IV.2 BENZO[A]PYREN
 

IV.2.1 Znečištění ovzduší benzo[a]pyrenem v roce 2013

Znečištění ovzduší benzo[a]pyrenem patří k hlavním problémům zajištění kvality ovzduší v ČR. V roce 2013 překročily roční průměrné koncentrace benzo[a]pyrenu imisní limit na téměř 68 % stanic (tj. na 21 z celkového počtu 31 stanic s dostatečným počtem měření pro hodnocení). V meziročním srovnání nedošlo k významné změně, neboť v roce 2012 došlo k překročení na téměř 67 % stanic (tj. na 20 z 30 stanic s dostatečným počtem naměřených dat pro hodnocení). Průměrné roční koncentrace v roce 2013 v porovnání s rokem 2012 (hodnoceno na základě souboru stanic, pro které jsou k dispozici data za rok 2012 i 2013) mírně klesly na více než polovině lokalit. Rovněž průměrná roční koncentrace (zprůměrováno pro stejný soubor stanic, na kterých se měřilo v roce 2012 i 2013) byla v roce 2013 nepatrně nižší (1,96 ng.m‑3) v porovnání s rokem 2012 (2,11 ng.m‑3).

Řada měst a obcí byla vyhodnocena, stejně jako v předchozích letech, jako území s překročeným imisním limitem (obr. IV.2.1). V roce 2013 byl imisní limit překročen na 17,4 % plochy území ČR (v roce 2012 na 26,5 % plochy území ČR). Procento obyvatel, které bylo v roce 2013 vystaveno nadlimitní koncentraci benzo[a]pyrenu, je odhadováno na 54,5 % (v roce 2012 přibližně 66,3 %).

Je třeba mít na zřeteli, že odhad polí ročních průměrných koncentrací benzo[a]pyrenu (obr. IV.2.1) je zatížen, ve srovnání s ostatními mapovanými látkami, největšími nejistotami plynoucími z nedostatečné hustoty měření. Na nejistotě mapy se podílí i nedostatečný počet měření na venkovských regionálních stanicích. Nejistotu do map však vnáší i absence měření v malých sídlech ČR, která by z hlediska znečištění ovzduší benzo[a]pyrenem reprezentovala zásadní vliv lokálních topenišť. Větší nejistotou je tedy zatíženo i posuzování meziroční změny podílu zasaženého území a obyvatel nadlimitními koncentracemi benzo[a]pyrenu. Více podrobností k nejistotě mapy lze nalézt v Příloze I.

Nejvyšší roční průměrná koncentrace v roce 2013 byla, podobně jako v předešlých letech, naměřena na průmyslové lokalitě Ostrava-Radvanice ZÚ (9,4 ng.m‑3), což znamená více než devítinásobné překročení imisního limitu. Nadlimitních koncentrací bylo dosaženo i na ostatních třech průmyslových lokalitách a na téměř 73 % městských a před městských pozaďových stanicích. V rámci dopravních stanic jsou koncentrace benzo[a]pyrenu měřeny pouze na dvou stanicích, přičemž na jedné z nich byl imisní limit překročen (tab. XIII.16). Překročení imisního limitu pro benzo[a]pyren na většině stanic je dáno víceméně rovnoměrným rozmístěním hlavního emisního zdroje této látky, tj. vytápěním domácností. Nejvyšší koncentrace jsou měřeny, podobně jako u ostatních polutantů, v aglomeraci O/K/F-M v důsledku nejvyššího emisního zatížení v rámci ČR (podrobněji viz kapitola IV.2.3).

Na stanicích Ostrava-Přívoz a Český Těšín jsou každoročně naměřeny nejvyšší koncentrace benzo[a]pyrenu v ČR (obr. IV.2.4). Dlouhodobě nepříznivou situaci na Ostravsko-Karvinsku a celoroční vliv emisí dokládá skutečnost, že v letním období, kdy se koncentrace benzo[a]pyrenu na jiných stanicích pohybují i kolem meze detekce (0,04 ng.m‑3), se na těchto stanicích vyskytují i denní koncentrace vyšší než 1 ng.m‑3 (např. Ostrava-Přívoz 3,48 ng.m‑3 dne 24. 7. 2014, Český Těšín 2,47 ng.m‑3 dne 29. 8. 2014 – obr. IV.2.3).

Nadlimitními koncentracemi benzo[a]pyrenu jsou zatíženy i obce, ve kterých nejsou jeho koncentrace rutinně sledovány. Tato skutečnost je opakovaně potvrzována proměřováním různých lokalit, dotovaným v posledních letech z rozpočtu Moravskoslezského kraje1, a rovněž v roce 2013 nově zavedeným rutinním měřením ČHMÚ ve Valašském Meziříčí. Přestože je nový vzorkovač umístěn na pozemku školy v sídlišti a není přímo ovlivněn emisemi benzo[a]pyrenu, roční průměr 2,9 ng.m‑3 tuto lokalitu řadí k těm silně znečištěným. Podobné roční průměrné koncentrace benzo[a]pyrenu byly naměřeny na stanici ve Zlíně a dokonce i na stanici ve Frenštátě pod Radhoštěm (2,6 ng.m‑3) v podhůří Beskyd.

Koncentrace benzo[a]pyrenu vykazují výrazný roční chod (obr. IV.2.2, obr. IV.2.3) s maximy v zimním období a minimem v letním období. V zimním období zvýšené koncentrace v atmosféře souvisí se zvýšenými emisemi PAH ze sezónních antropogenních zdrojů – z lokálních topenišť (tj. nejvýznamnější zdroj emisí benzo[a]pyrenu – obr. IV.2.9). Významným zdrojem emisí PAH je i doprava, u které v zimním období dochází navíc k navýšení emisí PAH v důsledku studených startů. Dále jsou zvýšené koncentrace způsobeny zhoršenými rozptylovými podmínkami v zimním období, jednodušší konverzí plyn-částice při nízkých teplotách a nižším fotochemickým rozkladem PAH. V letním období naopak dochází k poklesu koncentrací v důsledku lepších rozptylových podmínek, zvýšeného chemického a fotochemického rozkladu PAH za vyšší intenzity slunečního záření a vysokých teplot a samozřejmě poklesu emisí z antropogenních zdrojů (Li et al. 2009; Ludykar et al. 1999; Teixeira et al. 2012).

V roce 2013 byly naměřeny nejvyšší koncentrace v měsících leden–březen, a to pravděpodobně zejména v důsledku častých nepříznivých rozptylových podmínek. Naopak poslední tři měsíce roku byly z hlediska rozptylových podmínek příznivější a teplotně nadnormální (viz kap. III), což společně s menší intenzitou vytápění vedlo k nižším koncentracím než je v tomto období obvyklé. Sníženou intenzitu vytápění a následný pokles emisí z vytápění od října do prosince lze předpokládat na základě srovnání denostupňů v jednotlivých měsících otopné sezóny (obr. III.4). Průměrné měsíční koncentrace v říjnu až v prosinci pro jednotlivé typy lokalit však byly přes zmíněné příznivé podmínky většinou nadlimitní, nicméně v porovnání s obdobím říjen–prosinec 2012 nižší (obr. IV.2.2, obr. IV.2.7).


IV.2.2 Vývoj koncentrací benzo[a]pyrenu

Trendy průměrných ročních koncentrací benzo[a]pyrenu je možné hodnotit od roku 2005. V celorepublikovém průměru jsou úrovně této znečišťující látky dlouhodobě nadlimitní, a to více než dvojnásobně. Nejvyšší koncentrace benzo[a]pyrenu byly naměřeny v roce 2006 (více než trojnásobné překročení hodnoty imisního limitu) v důsledku zhoršených meteorologických a rozptylových podmínek. Od roku 2007 koncentrace benzo[a]pyrenu kolísají a nevykazují výrazný trend; v meziročním srovnání 2012/2013 lze konstatovat mírný pokles koncentrací, a to v celorepublikovém průměru o necelých 8 %. Nejvyšších koncentrací je dosahováno na lokalitách průmyslových, nadlimitní koncentrace se však vyskytují i na stanicích městských a předměstských (obr. IV.2.4 a IV.2.5). Jak bylo již zmíněno, nedostatečný počet měření na venkovských stanicích nedovoluje blíže konstatovat výši koncentrací benzo[a]pyrenu v menších sídlech, nicméně na základě skladby zdrojů emisí a např. studie Krejčí (2012) lze předpokládat, že i zde jsou koncentrace nadlimitní.


IV.2.3 Emise benzo[a]pyrenu

Emise PAH, zastoupených v oblasti sledování kvality ovzduší benzo[a]pyrenem, jsou produkovány téměř výhradně spalovacími procesy, při nichž nedochází k dostatečné oxidaci přítomných organických spalitelných látek. Benzo[a]pyren je produktem nedokonalého spalování při teplotách 300 až 600 °C. Proto se mezi nejvýznamnější zdroje řadí spalování pevných paliv v kotlích nižších výkonů, především v domácích topeništích, a doprava.

Sektor lokální vytápění domácností se na emisích benzo[a]pyrenu v roce 2012 podílel 89,6 % (obr. IV.2.9). Hlavní příčinou takto vysokého podílu je spalování pevných paliv, především uhlí, v kotlích starších typů (odhořívací, prohořívací). Podle odborných odhadů tvoří odhořívací a prohořívací kotle až 85 % všech zařízení na spalování pevných paliv v domácnostech (Bufka 2011). Vliv osobní automobilové dopravy a nákladní dopravy nad 3,5 t je odhadován na 6,5 %. Ostatní významnější zdroje emisí benzo[a]pyrenu se nacházejí v sektorech výroby železa a oceli.

Díky dominantnímu podílu sektoru lokálního vytápění domácností jsou emise benzo[a]pyrenu rozloženy po celém území ČR s obytnou zástavbou (obr. IV.2.10). Vliv dopravy se uplatňuje především podél dálnic a na území větších městských celků. Největší produkcí emisí benzo[a]pyrenu je zatížen Moravskoslezský kraj z důvodu zastoupení podniků na výrobu železa a oceli a na ně navázaných provozů zaměřených na výrobu koksu.

Tab. XIII.16 Stanice s nejvyššími hodnotami ročních průměrných koncentrací benzo[a]pyrenu v ovzduší

 

Obr. IV.2.1 Pole roční průměrné koncentrace benzo[a]pyrenu v ovzduší v roce 2013

 

Obr. IV.2.2 Roční chod průměrných měsíčních koncentrací benzo[a]pyrenu (průměry pro daný typ stanice), 2013

 

Obr. IV.2.3 24hod. koncentrace na stanicích s nejvyššími ročními koncentracemi benzo[a]pyrenu v roce 2013

 

Obr. IV.2.4 Roční průměrné koncentrace benzo[a]pyrenu v ovzduší v letech 2003–2013 na vybraných stanicích

 

Obr. IV.2.5 Trendy ročních charakteristik benzo[a]pyrenu v České republice, 2005–2013

 

Obr. IV.2.6 Pětiletý průměr ročních průměrných koncentrací benzo[a]pyrenu, 2009–2013

 

Obr. IV.2.7 Měsíční průměrné koncentrace benzo[a]pyrenu na různých typech lokalit, 2004–2013

 

Obr. IV.2.8 Koncentrace benzo[a]pyrenu a částic PM10 na jednotlivých lokalitách v letech 2009–2013

 

Obr. IV.2.9 Podíl sektorů NFR na emisích benzo[a]pyrenu v roce 2012

 

Obr. IV.2.10 Emisní hustoty benzo[a]pyrenu ze čtverců 5x5 km, 2012
 


1Podrobné každoročni vyhodnoceni viz www.chmi.cz, odkazy O nás – Ostrava – Odděleni ochrany čistoty ovzduší – Nabidka služeb http://portal.chmi.cz/o-nas/organizacni-struktura/pobocka-ostrava/oddeleni-ochrany-cistoty-ovzdusi/nabidka-sluzeb.