Ochrana čistoty ovzduší v ČMMÚ

Úsek ochrany čistoty ovzduší je součástí Českého hydrometeorologického ústavu od roku 1967, kdy byla problematika ochrany čistoty venkovního ovzduší zařazena do odborné náplně ústavu. V souladu se zřizovací listinou, vydanou Ministerstvem životního prostředí, zejména zabezpečuje:

• zřizování a provozování státní monitorovací a pozorovací sítě pro sledování stavu a vývoje znečištění ovzduší na území České republiky,
• odborné zpracovávání výsledků měření při dodržování zásad Evropského společenství,
• vývoj a správu databáze o stavu a kvalitě ovzduší a o zdrojích jeho znečišťování v souladu s národní legislativou, normami Evropského společenství a mezinárodními smlouvami,
• poskytování informací o stavu znečištění atmosféry a výstrah upozorňujících na zvýšenou imisní zátěž pro potřebu státní správy, samosprávy, informování veřejnosti a zahraničních partnerů ze zemí EU,
• vývoj a správu Registru emisí a zdrojů znečišťování ovzduší,
• vědeckou a odbornou činnost v rámci své působnosti.

Úsek ochrany čistoty ovzduší má odborná pracoviště v Praze, dále na pěti regionálních pobočkách (Brno, Hradec Králové, Ostrava, Plzeň, Ústí nad Labem) a dvou specializovaných observatořích (Košetice, Tušimice). Pražská pracoviště zajišťují činnost úseku na celonárodní úrovni, pobočky hrají díky znalosti místních podmínek důležitou roli regionálních informačních center v rámci spolupráce s regionálními orgány a sdělovacími prostředky. Observatoř Košetice (založená v roce 1988) je specializovaným pracovištěm realizujícím vícesložkový monitoring kvality přírodního prostředí v regionálním měřítku. Hlavní důraz je kladen na detekování dlouhodobých trendů koncentrací a depozice polutantů v atmosféře. Observatoř Tušimice (založená v roce 1966) je zaměřena na získávání meteorologických dat z mezní vrstvy atmosféry s ohledem na podmínky rozptylu znečištění v ovzduší a měření imisních koncentrací těchto látek v komplexním terénu.

Na odborné rovině ústav spolupracuje s celou řadou národních i mezinárodních institucí.

Monitoring kvality ovzduší

Úsek ochrany čistoty ovzduší provozuje státní imisní síť na území celé České republiky. Její součástí jsou akreditovaná pracoviště Imisního monitoringu ČHMÚ a Kalibrační laboratoř imisí ČHMÚ, které jsou referenčními pracovišti MŽP ČR pro měření a hodnocení stavu znečištění ovzduší na celém území ČR. V rámci imisní sítě jsou na 85 lokalitách provozovány stanice automatizovaného imisního monitoringu (AIM) a na 57 lokalitách stanice manuálního imisního monitoringu (MIM), ze kterých jsou získávány informace o koncentracích oxidu siřičitého, oxidu dusičitého, suspendovaných částic (frakce PM₁₀ a PM_2,5), oxidu uhelnatého, benzenu, troposférického ozonu, těžkých kovů, těkavých organických látek a perzistentních organických látek. Za kvalitu měření imisí pomocí automatických metod a jejich kalibraci a za manuální metody sledování imisí, aerosolů a následnou kontrolu kvality získaných dat ze stanic ČHMÚ odpovídají Centrální laboratoře imisí (CLI), ČHMÚ Praha a laboratoře na pobočkách v Brně, Hradci Králové, Ostravě a Ústí nad Labem.

Tyto činnosti jsou prováděny v souladu s národní legislativou a směrnicemi EU. V rámci novelizace těchto směrnic a norem EU (EN) jsou měření technicky novelizována a modifikována, např. měření PM_2,5, aby splňovala jak normu ČSN/ISO/EN 17025:2005, tak metrologické požadavky AQUILA, EUROCHEM apod., přičemž laboratoře ČHMÚ přispívají součinností s Úřadem pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví (ÚNMZ) a Českým metrologickým institutem (ČMI) k rozvoji metrologie v oblasti měření imisí.

Databáze kvality ovzduší

Naměřené koncentrace jsou po verifikaci ukládány v Informačním systému kvality ovzduší (ISKO). Jeho úkolem je soustředit a všeobecně zpřístupnit naměřená data z monitorovacích sítí, a tak umožnit jejich efektivní využití. Jádrem informačního systému je centrální databáze ORACLE, nadstavbové aplikace pak umožňují komunikaci se sběrnými i prezentačními vrstvami.

Další součástí systému je emisní databáze určená pro agendu Registru emisí a zdrojů znečišťování ovzduší (REZZO). Zdroje v registru jsou rozděleny do čtyř kategorií:

• zvláště velké a velké zdroje (REZZO 1) – údaje do databáze jsou zpracovávány na základě souhrnné provozní evidence; tato kategorie zahrnuje cca 3600 zdrojů,
• střední zdroje (REZZO 2) – základem je opět souhrnná provozní evidence, v jejímž rámci je vykazováno více než 30 000 jednotlivě sledovaných zdrojů,
• malé zdroje (REZZO 3) – údaje vstupující do databáze jsou vyhodnoceny bilančně na úrovni obcí na základě informací ze Sčítání lidu, domů a bytů; do této kategorie spadají zejména domácí topeniště,
• mobilní zdroje (REZZO 4) – tato data jsou archivována na základě zpracování Centra dopravního výzkumu a zahrnují silniční, železniční, vodní a leteckou dopravu.

Modelování znečištění ovzduší

Modelové hodnocení imisní zátěže (pomocí numerických i statistických metod) je využíváno jako doplňková metoda pro hodnocení kvality ovzduší. Zatímco monitoring poskytuje poměrně přesné údaje o koncentracích znečišťujících látek v místě měřicí stanice, modely umožňují plošné vyhodnocení imisní zátěže, ovšem s nižší přesností. Rozptylové modely jsou využívány i pro posuzování budoucího vývoje znečištění.

Úsek ochrany čistoty ovzduší vyvíjí a využívá modely pro zpracování rozptylových studií ve smyslu zákona o ovzduší 86/2002 Sb. (zejména referenční model SYMOS’97 – dle nařízení vlády 597/2006 Sb.). Dále probíhají práce na aplikaci modelu pro hodnocení koncentrací v reálném čase.

Produkty a služby úseku

Informace poskytované monitoringem, databázemi a modely jsou následně využívány pro zpracování komplexních přehledů kvality ovzduší. Pro tyto účely jsou využívány jednak databázové nástroje, jednak prostředky GIS a konečně i statistické mapování.

Souhrnné přehledy imisní zátěže na území České republiky jsou prezentovány v ročenkách životního prostředí v grafické i tabelární formě. Obě ročenky jsou dostupné i na internetu:

• souhrnný roční tabelární přehled Znečištění ovzduší a atmosférická depozice v datech na adrese: www.chmi.cz/uoco/isko/tab_roc/tab_roc.html,
• grafická ročenka Znečištění ovzduší na území České republiky na adrese: www.chmi.cz/uoco/isko/groc/groc.html.

Další výstupy úseku slouží jako podkladové materiály pro Zprávu o životním prostředí ČR a pro reporting v rámci plnění

mezinárodních závazků.

Úsek ochrany čistoty ovzduší poskytuje též následující služby:

• mobilní měření imisní zátěže dle požadavků státní správy, samosprávy a dalších právnických, případně fyzických osob,
• zpracování rozptylových studií ve smyslu zákona o ovzduší,
• zpracování naměřených imisních dat na základě objednávky.

Výzkumné a grantové projekty

Úsek ochrany ovzduší ČHMÚ je řešitelem nebo spoluřešitelem řady národních i mezinárodních projektů, např.:

• HEIMTSA (Health and Environment Integrated Methodology and Toolbox for Scenario Assessment),
• CZ 0049 Improvement of the assessment methods of ambient air pollution loads of PM₁₀ in the Czech Republic, projekt z finančních mechanismů FM EHP/Norska,
• European Topic Centre on Air Climate Change (ETC/ACC),
• VaV – SM/9/86/05 Studium vzniku sekundárních částic z plynných prekurzorů a jejich podílu na celkové imisní zátěži,
• EMEP/CLRTAP (Kooperativní program monitorování a hodnocení dálkového přenosu znečištění ovzduší v Evropě),
• ICPIM/CLRTAP (Integrovaný monitoring),
• GAW/WMO (Globální sledování atmosféry),
• GEMS (Global and regional Earthsystem Monitoring using Satellite and insitu data).

Vývoj kvality ovzduší

Po roce 1990 nastal strmý pokles koncentrací hlavních znečišťujících látek (SO₂, NO₂, NO_X a částic PM₁₀), který trval do roku 1999. Poté nastala stagnace a v posledních letech dochází k mírnému nárůstu koncentrací. Tento nárůst je způsoben stoupající průmyslovou výrobou, zejména v Moravskoslezském kraji, kde nejvíce postiženou oblastí je Ostravsko. Velký vliv na zvyšující se imise má stále sílící automobilový provoz. Tento trend je vidět zejména v nárůstu koncentrací částic PM₁₀ a benzo(a)pyrenu, jehož koncentrace jsou v ČHMÚ měřeny v rámci ČR od roku 2003.

Polyaromatické uhlovodíky (PAU) se v ovzduší vyskytují v pevné i v plynné formě. Jako základ pro hodnocení rizika karcinogenity PAU je používán karcinogenní faktor benzo(a)pyrenu (BaP) a k němu se vztahují ostatní PAU. Do prostředí se dostávají jak z přírodních zdrojů (např. biosyntéza, rozklady půdy), tak i z antropogenních zdrojů. Hlavním antropogenním zdrojem jsou spalovací procesy za vysokých teplot (např. vysoké pece, hliníkárny), ale i domácí topeniště na tuhá paliva a doprava jsou významnými zdroji. V současnosti provádí ČHMÚ měření PAU na 23 lokalitách na území ČR.

Informace o znečištění ovzduší v České republice jsou uveřejněny na webových stránkách www.chmi.cz/uoco, aktuální koncentrace vybraných znečišťujících látek je možno nalézt na internetu na adrese www.chmi.cz/uoco/act/aim/aregion/aim_region.html.