V.2 AGLOMERACE BRNO

Aglomerace Brno leží v centru Jihomoravského kraje, je totožná se správním územím města Brna. Z hlediska kvality ovzduší je Brno jednou ze tří aglomerací, a není tak součástí zóny Jihovýchod. Rozloha aglomerace činí 230,22 km2 a žije v ní 377 508 obyvatel, včetně cizinců pak 400 059. (Zdroj: MV ČR, data k 1. 1. 2014, data ČSÚ k 1. 1. 2014).

V Brně jsou dlouhodobě překračovány imisní limity stanovené pro ochranu zdraví lidí. Jedná se zejména o suspendované částice PM10 a PM2,5, benzo[a]pyren a v dopravou nejzatíženějších částech aglomerace rovněž NO2. Plocha území aglomerace s překročeným imisním limitem pro denní koncentraci PM10 se může pohybovat v řádu několika procent (2013) či může zabírat téměř celé území aglomerace (2010). Závisí zejména na meteorologických podmínkách v chladné části roku (viz dále). Obdobně variabilní jsou i plochy území s překročením imisního limitu pro benzo[a]pyren, zde však z důvodu velmi nízkého počtu stanic může dojít k nejvyšší nejistotě ve vymezování. V případě průměrných ročních koncentrací PM10 nebyla od roku 2008 ani jednou vymezena oblast s překročením tohoto limitu na území aglomerace Brno. Plochy území s překročením imisního limitu pro průměrnou roční koncentraci NO2 jsou dlouhodobě konstantní v řádu několika procent a vyskytují se v blízkosti nejzatíženějších dopravních tahů (tab. V.2.1).

Největší podíl na zvýšených koncentracích výše zmíněných škodlivin má doprava. Brno je z historického hlediska město ležící na křižovatce cest. Rovněž v moderní době se na území Brna protínají významné dopravní tepny (dálnice D1, D2, rychlostní silnice R52 na Vídeň a R43 na Svitavy). Kvůli nevyřešenému obchvatu Brna z dálnice D1 směrem na Svitavy projíždí denně centrem města Brna velké množství tranzitní dopravy, navyšující již tak značné množství automobilů v Brně. Plynulost tranzitní dopravy pak není zajištěna kvůli nedokončenému velkému městskému okruhu. Všechny uvedené skutečnosti se podílejí na zvyšování emisí škodlivin z dopravy – zejména tuhých znečišťujících látek, oxidů dusíku, oxidu uhelnatého a těkavých organických látek. Všechny uvedené škodliviny jsou na území aglomerace Brno majoritně emitovány z dopravy a významně se podílí na zvyšování imisního zatížení ovlivňujícího zdraví obyvatelstva. Není tedy náhodou, že imisní limity jsou překračovány pro škodliviny, jejichž majoritním zdrojem je doprava, a nejvyšší koncentrace jsou měřeny v lokalitách dopravou silně zatížených.

Od 1. 1. 2014 byla dle požadavků legislativy v provozu městská pozaďová lokalita pro aglomeraci Brno, ležící v areálu Dětské nemocnice. V lokalitě byly roku 2014 měřeny suspendované částice PM10, oxidy dusíku, přízemní ozon a benzen.


V.2.1 Kvalita ovzduší v aglomeraci Brno

Suspendované částice PM10 a PM2,5

V roce 2014 nepřekročila žádná z lokalit na území aglomerace Brno imisní limit pro průměrnou roční koncentraci PM10. Nejvyšší koncentrace byly již tradičně naměřeny na dopravou nejexponovanějších lokalitách Brno-Svatoplukova, Brno-Zvonařka a také v lokalitě Brno-Lány, ovlivněné dálnicí D1. V předchozích letech byl imisní limit několikrát překročen (obr. V.2.1). Oproti roku 2013 došlo ke snížení průměrných ročních koncentrací PM10 na většině lokalit, k nárůstu koncentrací došlo v lokalitách Brno-Úvoz (hot spot) o necelé 2 µg.m-3 a v lokalitě Brno-Líšeň o více než 5 µg.m-3. Současně však v Brně-Líšni došlo k poklesu koncentrací jemnější frakce PM2,5. Za zvýšením koncentrací hrubší frakce PM10 tedy může stát jednak nedaleká stavba velkého bytového komplexu (ul. Houbalova); rovněž v Líšni proběhly velmi významné terénní úpravy nedaleké líšeňské rokle, kde byly odstraněny veškeré křoviny a dřeviny a povrch byl zarovnáván a zatravňován. Tyto úpravy po čas celého roku s sebou mohly přinést navýšení hrubší frakce PM10 ať již z prací samotných či kvůli větrné erozi na nezpevněném povrchu. Nejhorší imisní situace byla potvrzena na dopravních stanicích, kde byly v průměru za roky 2005–2014 koncentrace o 6,4 µg.m-3 vyšší než na pozaďových lokalitách (obr. V.2.1). Městské a předměstské pozaďové stanice velmi dobře kopírují regionální venkovskou pozaďovou stanici Mikulov-Sedlec v letech, kdy se nevyskytovala delší období s nepříznivými rozptylovými podmínkami (2007–2009, 2012). Naopak v letech, kdy se zejména v zimním období vyskytovala údobí s déletrvajícím inverzním charakterem počasí (leden 2006, leden 2010, únor a listopad 2011), je patrný vliv většího nakupení zdrojů (vytápění domácností, doprava, průmysl) a stabilní atmosféry, který se projevuje vyššími koncentracemi městských pozaďových stanic oproti regionální pozaďové stanici. Dlouhodobě (2005–2014) jsou pak koncentrace na městských a předměstských pozaďových lokalitách zhruba o 4,4 µg.m-3 vyšší než na regionální pozaďové lokalitě Mikulov-Sedlec.

Kromě rozptylových podmínek a topné sezóny je vzhledem k zemědělskému charakteru krajiny celého Jihomoravského kraje důležitá větrná eroze. Z pohledu Jihomoravského kraje je větrnou erozí potenciálně ohroženo přes 50 % výměry zemědělské půdy, přičemž přes 13 % výměry spadá do kategorie nejohroženějších půd. Situace je nejhorší v okresech Břeclav, Hodonín a Znojmo, ale i v okolí Brna se vyskytují půdy větrnou erozí silně ohrožené. K větrné erozi dochází zejména v době, kdy půda ještě není nebo již není pokrytá vegetací (duben, květen a září, říjen). Erodovatelnost půdy pak podporují delší epizody beze srážek a dostatečná rychlost proudění větru k odnosu částice ze země. Nejlépe je vliv větrné eroze patrný na venkovské lokalitě Kuchařovice, kdy je dlouhodobě koncentrace PM10 v dubnu téměř totožná jako v březnu (ještě topná sezóna) a v říjnu je vyšší než v listopadu a prosinci, přičemž dubnovými koncentracemi se lokalita přiblížila dlouhodobému měsíčnímu průměru v Brně-Tuřanech. Rovněž ve srovnání s dalšími pozaďovými lokalitami (Mikulov-Sedlec a Brno-Soběšice) je patrné, že od března do října jsou vyšší koncentrace právě v Kuchařovicích, naopak od listopadu do února jsou vyšší koncentrace ve zbylých lokalitách (Skeřil et al. 2013; obr. V.2.2). Z dlouhodobých dat pozaďové předměstské stanice Brno-Tuřany pak vyplynulo, že během bezesrážkových epizod (alespoň 5 dní beze srážek) jsou průměrné koncentrace PM10 o 6,1 µg.m-3 vyšší, než je dlouhodobý průměr za toto období (Knozová, Skeřil 2011).

V případě částic PM2,5 měřených na území aglomerace Brno platí, že imisní limit je dlouhodobě překračován pouze na dopravou zatížených lokalitách (obr. V.2.3), v pozaďových lokalitách dochází k překročení, resp. přiblížení se imisnímu limitu pouze v letech s delšími epizodami nepříznivých rozptylových podmínek (2006, 2010). V roce 2014 došlo k poklesu průměrných ročních koncentrací PM2,5 oproti roku 2013 na všech lokalitách, které naměřily v uvedených letech dostatek dat pro výpočet průměrné roční koncentrace.

V roce 2014 překračovaly imisní limit pro 24hodinovou koncentraci PM10 pouze dopravní lokality, ne však všechny – pouze lokality Brno-Svatoplukova, Brno-Zvonařka a Brno-Lány. Ta je sice klasifikována jako pozaďová, avšak ovlivnění dálnicí D1 je zřetelné. Pozaďová lokalita Brno-Tuřany imisní limit nepřekračuje v letech, kdy se nevyskytovaly delší epizody s nepříznivými rozptylovými podmínkami (2007–2009, 2012–2014). V případě počtu dní s koncentracemi vyššími než 50 µg.m-3 došlo na 6 stanicích k poklesu oproti roku 2013, na dvou stanicích k nárůstu a lokalita Brno-Soběšice zůstala na stejném počtu dní. Nárůst se týkal lokalit Brno-Výstaviště (z 26 na 34 dní) a Brno-Lány (z 41 na 51 dní). Naopak počet dní s koncentrací PM10 > 50 µg.m-3 poklesl na dalších 2 dopravně zatížených lokalitách – Brno-Svatoplukova (z 72 na 62 dní) a Brno-Zvonařka (z 69 na 54 dní), avšak stále zde dochází k překročení imisního limitu. Dále došlo k mírnému poklesu v lokalitách Brno-Tuřany, Brno-Kroftova, Brno-Úvoz (hot spot) a Brno-Arboretum.

Obecně však platí, že hodnoty koncentrací jsou velmi závislé na meteorologických, resp. rozptylových podmínkách v zimním období. Negativní vliv nepříznivých rozptylových podmínek v zimním období spolu s topnou sezónou (lokální vytápění domácností) se projevil i na distribuci dnů s koncentrací PM10 vyšší než 50 µg.m-3, kdy se tyto dny vyskytují především v chladném období roku. V roce 2014 pak naprosto dominoval měsíc leden, výrazný byl rovněž březen zejména na brněnských stanicích ovlivněných dopravou (Brno-Svatoplukova a Brno-Lány). V měsíci červenci a srpnu (27. 6. – 25. 8., zdroj: Brněnské komunikace) probíhala oprava vozovky v těsné blízkosti stanice Brno-Úvoz (hot spot), což se projevilo především v červenci velkým počtem překročení, přičemž maximální denní koncentrace dosáhla na červenec velmi nezvyklých 109 µg.m-3. Rovněž z hlediska průměrných měsíčních koncentrací je červencová hodnota (46,2 µg.m-3) nezvykle vysoká. Pokud srovnáme průměrné měsíční koncentrace PM10 v lokalitě Brno-Úvoz (hot spot) za rok 2014 s průměrem za všechny předešlé roky měření (2008–2013), zjistíme, že po celou dobu se hodnoty koncentrací pohybují pod dlouhodobým průměrem, avšak v červenci (po čas brousicích prací) jsou koncentrace velmi výrazně nad dlouhodobým průměrem (225 %, obr. V.2.6). Stanice v Brně-Soběšicích naměřila nejméně dnů s koncentrací PM10 > 50 µg.m-3 v aglomeraci Brno, a dosáhla tak stejného počtu překročení jako regionální pozaďová lokalita Mikulov-Sedlec. Naopak nejvyšší počet překročení dní s koncentrací PM10 > 50 µg.m-3 v aglomeraci Brno zaznamenala stejně jako v roce 2013 lokalita Brno-Svatoplukova (obr. V.2.5).

Vývoj koncentrací od roku 1996 ukazuje, že aglomerace Brno se téměř neliší od aglomerace Praha či zóny Severozápad. Trendy mají v případě průměrných ročních koncentrací téměř totožný průběh a velmi podobné koncentrace, což naznačuje jednak nadregionální vliv meteorologických podmínek a jednak obdobné ovlivnění. Liší se pouze Moravskoslezský kraj vlivem odlišného typu zatížení. Obdobně se chová i trend 36. nejvyšší 24hodinové koncentrace PM10 či průměrné roční koncentrace PM2,5. V obou případech jsou koncentrace v aglomeraci Brno vyšší než v aglomeraci Praha, což může být způsobeno jednak celkově vyšším pozadím koncentrací suspendovaných částic na Moravě a rovněž vyšším podílem zastoupení dopravních stanic v Brně. 


Oxid dusičitý (NO2)

Na území aglomerace Brno je překračován imisní limit pro průměrnou roční koncentraci NO2, a to pouze na dopravou nejzatíženějších lokalitách. Imisní limit pro hodinovou koncentraci NO2 naopak překračován není. V roce 2014 byl imisní limit překročen v lokalitách Brno-Úvoz (hot spot) a Brno-Svatoplukova stejně jako v předešlém roce. Avšak zatímco lokalita Brno-Svatoplukova zaznamenala pokles oproti roku 2013 (z 44,5 na 40,8 µg.m-3), v lokalitě Brno-Úvoz (hot spot) došlo k nárůstu koncentrací z 44,9 na 48,2 µg.m-3, čímž se přiblížila hodnotám měřeným v Praze na Legerově ulici. Svůj vliv měla zejména oprava ulice Úvoz (27. 6. – 25. 8., zdroj: Brněnské komunikace), zmíněná již u suspendovaných částic – nejvyšší průměrné měsíční koncentrace byly měřeny v srpnu (60,2 µg.m-3) a červenci (56,8 µg.m-3), zatímco právě na zmíněné stanici Praha 2-Legerova se jednalo o měsíce s nejnižšími koncentracemi. Pokud srovnáme průměrné měsíční koncentrace NO2 v lokalitě Brno-Úvoz (hot spot) za rok 2014 s průměrem za všechny předešlé roky měření (2008–2013), zjistíme, že po celou dobu se hodnoty koncentrací pohybují pod dlouhodobým průměrem, avšak od června do srpna (po čas prací) jsou koncentrace velmi výrazně nad dlouhodobým průměrem (až 147 % dlouhodobého průměru v červenci, obr.V.2.6). Všechny ostatní lokality zaznamenaly oproti roku 2013 pokles koncentrací. Nová městská pozaďová lokalita Brno-Dětská nemocnice dosáhla v roce 2014 průměru 26,6 µg.m-3, avšak po celou dobu byla uzavřena nedaleká ulice Milady Horákové a probíhaly na ní stavební práce. Zajímavé tedy bude, jestli dojde po otevření ke změně koncentrací, a pokud ano, jakým způsobem. Dlouhodobé pozaďové koncentrace měřené v lokalitě Brno–Tuřany se pohybují okolo 20 µg.m-3, v posledních letech mají sestupnou tendenci, průměrná roční koncentrace v roce 2014 činila 17,2 µg.m-3 (obr. V.2.7).

Trend koncentrací je na všech stanicích ve sledovaném období poměrně vyrovnaný (s výjimkou již zmíněné lokality Brno-Úvoz (hot spot) v posledním roce), na rozdíl od částic nejsou hodnoty tolik ovlivněny meteorologickými podmínkami. Roli hraje pouze intenzita dopravy. Pro tu je však mnohem charakterističtější oxid dusnatý NO, který však nemá imisní limit.

Přestože je na vybraných lokalitách v aglomeraci Brno překračován imisní limit pro průměrnou roční koncentraci NO2, celkově si na tom aglomerace stojí velmi dobře, v průměru dosahuje přibližně stejných hodnot jako celorepublikový průměr. Z uvedených aglomerací je na tom Brno dlouhodobě nejlépe. V případě hodinových koncentrací dochází v některých letech k výraznému nárůstu (2006, 2010) – jedná se zejména o roky, kdy došlo k výraznému zhoršení kvality ovzduší v chladné části roku vlivem nepříznivých rozptylových podmínek (2006) či velmi dlouhé topné sezóny (2010). I tak jsou koncentrace v aglomeraci Brno opět dlouhodobě nejnižší.


Benzo[a]pyren

Zástupcem polycyklických aromatických uhlovodíků (PAH) v legislativě je benzo[a]pyren, karcinogenní látka vznikající při spalování pevných i kapalných paliv. PAH jsou na území aglomerace Brno měřeny na dvou lokalitách – v dopravou zatíženém centru města (Brno-Masná) a v rezidenčním pozadí na sídlišti (Brno-Líšeň). Zatímco dopravní lokalita Brno-Masná v období 2008–2012 každý rok překročila hodnotu imisního limitu, koncentrace v lokalitě Brno-Líšeň ji nepřekročily ani jednou. V roce 2013 a 2014 dramaticky poklesla koncentrace v lokalitě Brno-Masná až na úroveň 50 % koncentrace z roku 2012, koncentrace jsou tak totožné jako v pozaďové lokalitě Brno-Líšeň či ve venkovské pozaďové lokalitě Kuchařovice. Vzhledem k významnému ovlivnění dopravou v centru Brna a koncentracím v letech minulých lze tuto koncentraci považovat za nedůvěryhodnou a podezřelou (obr. V.2.8). Z hlediska průměrných měsíčních koncentrací jsou opět velmi důležité zimní měsíce, zatímco v létě jsou koncentrace prakticky nulové, v zimě se pohybují v průměru až kolem 5 ng.m-3 . To je způsobeno meteorologickými podmínkami a dále také vyššími hodnotami regionálního pozadí. Vytápění domácností je v provozu prakticky pouze v topné sezóně a zároveň je v rámci Jihomoravského kraje po dopravě druhým nejvýznamnějším zdrojem částic, na které jsou PAH vázány. Vytápění domácností pak během chladné části roku plošně zvednou pozaďové koncentrace v celém kraji. Dopravní lokality pak měří ještě vyšší koncentrace způsobené emisemi z dopravy.

Z hlediska dlouhodobého vývoje koncentrací se aglomerace Brno, podobně jako Praha či zóna Severozápad, pohybuje v těsné blízkosti imisního limitu. Obecně v Brně dlouhodobě platí, že pozaďové lokality se pohybují pod hodnotou imisního limitu, dopravou zatížené centrum pak mírně nad imisním limitem.


Přízemní ozon

Monitoring přízemního ozonu (O3) byl na území aglomerace Brno v roce 2014 prováděn ve čtyřech lokalitách – pozaďové koncentrace jsou měřeny stanicí Brno-Tuřany a Brno-Lány, městské pozadí je měřeno na nové lokalitě Brno-Dětská nemocnice a dále je O3 měřen v dopravou zatíženém centru města na stanici Brno-Zvonařka. Ozon je velmi reaktivní molekula, která ochotně reaguje s většinou látek v ovzduší. Proto jsou nejvyšší koncentrace troposférického O3 měřeny v čistých lokalitách s nízkými koncentracemi ostatních látek znečišťujících ovzduší. Naopak nejzatíženější (dopravní) lokality měří nejnižší koncentrace přízemního ozonu. Reaktivita O3 se odrazila i v naměřených koncentracích na území aglomerace Brno. V roce 2014 ani jedna lokalita nepřesáhla hranici 120 µg.m-3 . Nejvyšších koncentrací dosáhly pozaďové lokality Brno-Tuřany (26. nejvyšší 8hodinový klouzavý průměr 112,2 µg.m-3), nejnižší koncentrace byly naměřeny v lokalitě Brno-Dětská nemocnice (26. nejvyšší 8hodinový klouzavý průměr 75,5 µg.m-3), kde mohly být koncentrace ovlivněny stavební činností v ulici Milady Horákové. Oproti roku 2013 došlo na všech lokalitách, kde se v obou letech měřilo, k poklesu koncentrací přízemního ozonu.

Dlouhodobý vývoj koncentrací přízemního O3 je závislý na meteorologických podmínkách zejména v létě, kdy jsou dosahovány maximální koncentrace. Nejinak je tomu i v Brně. Městské lokality dosahují nižších koncentrací než venkovské, což se projevuje i na výše zmíněných lokalitách. Přestože Brno-Tuřany není venkovská lokalita, jsou zde koncentrace dlouhodobě vyšší než v centru města.


V.2.2 Emise v aglomeraci Brno

V současné době je na území aglomerace Brno individuálně evidováno cca 600 provozoven zdrojů znečišťování ovzduší zařazených do databáze REZZO 1 a 2. Na celkových emisích se jich významněji podílí pouze několik desítek. Jedná se především o teplárenské zdroje (Teplárny Brno, a. s.), spalovnu komunálního odpadu (SAKO Brno, a. s.) a malou část provozoven dříve velmi rozvinutého strojírenského odvětví (především slévárny). Podle výstupů SLDB 2011 převládají u vytápění domácností centrální zdroje tepla (cca 54 % bytů), dále pak plynové kotelny a lokální plynové kotle (dohromady cca 37 % bytů). Pouze v malé části bytového fondu, především v okrajových částech města, je využíváno jako palivo uhlí, dřevo, popř. koks. Stejně tak je větší část budov komunální sféry napojena na CZT, popř. na vlastní plynové kotelny.

V období let 2002–2013 došlo u výše uvedených významnějších zdrojů k poklesu všech sledovaných emisí. U emisí TZL souvisí tento pokles s modernizací, popř. ukončením provozu některých technologických výrob, především sléváren (např. Slévárna Zetor nebo Šmeral, a. s.). Jediným významnějším zdrojem emisí TZL je podle aktuálních údajů souhrnné provozní evidence Eligo, a. s., specializovaný na výrobu sušených mléčných produktů. Následují slévárenské provozy (především Královopolská slévárna), u nichž lze vedle vykázaných emisí TZL očekávat také určitý podíl obtížně stanovitelných fugitivních emisí.

U emisí SO2 má rozhodující podíl spalovna komunálního odpadu SAKO Brno, a. s. K výraznému snížení emisí teplárenských zdrojů došlo nejprve omezováním spalování vysokosirných topných olejů a následným přechodem na výhradní využití zemního plynu.

Na poklesu emisí NOx se vedle postupné modernizace teplárenských zdrojů podílí rovněž odstavení jednotky TEDOM provozovny ERDING, a. s., Brno – plynová kotelna Kolejní, která produkovala ještě v roce 2002 více než 200 t.rok-1 emisí.


V.2.3 Shrnutí

Aglomerace Brno má z hlediska kvality ovzduší zásadní problém s dopravou, resp. se škodlivinami, za jejichž přítomnost v ovzduší je doprava majoritně zodpovědná. Vzhledem k poloze Brna coby dálniční křižovatky včetně tranzitní dopravy projíždějící centrem města, nebude tento problém zřejmě v dohledné době vyřešen. Podobně jako v případě Prahy bude nutné nejprve investovat do obchvatů (vymístění emisí z centra města a jejich značné snížení díky zvýšení plynulosti provozu) a následně provést další dopravně-organizační opatření, než se situace zlepší. Mimo centrum města je situace o poznání lepší, k překračování imisních limitů na pozaďových lokalitách jako je Brno-Líšeň, Brno-Soběšice či Brno-Tuřany dochází pouze v letech s delšími obdobími s nepříznivými rozptylovými podmínkami.

Aglomerace Brno neplní imisní limity v případě suspendovaných částic (PM10 i PM2,5), NO2 a benzo[a]pyrenu. Všechny tyto škodliviny v aglomeraci Brno úzce souvisí s dopravou.

Pro ostatní škodliviny, uvedené v legislativě, se daří plnit imisní limity. V případě oxidu siřičitého (denní i hodinový imisní limit), oxidu uhelnatého, olova, arsenu, kadmia a niklu se dokonce koncentrace dlouhodobě pohybují pod dolní mezí pro posuzování. Koncentrace benzenu se pohybují v blízkosti dolní meze pro posuzování. 


Tab. V.2.1 Plocha aglomerace Brno s překročenými imisními limity jednotlivých škodlivin
 


Obr. V.2.1 Průměrné roční koncentrace PM10 na vybraných lokalitách a na jednotlivých typech stanic, aglomerace Brno, 2006–2014


Obr. V.2.2 Průměrné měsíční koncentrace PM10, Kuchařovice, 2005–2014


Obr. V.2.3 Průměrné roční koncentrace PM2,5, aglomerace Brno, 2006–2014


Obr. V.2.4 Počet překročení 24hod. hodnoty imisního limitu PM10 na vybraných lokalitách a 36. nejvyšší 24h koncentrace PM10 na jednotlivých typech stanic, aglomerace Brno, 2006–2014


Obr. V.2.5 Počet dní s koncentracemi PM10 > 50 µg.m-3 v jednotlivých měsících včetně celkového počtu překročení, aglomerace Brno, 2014


Obr. V.2.6 Průměrné měsíční koncentrace NO2 a PM10 v lokalitě Brno-Úvoz (hot spot)


Obr. V.2.7 Průměrné roční koncentrace NO2 na vybraných lokalitách a na jednotlivých typech stanic, aglomerace Brno, 2006–2014


Obr. V.2.8 Průměrné roční koncentrace benzo[a]pyrenu, aglomerace Brno, 2006–2014


Obr. V.2.9 Pole roční koncentrace NO2, aglomerace Brno, 2014


Obr. V.2.10 Pole 36. nejvyšší 24hod. koncentrace PM10, aglomerace Brno, 2014