Monitorovací Stanice Ovzduší v České Republice

K péči o kvalitu ovzduší se v poválečném období přistupovalo jako k druhořadé záležitosti, jelikož pozornost byla věnována přednostně obnově hospodářství poničeného válkou. Důsledky bezohledného rozvoje těžkého průmyslu se začaly projevovat již v druhé polovině padesátých let a situaci dále zhoršila výstavba hnědouhelných elektráren v Podkrušnohoří.

V roce 1967 bylo zřízeno Ministerstvo lesního a vodního hospodářství (MLVH), do jehož gesce přešlo i řízení kvality ovzduší. Odbornou základnou rezortu MLVH v oboru čistoty ovzduší se stal Hydrometeorologický ústav (HMÚ). V roce 1968 přešlo do HMÚ několik pracovníků z Ústavu hygieny a hygienické služby pod vedením Dr. B. Böhma. HMÚ se stal koordinačním pracovištěm výzkumných úkolů v oboru ochrany čistoty ovzduší, na kterých se podíleli odborníci z desítek spolupracujících organizací.

Jedním z prvních výzkumných úkolů byl „Výzkum rozptylu škodlivin v atmosféře se zřetelem k zabezpečení čistoty ovzduší“ (1968-1970). V jeho rámci byla vybudována síť stanic pro měření koncentrací oxidu siřičitého a prachu v tehdejším Severočeském kraji. V průběhu dalších let se monitorovací síť rozšiřovala do dalších regionů a postupně se rozšiřoval i monitorovací program.

V souvislosti se společenskými změnami a převedením Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ) do působnosti Ministerstva životního prostředí byla složka ochrany čistoty ovzduší posílena. Po návratu k oborové struktuře ČHMÚ počátkem devadesátých let vznikl samostatný úsek ochrany čistoty ovzduší. V tomto období byla vybudována i celostátní automatizovaná síť sledování kvality ovzduší, zaměřená především na monitoring koncentrací oxidu siřičitého, prachu a oxidů dusíku. Koncem devadesátých let byly velké zdroje na území České republiky odsířeny a klesly též emise prachových částic. Pozornost se začala přesouvat na sledování jemných prachových částic PM10 a ozonu.

Velkou změnu v sledování kvality ovzduší znamenalo přijetí Směrnice EU 2009/50/ES, která přikazuje sledovat kvalitu ovzduší pouze v sítích akreditovaných podle EN ISO 17025:2005. Imisní monitoring a Kalibrační laboratoř imisí ČHMÚ splnily tento požadavek s několikaletým předstihem a v současné době dosahuje kvalita jejich práce (i přes nepříznivé podmínky) evropských standardů. Vzhledem k tomu, že technika nasazená v monitorovací síti nemohla být kvůli dlouhodobému krácení rozpočtu ústavu v uplynulých letech obměňována, stojí ústav před nelehkým úkolem inovovat během následujících tří let prakticky celou monitorovací síť.

Čtěte také: Informace o monitoringu životního prostředí

Státní Imisní Síť (SIS)

Český hydrometeorologický ústav byl Ministerstvem životního prostředí ČR pověřen, aby koordinoval sledování a hodnocení kvality ovzduší na území České republiky. Základem pro hodnocení kvality ovzduší na území České republiky jsou informace získávané v rámci Státní imisní sítě (SIS). Tato síť je v souladu s § 6 odst. 8 zákona č. 86/2002 Sb., o ochraně ovzduší (v platném znění) zaměřena na zajištění sledování kvality ovzduší na celém území ČR, a zejména v oblastech se zhoršenou kvalitou ovzduší. Monitorovány jsou především ty znečišťující látky, pro které jsou stanoveny imisní limity.

Klasifikace měřicích stanic vychází z umístění a reprezentativnosti monitorovacích stanic. Naměřené koncentrace jsou archivovány v Informačním systému kvality ovzduší (ISKO) a dále zpracovávány analytickými a statistickými metodami. Páteří státní imisní sítě jsou automatizované stanice, které poskytují informace o kvalitě ovzduší v reálném čase. Na území republiky jsou rozmístěny tak, aby co nejlépe postihly variabilitu polí koncentrací na území celého státu. Automatizovaný měřicí program je zaměřen především na sledování koncentrací ozonu, oxidu dusičitého, prachových částic PM10 a jemných prachových částic PM2,5, dále koncentrací oxidu uhelnatého, oxidu siřičitého a benzenu. Údaje z automatických stanic jsou doplňovány informacemi z manuálních stanic. V rámci manuálního programu jsou na měřicích lokalitách odebírány vzorky ovzduší, eventuálně srážek, které jsou pak analyzovány v laboratořích. Provoz SIS je zajišťován v souladu s národní legislativou a směrnicemi EU.

Základem pro hodnocení kvality ovzduší jsou koncentrace naměřené na monitorovacích stanicích. Měřicí síť je nejhustší v oblastech s nejvyššími koncentracemi škodlivin, nicméně pokrývá celou ČR. Páteřní sítí monitorovacích stanic je Státní síť imisního monitoringu (SSIM), kterou provozuje ČHMÚ. Její součástí jsou jak stanice s automatizovaným měřicím programem (AIM), tak i stanice s manuálním měřicím programem (MIM), ze kterých jsou odebrané vzorky analyzovány v laboratořích ČHMÚ. V mnoha případech je na jedné lokalitě znečištění ovzduší sledováno současně automatickými i manuálními metodami. Státní síť imisního monitoringu je doplněna monitorovacími stanicemi dalších organizací, jejichž měření je rovněž využíváno při hodnocení kvality ovzduší.

Informační Systém Kvality Ovzduší (ISKO)

Koncentrace naměřené všemi monitorovacími sítěmi jsou ukládány do imisní databáze ISKO. V databázi jsou archivovány údaje již od počátku měření, koncentrace oxidu siřičitého a suspendovaných částic ze staničních sítí ČHMÚ v severních Čechách a v Praze již od roku 1971. S imisními daty jsou do imisní databáze ukládána i doprovodná meteorologická data, která jsou měřena na velké části automatizovaných imisních stanic ČHMÚ a jsou využívána pro hodnocení imisně-meteorologických vztahů. Imisní databáze ISKO zahrnuje kromě výsledků měření ČHMÚ, které zajišťují pracovníci Imisního monitoringu v centru i na pobočkách, i data poskytovaná spolupracujícími institucemi. Jedná se zejména o Zdravotní ústav se sídlem v Ostravě, Zdravotní ústav se sídlem v Ústí nad Labem, Státní zdravotní ústav, ČEZ, a. s., městské úřady a další přispěvatele. V databázi jsou též zahrnuty informace z příhraničních oblastí Slovenska, Německa, Polska a Rakouska.

Český hydrometeorologický ústav je provozovatelem Státní sítě imisního monitoringu (SSIM). Do této sítě patří stanice kvality ovzduší ČHMÚ, ale i některých dalších organizací, které provozují stanice vlastní a do Informačního systému kvality ovzduší (ISKO) zasílají data. Státní síť imisního monitoringu (SSIM) pokrývá celé území České republiky. Hustota stanic však není pro celou republiku rovnoměrná. V místech se zvýšenou mírou znečištění (průmyslové oblasti, velká města apod.) je hustota stanic vyšší.

Čtěte také: Měření ovzduší v ČR

Typy Monitorovacích Stanic

• Automatické stanice (automatický imisní monitoring, AIM) - měření koncentrací probíhá kontinuálně, in situ.
• Manuální stanice (manuální imisní monitoring, MIM) - koncentrace nejsou zjišťovány in situ. Probíhá vzorkování a exponované filtry jsou následně převezeny do laboratoře, kde jsou podrobeny analýze za účelem stanovení koncentrace konkrétní znečišťující látky (suspendované částice - gravimetrie, analýzy těžkých kovů, polycyklických aromatických uhlovodíků, částicová analýza skenovacím elektronovým mikroskopem apod.). Většina stanic je vybavena zásobníkem.

Na jedné lokalitě může být umístěna jak manuální, tak automatická stanice. Důvodem je, že některé znečišťující látky lze stanovit pouze jedním typem stanice. Stanice v ISKO (MIM i AIM) jsou klasifikovány na základě evropské klasifikace měřících stanic EoI. Stanice v rámci SSIM neměří emise, ale imise. Zdrojem znečištění tedy nikdy není jeden konkrétní zdroj, ale kombinace více zdrojů. Při klasifikaci typu lokality se uvažuje nejvýznamnější zdroj - pokud je například stanice umístěna těsně vedle vysoce dopravně zatížené komunikace, bude klasifikována jako dopravní. Tento parametr zpřesňuje o jaký typ oblasti se jedná. Některé dopravní stanice jsou dále konkretizovány výrazem hot spot.

Přehled Koncentrací Znečišťujících Látek

Přehled koncentrací látek znečišťujících ovzduší, pro které jsou stanoveny imisní limity pro ochranu lidského zdraví, naměřené na staničních sítích sledování kvality venkovního ovzduší:

• r24As - Přehled stanic s ročními průměrnými koncentracemi As, 2024
• r24BaP - Přehled stanic s ročními průměrnými koncentracemi benzo[a]pyrenu, 2024
• r24BZN - Přehled stanic s ročními průměrnými koncentracemi benzenu, 2024
• r24Cd - Přehled stanic s ročními průměrnými koncentracemi kadmia, 2024
• r24NO2 - Přehled stanic s koncentracemi NO2 (roční průměrné a 19. nejvyšší hodinové koncentrace), 2024
• r24O3 - Přehled stanic s hodnotami přízemního ozonu (max. denní 8hod. klouzavý průměr, v průměru za 3 roky), 2024
• r24PM10 - Přehled stanic s koncentracemi PM10 (roční průměrné a 36. nejvyšší 24hodinové koncentrace), 2024
• r24PM25 - Přehled stanic s ročními průměrnými koncentracemi PM2,5, 2024
• r24SO2zdr - Přehled stanic s koncentracemi SO2 (25. nejvyšší hodinové koncentrace a 4. nejvyšší 24hodinové koncentrace), 2024

Přehled koncentrací látek znečišťujících ovzduší, pro které jsou stanoveny imisní limity pro ochranu ekosystémů a vegetace, naměřené na stanicích Státní imisní sítě:

• r24AOT40 - hodnoty expozičního indexu AOT40, průměr za 5 let, 2024 [µg.m-3.h]
• r24NOx - Přehled stanic s ročními průměrnými koncentracemi NOx, 2024
• r24SO2zp - Přehled stanic s koncentracemi SO2 (zimní průměr), 2024
• r24SO2rp - Přehled stanic s ročními průměrnými koncentracemi SO2, 2024

Monitorovací Stanice ENVItech Bohemia

Společnost ENVItech Bohemia navrhuje, vyrábí a dodává všechny typy monitorovacích stanic venkovního ovzduší. Všechny uvedené typy stanic jsou standardně vybaveny odběrovým systémem, měřící technikou dle specifikace měřených znečišťujících látek (imisní analyzátory), meteorologickými přístroji, odběrnými zařízeními, kalibračním systémem, systémem pro sběr, zpracování a zobrazování naměřených dat, řídícím systémem stanice, apod. Naměřená data je následně možné dálkově přenášet na centrální stanici umístěnou např. v kanceláři operátora. Centrální stanice umožňuje zobrazovat, zpracovávat a vyhodnocovat naměřená data a stavové veličiny jednotlivých měřících zařízení ze všech monitorovacích stanic v síti. Společnost ENVItech Bohemia také nabízí možnost prezentace naměřených dat veřejnosti, a to např. Mgr.

GAIA A08 - Kompaktní Monitorovací Stanice Kvality Vzduchu

GAIA A08 je kompaktní a open source monitorovací stanice kvality vzduchu, která je ideální pro vnitřní i venkovní použití.

Čtěte také: Data z monitorovacích stanic

Specifikace:

• Rozměry: 50 * 47 * 30 mm
• Hmotnost: 180g
• Čidla pevných částic kvality vzduchu: 1x PMS 5003 (možno připojit až dva PMS senzory)
• Meteorologické senzory: ASAIR AHT-20
• Volitelný senzor oxidu uhličitého (CO2): Sensiron SCD-41
• RGB LED pro vizuální indikaci znečištění vzduchu v reálném čase
• Konektivita přes WIFI, s vnitřní flex anténou
• Napájení: USB 5V/1A napájecí adaptér
• Napájecí kabel: 1 metr USB kabel
• Háček na upevnění na zeď

GAIA A08 je vhodný pro monitorování kvality vzduchu uvnitř i venku. RGB LED poskytuje okamžitou zpětnou vazbu o kvalitě vnitřního vzduchu a jeho mechanická struktura zajišťuje provoz odolný proti dešti při použití venku.

GAIA A08 je předinstalovaný se softwarem plug'n'play aqicn.org: Stačí tedy zapojit napájení a zařízení automaticky nahlásí data do našich map. Získáte přístup k našemu internímu dashboardu, kde můžete kontrolovat v reálném čase a historická data a také aktualizovat souřadnice zařízení na mapě.

GAIA A08 umožňuje flashovat vlastní firmware pouze pomocí USB kabelu. A vždy můžete přeformátovat původní software aqicn.org (firmware.aqicn.org/gaia/updater)

CPU je Espressif ESP32-C3 se 4 MB paměti Flash. Hardwarová základní deska je dodávána s rozšiřujícím připojením, které poskytuje prostředky pro připojení externích senzorů (k dispozici je jeden volný GPIO, dva TX/RX GPIOS, dva 3,3V a 5V napájení a uzemnění). Flashování a monitorování konzoly lze provádět přes USB port, což znamená, že nepotřebujete žádný další sériový TTL adaptér.

Software arduino připravený k použití umožňuje nahrávání dat GAIA 08 v reálném čase na mapy aqicn.org a waqi.info.

Obsah balení GAIA 08 (Včetně položek za 49 €):

1. Kryt GAIA
2. Základní deska
3. Anténa
4. Konektor PMS
5. Prachový senzor (PMS 5003)
6. 1metrový USB kabel
7. Napájecí adaptér USB
8. Montáž na stěnu

Úrovně Kvality Ovzduší - Hodnoty Indexu Kvality Ovzduší (AQI)

Úrovně obav o zdraví:

Analyzátory pro sledování SO2, H2S, TRS, NO, NO2, NOX, NH3, CO, CO2, O3. Přístroje jsou certifikovány pro referenční monitorovací systémy. Certifikované analyzátory BTEX a VOC s využitím PID nebo FID detektorů. Jejich speciální verze umožňuje selektivní sledování sirných sloučenin a zápachů.

Analyzátory pro monitorování rtuti elementární, oxidované, organické i vázané na částice. Kontinuální monitory společnosti pro sledování obsahu uhlíku vtuhých aerosolech vyjádřeného jako BC, OC a EC. Přístroje jsouurčeny pro kontinuální provoz bez potřeby pomocných médií.Referenční laboratorní a kontinuální analyzátory promonitorování OC a EC v tuhých vzorcích.

Kovy v tuhých aerosolechKontinuální analyzátory pro multikomponentní sledováníobsahu kovů v tuhých aerosolech. Tyto přístroje využívají princip RTG fluorescence. Integrující nefelometr na detailní klimatické studie založené navlivu aerosolů na optické vlastnosti ovzduší. Jedná se o přístroj, který je standardem i pro projekty ACTRIS.

Radiometry, fotometry a lidary pro dálkový průzkum aerosolů vevrstvách atmosféry. Kompaktní stanice pro indikativní monitorování znečištění ovzduší s přesností blízkou referenčním metodám.Stanice může být vybavena se ředicí autokalibrační jednotkou s využitím plynů z malých tlakových lahví. Velkou výhodou stanice je kontinuální korekce nulové hodnoty. Jedná se o stanici, která je také na seznamu doporučených přístrojů ze strany US EPA.Indikativní monitorovací staničky se solárním napájením používané v mnoha mezinárodních projektech.

Přístrojová technika pro on-line monitorování zápachu, jakož i olfaktometrické přístroje pro referenční posouzení úrovně zápachů.

Směrnice Evropské unie pro kvalitu ovzduší, ze kterých vychází i česká právní úprava, požadují po členských státech, aby svá území rozdělily do zón a aglomerací, přičemž zóny jsou chápány především jako základní jednotky pro řízení kvality ovzduší. Směrnice pak specifikují zejména požadavky na posuzování - klasifikaci - zón z hlediska kvality ovzduší.

Zákon o ochraně ovzduší 86/2002 Sb. v platném znění tuto problematiku řeší v § 7, týkajícím se zvláštní ochrany ovzduší. V odstavci 1 zavádí pojem „oblasti se zhoršenou kvalitou ovzduší“ (OZKO) jako území v rámci zóny nebo aglomerace, kde je překročena hodnota imisního limitu u jedné nebo více znečišťujících látek. Vymezení zón a aglomerací je jedním z úkolů, které na základě pověření Ministerstva životního prostředí ČHMÚ vykonává.

Následující statistiky vychází z nejnovějších dostupných dat za rok 2017. Dále je třeba dodat, že do statistik jsou zahrnuty pouze stanice, které splní kritérium dostupnosti dat. Podle přílohy směrnice pro hodnocení kvality ovzduší může být použit pouze údaj ze stanice, na které byl splněn požadavek minimálního sběru údajů 90 %, nezahrnují se ztráty dat v důsledku pravidelných kalibrací nebo běžné údržby. Pokud tedy budeme například uvažovat roční průměr, pak lze stanici hodnotit pouze v případě, že nechybí data z více než 10 % měření (přibližně 36 dní).

V roce 2017 bylo v České republice v rámci SSIM měřena kvalita ovzduší na celkem 192 lokalitách. Z toho dvě třetiny, 127 lokalit, pod správou ČHMÚ (66,1 %). Vlastníkem s druhým nejvyšším počtem stanic je Zdravotní ústav (22 lokalit.

V rámci České republiky se regionálně rozlišují tři aglomerace (Brno, Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek a Praha) a dále 7 zón (Jihovýchod, Jihozápad, Moravskoslezsko, Severovýchod, Severozápad, Střední Čechy a Střední Morava). Z aglomerací je nejvíce měřících lokalit v aglomeraci O/K/F (26 lokalit), ze zón je nejvíce lokalit v Zóně Severozápad (33 lokalit).

Na každé automatické stanici může být různá kombinace analyzátorů a měřeny jiné znečišťující látky. Nejčastěji je na automatických stanicích imisního monitoringu měřena koncentrace suspendovaných částic PM10 (129 lokalit). Druhou nejčastěji sledovanou znečišťující látkou jsou oxidy dusíku, ty měřilo v roce 2017 celkem 105 stanic. V dalším pořadí pak následují stanice monitorující suspendované částice PM2,5 (85 stanic), přízemní ozon (72 stanic), oxid siřičitý (67 stanic) a oxid uhelnatý (27 stanic). Meteorologické podmínky jsou sledovány na 111 stanicích.

tags: #monitorovaci #stanice #ovzdusi

Oblíbené příspěvky:

• Likvidace odpadu Kladno
• Problémy s těsněním odpadkového koše
• Environmentální aktivity: Inspirace ze zahraničí
• Aktuální zprávy o koronaviru a ČR
• Kosmetika a životní prostředí