Ochrana ovzduší: Prezentace problematiky a řešení

To, co tvoří v dosud námi poznaném vesmíru Zemi jedinečnou, je především její specifické složení atmosféry, plynného obalu obklopujícího Zemi, který je základním předpokladem pro přítomnost a rozvoj života. Pokud bychom vzali v úvahu pouze část atmosféry, která se vyskytuje kolem nás a kterou tedy dýcháme, lze říci, že tato část se skládá zejména ze směsi dvou plynů, a to ze 78 % dusíku (N) a z 21 % kyslíku (O2). V menší míře jsou v atmosféře přítomny i další plyny jako například argon (Ar, cca 0,9 %), oxid uhličitý (CO2), neon (Ne), helium (He) anebo i vodní pára.

Pro život je především důležitý kyslík, který se vstřebává do krve a je důležitou součástí metabolických dějů. Udává se, že dospělý člověk spotřebuje denně kolem 15 kg vzduchu, z něhož je do krve vstřebáno 0,5 kg kyslíku. Bohužel dýchatelná část atmosféry může obsahovat i další, tzv. znečišťující látky, které se do ovzduší dostávají buď přírodní anebo antropogenní cestou, tedy činností člověka.

Zdroje znečištění ovzduší

Pojem znečišťování ovzduší (emise) zahrnuje celou řadu procesů, při nichž dochází k vnášení znečišťujících látek do ovzduší. Zdroje znečišťování ovzduší mohou být přírodního (např. sopečná činnost, požáry, produkce znečišťujících látek rostlinami) nebo antropogenního původu. Mezi přírodní zdroje lze zařadit vulkanickou (sopečnou) činnost, písečné bouře, požáry ale např. i stáda skotu, který dávají vzniknout metanu, a to ze svých vlastních výkalů. Člověk přispívá k znečištění ovzduší např. spalovacími procesy (výroba energie, výroba tepla aj), dopravou, průmyslovou výrobou, zemědělskou činností atd. Znečišťování ovzduší jde tedy ruku v ruce s rozvojem civilizace.

Výroba elektřiny a tepla z fosilních zdrojů, stejně jako samotná těžba těchto zdrojů, je spojena s emisemi znečišťujících látek do ovzduší. Při hnědouhelné těžbě jsou emitovány prachové částice, v důsledku spalování fosilních paliv jsou produkovány především emise oxidu siřičitého, oxidů dusíku, oxidu uhelnatého a tuhých znečišťujících látek.

Dopady znečištění ovzduší

Ano, je tomu přesně tak všechny tyto vyjmenované znečišťující látky mají nepříznivý vliv na naše zdraví, které se může projevit výskytem nebo zhoršením subjektivních obtíží nebo objektivních poruch zdraví. Bohužel má znečištěné ovzduší také vliv i na naše životní prostředí obecně. Např. síra (v uhlí aj.) má za následek kyselé deště, které se v minulosti podepsaly na horských porostech. Dále například oxid uhličitý ze spalovacích procesů anebo metan je spojován s globálním oteplováním. Freony, které byly v nedávné době diskutovány v souvislosti s nešetrným nakládáním s vyslouženými ledničkami, jsou látky, které postupně reagují s molekulami ozonu, a tedy likvidují naši ochranou ozonovou vrstvu. Ještě můžeme jmenovat například přízemní ozón, který vzniká chemickou reakcí oxidů dusíku v atmosféře, a který má neblahý vliv na vegetaci. Jako kvalitu ovzduší označujeme úroveň znečištění ovzduší, která může svými účinky ovlivňovat lidské zdraví, vegetaci, celé ekosystémy i materiály.

Čtěte také: Liberecký kraj a kvalita ovzduší

Jistě se každý z nás setkal s tzv. inverzí, která je často spojována s lokálním vytápěním anebo automobilovou dopravou. Inverze je meteorologický jev, kdy dochází k obracení přirozeného klesání teploty s rostoucí výškou v atmosféře. Při inverzi tedy je u povrchu teplota atmosféry chladnější než ve vyšších vrstvách. V případě, kdy se koncentrace znečišťujících látek dostane nad tzv. prahovou hodnotu, může nastat smogová situace (smog je zkratka z anglických slov „smoke“ - kouř a „fog“ - mlha). Jedná se o překročení povolených koncentrací oxidu siřičitého, oxidů dusíku, prachových částic či přízemního ozonu. Pokud nastane smogová situace, někteří znečišťovatelé (které v dané lokalitě významně přispívají k úrovni znečištění) musí přejít na „ekologičtější“ provoz podle tzv. regulačních řádů. Jestli tomu tak ve skutečnosti je kontroluje Česká inspekce životního prostředí. I obec může v případě smogové situace vyhlásit určitá opatření na omezení provozu motorových vozidel.

Český hydrometeorologický ústav pravidelně zveřejňuje na svých internetových stránkách (www.chmi.cz) Ročenku podrobně popisující znečištění ovzduší na území České republiky. Z výsledků z roku 2011 mimo jiné vyplývá, že na 21,8 % území České Republiky byl překročen alespoň jeden imisní limit, přičemž v takto zasaženém území žije 50 % obyvatelstva. Mezi nejčastější znečišťující látky, které se dostávají do ovzduší lidskou činností, jsou oxidy dusíku, oxidy síry, jemné prachové částice, polyaromatické uhlovodíky, těkavé organické látky (rozpouštědla), freony, těžké kovy, dioxiny atd.

Opatření ke zlepšení kvality ovzduší

Z důvodu snížení množství emisí znečišťujících látek do ovzduší jsou na spalovacích zdrojích provozovaných v rámci Skupiny ČEZ instalována zařízení ke snižování emisí. Pro snížení objemu oxidů síry je většinou využívána vysokoúčinná metoda odsiřování kouřových plynů na principu mokré vápencové vypírky, na některých zdrojích je využívána polosuchá metoda, při které jsou škodliviny ze spalin absorbovány na částicích vápenné suspenze, a částice takto vzniklého produktu jsou následně vlivem tepla kouřových plynů usušeny. K zachycení oxidů síry z fluidních topenišť dochází díky dávkování vápence do ohniště přímo ve spalovací komoře. Snižování množství emisí oxidu siřičitého je na některých spalovacích zdrojích (především fluidních kotlích) realizováno formou náhrady fosilních paliv spalováním nebo spoluspalováním biomasy.

Skupina ČEZ při provozu uhelných elektráren a tepláren dlouhodobě a systematicky sleduje jejich vliv na znečištění ovzduší prostřednictvím vlastní měřicí imisní sítě. Emise elektráren a tepláren jsou kontinuálně monitorovány, je sledována kvalita ovzduší v blízkosti těchto zdrojů a uhelných dolů. Údaje z imisních měření jsou součástí databáze ISKO provozované na národní úrovni Českým hydrometeorologickým ústavem.

Ekologizace elektráren a tepláren je spojena se zpřísňováním emisních parametrů vycházejících z legislativy EU. K přizpůsobení se přísným emisním požadavkům pro tuhé znečišťující látky, oxid siřičitý, oxidy dusíku a oxid uhelnatý, jsou realizována příslušná technická opatření, případně náhrada stávajících zdrojů novými. Po dokončení rozsáhlého ekologizačního programu v letech 1992 - 1998, v rámci kterého se podařilo oproti úrovni na počátku 90. let výrazně snížit množství vypouštěných znečišťujících látek ze stacionárních zdrojů.

Čtěte také: Životní prostředí v ČR: Ochrana ovzduší

Snižování emisí znečišťujících látek je také dosahováno provozováním obnovitelných zdrojů energie. Obnovitelným zdrojem s nejvyšším objemem výroby elektřiny je vodní energie. Ve Skupině ČEZ je spalována biomasa k výrobě elektřiny ve čtyřech zdrojích - Elektrárně Poříčí, Elektrárně Hodonín, Energetickém centru Jindřichův Hradec a v polské Elektrárně Chorzów.

Příklady modernizace a ekologizace

• V průběhu období 2007 až 2012 prošla Elektrárna Tušimice 2 komplexní obnovou, při které došlo k výměně čtyř původních kotlů, rekonstrukci elektrostatických odlučovačů a vybudování nového odsíření.
• Následně byla realizována modernizace Elektrárny Prunéřov v letech 2012 až 2016. Obnova spočívala v rekonstrukci tří stávajících výrobních bloků (B23, B24, B25). V souvislosti se zahájením provozu obnovených bloků Elektrárny Prunéřov 2, byly trvale odstaveny z provozu dva neekologizované bloky (B21, B22).
• V roce 2015 byly realizovány ekologizační projekty za účelem snížení emisí oxidů dusíku prostřednictvím kombinace primárních a sekundárních opatření na Elektrárně Počerady (selektivní nekatalytická metoda), Elektrárně Mělník I (selektivní nekatalytická metoda) a Elektrárně Dětmarovice (selektivní katalytická metoda) na úroveň nových přísnějších emisních limitů požadovaných evropskou legislativou. V případě Elektrárny Mělník I byla současně s projektem snížení emisí oxidů dusíku realizována opatření na snížení emisí tuhých znečišťujících látek.
• V roce 2017 je plánováno uvedení do zkušebního provozu nového nadkritického bloku v Elektrárně Ledvice.

Legislativa a dohody v oblasti ochrany ovzduší

Na podzim 2010 bylo podepsáno Prohlášení o strategické součinnosti ČEZ, a. s., a MŽP v oblasti ochrany ovzduší a klimatu. Dne 15.7.2022 byla mezi ČEZ, a. s. a MŽP podepsána Dobrovolná dohoda o spolupráci v oblasti ochrany klimatu, energetiky a některých souvisejících oblastech. ČEZ se v této souvislosti zavázal zkrátit horizont dosažení uhlíkové neutrality o 10 let, do roku 2040.

Konkrétně oblast upravující hodnocení a řízení kvality ovzduší spadá pod působnost zákona č. 201/2012Sb., o ochraně ovzduší, přičemž další podrobnosti upravují jeho prováděcí vyhlášky. Tento zákon je platný od 1. 9. 2012 a mimo jiné upravuje mezní (minimální) hodnoty emisí pro spalovací zdroje, které jsou nejčastěji umístěny v našich domácnostech (spalovací zařízení - kotle o jmenovitém tepelném příkonu 0 - 300 kW). Zákon též nově stanovuje emisní parametry pro kotle na plynná a kapalná paliva, přičemž platí, že vzhledem k tomu, že např. zemní plyn je považován za nejvíce ekologické palivo z fosilních paliv, pak kotle na tato paliva nepředstavují pro životní prostředí tak vysokou zátěž jako tomu je u kotlů na pevná paliva. Lze dodat, že i starší typy kotlů na plynná a kapalná paliva splní tyto nové požadavky dané zákonem.

Vliv lokálního topení a výběr kotle

Jak již bylo předesláno, mimo jiné i člověk se svou činností podílí na znečišťování ovzduší, přičemž ale ne vždy je v jeho silách přispět ke zkvalitnění ovzduší. Výběr správného typu kotle není snadná záležitost, jelikož je vše závislé na mnoha faktorech, které musíme zohlednit, a proto je vhodné se poradit s odborníkem, např. prostřednictvím nějakého poradenského centra anebo minimálně s prodejcem. Při výběru musíme například zohlednit, zda bude kotel využíván pouze jako zdroj tepla anebo i k ohřevu teplé vody. Svou roli budou hrát i lokální technické podmínky, dostupnost energií, účinnost kotle a jeho cena, ceny energií apod. Na internetu najdete plno rad, jako například zde, ale v každém případě doporučujeme nákup nového kotle konzultovat vždy s odborníkem.

Asi si to každý z nás nemusí přímo neuvědomovat, ale i provoz takového kotle podléhá právním předpisům ČR.

Čtěte také: Česká republika a ochrana ovzduší

V případě spalování tuhých paliv se jako nejvíce problematické jeví množství vypouštěných (emisí) tuhých znečišťujících látek (prachových částic). Jemné prachové částice jsou významným rizikovým faktorem pro člověka s výrazným efektem na lidské zdraví. Účinek těchto prachových částic je závislý na jejich velikosti, tvaru a chemickém složení. Velikost částic je rozhodující pro průnik a ukládání v dýchacím ústrojí (větší prachové částice tzv. PM10 se zachycují v horních částech dýchacích cest. Menší částice PM2,5 v dolních částech dýchacích cest, přičemž prachová částice o velikosti 1 µm (PM1) se může při vdechnutí dostat až do plicních sklípků).

Dalším problémem kotlů na pevná paliva je, že tyto kotle umožňují spalování paliv, která nejsou pro dané spalovací zařízení určená (např. v kotli na hnědé uhlí je spalován koks aj.). Spalovací zařízení jsou speciálně vyrobená pro spalování pouze výrobcem určeného paliva a spalování jiného druhu paliva má výrazný vliv na množství vypouštěných znečišťujících látek, účinnost atd. Na množství emisí znečišťujících látek má též vliv stáří kotle a také jeho správná obsluha kotle v souladu s pokyny výrobce.

Obecně lze říci, že čím vyšší je účinnost spalovacího zařízení, tím menší je spotřeba paliva a klesá i množství vypuštěných znečišťujících látek (emisí) vzhledem k nižšímu množství spáleného paliva (nejlevnější je to teplo, které se nevyrobí). Pokud jsou např. v domácnosti využívána k vytápění kamna na hnědé uhlí s účinností 55 %, pak v případě pořízení automatického kotle na hnědé uhlí s účinností kolem 80 % klesne výrazně množství spotřebovaného uhlí (při výrobě 65 GJ tepla, což odpovídá jedné topné sezoně) z cca 6500 kg uhlí na 4 500 kg uhlí, a tedy dojde k úspoře financí přibližně o 7 000 Kč za jedinou topnou sezonu (v závislosti na cenách paliva od dodavatelů, cena paliva se může lišit). Vzhledem k tomu, že cena automatických kotlů nejen na hnědé uhlí začíná přibližně na částce 60 000 Kč (bez instalace), může dojít k návratnosti případné investice do 10 let od jeho pořízení. A také vzhledem ke stoupající tendenci cen tradičních fosilních paliv by v případě pořízení automatického kotle došlo k významné úspoře peněz do budoucna.

Jednotlivá spalovací zařízení se od sebe liší také v tzv. emisní třídě, nebo-li zjednodušeně řečeno v ukazateli který nám dává základní přehled o tom jak je který kotel ekologický, tedy jak se podílí na vypouštění znečišťujících látek do ovzduší. S touto tzv. Ministerstvo životního prostředí odhaduje, že 70-80 % všech provozovaných spalovacích zdrojů na pevná paliva v domácnostech České republice je tvořeno spalovacími zařízeními, která splní pouze 1. či 2. emisní třídu (a tedy nesplňují podmínku nového zákona přísnějších emisních parametrů dle tab. I, příloha č. I od 1. 9. 2022), přičemž jejich dopad na kvalitu ovzduší (tj. množství vypuštěných znečišťujících látek) je největší.

Pokud tedy porovnáme spalovací zařízení plnící 1. emisní třídu a 3. emisní třídu, pak v případě pořízení a provozu spalovacího zařízení 3. třídy vyprodukujeme až o 80 % emisí oxidu uhelnatého, 93 % emisí organických látek a 25 % emisí tuhých znečišťujících látek (prachových částic), vycházíme-li z údajů normy. Skutečné emise znečišťujících látek spalovacích zařízení s automatickým přikládáním paliva jsou výrazně nižší (např. starý spalovací zařízení vyprodukuje cca 100 kg prachových částic ročně, přičemž nové spalovací zařízení s automatickým přikládáním dosahuje cca 10 - 15 kg prachových částic/ročně. Vztaženo na 20 let životnosti zařízení můžeme provozem takovéhoto zařízení ušetřit 1,7 tuny prachových částic).

Je nutné si dále uvědomit, že nízké komíny u rodinných domů nezpůsobují dokonalý rozptyl znečišťujících látek v atmosféře (jako vysoké komíny tepláren, elektráren atd.). Znečišťující látky jsou tedy rozptýlené v její „dýchatelné části“, a tedy prakticky dýcháme to, co z komína při spalování vychází. Čím více emisí znečišťujících látek, tím větší riziko pro naše zdraví! A tím více vynaložených finančních prostředků na případné zdravotní následky!

Ze spáleného paliva (či odpadu aj.) a následně z komína vypuštěné znečišťující látky nezůstanou jen ovzduší. Postupem času se tyto látky dostanou na zem, kde mohou přecházet do půdy či vody, a tedy i do potravin. Vzhledem k vyšší účinnosti kotle plnící 3. emisní třídu dojde k ušetření i emisí dalších znečišťujících látek (např. arsen v případě uhlí, oxidů dusíku, oxidů síry, polyaromatických uhlovodíků aj.).

V případě kotlů s automatickým podavačem paliva lze říci, že dojde, vzhledem k jeho vyšší účinnosti, k ušetření nejen množství paliva a emisí, ale dojde i k navýšení samotného komfortu pro provozovatele při jeho provozu. Tento kotel je potřeba obsluhovat 2x až 3x týdně (doplnění zásobníku s palivem, vynesení popela) na rozdíl od kotle s ručním přikládáním paliva, který je nutno obsluhovat několikrát za den.

Legislativní požadavky na kotle

První nově stanovená povinnost znamená, že od 1. ledna 2014 se budou moci na trh uvádět pouze kotle, které splní přísnější emisní požadavky (přičemž tyto požadavky budou od roku 2018 dále zpřísněny). Tato povinnost je zákonem dána výrobcům resp. dodavatelům těchto zařízení na trh a běžného občana se tato povinnost týká pouze do té míry, že jim nově zakoupený kotel bude ekologičtější, než ty v současnosti prodávané.

Zákon též od 1. září 2022 (od 10 let po vstupu v platnost zákona) zavádí povinnost pro provozovatele kotlů na pevná paliva (10 - 300 kW), v našem případě například pro domácnosti, provozovat pouze takové kotle, které splní zákonem definované přísnější emisní parametry (množství vypouštěných znečišťujících látek). Tyto minimální emisní parametry se týkají pouze těch zařízení, která slouží jako zdroj tepla pro ústřední vytápění. Tato podmínka znamená, že bude umožněno používat jen ty spalovací zdroje, které budou vypouštět méně znečišťujících látek. Vzhledem k tomu, že tuto povinnost budou muset splňovat pouze spalovací zařízení připojená k systému ústředního vytápění, nebude se tedy tato povinnost týkat spalovacích zdrojů sálavých či jiných, kde dochází k přímému přechodu tepla do okolí (kamna, krby aj.).

Minimální emisní požadavky, které tato zařízení budou muset splňovat, jsou uvedené v tab. I, přílohy č. I. Maximální povolené hodnoty emisí byly stanoveny ve shodě s normou ČSN EN 303-5 (Kotle pro ústřední vytápění na pevná paliva, s ruční nebo samočinnou dodávkou, o jmenovitém výkonu nejvýše 300 kW). Tato norma definuje u spalovacích zařízení emisní třídy, ve kterých je stanoveno maximální možné množství emisí znečišťujících látek (konkrétně se jedná o množství vypouštěných organických látek, oxidu uhelnatého a množství prachových částic). Dále zavádí hodnoty minimální účinnosti spalovacího procesu, které nicméně nebyly do zákona zavedeny. Pro informaci lze uvést, že každé emisní třídě (viz tab. II) je dána minimální hodnota účinnosti spalovacího zařízení, přičemž bližší informace najdete v příloze č.

Provozovatelům spalovacích zdrojů na pevná paliva, které slouží pro ústřední vytápění, je dále zákonem o ochraně ovzduší stanovena povinnost pravidelných kontrol těchto zařízení. První kontrola spalovacího zařízení musí být provedena od vstupu zákona v platnost (1. 9. 2012) avšak nejpozději do konce roku 2016, přičemž následující kontroly by se měly pravidelně opakovat každé dva roky. Odborně způsobilou osobou bude osoba určená výrobcem daného spalovacího zařízení. V případě, že již nebude existovat výrobce spalovacího zdroje (u starších typů), měl by se provozovatel s žádostí o kontrolu obrátit na ostatní výrobce (resp. určené odborně způsobilé osoby, které budou těmito výrobci jmenovány).

Dále může odborně způsobilá osoba provozovateli sdělit, zda jeho spalovací zdroj splňuje výše uvedenou podmínku, tedy zda splňuje maximální hodnoty emisí, které budou muset spalovací zdroje splňovat od 1. 9. 2022 (mezní hodnoty uvedené v tab. I - přílohy č. I - jedná se o 3. emisní třídu dle uvedené normy ČSN EN 303-5). Dle této normy musí být každé spalovací zařízení opatřeno identifikačním štítkem, na kterém mimo jiné musí být uvedeno, jakou emisní třídu splňuje. Z údajů na štítku lze tedy zjistit, zda provozované spalovací zařízení splňuje podmínku 3. emisní třídy a jestli ho bude moci provozovatel využívat i po 1. 9. 2022. V případě, že spalovací zařízení není štítkem opatřeno, lze se obrátit na výrobce příp. je možné provést měření emisí a uchovat si protokol o provedeném měření.

Podmínku 3. emisní třídy splňují některá zplynovací spalovací zařízení (pevné palivo se nejdříve zplyní a až pak je spalováno) a všechny spalovací zařízení s automatickým podavačem paliva. Pokud tedy někdo využívá kotel s ručním přikládáním, bude si muset s největší pravděpodobností do 30. 8. 2022 pořídit nový spalovací zařízení, které splní 3. emisní třídu! (viz tab. č. I či emisní třída uvedena v tab. č. Důvodem pravidelných kontrol je snížení negativních dopadů na životní prostředí a i na kvalitu ovzduší a potažmo na zdraví spoluobčanů. V zimních obdobích (při inverzích) dochází na některých místech České republiky k překročení imisních limitů pro prachové částice (Moravskoslezský kraj, Středočeský či Ústecký kraj).

tags: #ochrana #ovzduší #prezentace

Oblíbené příspěvky:

• Knihy o přírodě pro děti
• Vizuální obohacení skrze objektiv: Kouzlo přírody
• Proč je rak kamenáč ohrožen?
• Radostné Vánoce
• Profesionální focení párů v přírodě