Množství SO2 unikajícího do ovzduší každý rok: Zdroje, dopady a snahy o snížení

Oxid siřičitý (SO2) a oxid sírový (SO3) patří mezi oxidy síry. Oxid siřičitý je bezbarvý, štiplavě páchnoucí plyn. Je nehořlavý, za vzniku kyselého roztoku dobře rozpustný ve vodě. Oxid sírový vzniká přirozeně oxidací oxidu siřičitého a v plynné fázi je hlavní příčinou vzniku tzv. kyselých dešťů.

Zdroje emisí oxidů síry

U oxidů síry můžeme zmínit několik zdrojů emisí. Jedním je spalování paliv obsahujících síru, dále jsou to úniky z průmyslu a pak také zdroje neantropogenního charakteru. Antropogenní zdroje emisí můžeme shrnout následovně:

• Výroba elektrické energie
• Výroba tepelné energie
• Rafinerie ropy
• Dopravní prostředky
• Zpracování kovů

Ve všech těchto zařízeních může při spalování paliv obsahujících síru docházet k její oxidaci na SOx a následnému úniku do ovzduší. Při spalování tuhých paliv asi 95 % přítomné síry přechází na SO2, u kapalných paliv je to prakticky 100 %. Oxid siřičitý je ve spalinách částečně oxidován na SO3. V kouřových plynech z elektráren před odsířením dosahuje poměr SO3/SO2 1/40 až 1/80.

Mnohdy lze ale použít účinná odsiřovací zařízení či jiné technologie, které mohou u některých zdrojů emise oxidů síry omezit nebo dokonce prakticky zcela zlikvidovat. Hlavní význam mají emise oxidu siřičitého, protože oxidu sírového se ve spalinách běžně nachází jen asi 2 % (z celkového obsahu sloučenin síry). V průmyslu výroby kyseliny sírové jsou užívána velká množství oxidu siřičitého. Koncentrace oxidu sírového jsou v ovzduší obvykle podstatně menší než koncentrace oxidu siřičitého.

Dopady na životní prostředí a zdraví

Oxid siřičitý může způsobovat širokou škálu negativních dopadů jak na životní prostředí, tak na zdraví člověka. Během určité doby v ovzduší přechází fotochemickou nebo katalytickou reakcí na oxid sírový, který je hydratován vzdušnou vlhkostí na aerosol kyseliny sírové. Rychlost oxidace závisí na povětrnostních podmínkách, teplotě, slunečním svitu, přítomnosti katalyzujících částic atd.

Čtěte také: Česká republika a recyklace

Běžně se během jedné hodiny odstraní 0,1 až 2 % přítomného SO2. Kyselina sírová může reagovat s alkalickými částicemi prašného aerosolu za vzniku síranů. Sírany se postupně usazují na zemský povrch nebo jsou z ovzduší vymývány srážkami. Při nedostatku alkalických částic v ovzduší dochází k okyselení srážkových vod až na pH < 4. Tímto způsobem oxidy síry společně s oxidy dusíku tvoří takzvané kyselé deště.

Ty pak mohou být větrem transportovány na velké vzdálenosti a způsobit značná poškození lesních porostů i průmyslových plodin, uvolňují z půdy kovové ionty, poškozují mikroorganismy, znehodnocují vodu a mohou způsobit úhyn ryb. Oxidy síry byly také podstatnou příčinou vzniku tzv.

Dopady na lidské zdraví

Oxid siřičitý je smyslovými orgány rozpoznán až při koncentraci 2 až 3 mg.m-3 (sladká chuť v ústech). Při běžných koncentracích kolem 0,1 mg.m-3 oxid siřičitý dráždí oči a horní cesty dýchací. Při koncentraci 0,25 mg.m-3 dochází ke zvýšení respirační nemocnosti u citlivých dospělých i dětí. Koncentrace 0,5 mg.m-3 vede k vzestupu úmrtnosti u chronicky nemocných lidí.

Významně ohroženou skupinou lidí jsou především astmatici, kteří bývají na působení oxidů síry velmi citliví (zúžení průdušek). Chronická expozice negativně ovlivňuje řadu životně důležitých funkcí - krvetvorbu, metabolismus glycidů, poškozují plíce (CHOPN) a srdce.

Při kontaktu s vyššími koncentracemi oxidu siřičitého (SO2) dochází u exponované osoby zejména k následujícím konkrétním projevům:

Čtěte také: České odpady: Statistika a trendy

• Poškození očí
• Poškození dýchacích orgánů (kašlání, ztížení dechu)
• Při velmi vysokých koncentracích tvorba tekutiny v plicích (edém)

Opakovaná expozice způsobuje ztrátu čichu, bolesti hlavy, nevolnost a závratě.

Měření emisí oxidů síry

Základní představu o emisích oxidů síry (SOx) si lze udělat z bilance daného průmyslového provozu. U spalovacích procesů může být vodítkem obsah síry v palivu, ze které oxid siřičitý vzniká. Množství unikajících oxidů síry můžeme zjistit i pomocí měření koncentrace ve vzduchu či spalinách a z jeho vypuštěného objemu.

Obsah oxidů síry ve zkoumaném odebraném vzorku (vzniklého prosytím známého množství vzduchu roztokem vhodného činidla) je možné stanovit celou řadou analytických metod. Můžeme uvést například:

• Spektrofotometrické stanovení
• Stanovení iontovou chromatografií
• Coulometrické stanovení

Je možné také využít plamenovou emisní spektrometrii, na které jsou založeny i terénní analyzátory celkové síry v ovzduší.

Pro stanovení hmotnostní koncentrace emisí SO2 je k dispozici řada normovaných postupů:

Čtěte také: Množství vytříděného odpadu: ČR

Pro stanovení oxidu siřičitého lze rovněž využít mobilní přístroje. Služby poskytují komerční laboratoře.

Snahy o snížení emisí

Emise oxidů síry (oxidu siřičitého) představují v dnešním průmyslovém světe značný problém. V roce 1980 se bývalé Československo zavázalo snížit emise oxidu siřičitého z tehdejších 2 500 000 tun/rok o 30 % a dále pak dosáhnout v roce 2010 celkového snížení emisí na konečnou hodnotu maximálně 500 000 tun/rok.

Ambiciózní plán na zavedení národních stropů týkající se emisí a klíčových znečišťujících látek do roku 2030, včetně oxidů dusíku (NOx), pevných polétavých částic a oxidu siřičitého, bude předložen k hlasování ve středu. Tyto stropy/limity byly již neformálně dohodnuty běhen nizozemského předsednictví v Radě EU. Nová legislativa stanoví závazky jednotlivým zemím vedoucí k snížení emisí oxidu siřičitého (SO2), oxidů dusíku (NOx), nemethanických těkavých organických látek (NMVOC) amoniaku (NH3) a jemných pevných částic (částice které mají v průměru méně jak 2,5 mikrometru). Hlavními zdroji těchto látek jsou dopravní prostředky, vytápění, průmysl a zemědělství.

Navrhované snížení emisí by mělo do roku 2030 snížit počet zdravotních onemocnění spojených se znečištěním ovzduší o 50 %.

Kvalita ovzduší v roce 2022

Rok 2022 byl z hlediska kvality ovzduší příznivý, podobně jako předešlé roky 2020 a 2021. Koncentrace hodnocených znečišťujících látek vyjma přízemního ozonu dosáhly v roce 2022 v rámci hodnoceného období 2012-2022 druhých nejnižších hodnot (v případě oxidu uhelnatého nejnižších hodnot). K relativně dobré kvalitě ovzduší v ČR v případě znečišťujících látek vyjma ozonu v roce 2022 přispěly zejména výrazně nižší koncentrace látek v lednu a v únoru, tedy v měsících, kdy naopak bývají koncentrace v rámci roku nejvyšší. Příčinou nízkých koncentrací v lednu a únoru byly nadnormální teploty spojené s menší produkcí emisí z lokálních topenišť, normální srážky důležité pro samočištění atmosféry a v únoru i dobré rozptylové podmínky s občasným výskytem silného větru. V závěru roku se však kvalita ovzduší v porovnání s předchozími čtyřmi roky zhoršila na většině stanic. Předběžná data ukazují, že ke zhoršení kvality ovzduší došlo ve spojitosti s vyššími emisemi z lokálního vytápění domácností. To pravděpodobně souvisí s energetickou krizí, která přiměla některé domácnosti k častějšímu přitápění různými typy pevných paliv v krbových kamnech a kotlích. Počet překročení hodnoty 24hod. imisního limitu pro PM10 na stanicích byl během listopadu nejvyšší za poslední tři roky.

Data z dlouhodobého monitoringu v malých sídlech potvrzují, že listopadové průměrné koncentrace benzo[a]pyrenu pocházející z lokálního vytápění byly za posledních pět let nejvyšší. Data současně poukazují na zhoršenou kvalitu vytápění, tj. na vyšší míru spalování pevných paliv, při kterém se uvolňuje vyšší množství znečišťujících látek do ovzduší. Kvalita ovzduší se v závěru roku nezhoršila až na úroveň období před začátkem obnovy kotlů (tj. před rokem 2016). Koncentrace přízemního ozonu jsou silně závislé na meteorologických podmínkách zejména teplého období roku (duben-září) a nevykazují od roku 2012 výrazný vývoj jako ostatní znečišťující látky. Koncentrace ozonu v roce 2022 byly v rámci jedenáctiletého období 2012-2022 čtvrté nejvyšší.

Je třeba zdůraznit, že kvalita ovzduší byla příznivá z hlediska aktuálně hodnocených látek (PM10, PM2,5,NO2, SO2, CO a O3). U koncentrací benzo[a]pyrenu lze jako v minulých letech předpokládat překročení ročního imisního limitu na řadě lokalit. V dubnu bude zveřejněna II. část předběžné zprávy, v rámci které budou hodnoceny celorepublikové koncentrace benzo[a]pyrenu a budou k dispozici další data z únorového měření roku 2023 v malých sídlech, která přinesou doplňující informace o vlivu energetické krize na kvalitu ovzduší. Negativní vliv energetické krize na kvalitu ovzduší se více projeví až při výraznějším poklesu teplot (pod bod mrazu) a vysoké potřebě vytápět, k čemuž v rámci roku častěji dochází v lednu a únoru v porovnání s mírnějším listopadem a prosincem.

Úroveň znečištění ovzduší závisí v daném roce na množství emisí a převažujících meteorologických a rozptylových podmínkách. Teplotně byl rok 2022 na území ČR nadnormální, srážkově normální. K překročení 24hodinového imisního limitu PM10 došlo v roce 2022 na 2 % stanic (3 ze 123). Imisní limit pro průměrnou roční koncentraci nebyl v roce 2022, po čtvrté v řadě od roku 2019 za celou historii měření PM10 od roku 1993, překročen na žádné stanici. Imisní limit pro roční průměrnou koncentraci PM2,5 byl v roce 2022 překročen na 6 % stanic (5 z 88). Imisní limit pro roční průměrnou koncentraci NO2 nebyl potřetí v řadě od roku 2020 překročen na žádné stanici ČR. Rovněž imisní limity pro SO2 a CO nebyly tedy v roce 2022 překročeny na žádné měřicí stanici.

Z hodnocení založeného na indexu kvality ovzduší (IKO) vyplývá, že kvalita ovzduší byla v roce 2022 převážně velmi dobrá až dobrá (první stupeň IKO). Na městských a předměstských stanicích byla velmi dobrá až dobrá kvalita ovzduší nejčastěji zaznamenána v Jihomoravském kraji bez aglomerace Brno. V roce 2022 bylo vyhlášeno pět smogových situací v celkové délce 53 h (2,2 dní), všechny z důvodu vysokých koncentrací přízemního ozonu. Dne 24. 7. 2022 vznikl v národním parku Českém Švýcarsku požár, který postupně zasáhl až 1 000 hektarů lesa. Požár byl uhašen až 12. 8. 2022. Zvýšené koncentrace suspendovaných částic byly zaznamenány na stanicích Státní sítě imisního monitoringu a následně na operativních mapách aktuálních koncentrací. Nejvyšší koncentrace byly naměřeny v prvních dnech po začátku požáru, tedy 25.-27. 7. 2022. V souvislosti s postupným hašením požáru nebyla v srpnu zaznamenána tak výrazná emisní zátěž a imisní koncentrace se tak postupně snížily na obvyklé srpnové hodnoty.

tags: #množství #SO2 #unikajícího #do #ovzduší #každý

Oblíbené příspěvky:

• Aktuální stav třídění odpadu
• Klíčový dokument o klimatické změně
• Ochrana přírody: Invazní druhy
• Odpadky ve Španělsku
• Příroda a jazyk