groc2005 kap3 cz

	ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ NA ÚZEMÍ ČESKÉ REPUBLIKY V ROCE 2005 Český hydrometeorologický ústav - Úsek ochrany čistoty ovzduší

III. ATMOSFÉRICKÁ DEPOZICE NA ÚZEMÍ ČESKÉ REPUBLIKY

Chemické složení atmosférických srážek a atmosférická depozice se sledují na území České republiky dlouhodobě na poměrně značném počtu stanic. Sítě stanic organizací ČHMÚ, ČGS, VÚV TGM, VÚLHM a HBÚ AV ČR, ze kterých byla v roce 2005 zpracována data o kvalitě srážek a atmosférické depozici, jsou vyneseny na obr. III.1. Stanice ČHMÚ měří ve většině případů čisté srážky v týdenním intervalu (z měsíčního intervalu na týdenní přešla v roce 1996 v souladu s mezinárodní metodikou EMEP). Dále od roku 1997 byl na těchto stanicích zaveden speciální týdenní odběr srážek s prašným spadem „bulk“ na analýzu těžkých kovů. Na lokalitách ostatních organizací se měří v měsíčních (popř. nepravidelných) intervalech koncentrace ve srážkách s prašným spadem na volné ploše (popř. pod korunami stromů). Detailní údaje o jednotlivých lokalitách a typech odběrů jsou uvedeny v tab. III.4.
Průměrné hodnoty chemického složení atmosférických srážek a hodnoty roční mokré depozice za rok 2005 jsou uvedeny v tab. III.5 a III.6.
Mapy mokré depozice jsou vytvořeny pro vybrané ionty z celkových chemických analýz odebraných vzorků srážek, a to konkrétně proSO₄^2-- S, NO₃^-- N, NH₄⁺ - N, H⁺ (pH), F , Cl^-, Pb²⁺, Cd²⁺ a Ni²⁺.
Pro znázornění depozičních polí byly vybrány výše zmíněné 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 srážek s prašným spadem „bulk“, týdennímu intervalu odběru před měsíčním odběrem. Data ze sítí stanic ČGS, VÚV a VÚLHM, založených na měsíčních odběrech srážek s prašným spadem „bulk“ (viz tab III.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).
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 NO_xpro ČR a depozičních rychlostí 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 [21]. 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 NO_x 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 následující tabulce:

Tab. III.1 Průměrné hodnoty depozičních toků S, N a H v České republice, 2005

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 52–97 % srážkového úhrnu pro rok 2005). 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 s prašným spadem „bulk“ na jednotlivých stanicích. Pole suché depozice olova a kadmia obsažených v PM₁₀ byla připravena z polí koncentrací těchto kovů v ovzduší. 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 [21].

Ke kontrole dat o kvalitě srážek se rutinně používá výpočet látkové bilance iontů (rozdíl sumy kationů a sumy anionů ve vzorku by měl splňovat povolená kritéria, která se mírně liší u jednotlivých organizací).
Dále se používá kontrola porovnáním vypočítané a naměřené vodivosti, které také musí splňovat povolená kritéria.
Provádí se i kontrola analýzou slepých laboratorních vzorků a dále se průběžně sledují a vyhodnocují slepé stanovištní vzorky, které umožňují kontrolu práce při odběrech a kontrolu probíhajících změn vlivem transportu, manipulace, skladování a úpravy vzorků před vlastní chemickou analýzou.

Výsledky

Srážkový úhrn byl v roce 2005 v průměru pro území republiky mírně nad dlouhodobým normálem za roky 1961–1990, tvořil 109 % tohoto dlouhodobého normálu.
Mokrá depozice síry poklesla po roce 1997 pod hodnotu 50 000 t a dále klesala až do roku 1999. Od roku 2000 výrazný pokles nepokračoval, hodnoty zůstaly víceméně na úrovni roku 1999 s výjimkou nižších depozic v roce 2003, kdy byl výrazně podnormální srážkový úhrn. Porovnáním koncentrací vychází rok 2005 obdobně jako předchozí rok. Nejvyšších hodnot mokré depozice síry bylo dosaženo v Orlických horách, v Jizerských horách, v Krkonoších a v Moravskoslezských Beskydech.
Suchá depozice síry, jejíž nejvýraznější pokles byl zaznamenán v roce 1998 (hodnota poklesla o 45 % v porovnání s průměrem za roky 1995–1997), dále klesala mezi lety 1999 a 2000. V letech 2000–2005 již pole depozice zůstává na podobné úrovni a to v souladu s úrovní koncentrace oxidu siřičitého v přízemní atmosféře. Pole celkové depozice síry je součtem mokré a suché depozice síry a vykazuje celkovou úroveň depozice síry odpovídající hodnotě 69 183 t síry na plochu ČR pro rok 2005 (viz tab. III.2). Po předchozím poklesu z hodnot výrazně vyšších než 100 000 t síry, depozice v letech 2000–2005 setrvávala v rozsahu cca 69 000–75 000 t síry ročně s výjimkou roku 2003, který byl výrazně srážkově podnormální (viz obr. III.21). Celková depozice síry vykazuje maxima v Krušných horách, v Orlických horách a v Jizerských horách.
Pole podkorunové depozice síry dlouhodobě dosahuje v některých horských oblastech (Krušné hory, Orlické hory) vyšších hodnot než celková depozice síry stanovená součtem mokré (pouze vertikální) a suché depozice. Nárůst lze přičíst příspěvku depozice z mlhy a nízké oblačnosti, která není vzhledem k neurčitostem do celkové depozice zahrnuta. Námrazy a mlhy bývají vysoce koncentrované a v horských polohách a oblastech s častým výskytem mlh (údolní mlhy, mlhy v blízkosti vodních toků, jezer) 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 (včetně horizontální depozice) dosahovat, neboť pro síru na rozdíl od jiných polutantů je vnitřní koloběh porosty zanedbatelný. V tab. III.3 jsou uvedeny hodnoty celkové a podkorunové depozice na zalesněné území ČR od roku 1997. Vyšší hodnoty podkorunové depozice (zahrnující v sobě i depozici z mlhy a nízké oblačnosti) potvrzují její význam při zjišťování celkové depozice síry.
Mapa mokré depozice dusičnanů vypadá obdobně jako v předchozím roce. U mokré depozice amonných iontů došlo k mírnému nárůstu v oblasti Jizerských a Orlických hor, což mělo za následek nárůst celkové mokré roční depozice dusíku v těchto oblastech až na úroveň 1,5–2 g.m^-2.rok^-1. Tento nárůst měl za následek i nárůst celkové mokré depozice v těchto oblastech až na hodnotu 2–3 g.m^-2.rok^-1. Celková mokrá depozice oxidovaných forem dusíku na území ČR v porovnání s předchozím rokem mírně poklesla (viz obr. III3.22). Mapa suché depozice dusíku má obdobný vzhled jako v předchozích letech. Suchá depozice oxidovaných forem dusíku klesala až do roku 2002 (kdy hodnota dosáhla 48 % hodnoty průměru za roky 1995–1997). Trend mírného nárůstu v letech 2003–2004 nebyl potvrzen, v roce 2005 došlo k mírnému poklesu (viz obr. III.21).
V roce 2005 byla celková depozice dusíku rovna hodnotě 78 317 t N (ox+red). rok^-1 na plochu republiky (viz tab. III.2), což je srovnatelné s hodnotami v letech 1999–2004, kdy velikost celkové depozice dusíku ležela v intervalu 77 000–85 000 t N.rok^-1 (s výjimkou roku 2003, který byl srážkově výrazně podnormální). Nejvyšších hodnot celková depozice dusíku dosahovala na území Jizerských hor, Krkonoš, Orlických hor a Krušných hor. Nárůst na těchto územích souvisí s nárůstem mokré depozice amonných iontů.
Rozdíly mapových zobrazení mokré i suché depozice vodíkových iontů jsou během let 2000–2005 relativně minimální. Mírný nárůst mokré depozice z roku 2004 nepokračoval, naopak došlo k mírnému snížení depozice na území ČR. Maximálních hodnot dosahovala mokrá depozice na území Moravskoslezských Beskyd, Jizerských hor, Krušných hor, Slavkovského lesa a Šumavy. Mapa celkové depozice vodíkových iontů je obdobná jako v předchozím roce (obr. III.13). V druhé polovině 90. let minulého století došlo ke snížení mokré i suché depozice vodíkových iontů na plochu celé ČR o 50 %, snížení hodnot suché depozice vodíkových iontů odpovídalo snížení suché depozice SO₂–S a NO_x–N.
Po roce 2000, kdy byl ukončen prodej olovnatých benzínů, zůstává pole mokré depozice olovnatých iontů na výrazně nižší úrovni. Pole mokré depozice v roce 2005 má podobný vzhled jako v předchozích letech 2001–2004. Mírně zvýšené hodnoty depozic byly pozorovány v oblasti Krkonoš a na území Moravskoslezských Beskyd. Mapa suché depozice olova vypadá obdobně jako v předchozích letech.
Podobně jako v minulých letech byly zaznamenány výrazně nejvyšší hodnoty suché i mokré depozice kademnatých iontů v oblasti Jizerských hor. Jedná se pravděpodobně o lokální znečištění, neboť v této oblasti jsou dlouhodobě měřeny i zvýšené imisní koncentrace kadmia. Jedním z důvodů jsou patrně významné emise ze skláren. Oproti předchozímu roku došlo k nárůstu nejvyšších hodnot suché depozice až nad hodnoty 1 mg.m^-2.rok^-1.
Vzhled mapy mokré roční depozice nikelnatých iontů poukazuje na nárůst znečištění srážek oproti předchozím letům. Nejvýraznější nárůst byl zaznamenán na Ostravsku, v Moravskoslezských Beskydách, v Hrubém Jeseníku, v Jizerských horách, na Šumavě a ve Středočeské pahorkatině. Možné důvody zvýšených koncentrací jsou v současnosti zkoumány.
V roce 2005 byl zaznamenán oproti předchozímu roku nárůst depozice fluoridových iontů na lokalitě Lužnice.
Vývoj roční mokré depozice hlavních složek na vybraných stanicích České republiky (obr. III.21) vykazuje po poklesu mokré depozice některých složek (převážně síranů, vodíkových iontů a olovnatých iontů) ve 2. polovině 90. let nyní spíše stagnující stav. Pokles depozice síranů byl výrazný nejen na exponovaných stanicích Ústí nad Labem, Praha-Libuš a Hradec Králové, ale byl zřejmý i na pozaďových stanicích Košetice a Svratouch. Podstatný byl pokles na stanici Ústí nad Labem, kde mokrá depozice síranů po roce 1995 poklesla o 60 % a současně se projevil i pokles dalších látek (NO₃^-, NH₄⁺, Pb²⁺). V posledních třech letech byl na této lokalitě pozorován opět mírný nárůst (NO₃^-, SO₄^2-, Pb²⁺). S vývojem depozice síry a dusíku lze sledovat vývoj vzájemného poměru těchto prvků v atmosférických srážkách. Od 2. poloviny 90. let lze na některých stanicích pozorovat mírný nárůst poměru dusíku a síry.