Monitoring kvality ovzduší

Vývoj monitoringu kvality ovzduší na území České republiky

V poválečném období byla pozornost věnována přednostně obnově hospodářství poničeného válkou. Péče o kvalitu ovzduší byla druhořadou záležitostí. Důsledky bezohledného rozvoje těžkého průmyslu se začaly projevovat již v druhé polovině padesátých let. Situaci dále zhoršila výstavba hnědouhelných elektráren v Podkrušnohoří. Hlavním garantem sledování imisní situace byla v tomto období hygienická služba. Koncem padesátých let se do rodících se snah omezit znečišťování ovzduší postupně zapojoval i Český hydrometeorologický ústav, a to zejména výzkumem rozptylu znečištění v ovzduší.

V roce 1967 bylo zřízeno Ministerstvo lesního a vodního hospodářství (MLVH), do jehož gesce přešlo i řízení kvality ovzduší. Hydrometeorologický ústav (HMÚ) se stal odbornou základnou rezortu MLVH v oboru čistoty ovzduší. Z Ústavu hygieny a hygienické služby přešlo v roce 1968 do HMÚ několik pracovníků pod vedením Dr. B. Böhma. V Praze vznikl zvláštní útvar čistoty ovzduší s regionálními pracovišti v pobočkách ústavu.

HMÚ se stal koordinačním pracovištěm výzkumných úkolů v oboru ochrany čistoty ovzduší, na kterých se podíleli odborníci z desítek spolupracujících organizací. Jedním z prvních výzkumných úkolů byl „Výzkum rozptylu škodlivin v atmosféře se zřetelem k zabezpečení čistoty ovzduší“ (1968–1970). V jeho rámci byla vybudována síť stanic pro měření koncentrací oxidu siřičitého a prachu v tehdejším Severočeském kraji. V průběhu dalších let se monitorovací síť rozšiřovala do dalších regionů a postupně se rozšiřoval i monitorovací program. Údaje o znečištění ovzduší byly zpracovávány do celostátních ročenek, navíc se pro zatížená území vydávaly měsíční nebo čtvrtletní přehledy.

V souvislosti se společenskými změnami a převedením Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ) do působnosti Ministerstva životního prostředí byla složka ochrany čistoty ovzduší posílena. Po návratu k oborové struktuře ČHMÚ počátkem devadesátých let vznikl samostatný úsek ochrany čistoty ovzduší. V tomto období byla vybudována i celostátní automatizovaná síť sledování kvality ovzduší, zaměřená především na monitoring koncentrací oxidu siřičitého, prachu a oxidů dusíku. Koncem devadesátých let byly velké zdroje na území České republiky odsířeny a klesly též emise prachových částic. Pozornost se začala přesouvat na sledování jemných prachových částic PM₁₀ a ozonu. Počátkem prvního desetiletí tohoto století byla monitorovací síť komplexně rekonstruována a doplněna o sledování dalších látek, zejména polyaromatických uhlovodíků a postupně i jemných prachových částic PM_2,5.

Velkou změnu v sledování kvality ovzduší znamenalo přijetí Směrnice EU 2009/50/ES, která přikazuje sledovat kvalitu ovzduší pouze v sítích akreditovaných podle EN ISO 17025:2005. Imisní monitoring a Kalibrační laboratoř imisí ČHMÚ splnily tento požadavek s několikaletým předstihem a v současné době dosahuje kvalita jejich práce (i přes nepříznivé podmínky) evropských standardů. Směrnice dále zavádí přísné požadavky na kvalitu měřicích přístrojů používaných pro sledování kvality ovzduší.

Vzhledem k tomu, že technika nasazená v monitorovací síti nemohla být kvůli dlouhodobému krácení rozpočtu ústavu v uplynulých letech obměňována, stojí ústav před nelehkým úkolem inovovat během následujících tří let prakticky celou monitorovací síť. Tento úkol pravděpodobně nebude možné splnit bez součinnosti s odpovědnými pracovníky Ministerstva životního prostředí a bez využití prostředků z evropských fondů.

Činnosti ČHMÚ při sledování a hodnocení kvality ovzduší

Český hydrometeorologický ústav byl Ministerstvem životního prostředí ČR pověřen, aby koordinoval sledování a hodnocení kvality ovzduší na území České republiky (viz Opatření MŽP ČR č. 3/04). V souladu s tímto pověřením vykonává:

• funkci centra pro vymezení zón a aglomerací s překročenými imisními limity čistoty ovzduší, ve smyslu legislativy Evropského společenství (Opatření, bod 3.6 k),
• funkci akreditované kalibrační laboratoře pro měření imisí a referenčního pracoviště imisního monitoringu čistoty ovzduší pro zabezpečení plnění legislativy Evropského společenství (Opatření, bod 3.6 l),
• funkci referenčního pracoviště pro modelování znečištění ovzduší pro účely hodnocení kvality ovzduší ve smyslu legislativy Evropského společenství pro Českou republiku (Opatření, bod 3.6 m),
• funkci pracoviště zpracovávajícího zprávy o kvalitě ovzduší, podle příslušné legislativy Evropského společenství o výměně informací a podle požadavků mezinárodních smluv (Opatření, bod 3.6 o),
• funkci pověřené právnické osoby ke sledování kvality ovzduší na celém území České republiky podle zvláštního právního předpisu (Opatření, bod 3.6 y).

Základem pro hodnocení kvality ovzduší na území České republiky jsou informace získávané v rámci Státní imisní sítě (SIS). Tato síť je v souladu s § 6 odst. 8 zákona č. 86/2002 Sb., o ochraně ovzduší (v platném znění) zaměřena na zajištění sledování kvality ovzduší na celém území ČR, a zejména v oblastech se zhoršenou kvalitou ovzduší. Monitorovány jsou především ty znečišťující látky, pro které jsou stanoveny imisní limity. SIS je doplňována účelovými sítěmi jiných organizací nebo monitorovacími stanicemi provozovanými na úrovni nižších článků státní správy (krajů, popřípadě obcí).

Klasifikace měřicích stanic vychází z umístění a reprezentativnosti monitorovacích stanic. Rozeznáváme čtyři základní typy stanic:

• dopravní – stanice přímo ovlivněná dopravou, umístěná do 50 m od komunikace s velkou intenzitou dopravy; reprezentativnost stanice je určena délkou komunikace: centrum města více než 100 m, předměstí více než 1000 m;
• průmyslová – stanice přímo ovlivněná průmyslem, umístěná v areálu továrny nebo v místě předpokládaného zásahu vlečkou ze zdrojů zpravidla v převládajícím směru větru; poloměr reprezentativnosti stanice se uvádí v hodnotách 10–100 m;
• pozaďová – stanice v nezatížených lokalitách, měřící pozadí regionů, měst a průmyslových oblastí; rozhodujícím kritériem je, že stanice není přímo ovlivněna žádným zdrojem; poloměr reprezentativnosti stanice je u městských a předměstských stanic více než 1–1,5 km, u stanic venkovských více než 5 až asi 60 km;
• dopravní hot spot – měřicí místa orientovaná výhradně na dopravu a umístěná v těsné blízkosti zatížených komunikací.

Naměřené koncentrace jsou archivovány v Informačním systému kvality ovzduší (ISKO) a dále zpracovávány analytickými a statistickými metodami. Při hodnocení kvality ovzduší se pak především porovnávají zjištěné úrovně koncentrací imisí s příslušnými imisními limity, popřípadě s přípustnými četnostmi překročení těchto limitů, což jsou úrovně imisí, které by podle platné legislativy týkající se ochrany ovzduší neměly být od stanoveného data překračovány.

Směrnice Evropské unie pro kvalitu ovzduší, ze kterých vychází i česká právní úprava, požadují po členských státech, aby svá území rozdělily do zón a aglomerací, přičemž zóny jsou chápány především jako základní jednotky pro řízení kvality ovzduší. Směrnice pak specifikují zejména požadavky na posuzování – klasifikaci – zón z hlediska kvality ovzduší. Zákon o ochraně ovzduší 86/2002 Sb. v platném znění tuto problematiku řeší v § 7, týkajícím se zvláštní ochrany ovzduší. V odstavci 1 zavádí pojem „oblasti se zhoršenou kvalitou ovzduší“ (OZKO) jako území v rámci zóny nebo aglomerace, kde je překročena hodnota imisního limitu u jedné nebo více znečišťujících látek. Vymezení zón a aglomerací je jedním z úkolů, které na základě pověření Ministerstva životního prostředí ČHMÚ vykonává. V současné době je území ČR rozděleno do 12 zón, jež ve většině případů kopírují administrativní rozdělení státu na kraje, a do 3 aglomerací: Hlavní město Praha, Brno a Moravskoslezský kraj.

Státní imisní síť

Páteří státní imisní sítě jsou automatizované stanice, které poskytují informace o kvalitě ovzduší v reálném čase. Na území republiky jsou rozmístěny tak, aby co nejlépe postihly variabilitu polí koncentrací na území celého státu. Automatizovaný měřicí program je zaměřen především na sledování koncentrací ozonu, oxidu dusičitého, prachových částic PM₁₀ a jemných prachových částic PM_2,5, dále koncentrací oxidu uhelnatého, oxidu siřičitého a benzenu. Údaje z automatických stanic jsou doplňovány informacemi z manuálních stanic. V rámci manuálního programu jsou na měřicích lokalitách odebírány vzorky ovzduší, eventuálně srážek, které jsou pak analyzovány v laboratořích. Manuální síť je zaměřena vedle doplňkových měření koncentrací oxidů dusíku, oxidu siřičitého a prachových částic PM₁₀ zejména na sledování koncentrací těžkých kovů, těkavých organických látek, polyaromatických uhlovodíků a perzistentních organických látek.

Provoz SIS je zajišťován v souladu s národní legislativou a směrnicemi EU. Měření splňují normu ČSN ISO EN 17025:2005, požadavky AQUILA, EUROCHEM apod., přičemž laboratoře ČHMÚ přispívají v součinnosti s Úřadem pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví (ÚNMZ) a Českým metrologickým institutem (ČMI) k rozvoji metrologie v oblasti měření imisí.