Specializovaná pracoviště kvality ovzduší
Centrální laboratoř imisí
Úkolem CLI je zajišťovat zejména:
- řízení provozu státní imisní sítě – Imisního monitoringu (IM),
- kontroly měření kvality ovzduší,
- odborné školení a výcvik pracovníků zajišťujících měření kvality ovzduší a srážek,
- monitorování kvality atmosféry – plynů, aerosolových částic, srážek a depozice - v účelových manuálních sítích, včetně zajištění speciálních měření na stanicích EMEP a GAW/WMO,
- servis a základní zpracování dat ze sítě automatizovaného imisního monitoringu (AIM) a sítě manuálního imisního monitoringu (MIM) z oblasti Prahy a Středních Čech,
- realizaci mobilních měření a spolupracovat na letových měření ve vybraných lokalitách ČR,
- systematické monitorování koncentrace těkavých uhlovodíků v ovzduší,
- analýzu organických prekurzorů ozónu (VOC) a organických látek v ovzduší včetně toxických (C2-C8),
- speciální chemické analýzy plynů, aerosolových částic na filtrech a srážek pomocí metod iontové chromatografie, atomové absorpční spektrometrie a ICP-hmotnostní spektrometrie.
Kalibrační laboratoř imisí
Své výjimečné postavení získala laboratoř také zařazením do databáze kalibrační a měřící způsobilosti KCDB výrobců certifikovaných materiálů Mezinárodního úřadu pro míry a váhy (BIPM) v Sévres u Paříže. Pro kalibraci troposférického ozonu je KLI v současné době centrem pro střední a východní Evropu.
Základním úkolem Kalibrační laboratoře imisí (KLI) je provádění kalibrací měřidel a kalibračních zdrojů pro měření znečištění v ovzduší. Laboratoř je akreditována pro kalibraci SO2 a NO-NOX v rozsahu do 500 nmol·mol-1, CO do 20 µmol·mol-1, O3 do 1000 nmol·mol-1 a BTX do 12 nmol·mol-1, identifikována je číslem 2284, což umožňuje snadné nalezení podrobných informací o rozsahu akreditace na stránkách ČIA.
Základem kalibračních metod laboratoře je zajištění návaznosti pracovních měřidel (etalonů) používaných pro kalibrace v souladu se Zákonem o metrologii tak, aby přesnost etalonů obstála v mezinárodním srovnání. Této vysoké přesnosti a stability KLI dosahuje použitím primárních referenčních materiálů od renomovaných výrobců. Základním postupem pro návaznost pracovních etalonů je ředění primárních referenčních materiálů o vysoké koncentraci prováděné metodou statické tlakové injektáže. Tomuto postupu odpovídá i vysoká přesnost používaných tlakoměrů a nádob.
KLI vlastní a provozuje Standardní referenční fotometr č. 17 od amerického National Institute of Standards and Technology, který pracuje jako primární kalibrační zdroj ozonu pro navázání měřidel troposférického ozonu. Tento standard O3 byl v pořadí čtvrtým na evropském kontinentu a laboratoř jej získala již roce 1994. Má tedy s jeho provozem bohaté zkušenosti.
Národní referenční laboratoř
NRL se řídí národní a evropskou legislativou, zejména Zákonem o ochraně ovzduší (č. 201/2012 Sb. v platném znění) a vyhláškou MŽP (č. 330/2012 Sb., Vyhláška o způsobu posuzování a vyhodnocení úrovně znečištění, rozsahu informování veřejnosti o úrovni znečištění a při smogových situacích, v platném znění). Evropské předpisy jsou shromážděné např. na stránce Evropské komise a to včetně odkazu na návod na prokázání ekvivalence metod měření kvality ovzduší (záložka Assessment).
Z hlediska externích subjektů je důležitá informace, že NRL má vůči EU zodpovídat za kvalitu měření kvality vnějšího ovzduší. Proto jsou ve spolupráci ISKO a IM v ČHMÚ pravidelně shromažďovány informace o kvalitě měřicích sítí dodavatelů dat do ISKO a tyto informace následně přezkoumávány. Výběr ze základních kontrolovaných podkladů jsou (kde je to relevantní):
- Validace metody (rozsah, meze detekce, správnost, nejistoty,…)
- Pravidelnost a výsledky mezilaboratorních porovnávání zkoušek (PT/MPZ)
- Metrologický systém a jeho funkčnost (pravidelnost kontrol, vliv jejich výsledků na výsledek zkoušek,…)
- Certifikáty dodavatele dat (autorizace, akreditace,…)
- Při nepoužití referenčních metod doklad o jejich vhodnosti (test ekvivalence v prostředí ČR)
Doporučené parametry validací
Pobočka Ústí nad Labem
Oddělení kvality ovzduší Českého hydrometeorologického ústavu v Ústí nad Labem je renomovaným pracovištěm, které se specializuje na monitorování, analýzu a hodnocení kvality ovzduší. Provozuje Státní imisní síť, zahrnující automatizované i manuální měřicí stanice v Karlovarském, Libereckém a Ústeckém kraji. Díky moderním technologiím, autorizaci a akreditaci dle ČSN EN ISO/IEC 17025 poskytuje klíčová data a odborné posudky pro státní správu, průmysl i veřejnost, čímž významně přispívá k ochraně životního prostředí a zdraví obyvatel.
Laboratoř pro analýzu polycyklických uhlovodíků (PAH)
Laboratoř byla založena v roce 2003 a analyzuje všechny vzorky ČHMÚ odebrané v České republice. Primárně jsou PAH monitorovány kvůli jejich vlivu na zdraví (mutageny, teratogeny, karcinogeny), přičemž nejvýznamnějším zástupcem je benzo[a]pyren (BaP), klasifikovaný jako prokázaný lidský karcinogen s ročním imisním limitem 1 ng·m⁻³. Data z měření jsou ukládána do databází ISKO a celoevropských systémů, jsou využívána pro vědecké výzkumy k identifikaci zdrojů znečištění i k plánování opatření ke zlepšení kvality ovzduší. Výsledky analýz jsou veřejnosti dostupné v Ročenkách o znečištění ovzduší na webu ČHMÚ a slouží jako podklad pro národní i mezinárodní projekty zaměřené na ochranu životního prostředí.
Správa stanic pro měření ultrajemných částic (UFP)
Český hydrometeorologický ústav se od roku 2012 zaměřuje na monitoring ultrajemných částic (ultrafine particles ) , které jsou jednou z klíčových veličin pro hodnocení kvality ovzduší a ochranu zdraví. Pobočka v Ústí nad Labem spravuje a vyvíjí měřicí stanice specializované na detekci těchto částic. Regulace ultrajemných částic na evropské a národní úrovni se stále vyvíjí. V roce 2024 byla přijata směrnice Evropského parlamentu a rady (EU) 2024/2881 o kvalitě vnějšího ovzduší a čistším ovzduší pro Evropu, která zavádí kritéria a požadavky na monitoring UFP na vybraných lokalitách.
Ultrajemné částice jsou součástí atmosférického aerosolu a jsou definovány velikostí menší než 100 nm. Snadno prostupují z dýchacího systému do krevního řečiště a mohou být přenášeny do citlivých orgánů a do centrálního nervového systému. Jsou tak spojovány s respiračními a kardiovaskulárními onemocněními, záněty a dokonce i neurodegenerativními změnami.
Pobočka Ostrava
Oddělení kvality ovzduší ostravské pobočky Českého hydrometeorologického ústavu se zaměřuje na monitorování a hodnocení znečištění ovzduší nejen v Moravskoslezském a Olomouckém kraji. Poskytuje aktuální informace o stavu ovzduší veřejnosti a spolupracuje s dalšími institucemi na zlepšování kvality ovzduší v regionu i v celé ČR. Prostřednictvím výzkumu, měření, výměny know-how a realizace konkrétních projektů spolupracuje s institucemi na regionální, národní i mezinárodní úrovni. Pracovníci oddělení se specializují na hodnocení imisně-meteorologických vztahů a identifikaci zdrojů znečištění.
Pracoviště identifikace zdrojů znečišťování ovzduší
Pracoviště pro identifikaci zdrojů znečišťování ovzduší zahrnuje analytickou laboratoř, ve které jsou zpracovávány vzorky ovzduší z různých částí České republiky. Jsou v nich sledovány chemické prvky a sloučeniny typické pro různé typy znečištění. Výsledky naměřené v analytické laboratoři jsou využívány v navazující části pracoviště. Zde jsou statisticky zpracovávány a matematickými modely je počítáno, jak významně ovlivňují kvalitu ovzduší ve zkoumaném území různé zdroje znečišťování ovzduší, jako například vytápění domácností, doprava, průmysl a přenos ze zahraničí. Úkolem pracoviště je zejména poskytovat orgánům veřejné správy a veřejnosti informace o závažnosti a příčinách znečištění ovzduší a o tom, jakými opatřeními lze jeho kvalitu v konkrétním území nejvíce zlepšit.
Pobočka Brno
Brněnské oddělení kvality ovzduší zajišťuje provoz staniční sítě v krajích Jihomoravském, Zlínském a Kraji Vysočina. Kromě toho je zde laboratoř gravimetrie, kde jsou stanovovány koncentrace částic PM z filtrů z manuálních stanic imisního monitoringu (vzorkovačů) v rámci staniční sítě, ale například i během projektových měření.
Laboratoř skenovací elektronové mikroskopie
Kromě provozní činnosti se brněnské oddělení kvality ovzduší věnuje i vědě a výzkumu. V rámci ČHMÚ je unikátní laboratoří skenovací elektronové mikroskopie. Pomocí tzv. CCSEM/EDX analýzy se zde s využitím skenovacího elektronového mikroskopu díváme na částice z ovzduší, sledujeme jejich tvar, velikost, ale zejména jejich chemické složení. Cílem této analýzy je identifikace zdrojů znečišťování ovzduší.
Observatoř Košetice
Observatoř Košetice je pracoviště Úseku kvality ovzduší i automatizovanou profesionální meteorologickou stanicí Úseku meteorologie a klimatologie. Díky své poloze blízko geografického středu České republiky (necelých 30 km vzdušnou čarou od obce Číhošť) a charakteru okolní krajiny bez významných antropogenních zdrojů znečištění ovzduší reprezentuje lokalitu s pozaďovou úrovní znečištění nejen České republiky ale i střední Evropy. Právě tyto i další charakteristiky určily vhodnost stanice pro zapojení do vybraných mezinárodních programů a projektů, ve kterých se Česká republika účastní. Jednou z mezinárodních smluv v oblasti životního prostředí je smlouva v oboru ochrany ovzduší - Úmluva o dálkovém znečišťování ovzduší přesahujícím hranice. Ta byla ratifikována v roce 1983 Československem, v roce 1993 Česká republika závazek převzala.
Observatoř Košetice je jednou ze stanic, která je zahrnuta do programu EMEP (Program spolupráce při monitorování a vyhodnocování dálkového přenosu látek znečišťujících ovzduší v Evropě) a ICP IM (Mezinárodní program spolupráce na integrovaném monitorování účinků znečištění ovzduší na ekosystémy) pod touto úmluvou.V oblasti specializovaných měření (mimo měření Státní sítě imisního monitoringu) se aktivity observatoře soustřeďují na výzkumnou činnost a experimentální měření. Významná je v tomto směru aktivní zapojení do mezinárodní výzkumné infrastruktuře ACTRIS a její české části ACTRIS-CZ, která je součástí Velkých výzkumných infrastruktur v ČR. Nedílnou částí výzkumu je i spolupráce se specializovanými pracovišti akademie věd a univerzitami.
Kromě specializace na měření koncentrací vybraných látek v ovzduší vykonávané v nejvyšší kvalitě jsou prováděny také měření v Malém lesním povodí. Soubor měření a analýz vzorků z různých složek životního prostředí umožňuje vytvořit obraz toku látek v malém lesním ekosystému. Tyto výsledky slouží jako podklad k hodnocení vlivu znečištění ovzduší na ekosystémy.
Výsledky z měření přispívá Observatoř Košetice také do projektu GAW (Global Atmosphere Watch), jehož cílem je sledovat změny v atmosféře způsobené lidskou činností.
Neustálý rozvoj měřicího programu potvrzuje například zapojení observatoře do sítě EARLINET (od 1.11.2023) která je zaměřena na výzkum aerosolových částic ve vertikálním profilu a jejich vliv na klimatický systém Země.
Všechny popsané mezinárodní aktivity i národní spolupráce jsou přidanou hodnotou ke každodenním činnostem prováděným v rámci Státní sítě imisního monitoringu. Právě tato měření tvoří páteř našich aktivit a jsou prováděny dle stanovených pravidel a předpisů v té nejlepší kvalitě.
Observatoř Tušimice
Stožárová meteorologická stanice Tušimice byla založena tehdejším Ústavem hygieny v Praze v 60. letech minulého století za účelem monitoringu změn ovzduší v Podkrušnohoří v souvislosti s plánovanou výstavbou tepelných elektráren v této oblasti. Od roku 1980 nese stanice název Observatoř Tušimice a od 1. ledna 1991 zakotvila v Úseku kvality ovzduší Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ).
Hlavní činností observatoře je provoz klimatologické stanice v profesionální síti ČHMÚ a dále měření koncentrací znečišťujících látek v ovzduší (pod správou pobočky ČHMÚ v Ústí nad Labem). Specializací pracoviště je získávání podpůrných dat o kvalitě ovzduší a meteorologických dat ze spodní části mezní vrstvy atmosféry (profilové měření: 80m stožár a další výzkumná zařízení distanční sondáže atmosféry). V posledních letech observatoř zajišťuje expediční měření na různých lokalitách pomocí nereferenčních metod měření (doppler lidar, mikrovlnný radiometr, nízkonákladové senzory). V případě nízkonákladových senzorů poskytuje podporu veřejnosti a odborné konzultaceObservatoř Tušimice se v rámci své činnosti zapojuje do výzkumných projektů, z nichž lze v poslední době jmenovat především:
- TURBAN (2021–2024) = modelování kvality ovzduší a tepelného komfortu s rozlišenou turbulencí v městském prostředí (Turbulent-resolving urban modeling of air quality and thermal comfort), https://project-turban.eu/
- ARAMIS (2020–2026) = Integrovaný systém výzkumu, hodnocení a kontroly kvality ovzduší (Air Quality Research Assessment and Monitoring Integrated System), https://www.projekt-aramis.cz/
- iSMOK (2025–2027) = Integrovaný senzorový monitoring ovzduší a jeho kvality (Integrated sensor monitoring of air quality)