IV.3 OXIDY DUSÍKU (NO_x)

 

IV.3.1 Znečištění ovzduší NO_x v roce 2013

Znečištění ovzduší NO₂ v roce 2013 vzhledem k imisním limitům pro ochranu zdraví

Při sledování a hodnocení kvality venkovního ovzduší se pod termínem oxidy dusíku (NO_x) rozumí směs oxidu dusnatého (NO) a oxidu dusičitého (NO₂). Imisní limit pro ochranu zdraví lidí je stanoven pro NO₂, limit pro ochranu ekosystémů a vegetace je stanoven pro NO_x.

K překročení ročního imisního limitu NO₂ dochází pouze na omezeném počtu stanic, a to na dopravně exponovaných lokalitách aglomerací a velkých měst. Z celkového počtu 90 lokalit, kde byl v roce 2013 monitorován oxid dusičitý, došlo na 4,4 % stanic (4 lokality) k překročení ročního imisního limitu (tab. XIII.8). Všechny čtyři stanice jsou klasifikovány jako dopravní městské. Lze předpokládat, že k překročení imisních limitů může docházet i na dalších dopravně exponovaných místech, kde není prováděno měření.

V roce 2013 překračovaly hodinové koncentrace NO₂ hodnotu imisního limitu 200 µg.m^-3 celkem na 6 stanicích (tab. XIII.7). Na žádné však nebyl dosažen maximální povolený počet 18 překročení v roce (Praha 2-Legerova hot spot 6 překročení, Praha 5-Smíchov 2 překročení a na stanicích Brno-Úvoz hot spot, Šunychl, Zlín-Svit a Ostrava-Mariánské Hory došlo k jednomu překročení).

Větší znečištění měst oxidy dusíku je způsobeno převážně dopravou. Nejvyšších hodnot koncentrací NO₂ je dosahováno v Praze, Brně a Ostravě (obr. IV.3.1). Na většině území České republiky (99,6 %) je však roční průměrná koncentrace nižší než 26 µg.m^-3, tj. hodnota dolní meze pro posuzování. Vyšší koncentrace NO₂ mohou být i v blízkosti místních komunikací v obcích s intenzivní dopravou a hustou místní dopravní sítí. V roce 2013 bylo nadlimitním koncentracím NO₂ (40 µg.m^-3) vystaveno 0,2 % populace a 0,01 % plochy území ČR.

Na obr. IV.3.3 a IV.3.4 jsou graficky znázorněny chody denních a hodinových koncentrací NO₂ v roce 2013, kde je prezentováno překročení imisního limitu na vybraných lokalitách.

Na dopravních lokalitách jsou měřeny vyšší koncentrace NO₂ než na ostatních typech lokalit. V období duben–září je patrný pokles koncentrací NO₂ na všech lokalitách (obr. IV.3.2). Důvodem poklesu je vyšší intenzita solární radiace (především o vlnových délkách < 400 nm) v tomto ročním období, která má za následek fotodisociaci NO₂ na NO a O (Warneck 2000). Z produktů fotodisociace se za vhodných podmínek vytváří přízemní ozon, a proto jsou v období duben–září koncentrace přízemního ozonu vyšší (obr. IV.4.3).

Znečištění ovzduší NO_x v roce 2013 vzhledem k imisním limitům pro ochranu ekosystémů a vegetace

Počet lokalit klasifikovaných jako venkovské se v roce 2013 snížil oproti roku 2012 z 25 na 13. Ani na jedné z těchto stanic nebyl imisní limit pro roční průměrné koncentrace NO_x (30 µg.m^-3) v roce 2013 překročen (tab. XIII.19 a obr. IV.3.11). Na 58 % stanic (7 lokalit), které měřily v obou letech, došlo v porovnání s rokem 2012 ke snížení průměrné roční koncentrace NO_x.

Konstrukce mapy plošného rozložení ročních průměrných koncentrací NO_x zahrnuje kombinaci měření a modelování. Pro konstrukci mapy pole NO_x byly použity všechny stanice měřící NO_x, přihlíželo se i k výše zmíněným údajům o emisích z mobilních zdrojů v ČR. Vyšší koncentrace NO_x mohou být i v blízkosti místních komunikací v obcích s intenzivní dopravou a hustou místní dopravní sítí, kde nejsou koncentrace měřeny. Na mapě jsou formou bodových značek vyznačeny pouze stanice venkovské (obr. IV.3.5), protože pouze na těchto lokalitách se hodnotí úroveň ročních koncentrací NO_x vzhledem k imisnímu limitu pro ochranu ekosystémů a vegetace.
 
Na konec kapitoly je pro vybrané lokality s vyššími ročními průměry koncentrací NO_x zařazeno grafické znázornění chodů 24hodinových koncentrací NO_x v roce 2013 (obr. IV.3.6). Vyšší 24hodinové koncentrace NO_x byly zaznamenávány v období od října do března. Důvodem jsou pravděpodobně zhoršené rozptylové podmínky, které jsou v zimním období častější, a také zvýšené emise NO_x z lokálních topenišť (Warneck 2000).

IV.3.2 Vývoj koncentrací NO_x

V průběhu 90. let došlo k výraznému poklesu jak ročních průměrných koncentrací NO₂ a NO_x, tak i 19. nejvyšších hodinových koncentrací NO₂ (vývoj od roku 1996 je prezentován na obr. IV.3.8 a IV.3.9). Důvodem je prudký pokles emisí v tomto období v důsledku nabytí účinnosti zákona č. 309/1991 Sb., a na něj navazujícího zavádění nových technologických opatření ke snižování emisí. Vliv měla také změna skladby průmyslové výroby a vozového parku a složení pohonných hmot. Velký význam na průběh meziroční proměnlivosti koncentrací NO₂ a NO_x, ale i dalších znečišťujících látek, mají také meteorologické a rozptylové podmínky. Relativně strmě klesající trend z 90. let minulého století pokračoval až do roku 2000. Od tohoto roku došlo ke třem epizodám růstu ročních průměrných koncentrací i 19. nejvyšší hodinové koncentrace NO₂, a to v letech 2003, 2006 a 2010. Všechny tyto roky se vyznačovaly výskytem velmi nepříznivých meteorologických a rozptylových podmínek, které měly pravděpodobně za následek zmiňovaný nárůst koncentrací. V roce 2006 bylo dosaženo v pořadí druhé nejvyšší hodnoty 19. nejvyšší hodinové koncentrace za hodnocené období. Z celkového hlediska však uváděné charakteristiky za celé hodnocené období (1996–2013) mají pozvolna klesající trend.

Nejvyšších hodnot bylo dosahováno v celém sledovaném období (1996–2013) v aglomeracích Praha a Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek (obr. V.1). Důvodem je velmi vysoké zatížení těchto oblastí dopravou. Například v Praze je doprava v současnosti nejvýznamnějším zdrojem emisí oxidů dusíku (ENVIS 2012). Nejnižších úrovní je dosahováno střídavě v aglomeraci Brno a v Ústeckém kraji. Je zde nutné zdůraznit, že aglomerace Brno je zastupována v hodnocení trendu pouze jednou lokalitou (Brno-Tuřany), která je klasifikována jako předměstská pozaďová. Tato lokalita tedy nereprezentuje znečištění NO₂ na území Brna. Z výsledků měření dalších stanic, které však do trendu nevstupovaly z důvodu nedostatečného množství dat nutných pro vytvoření dlouhodobé časové řady, je zřejmé, že koncentrace NO₂ v Brně jsou vyšší.

IV.3.3 Emise NO_x

Emise NO_x se tvoří při spalování paliv v závislosti na teplotě spalování, obsahu dusíku v palivu a přebytku spalovacího vzduchu. Emise NO_x vznikají i při některých chemicko-technologických procesech (výroba kyseliny dusičné, amoniaku, hnojiv apod.). Zatímco při spalování paliv se podíl NO₂ v emisích pohybuje obvykle v intervalu do 5 %, u některých chemicko-technologických procesů může podíl NO₂ představovat až 100 % emisí NO_x (Neužil 2012).

Největší množství emisí NO_x vzniká v dopravě. Sektory silniční nákladní dopravy nad 3,5 t, osobní automobilové dopravy a nesilničních vozidel a ostatních strojů v zemědělství a lesnictví se na emisích NO_x v roce 2012 podílely 37,1 % (obr. IV.3.12). V sektoru veřejné energetiky a výroby tepla bylo do ovzduší vneseno 35,6 % emisí NO_x. Klesající trend emisí NO_x v období let 2007–2012 souvisí především s přirozenou obnovou vozového parku a zavedením emisních stropů pro emise NO_x ze zdrojů v sektoru veřejné energetiky a výroby tepla (obr. IV.3.13).

Produkce emisí NO_x je soustředěna především podél dálnic, ve velkých městech a v krajích (Ústecký, Středočeský, Moravskoslezský), ve kterých jsou umístěny významnější energetické výrobní celky (obr. IV.3.14).

 

Tab. XIII.7 Stanice s nejvyššími hodnotami 19. a maximální hodinové koncentrace NO₂

Tab. XIII.8 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací NO₂

Tab. XIII.19 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací NO_x na venkovských stanicích

 

Obr. IV.3.1 Pole roční průměrné koncentrace NO₂ v roce 2013
 

Obr. IV.3.2 Roční chod průměrných měsíčních koncentrací NO₂ (průměry pro daný typ stanice), 2013
 

Obr. IV.3.3 Stanice s nejvyššími hodinovými koncentracemi NO₂ v roce 2013
 

Obr. IV.3.4 Stanice s nejvyšším překročením LV pro roční koncentrace NO₂ v roce 2013
 

Obr. IV.3.5 Pole roční průměrné koncentrace oxidů dusíku v roce 2013
 

Obr. IV.3.6 24hod. koncentrace na stanicích s nejvyššími ročními koncentracemi oxidů dusíku v roce 2013
 

Obr. IV.3.7 19. nejvyšší hodinové koncentrace a roční průměrné koncentrace NO₂ v letech 2003–2013 na vybraných stanicích
 

Obr. IV.3.8 Trendy ročních charakteristik NO₂ a NO_x v České republice, 1996–2013

Obr. IV.3.9 Trendy vybraných imisních charakteristik NO₂ and NO_x (index, rok 1996 = 100), 1996–2013; (index, rok 2000 = 100), 2000–2013
 

Obr. IV.3.10 Pětiletý průměr ročních průměrných koncentrací NO₂, 2009–2013
 

Obr. IV.3.11 Roční průměrné koncentrace NO_x a NO₂ v letech na vybraných venkovských stanicích 2003–2013
 

Obr. IV.3.12 Podíl sektorů NFR na emisích NO_x v roce 2012
 

Obr. IV.3.13 Vývoj emisí NO_x v období 2007–2012
 

Obr. IV.3.14 Emisní hustoty oxidů dusíku ze čtverců 5x5 km, 2012