Kontrola znečištění ovzduší a metody monitoringu v ČR

Ovzduším se obecně rozumí zemská atmosféra, vzdušný obal zeměkoule. Množství vzduchu v atmosféře je 5,3.10¹⁸ kg a přírodních pochodů se neustále mění. Atmosféra se skládá ze dvou hlavních složek - kyslíku a dusíku a koncentrace vzácných plynů. Vzduch se chová v závislosti na fyzikálních podmínkách, zejména teplotě a proudění.

V souvislosti s kvalitou ovzduší se používá pojem znečišťování ovzduší, které může ovlivňovat životní prostředí. Znečištění ovzduší zahrnuje širokou škálu vlivů, od škodlivého elektromagnetického záření až po hluk, teplo a další negativní vlivy na životní prostředí. Znečišťování ovzduší můžeme rozdělit na primární a sekundární.

Legislativa ochrany ovzduší v ČR

Pro ochranu ovzduší v ČR, je klíčový Zákon 86/2002 Sb. a jeho novela č. 309/91 Sb. Tento zákon upravuje problematiku ochrany ovzduší a doplňuje první „porevoluční“ zák. č. 309/91 Sb. Zákon se zaměřuje na prevenci následků znečišťování ovzduší a zlepšování kvality ovzduší. Dále určuje úplaty a sankce za znečišťování.

Zákon také definuje:

• míru znečišťování ovzduší tímto zdrojem způsobovaný (tmavost kouře).
• znečišťující látky obsažená v ovzduší.
• usazené po dopadu na jednotku plochy zemského povrchu za jednotku času.
• překročení emisního limitu.

Česká inspekce životního prostředí (ČIŽP) je zřízena jako výkonný odborný a kontrolní orgán ministerstva. Oblast její působnosti je dohled a kontrola zdrojů znečištění. Obec a orgány obce řeší lokální záležitosti ve vztahu k ochraně ovzduší.

Čtěte také: Příčiny znečištění ovzduší

Měření emisí a imisí

V ochraně ovzduší rozlišujeme dva základní druhy měření - emisní a imisní. Měření provádí stacionární stanicích, nebo mobilními měřicími jednotkami, kontinuálně nebo poloautomaticky.

Kontinuální měření se využívá při měření emisních a imisních koncentrací základních znečišťujících látek. Manuální metody mohou sloužit jako jednorázová, orientační nebo kontrolní. Při emisních měřeních nejsou manuální metody často frekventované. Pro kvalitní emisní monitoring jsou nezbytná přídavná zařízení, aby byly splněny všechny požadavky na stav plynu při vstupu do analyzátoru. Sledovány musí být např. teplota, přítomnost rušivých složek a pod.

Měří se koncentrace oxidů uhelnatého, siřičitého, dusnatého (příp. částic, a dále o koncentraci kyslíku jako vztažné hodnoty. Měřené koncentrace závisí na množství spalovacího vzduchu. Stejná metoda se užívá i při stanovení oxidu siřičitého, příp. a cca o jeden řád nižší pro NO. Stanovení N02 a NOx se provádí převedením NO2 na NO nebo naopak ve speciálním konvertoru. V magnetomechanických analyzátorech se používá pro stanovení kyslíku s min. rozsahem obvykle 0 - 1 obj. %. Alternativně lze použít i elektrochemické senzory na bázi zirkoniumoxidu. Pro stanovení tuhých částic se používá radiometrické měření.

Oxid uhelnatý se za zvýšené teploty oxiduje oxidem jodičným. Amoniak se stanoví kolorimetricky reakcí s Nesslerovým činidlem. Pro stanovení SO2 se používá coulometrickou metodu nebo metodu chemiluminiscenční. Coulometrická metoda generuje a zaznamenává se proud, potřebný k uvedení systému do výchozího stavu. Tento proud je úměrný koncentraci SO2.

Meteorologické vlivy na rozptyl znečišťujících látek

Rozptyl znečišťujících látek v atmosféře je ovlivněn meteorologickými faktory, jako je stav vlhkosti (mlha, oblaky, srážky) a zejména teplotní zvrstvení atmosféry. Horizontální pohyby vzduchu v zemské atmosféře zřeďují a přemísťují znečišťující látky vnášené do atmosféry. Teplotní inverze je velmi účinnou bariérou pro pohyb hmoty v atmosféře. Nízké přízemní inverze způsobují hromadění emisí z nízkých zdrojů, což vede ke zvýšení koncentrace škodlivin a v extrémních případech až ke vzniku smogu.

Čtěte také: Znečištění veřejných toalet

Chemické reakce znečišťujících látek v atmosféře

Během svého setrvání v atmosféře podléhá většina škodlivin chemickým změnám. V chemii atmosféry se označují vysoce reaktivní zlomky molekul jako radikály. Tyto se vyznačují často, ale ne vždy volným nepárovým elektronem. Reakce radikálu OH. s NO2 je asi desetkrát rychlejší než s SO2. Z toho důvodu se SO2 rozptyluje do mnohem většího prostoru než NO2. Kyselina dusičná se rychle rozpouští v mlze a kapkách vody. Tuhé částice (zejména popílek a saze) katalyticky oxidují SO2 na kyselinu sírovou. Oxidaci parafinů můžeme ukázat na příkladu metanu. Aldehydy reagují dále, např. reakcí acetaldehydu s OH.

Radikály OH vznikají jako produkt m.j. reakcí ozonu s alkeny, např. na klimatických podmínkách a denní době. HO2 oxiduje NO a obnovuje tak OH. V noci probíhá tvorba NO3, jejichž část vytváří s vodou kyselinu dusičnou a peroxid vodíku.

Technologie snižování emisí

Snižování sirných emisí z energetiky leží v zavádění procesů absorpčních (např. vápno-vápencové metody). Suchá aditivní vápencová metoda, kde se oxidy síry vážou na vápenatý ion. Fluidní spalování s přídavkem vápence zlepšuje stupeň zreagování vápence. Rozprašovací absorpce kombinuje aditivní metody k metodám mokrým. Proces Bergbau-Forschung oxiduje oxid sírový, který spolu s vlhkostí vytváří kyselinu sírovou. Vápno-vápencové metody produkují CaSO4 . Hořečnaté metody založeny na absorpci siřičitého do suspenze oxidu hořečnatého. Amoniakální metody spočívají v selektivní katalytické redukci (SKR) oxidů dusíku. Proces Chiyoda ochlazuje spaliny vodou za současného odloučení popílku a neutralizuje vápencem na sádrovec.

Snižování emisí NOx je možné úpravou spalovacího procesu (t.zv. primární opatření). Snížením množství spalovacího vzduchu se dosáhne snížení teploty plamene. Recirkulace spalin je poměrně účinný a lze takto dosáhnout až 50% snížení NOx. Alternativní technologie denitrifikace spalin zahrnují selektivní katalytickou redukci (SKR) a selektivní nekatalytickou redukci (SNKR).

Senzory a monitoring kvality ovzduší

Spolek Senzorvzduchu, z.s. se dlouhodobě zabývá rozvojem nízkonákladových senzorů pro měření kvality ovzduší, analýzou environmentálních dat a podporou občanské vědy v České republice. Spolek zveřejnil výsledky ročního měření koncentrací oxidu dusičitého (NO₂) v Praze a Ostravě za rok 2024.

• V Praze zůstávají koncentrace NO₂ na hlavních dopravních tazích a v úzkých uličních kaňonech vysoké, často překračující jak současný limit EU (40 µg/m³), tak i přísnější doporučení WHO (10 µg/m³).
• Překvapivé je zjištění, že ani na pozaďových lokalitách, jako jsou školní dvory a parky, nebyly v naprosté většině případů splněny budoucí limity EU platné od roku 2030 (20 µg/m³).

Čtěte také: České rybářství a kvalita vody

Významným přínosem projektu bylo srovnání dat z pasivních vzorkovačů s oficiálními stanicemi automatického imisního monitoringu AIM Praha 2 - Legerova (ALEGA), Praha 1 - náměstí Republiky (AREPA) a Ostrava-Českobratrská (TOCBA). Výsledky vykazovaly velmi dobrou shodu.

Vyhláška Ministerstva životního prostředí

Ministerstvo životního prostředí stanoví vyhláškou požadavky na posuzování a vyhodnocování úrovně znečištění ovzduší. Posuzování a vyhodnocení úrovně znečištění se provádí pro znečišťující látky, které mají zákonem stanovený imisní limit. Úroveň znečištění ovzduší z rozptýlených zdrojů znečišťování ovzduší se posuzuje v minimálním počtu měřicích lokalit stanoveném v části A přílohy č. 2 k této vyhlášce.

Veřejnost musí být příslušnými orgány ochrany ovzduší informována o překročení zákonem stanovených imisních limitů a jeho účincích na zdraví lidí nebo na ekosystémy a vegetaci. Při vzniku smogové situace poskytuje ministerstvo a krajské úřady veřejnosti informace o zjištěném překročení prahových hodnot a výčtu zdrojů, kterým byly stanoveny zvláštní podmínky provozu.

Cíle kvality údajů pro měření znečišťujících látek

Následující tabulka shrnuje cíle kvality údajů pro různé metody měření znečišťujících látek:

tags: #znecistene #ovzdusi #kontrola #metody

Oblíbené příspěvky:

• Definice ekologie živočichů
• Parazitární infekce ptáků a jejich ekologie
• Hlubší význam klapotu podpatku
• Tapety na počítač s kanadskou přírodou
• Zkušenosti s pobytem v Mrakotíně