ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ NA ÚZEMÍ ČESKÉ REPUBLIKY V ROCE 2000

                          Český hydrometeorologický ústav - Úsek ochrany čistoty ovzduší



3. ATMOSFÉRICKÁ DEPOZICE NA ÚZEMÍ ČESKÉ REPUBLIKY

Sítě stanic organizací ČHMÚ, ČGÚ, VÚV, VÚLHM, IFER, HBÚ AV ČR, IMGW a PIOS (Polsko), ze kterých byla v roce 2000 zpracována data o kvalitě srážek a atmosférické depozici, jsou vyneseny na obr. 3-1. Data ze stanic LfUG (SRN) nebyla dodána. Údaje o jednotlivých stanicích a metodách měření jsou uvedeny v tabulce 3-4. Na týdenní interval odběru vzorků čistých srážek v souladu s mezinárodní metodikou EMEP přešla většina stanic ČHMÚ během roku 1996. Od roku 1997 byl na těchto stanicích zaveden speciální týdenní odběr „bulk“ na těžké kovy. Na stanicích „Černého trojúhelníka“ LfUG a PIOS probíhá také měření čistých srážek v týdenním intervalu. Na stanicích ČGÚ, VÚV a VÚLHM jsou odebírány srážky „bulk“ v měsíčním intervalu.

Průměrné hodnoty chemického složení atmosférických srážek a hodnoty roční mokré depozice za rok 2000 jsou uvedeny v tabulkách 3-5 a 3-6.

Mapy mokré depozice jsou vytvořeny pro vybrané ionty z celkových chemických analýz odebraných vzorků srážek, a to konkrétně pro SO4 - S, NO3 - N, NH4 - N, H+ (pH), Cl-, F-, Pb2+, Cd2+, Ni2+. Pro znázornění depozičních polí byly vybrány tyto ionty v souvislosti se závažností jejich působení na složky životního prostředí. Mapy mokré depozice jednotlivých iontů byly konstruovány z pole koncentrací iontů ve srážkách (na základě průměrných ročních koncentrací vážených srážkovým úhrnem vypočtených z naměřených údajů) a z pole ročních srážkových úhrnů, které bylo vytvořeno na základě údajů ze 750 srážkoměrných stanic se zohledněním vlivu nadmořské výšky na množství srážek. Při konstrukci polí mokré depozice se na jednotlivých stanicích dává přednost výsledkům analýz čistých srážek před odběry bulk, týdennímu intervalu odběru před měsíčním odběrem. Data ze sítí stanic ČGÚ, VÚV a VÚLHM, založených na měsíčních odběrech „bulk“ (srážky s prašným spadem, viz tab. 3-4), jsou pro konstrukci map mokré depozice upravena empiricky získanými koeficienty vyjadřujícími poměr jednotlivých iontů ve vzorcích srážek typu bulk a wet-only (hodnoty pro jednotlivé ionty v rozmezí 0,94 až 1,35). Za účelem optimalizace tvorby mapových zobrazení na základě výsledků z různých zdrojů a s rozdílnou metodikou a intervaly odběrů byla jednotlivým stanicím přiřazena různá relativní váha odpovídající spolehlivosti naměřených dat v rozsahu 0,6–1,0. Při konstrukci mapových zobrazení nebyly použity některé výrazně vyšší hodnoty chloridových iontů na stanicích VÚV a VÚLHM.

Pro síru, dusík a vodíkové ionty jsou uvedeny kromě map mokré depozice také mapy suché a celkové depozice. Suchá depozice síry a dusíku byla spočtena na základě polí průměrných ročních koncentrací SO2 a NOx pro ČR a depozičních rychlostí plynů pro oxid siřičitý 0,7 cm.s-1/0,35 cm.s-1 a oxidy dusíku 0,4 cm.s-1/0,1 cm.s-1 pro území s lesními porosty/území bezlesé [7]. Sečtením map mokré a suché depozice síry a dusíku byly vytvořeny mapy depozice celkové. Mapa mokré depozice vodíkových iontů byla sestrojena na základě naměřených hodnot pH ve srážkách. Mapa suché depozice vodíkových iontů odpovídá depozici plynů SO2 a NOx na základě stechiometrie za předpokladu jejich kyselé reakce v prostředí. Mapa celkové depozice vodíkových iontů vznikla součtem map depozice mokré a suché.

Průměrné hodnoty depozičních toků S, N a H jsou uvedeny v tabulce 3-1.

Mapové zobrazení podkorunové depozice síry bylo vytvořeno pro místa s porosty z pole koncentrací síry v podkorunových srážkách (throughfall) a z verifikovaného pole srážek procentuálně modifikovaného množstvím srážek naměřeným pod porosty na jednotlivých stanicích (v rozsahu 40–120 % srážkového úhrnu pro rok 2000). Podkorunová depozice obecně zahrnuje mokrou vertikální a horizontální depozici a suchou depozici částic a plynů v porostech a pro síru, pro kterou je vnitřní koloběh porosty zanedbatelný, by měla být podkorunová depozice dobrým odhadem depozice celkové.

Mapy mokré depozice těžkých kovů Pb, Cd a Ni byly konstruovány na základě koncentrací těchto kovů ve srážkách „bulk“ na jednotlivých stanicích.

Pole suché depozice olova a kadmia obsažených v aerosolu byla připravena z polí koncentrací těchto kovů v ovzduší (viz kap. 2.3.6). Pro hodnotu depozičních rychlostí pro kadmium obsažené v aerosolu byly použity hodnoty 0,27 cm.s-1 pro les a 0,1 cm.s-1 pro bezlesý terén, pro olovo 0,25 cm.s-1 pro les a 0,08 cm.s-1 pro bezlesý terén [7]. Pole podkorunových depozic pro Pb a Cd byla vytvořena obdobně jako pole podkorunové depozice síry.

Výsledky

• Mokrá depozice síry poklesla po roce 1997 ve srovnání s úrovní depozice z let 1994–1997 o 40 %. V roce 2000 již výrazný pokles nepokračoval, hodnoty zůstaly na úrovni roku 1999. Suchá depozice síry, jejíž pokles v minulých letech byl dokonce o 60 %, pokračovala i v roce 2000 v klesajícím trendu, a to v souladu s poklesem koncentrací oxidu siřičitého v přízemní atmosféře. Pole celkové depozice síry je součtem mokré a suché depozice síry a vykazuje celkové snížení depozice síry na hodnotu 70 400 t síry na plochu ČR (viz tab. 3-2). Depozice síry vykazuje maxima v Krušných horách, Jizerských horách, Krkonoších a Orlických horách, nejnižší je pak v podhůří Šumavy a Českého lesa.

• Pole podkorunové depozice vytváří stejně jako v minulých letech zřetelné maximum v širší oblasti Orlických hor. Vyšších hodnot dosahuje podkorunová depozice ve srovnání s depozicí celkovou v horských oblastech obecně. Příspěvek lze přičíst horizontální depozici, která není vzhledem k neurčitostem do celkové depozice zahrnuta. Námrazy a mlhy bývají vysoce koncentrované a v horských polohách mohou významně přispívat k depozici síry i jiných prvků. Problém je v místně značně proměnlivém charakteru této depozice, kdy při extrapolaci na větší území může docházet k nepřesnostem. Mapové zobrazení podkorunové depozice lze v takovém případě považovat za dokreslení, jakých hodnot může celková depozice síry dosahovat. V tabulce 3-3 jsou uvedeny hodnoty celkové a podkorunové depozice na zalesněné území ČR v posledních letech. Hodnoty potvrzují již zmíněný pokles celkové depozice síry a podtrhují význam podkorunové depozice jako metody zjišťování celkové depozice síry.

• Pole mokré a suché depozice dusíku mají celkově podobný obraz jako v předchozích letech. Pro druhou polovinu 90. let lze potvrdit vloni zmíněný mírný pokles depozice oxidovaných forem dusíku o 10–20 %. V roce 2000 byl zaznamenán pokles suché depozice dusíku, který však zřejmě odráží další zpřesnění při modelování pole koncentrací oxidů dusíku v ovzduší.

• Vzhled mapového zobrazení a hodnoty mokré depozice vodíkových iontů vykazují stagnaci vzhledem k roku 1999, snížení hodnot suché depozice vodíkových iontů odpovídá již zmíněnému snížení suché depozice SO2 - S a NOx - N. V druhé polovině 90. let došlo ke snížení mokré i suché depozice vodíkových iontů na plochu celé ČR o 50 % (viz tab. 3-1, 3-2).

• Po roce 1997 lze pozorovat pokles mokré „bulk“ depozice olova až o 20 %, úroveň hodnot zůstala v roce 2000 stejná jako v minulém roce. Mapová zobrazení mokré „bulk“ depozice těžkých kovů ukazují plošné i hodnotové snížení depozic, nejvyšších hodnot přitom depozice dosahují stejně jako v minulých letech v horských oblastech Krušných hor, Jizerských hor, Krkonoš a Orlických hor. Tuto územní anomálii doprovází depozice fluoridových iontů.

• Vývoj roční mokré depozice hlavních složek na vybraných stanicích České republiky (obr. 3-23) ukazuje na pokles mokré depozice řady složek v 2. polovině 90. let. Pokles depozice síranů je výrazný nejen na exponovaných stanicích Ústí nad Labem, Praha-Libuš a Hradec Králové, ale je zřejmý i na pozaďových stanicích Košetice a Svratouch. Podstatný je pokles na stanici Ústí nad Labem, kde mokrá depozice síranů po roce 1995 poklesla o 60 % a současně se projevuje i pokles dalších látek (NO3, NH4, Pb). Pokles depozice síry a dusíku je v přímé souvislosti s programem útlumu a odsiřování elektráren v severozápadních Čechách (1994 – Počerady, 1995 – Prunéřov). Významná je nižší úroveň mokré depozice olova na všech sledovaných stanicích. Na všech stanicích lze pozorovat pokles mokré depozice vodíkových iontů v posledních pěti letech až o 50 %.

Tab. 3-1 Průměrné hodnoty depozičních toků S, N a H v České republice, 2000

Prvek 

Depozice 

g.m-2.rok-1

keq.ha-1.rok-1

S (SO4 )

mokrá 

0.512

0.319

S (SO2)

suchá 

0.384

0.240

S

celková

0.896

0.559

N (NO3, NH4)

mokrá 

0.839

0.460

N (NOx)

suchá 

0.242

0.173

N

celková 

1.081

0.771

H (pH)

mokrá 

0.0138

0.137

H (SO2, NOx)

suchá 

0.0413

0.410

H

celková 

0.0551

0.546

Odhad celkové roční depozice uvedených složek na plochu České republiky (78 841 km2) v tunách, 2000

 

Depozice [t]

mokrá 

suchá 

celková

S

40 157

30 229

70 386

N (ox)

27 878

19 002

46 880

N (red)

37 972

 

 

H+

1 082

3 244

4 326

Pb

216

45

 

Cd

12

1.6

 

Tab. 3-3 Odhad celkové roční depozice síry na zalesněný povrch České republiky (16 990 km2) v tunách, 1997–2000

Rok

Depozice [t]

celková (sumární) 

podkorunová 

1997

40 000

42 600

1998

26 300

41 800

1999

20 850

25 630

2000

18 240

21 700

Tab. 3-4 Staniční sítě sledování kvality srážek a atmosférické depozice, 2000

Kód

Stanice

Organizace

Nadm. výška [m]

Typ odběru

LIB, LIP

Praha 4 - Libuš

ČHMÚ

 304

W3, M1, HM

KOC

Kocelovice

ČHMÚ

 519

W1, HM

GEM

Košetice

ČHMÚ

 534

W1, M1, M2(HM), M4(HM), HM

PRM

Přimda

ČHMÚ

 745

W1, HM

RUD

Rudolice

ČHMÚ

 840

W1, HM

VSE

Všechlapy

ČHMÚ

 216

W1, HM

UNL

Ústí nad Labem

ČHMÚ

 367

W1, HM

SOU

Souš

ČHMÚ

 771

W1, HM

UPI

Úpice

ČHMÚ

 412

W3, HM

HKR

Hradec Králové

ČHMÚ

 276

M1, HM

SVR

Svratouch

ČHMÚ

 735

W1, W3, HM

LED

Lednice - Mendeleum

ČHMÚ

 176

W1, HM

CRV

Červená

ČHMÚ

 749

W3, HM

POR

Ostrava - Poruba

ČHMÚ

 242

W3, HM

BKR

Bílý Kříž

ČHMÚ

 890

W3, HM

BRD

Brdy - Nepomuk

IFER

 860

W1, F2(HM), F4(HM)

LES

Lesní potok

ČGÚ

 400

M2(HM), M4(HM)

SAL

Salačova Lhota

ČGÚ

 557

M2(HM), M4(HM)

LIZ

Na lizu

ČGÚ

 828

M2(HM), M4(HM)

SPA

Spálenec

ČGÚ

 795

M2(HM), M4(HM)

LYS

Lysina

ČGÚ

 867

M2(HM), M4(HM)

PLB

Pluhův bor

ČGÚ

 740

M4(HM)

JEZ

Jezeří

ČGÚ

 482 (bulk), 704 (tf)

M2(HM), M4(HM)

UHL

Uhlířská

ČGÚ

 780

M2(HM), M4(HM)

MOP

Modrý potok

ČGÚ

1010

M2(HM), M4(HM)

LKV

Loukov

ČGÚ

 500

M2(HM), M4(HM)

POM

Polomka

ČGÚ

 512

M2(HM), M4(HM)

UDL

U dvou louček

ČGÚ

 880

M2(HM), M4(HM)

CER

Červík

ČGÚ

 640

M2(HM), M4(HM)

PDB

Praha-Podbaba

VÚV

 183

M2(HM)

DKS

Doksany

VÚV

 158

M2(HM)

SOS

Souš v Jizerských horách

VÚV

 773

M2(HM)

JIZ

Jizerka

VÚV

 859

M2(HM)

RYC

Rýchory

VÚV

1003

M2(HM)

LUZ

Lužnice nad Lužnicí

VÚV

 417

M2(HM)

PRI

Přimda

VÚV

 742

M2(HM)

HRI

Hříběcí

VÚV

 842

M2(HM)

PLJ

Plešné jezero

HBÚ AV ČR

1090 (bulk), 1130 (tf)

F2, F4

CJ1, CJ2, CJ3

Čertovo jezero

HBÚ AV ČR

1175 (bulk), 1045 (tf), 1330 (tf)

F2, F4, F4

BUC

Buchlovice

VÚLHM

 350

M2, M4

CRK

Červík

VÚLHM

 700

M2

UVD

U Vodárny

VÚLHM

 710

M2

KAM

Kamýk

VÚLHM

 660

M2, M4

LAZ

Lazy

VÚLHM

 875

M2, M4

MIS

Mísečky

VÚLHM

 940

M4

MOL

Moldava

VÚLHM

 820

M2, M4

MAR

Malá Ráztoka

VÚLHM

 850

M2

SRL

Šerlich

VÚLHM

1000

M2

STR

Strouha

VÚLHM

 430

M2, M4

TRE

Třebotov

VÚLHM

 330

M2, M4

VOJ

Vojířov

VÚLHM

 540

M2, M4

ZDI

Zdíkov

VÚLHM

 880

M4

ZEL

Želivka

VÚLHM

 440

M2, M4

BOG

Bogatynia

PL-IMGW

 300

M3(HM)

JAK

Jakuszyce

PL-IMGW

 860

M3(HM)

KAR

Karpacz

PL-IMGW

 575

M3(HM)

KLO

Klodzko

PL-IMGW

 355

M3(HM)

PRZ

Przesieka

PL-IMGW

 620

M3(HM)

SNI

Sniezka

PL-IMGW

1603

M3(HM)

JEL

Jeleniow

PL-PIOS

 244

W1, HM

CZI

Czierniawa

PL-PIOS

 645

W1, HM

DZI

Dzialoszyn

PL-PIOS

 362

W1, HM

SPL

Spalona

PL-PIOS

 810

W1, HM

WIT

Witków

PL-PIOS

 480

W1, HM

CAR

Carlsfeld

D

 896

W1

GOR

Gőrlitz

D

 237

W1

MAR

Marienberg

D

 639

W1

MIT

Mittelndorf

D

 323

W1

ZIN

Zinnwald

D

 877

W1

Vysvětlivky:
M1 – měsíční čisté srážky – autom. pluviokolektor 
M2 – měsíční bulk (srážky s prašným spadem)
M3 – měsíční čisté srážky – denně slévaný vzorek 
M4 – měsíční podkorunové srážky
W1 – týdenní čisté srážky – autom. pluviokolektor
W3 – týdenní čisté srážky – denně slévaný vzorek
HM – týdenní bulk pro stanovení těžkých kovů
(HM) – analýza těžkých kovů v daném odběru M1–W3 
F2 – 14denní bulk odběr
F4 – 14denní podkorunové srážky

 

Tab. 3-5

Průměrné roční koncentrace základních složek ve srážkách na uvedených stanicích, 2000

Tab. 3-6

Roční mokrá atmosférická depozice na uvedených stanicích, 2000

Obr. 3-1

Staniční sítě sledování kvality srážek a atmosférické depozice, 2000

Obr. 3-2

Pole mokré roční depozice síry (SO2-4 - S), 2000

Obr. 3-3

Pole suché roční depozice síry (SO2 - S), 2000

Obr. 3-4 

Pole celkové roční depozice síry, 2000

Obr. 3-5

Pole podkorunové roční depozice síry, 2000

Obr. 3-6 

Pole mokré roční depozice dusíku (NO-3 - N), 2000

Obr. 3-7

Pole mokré roční depozice dusíku (NH+4 - N), 2000

Obr. 3-8

Pole celkové mokré roční depozice dusíku, 2000

Obr. 3-9

Pole suché roční depozice dusíku (NOx - N), 2000

Obr. 3-10

Pole celkové roční depozice dusíku, 2000

Obr. 3-11

 Pole mokré roční depozice vodíkových iontů, 2000

Obr. 3-12 

Pole suché roční depozice vodíkových iontů odpovídající depozici plynů SO2 a NOx, 2000

Obr. 3-13 

Pole celkové roční depozice vodíkových iontů, 2000

Obr. 3-14 

Pole mokré roční depozice chloridových iontů, 2000

Obr. 3-15

Pole mokré roční depozice fluoridových iontů, 2000

Obr. 3-16

Pole mokré roční depozice olovnatých iontů, 2000

Obr. 3-17 

Pole suché roční depozice olova, 2000

Obr. 3-18 

Pole podkorunové roční depozice olova, 2000

Obr. 3-19 

Pole mokré roční depozice kademnatých iontů, 2000

Obr. 3-20

Pole suché roční depozice kadmia, 2000

Obr. 3-21 

Pole podkorunové roční depozice kadmia, 2000

Obr. 3-22 

Pole mokré roční depozice nikelnatých iontů, 2000

Obr. 3-23

Vývoj roční mokré depozice na vybraných stanicích v letech 1990–2000, Česká republika