Výjimečně nízké koncentrace suspendovaných částic a oxidů dusíku v prvních 9 měsících roku 2020

| autor: Jáchym Brzezina0

ovzdusi2.jpg
zdroj: Ilustrační foto/ redakce archiv

V letošním roce máme zatím velmi dobře nakročeno k dosažení roku s nejnižšími koncentracemi znečišťujících látek. V tomto článku si ukážeme, jak vypadá situace ke konci září u suspendovaných (prachových) částic a oxidů dusíku a zároveň pokusíme vysvětlit, co je příčinou.

Pro účely této analýzy byla použita operativní data o koncentracích oxidů dusíku, oxidu dusičitého a prachových částic PM10 a PM2,5, naměřených automatickými stanicemi imisního monitoringu. Do analýzy bylo zahrnuto celkem 15 stanic z různých částí republiky a různého typu (od městských dopravních, předměstských pozaďových až po venkovské pozaďové stanice). Cílem bylo srovnat průměrné koncentrace za období leden-září v roce 2020 s hodnotami v posledních 5 letech (2015-2019). Do analýzy byly zahrnuty pouze stanice s dostatečným množstvím dat v jednotlivé roky a stanice, které mají k dispozici průměr leden-září pro všechny roky v období 2015-2020. Výběr stanic byl proveden zčásti náhodně tak, aby pokrýval celou republiku a zahrnoval různé typy stanic.

Kvalita ovzduší je obecně nejhorší v zimním období. Nejedná se o konečné roční hodnoty, proto může do konce roku být vše jinak. Přesto, jak si nyní ukážeme, je letošní rok velmi pozitivní z pohledu kvality ovzduší v České republice.

Suspendované částice PM10

Suspendované (prachové) částice obecně jsou produkovány zejména lokálními topeništi a patří mezi problematické znečišťující látky v České republice, neboť je na některých místech pravidelně překračován imisní limit pro 24h koncentrace této látky (50 µg.m-3), na některých místech je překračován i imisní limit pro roční průměr (40 µg.m-3).

Z 15 hodnocených stanic byly koncentrace PM10 v měsících leden až září v roce 2020 nejnižší ze všech let 2015-2019 (leden-září) na všech 15 stanicích! Celkový průměr 2020 je o 24 % nižší, než je průměr 2015-2019. Koncentrace PM10 tedy v lednu-září dosahovaly průměrně pouze přibližně 75 % hodnot typických v období 2015-2019. Největší pokles byl ze sledovaných stanic pozorován v Moravskoslezském kraji, například na stanici Věřňovice, stanici s dlouhodobě nejvyššími koncentracemi PM10 v České republice, byl pozorován pokles na přibližně 67 % průměru 2015-2019. Naopak nejmenší pokles byl pozorován na stanici Plzeň-střed, kde se jednalo o 85 % průměru 2015-2019, což je však stále 15% pokles.

Jak již bylo zmíněno, pokles v roce 2020 byl zaznamenán na všech stanicích, a to nejen ve srovnání s celkovým průměrem za roky 2015-2019, ale i v porovnání s průměrem za kterýkoliv rok mezi 2015 a 2019 ve shodném období leden-září na dané stanici.

Například na pozaďové, venkovské stanici na observatoři Košetice byly koncentrace pouze přibližně poloviční ve srovnání s rokem 2018.

chmi1.png
ČHMÚ Brno

Následující graf ukazuje poměr koncentrace PM10 v lednu až září 2020 ke shodné části jednotlivých let 2015 až 2019 na vybraných stanicích. Na grafu je vidět, že ve všech 70 případech (15 stanic, 5 let) je tento poměr pod 100 %, tedy je nižší.

chmi2.png
ČHMÚ Brno

Suspendované částice PM2,5

Suspendované částice PM2,5 jsou potenciálně nebezpečnější než částice PM10 neboť jsou menší a tedy pronikají hlouběji do dýchacího systému. Tyto částice jsou v ČR produkovány především z lokálního vytápění domácností a to v ještě větším podílu než u částic PM10.

Jaké byly koncentrace PM2,5 v lednu až září 2020? Stručně řečeno, stejně jako v případě PM10 velmi nízké. Opět byly koncentrace PM2,5 v daném období na všech 12 hodnocených stanicích, pro které jsou k dispozici data, nižší než je průměr na dané stanici pro danou část roku a období 2015-2019. Navíc ale stejně jako v případě PM10, jsou koncentrace v roce 2020 nižší než v kterémkoliv roce 2015-2019 na všech hodnocených stanicích.

Celkově byly koncentrace PM2,5 na hodnocených stanicích o 30 % nižší, než je průměr 2015-2019. Největší rozdíl byl pozorován opět v Moravskoslezském kraji. Na stanici Věřňovice byly hodnoty oproti průměru 2015-2019 o 36 % nižší. Naopak nejméně se pokles projevil na stanici Brno-Svatoplukova (pokles o přibližně 20 %).

Rozdíl mezi rokem 2020 a průměrem 2015-2019, leden-září, ukazuje následující graf, kde jsou na ose Y vyneseny poměry průměrné koncentrace PM2,5 2020 ku průměru koncentrací PM2,5 za období 2015-2019, v období ledna až září.

chmi3.png
ČHMÚ Brno

Podobně jako v případě PM10 si ukážeme ještě graf, který ukazuje poměry mezi koncentracemi v každém jednotlivém roce. I zde je patrné, že ani jednou nedosáhl poměr hodnoty rovné nebo vyšší než je 100 %, tedy byly koncentrace v roce 2020 (leden-září) nižší na všech stanicích.

chmi4.png
ČHMÚ Brno

Oxidy dusíku (NOx)

Jako oxidy dusíku jsou v kontextu kvality ovzduší označovány kombinované koncentrace oxidu dusnatého (NO) a oxidu dusičitého (NO2). Hlavním zdrojem oxidů dusíku v České republice je doprava. Nejvyšší koncentrace této znečišťující látky jsou tedy pozorovány na nejvíce dopravně zatížených lokalitách.

Z analýzy dat o koncentracích NOx v lednu až září let 2015 až 2020 plyne, že na všech 15 hodnocených stanicích byly koncentrace v roce 2020 nižší, než kolik činí průměr 2015-2019. V průměru je pokles přibližně 25 %. Nejmarkantněji se pokles projevil na venkovské pozaďové stanici na odlehlé observatoři Košetice (přibližně o 45 %). Naopak nejméně na stanici Ústí nad Labem – Kočkov (přibližně o 8 %). Dlouhodobě nejvyšší jsou koncentrace dusíků v České republice na městské dopravní stanici Praha-Legerova, která se nachází u velmi rušné dopravní komunikace. Zde je průměr v roce 2020 o 29 % nižší, než je průměr pro danou stanici v totožné části roku 2015-2019.

chmi5.png
ČHMÚ Brno

Z 15 hodnocených stanic byly koncentrace NOx v roce 2020 (leden-září) nejnižší ze všech let 2015-2019 na 14 z nich. Jedinou výjimkou je stanice Ústí nad Labem – Kočkov, kde byly koncentrace v roce 2020 o 2 % vyšší než v letech 2018 a 2019. I v tomto případě je tedy rok 2020 výjimečný a koncentrace NOx byly na všech stanicích velmi nízké.

chmi6.png
ČHMÚ Brno

Oxid dusičitý (NO2)

Hlavním zdrojem NO2 je doprava, není však jeho zdrojem výhradním, na emisích NO2 se dále podílí například energetika a výroba tepla či lokální vytápění domácností. Pro tuto látku je v zákoně o ochraně ovzduší definován imisní limit pro hodinovou (200 µg.m-3) i roční (40 µg.m-3) průměrnou koncentraci. NO2 vzniká oxidací NO. Nejvyšší koncentrace jsou stejně jako u NOx pozorovány na dopravních stanicích.

Z datové analýzy vyplynulo, že na hodnocených stanicích byla průměrná koncentrace od ledna do září 2020 o více než 22 % nižší, než je průměr pro totožnou část roku za roky 2015-2019. Na venkovské pozaďové stanici na observatoři Košetice jsou hodnoty dokonce o téměř 50 % nižší, než je průměr 2015-2019.

chmi7.png
ČHMÚ Brno

Pokud se podíváme na data z jednotlivých let zjistíme, že koncentrace za období leden až září byly v roce 2020 nejnižší ze všech let 2015-2020 na 14 z 15 hodnocených stanic. Jedinou výjimkou je stanice Ústí nad Labem-Kočkov, kde byly koncentrace NO2 v roce 2019 v daném období o 1 % vyšší. Naopak vůbec nejnižší poměr je u koncentrací NO2 v Košeticích mezi roky 2020 a 2015, který činí jen necelých 38 %, tedy pokles v roce 2020 o více než 60 %.

chmi8.png
ČHMÚ Brno

Příčiny

Z výše uvedených informací jasně plyne, že minimálně první tři čtvrtiny roku 2020 byly po stránce koncentrací PM10, PM2,5, NOx a NO2 výjimečný a to v pozitivním slova smyslu. Máme tedy nakročeno k roku s nejnižšími koncentracemi těchto znečišťujících látek od začátku měření, neboť pokud bychom se podívali dále do historie, koncentrace by byly ještě vyšší. Především u koncentrací PMx pozorujeme dlouhodobý mírný sestupný trend.

Důležitou otázkou je, co je příčinou tohoto poklesu. V podstatě můžeme říci, že se s nejvyšší pravděpodobností jedná o tři základní faktory, podíl jednotlivých z nich je však nemožné přesně stanovit:

  • meteorologické podmínky – vliv meteorologických podmínek na kvalitu ovzduší zdůrazňujeme pravidelně. Vysvětlen byl například v našem nedávném článku o nízkých koncentracích benzo[a]pyrenu na začátku roku 2020. V tomto článku jsou také detailně zhodnoceny meteorologické podmínky na začátku roku 2020 a jak ovlivnily kvalitu ovzduší (výrazně nadprůměrné teploty vzduchu, rychlosti větru a množství srážek). K začátku roku se přidaly i vhodné podmínky v létě 2020. To se vyznačovalo vyšším množstvím srážek, především červen byl srážkově velmi nadprůměrný. Příznivé rozptylové podmínky vedou k nižším koncentracím všech znečišťujících látek, nadprůměrné teploty zlepšují situaci především z pohledu koncentrací PM, které jsou z velmi významné míry závislé na intenzitě vytápění.
  • nouzový stav – vliv nouzového stavu na kvalitu jsme zde také hodnotily velmi podrobně, například v tomto článku. Pokles dopravy se podepsal především na snížení koncentrací oxidů dusíku.
  • dlouhodobý postupný pokles emisí – lze předpokládat, že na nízkých koncentracích v roce 2020 se podílel i postupný pokles koncentrací znečišťujících látek v ČR obecně, daný například postupnou obměnou starých kotlů za nové (např. díky kotlíkovým dotacím), obměnou vozového parku, kdy staré vozy nahrazují novější s nižšími emisemi či například zlepšující se technologie snižující emise z průmyslových zdrojů.

Můžeme tedy říci, že nízké koncentrace v prvních 9 měsících letošního roku jsou částečně díky přirodním vlivům (meteorologické podmínky), částečně díky lidskému vlivu (postupné snižování emisí) a u nouzového stavu se jedná o kombinaci snížení dopravy apod. je faktorem daným změnou lidské činnosti, avšak vyvolaným dá se říci lidmi neovlivnitelnými faktory).

Závěr

Z hodnocení vyplývá, že první tři čtvrtiny roku 2020 byly po stránce kvality ovzduší výjimečné a to v pozitivním slova smyslu. Ve srovnání s celkovým průměrem za roky 2015-2019 byly na hodnocených stanicích (různého typu od dopravních městských až po pozaďové venkovské) po celé České republice koncentrace nižší v průměru o 24 % (PM10), 30 % (PM2,5), 24 % (NOx) a 21 % (NO2). U PM10 a PM2,5 byly navíc koncentrace v roce 2020 nižší i než průměrné koncentrace v kterémkoliv jednotlivém roce mezi 2015 a 2019 na všech hodnocených stanicích. U NOx a NO2 tomu tak bylo u 14 z 15 stanic, pouze na jedné byl zaznamenán mírný nárůst ve srovnání s rokem 2018 či 2019, navíc o pouhá 1-2 %. Nejvíce se pokles PMx projevil v Moravskoslezském kraji, u oxidů dusíku z hodnocených stanic nejvíce na pozaďové venkovské stanici Košetice.

Vzhledem k postupnému dlouhodobému zlepšování kvality ovzduší v ČR lze navíc předpokládat, že pokud bychom se podívali dále do historie, byl by pokles v roce 2020 ve srovnání s předchozím obdobím ještě markantnější. Toto však nemusí platit výhradně a na určitých lokalitách mohou být dlouhodobé trendy odlišné v závislosti na konkrétním charakteru dané lokality (blízké zdroje a jejich typy atd).

V tuto chvíli samozřejmě ještě nemůžeme říci, že byl rok 2020 výjimečný jako celek. Kvalita ovzduší je obecně nejhorší v zimní období jak vlivem obecně horších rozptylových podmínek, tak skladbou zdrojů (především vliv vytápění). Pokud tedy budou například na konci roku 2020 teplotní inverze spojené s velmi nízkými teplotami, nemusí být roční průměrné koncentrace v konečném důsledku zdaleka tak příznivé. V tuto chvíli však máme nakročeno k výjimečně dobrému roku. Jelikož se na takto nízkých koncentracích hodnocených látek z velké míry podílí meteorologické podmínky, lze předpokládat, že jsou v období leden až září výjimečně nízké i hodnoty koncentrací některých dalších znečišťujících látek, jako například benzo[a]pyrenu, v tuto chvíli však nemáme operativní data o koncentracích této látky za všech prvních 9 měsíců k dispozici (zpracování a analýza těchto vzorků je výrazně časově náročná, takže v tuto chvíli máme k dispozici jen prvních 6 měsíců dat). Na začátku roku však byly koncentrace benzo[a]pyrenu výjimečně nízké, jak bylo popsáno v předchozím článku.

Hodnocené stanice

chmi9.png
ČHMÚ Brno

N/A – stanice tuto látku měří, ale v daném roce není dostatečné množství dat pro hodnocení

Komentáře

  1. Tento článek zatím ještě nikdo neokomentoval.

Okomentovat

Partneři

Vodárenství
Nadace partnerství
Sovak
Zdravá města
ABPlast
Satturn