Jak zajistit kvalitu ovzduší pomocí ICP metody

Dlouhodobé antropické ovlivňování lesního prostředí je nepochybně hlavní příčinou nepříznivých změn v lesním ekosystému. Následkem kumulace škodlivých látek z nadměrné imisní zátěže dochází k okyselování svrchních půdních horizontů důležitých pro kořenovou výživu, k narušení fyziologických procesů a k celkovému oslabení stability lesních ekosystémů, které tak ztrácejí svoji přirozenou odolnost proti stresovým faktorům. Silné poškození lesních porostů pak vede k narušení všech funkcí a samotné podstaty lesa.

Program Forest Focus

Účinná nápravná opatření potřebná k zajištění trvale udržitelného hospodaření v lesích se neobejdou bez analýzy příčin tohoto nepříznivého stavu a bez sledování jeho vývoje. A protože se jedná o problém přesahující hranice států, nelze jeho řešení hledat bez spolupráce všech evropských zemí. Jedním z nejdůležitějších nástrojů monitorování stavu lesů v evropském měřítku je program Evropské hospodářské komise při OSN, zkráceně označovaný jako ICP Forests (realizovaný již od roku 1986), na který souběžně navázal od roku 2004 nový projekt Evropského společenství, nazvaný Forest Focus. Program ICP Forests (Forest Focus) jako jediný u nás pokrývá svou činností celé území České republiky a poskytuje informace o stavu lesa v souladu s jednotnou evropskou metodikou. Tato skutečnost má z hlediska dlouhodobého charakteru sledovaného problému a jeho celoevropského rozsahu prvořadý význam. Neméně důležitý je i význam takovýchto informací pro ověřování spolehlivosti údajů o stavu lesů získaných při dálkovém průzkumu Země. Informace vyhodnocené ze satelitních snímků lze ověřit jedině údaji získanými pozemním šetřením v širokém spektru porostních a stanovištních podmínek a prováděným metodicky stále jednotným způsobem.

K preventivním lékařským prohlídkám by se dalo přirovnat pravidelné monitorování konkrétních lesních ploch. Díky této kontrole lze získat cenné informace o příčinách a důsledcích poškození lesa a míře defoliace (odlistění), způsobené především znečištěním ovzduší. Monitorovací plocha č. Program je zkráceně označován jako ICP Forests a vychází z mezinárodní konvence CLRTAP (Konvence o dálkovém znečišťování ovzduší přesahujícím hranice států), ke které se tehdejší Československo připojilo v roce 1985. Program ICP Forests představuje jeden z nejdůležitějších evropských systémů kontroly lesních ekosystémů.

„Program je důležitý pro získávání informací o prostorovém a časovém vývoji stavu lesa v evropském měřítku a pro prohlubování znalostí o příčinách jeho současného poškození. Každý z těchto cílů vyžaduje velmi odlišné metodologické přístupy k monitorování. Realizovány jsou pomocí monitorovacích soustav různého složení a intenzity měření (úroveň I a II)," upřesňují odborníci na ekologii lesa z Výzkumného ústavu lesního hospodářství a myslivosti, v. v. i., Petr Fabiánek a Vít Šrámek.

Jak dále řešitelé uvádějí, v současné době VÚLHM v České republice provádí pravidelné šetření stavu lesa v systematické síti tohoto programu (tzv. I. úroveň) na monitorovacích plochách základní sítě 16×16 km a vybraných plochách ze sítě 8×8 km v celkovém počtu 306 ploch. Monitorovací plochy v České republice jsou rozmístěny rovnoměrně podle lesnatosti po celém území. Plochy jsou umístěny v lesních porostech tak, aby dobře charakterizovaly dané stanovištní a porostní podmínky.

Čtěte také: Liberecký kraj a kvalita ovzduší

V České republice se v současné době provádí pravidelné šetření stavu lesa na monitorovacích plochách tohoto programu v systematické síti 16 x 16 km a na vybraných plochách ze sítě 8 x 8 km v celkovém počtu 306 ploch. Monitorovací plochy jsou rozmístěny po celém území České republiky rovnoměrně podle lesnatosti v nadmořských výškách od 150 m do 1100 m. Každým rokem je hodnoceno 12-14 tisíc stromů reprezentujících 28 druhů lesních dřevin. Pokud dojde v důsledku plánovaných hospodářských opatření nebo nahodilé těžby k obnově větší části lesního porostu na monitorovací ploše, sledování na této ploše se dočasně přeruší a pokračuje se až v období, kdy se nový porost nachází ve stádiu zajištěné kultury. Z těchto důvodů je skutečný počet hodnocených monitorovacích ploch v každém roce nižší přibližně o 5 %.

Defoliace a její vliv

Zdravotní stav stromů je charakterizován především stupněm defoliace, která je definována jako relativní ztráta asimilačního aparátu v koruně stromu v porovnání se zdravým stromem, rostoucím ve stejných porostních a stanovištních podmínkách. Defoliace patří mezi jedny z nejdůležitějších parametrů sledovaných při monitorování stavu lesa. Je to nespecifický symptom, který je definován jako relativní ztráta asimilačního aparátu v koruně stromu v porovnání se zdravým stromem, rostoucím ve stejných porostních a stanovištních podmínkách. Defoliace je ztráta, která je způsobena především vlivem nepříznivých změn prostředí lesních ekosystémů, jako důsledku dlouhodobého a nadměrného znečištění ovzduší různými škodlivinami. V posledních letech jsou monitorovací plochy využívány i v souvislosti se sledováním biologické rozmanitosti formou fytocenologických snímků zpracovaných v pravidelných intervalech (zpravidla 5 let).

Přestože imisní zátěž výrazně poklesla již v polovině 80. let, lesní porosty stále vykazují vysokou míru defoliace, která patří mezi nejvyšší v porovnání s ostatními evropskými zeměmi. Zpožděná reakce lesních porostů na pozitivní změny prostředí se projevila výrazným poklesem dynamiky vývoje defoliace v polovině 90. let. Zásadní je ale rozdíl mezi hlavními druhy jehličnanů. Zatímco u porostů starší borovice je zřejmý dlouhodobý pozvolný nárůst defoliace, u smrku naopak dochází po stagnujícím období v letech 2004-2009 k mírnému poklesu defoliace s určitými výkyvy. Negativní dopad velmi nepříznivého poměru teploty a úhrnu srážek v letních měsících v roce 2015 se projevil mj. ve zvýšené defoliaci u jehličnatých druhů a to vyšším zastoupením defoliace ve třídě 3. Konečné důsledky tohoto nepříznivého vývoje klimatu se projevily až v roce 2016 zvýšenou mortalitou u všech základních druhů dřevin. Mladší porosty (do 59 let) jehličnatých i listnatých dřevin dosahují v porovnání se staršími porosty všeobecně nižších hodnot defoliace. Nejvýraznější je tento rozdíl u smrku a naopak nejméně výrazný je u borovice.

Dynamika defoliace jehličnanů a listnáčů

Dynamika vývoje defoliace hospodářsky nejvýznamnějších jehličnatých druhů je u porostů starších než 59 let výrazně odlišná v průběhu konce osmdesátých let, kdy došlo k prudkému zhoršování zdravotního stavu, a v následujícím období devadesátých let, s výrazným poklesem této dynamiky. Ve sledovaném období 1986-2006 dosáhla průměrná hodnota defoliace smrku a borovice výrazného kulminačního bodu v roce 1992. Následovala stagnace, v roce 1996 průměrná defoliace těchto dřevin opět stoupla a dosáhla maximální hodnoty (smrk 33,9 %, borovice 38,3 %). V dalších letech následoval pokles a od roku 1998 průměrná defoliace mírně stoupá (hodnoty nad 30 %). V jednotlivých krajích České republiky jsou v uplynulém desetiletém vývoji defoliace jehličnanů patrné určité rozdílnosti. Za relativně vyrovnaný lze označit trend defoliace (součet tříd defoliace 2-4, tj. defoliace větší než 25 %) v Ústeckém, Karlovarském, Libereckém a Moravskoslezském kraji a v Kraji Vysočina. Převážně stoupající dlouhodobý trend defoliace jehličnanů se vyskytuje v Plzeňském, Středočeském, Olomouckém a Pardubickém kraji. K postupnému zvyšování defoliace a následující stagnaci defoliace dochází v Jihočeském, Jihomoravském a Zlínském kraji. Pouze v jediném kraji, Královéhradeckém, se vyskytl v uplynulém desetiletí mírně klesající trend zastoupení tříd defoliace 2-4. Relativně nejnižší defoliace (třída 2-4) starších jehličnanů v roce 2006 se vyskytla v kraji Olomouckém, a naopak nejvyšší defoliace ve stejném roce byla v kraji Středočeském a Plzeňském.

Dlouhodobý vývoj defoliace u listnáčů stejné věkové kategorie (porosty 60leté a starší) je trochu odlišný. Ve sledovaném období 1991-2006 dosáhla defoliace listnáčů nejvyšší úrovně v roce 1993 (průměrná defoliace dubu 43,0 % a buku 22,5 %), v dalších letech klesala až na nejnižší úroveň v roce 1998 (průměrná defoliace dubu 27,8 % a buku 14,6 %), následoval vzestup a od roku 2000 defoliace stagnuje. Mezi jednotlivými druhy jsou výrazné rozdíly. Dub má z pohledu dlouhodobého vývoje větší rozkolísanost a vyšší úroveň defoliace než buk. K postupnému snížení defoliace (v letech 1997-1999) a následnému zvýšení došlo v Jihomoravském, Středočeském a Zlínském kraji a v Kraji Vysočina. V ostatních krajích s významným zastoupením listnatých druhů je vývoj defoliace poměrně rozkolísaný.

Čtěte také: Elektromotory a znečištění: Překvapivé výsledky

Porovnání s výsledky z roku 2005 a další zjištěná poškození

Ve vývoji defoliace u kategorie jehličnanů a listnáčů nebyla v roce 2006 v porovnání s minulým rokem zaznamenána žádná výrazná změna. Mladší jehličnany (do 59 let) vykazují v dlouhodobém trendu nižší defoliaci než porosty mladších listnáčů. U starších porostů (60letých a starších) je toto srovnání opačné, starší jehličnany mají výrazně vyšší defoliaci než porosty starších listnáčů. U hlavní dřeviny - smrku ztepilého (Picea abies) - nedošlo ani v jedné věkové kategorii v porovnání s minulým rokem k žádným podstatným změnám.

K určitým posunům došlo u některých druhů v mladších porostech. U borovice lesní (Pinus sylvestris) došlo v porovnání s minulým rokem k mírnému zhoršení stavu defoliace zvýšením procentického zastoupení stromů v třídě defoliace 2 a 3 na úkor třídy 1. U jedle (Abies alba) v mladších porostech došlo naopak ke snížení defoliace vyšším zastoupením stromů v třídě defoliace 1 (z 50 % na 60 %) a současně snížením zastoupení stromů ve vyšší třídě 2 (z 35 % na 25 %). U břízy (Betula pendula) v mladších porostech došlo v porovnání s minulým rokem ke zhoršení stavu defoliace zvýšením procentického zastoupení stromů v třídě defoliace 1 a 2 na úkor třídy 0, kde zastoupení stromů výrazně pokleslo z 18,9 % v roce 2005 na 2,7 % v roce 2006.

Ve starších porostech (60letých a starších) došlo k nepatrným změnám ve stavu defoliace u hlavních listnatých druhů, kde došlo k mírnému zlepšení. U dubu (Quercus sp.) došlo v porovnání s minulým rokem ke snížení procentického zastoupení stromů v třídě defoliace 2 a současně ke zvýšení zastoupení v třídě 1 (z 34,6 % na 38,7 %) a u buku (Fagus sylvatica) došlo ke snížení procentického zastoupení stromů v třídě defoliace 1 a 2 a současně ke zvýšení zastoupení v třídě 0 (z 16,6 % na 19,6 %).

Během letního období (červen) byly lesní porosty v některých oblastech, především na severní Moravě, sporadicky poničeny mechanicky bořivým větrem, výjimečně dosahujícího charakteru tornáda. V průběhu vegetačního období byly v lesních oblastech v jižních a severozápadních Čechách zaznamenány případy významnějšího výskytu podkorního hmyzu především na smrkových porostech.

U emisí hlavních znečišťujících látek (tuhé látky, SO2, NOx, CO, VOC) nebyla zaznamenána v roce 2006 žádná výrazná změna, ve vývoji za několik posledních roků je patrný kolísavý trend.

Čtěte také: Zlepšení ovzduší Dolní Domaslavice

Znečištění ovzduší a jeho vliv na lesy

Při vzájemném srovnání vykazují jehličnany dlouhodobě vyšší úroveň defoliace než listnáče. Mladší porosty u obou druhových kategorií mají nižší úroveň defolice než starší porosty, přitom tento rozdíl je nejvýraznější u jehličnanů. Dlouhodobě nejvyšší úroveň defoliace má z hlavních jehličnatých druhů borovice (Pinus sylvestris) a z listnatých druhů dub (Quercus sp.), platí to u obou věkových kategorií. V roce 2006 bylo zjištěno právě u těchto druhů (navíc také u modřínu) největší zastoupení tříd defoliace 3-4, které reprezentují tzv. nevratné poškození.

Již od poloviny 80. let dochází k postupnému celkovému snižování emisí. Lesní porosty na tyto příznivé změny reagují s určitým zpožděním, a tak dochází až počátkem 90. let k výraznému zmírnění zhoršujícího se trendu. Přes pozitivní trend v celkovém snižování znečistění ovzduší se však stále vyskytují takové koncentrace škodlivin, které ohrožují zdravotní stav lesů. Nadále je nutné počítat s poškozováním lesů především v imisně zatížených oblastech. Neustálé riziko představují pro oslabené lesní porosty klimatické vlivy (vítr, námraza, sníh) a také biotičtí škůdci.

V oblastech, které byly v minulosti zatěžovány imisemi, dostávají lesy pravidelné hojivé „injekce" v podobě hnojení dolomitickým vápencem. Cílem chemické meliorace lesních půd je náprava výživy v lesních porostech, kde byla doložena narušená výživa dřevin spočívající v nedostatečných zásobách hořčíku a vápníku. V roce 2016 se uskutečnilo vápnění v oblasti Krušných hor na třech lokalitách - Vejprty (LS Klášterec nad Ohří), Horní Blatná a Kraslice.

Typické nečistoty, jako jsou kovy (např. nákladům. regulována. ovzduší. K tomu se dá využít robustní ICP-MS Thermo Scientific TM iCAPTM RQ.Obr. prvků při jediné aspiraci vzorku. např. polyatomických interferencí. bázi uhlíku. interferencí. snížila tvorba oxidů pod 5 % zvýšením vzdálenosti hořáku od rozhraní. omezení interferencí oxidů. V tab. podmínek použitých pro analýzu.Tab. oleji, který byl analyzován ve třech opakováních. experimentů jsou uvedeny v tab. 2. jednotlivých měření tří nezávislých přípravků vzorků. Tab. Obr. analytických režimů (KED a H2). obsahujících různé typy vzorků. ve čtvrté hodině šarže odpovídají lehkému benzínu. %. Obr. použitím helia, ani vodíku. Obr. (NH3). jako produktový ion módu mass shift (např. ), což může vést k dalšímu zkreslení výsledků. ICP-MS s trojitým kvadrupólem, jako je iCAP TQ ICP-MS. předfiltrování iontového svazku. spektrometrem. V tab. kvadrupólem. analýzy, zlepšení není pozorováno ve všech případech. zlepšit. v rozsahu µg∙L-1. Tab. běžně analyzované v průmyslu. kvadrupólem umožňuje rozšíření spektra analytické schopnosti. umožňuje pokrýt širokou škálu analytů. AN44465-EN 0720S ICP DAS vyvinula široký sortiment senzorových modulů, které zahrnují funkci komunikace MQTT a jsou schopné měřit různé faktory ovzduší, informace o elektrické energii a teplotu v různých aplikačních prostředích.ICP DAS při vývoji zařízení, která mohou fungovat v extrémních prostředích, striktně dodržuje průmyslové standardy, čímž vyhovuje specifickým potřebám různých odvětví.Zaměřuje se také na zpětnou vazbu uživatelů těchto zařízení v terénu a soustředí se výhradně na poskytování produktů, které naši zákazníci skutečně potřebují, aby jim pomohla řešit jejich problémy.

Adresa autorů:
Ing. Petr Fabiánek
Mgr. Kateřina Hellebrandová, Ph.D.
VÚLHM, v. v.

tags: #jak #zajistit #ICP #ovzduší

Oblíbené příspěvky:

• Zdroje ionizujícího záření v přírodě
• Co jsou Dary Přírody?
• Přezimování žížal v kompostu
• Nejlepší stát v ochraně přírody
• Ochrana přírody a krajiny v ČR