VYHODNOCENÍ KVALITY OVZDUŠÍ V LOKALITĚ ŠUMPERK Rok 2018

VYHODNOCENÍ KVALITY OVZDUŠÍ V LOKALITĚ ŠUMPERK Rok 2018 ENVITECH BOHEMIA, s.r.o. 1

ÚDAJE O ZAKÁZCE Zhotovitel: ENVItech Bohemia s.r.o. Ovocná 34/1021 161 00 Praha 6 telefon: +420 257 312 750 IČO: 47119209 DIČ: CZ47119209 Objednatel: Město Šumperk náměstí Míru 1 787 01 Šumperk IČO: 00303461 DIČ: CZ00303461 Datum předání zprávy: březen 2019 Počet výtisků: 1 Výtisk číslo: 1 2

OBSAH 1 ÚVOD 4 1.1 IMISNÍ LIMITY 5 2 METEOROLOGICKÉ PODMÍNKY BĚHEM MĚŘENÍ 6 2.1 VĚTRNÉ RŮŽICE 6 2.2 RYCHLOST PROUDĚNÍ VĚTRU 7 2.3 TEPLOTA VZDUCHU 8 2.4 RELATIVNÍ VLHKOST VZDUCHU 9 2.5 ÚHRN SRÁŽEK 10 2.6 SLUNEČNÍ ZÁŘENÍ 11 2.7 ATMOSFÉRICKÝ TLAK 12 3 VYHODNOCENÍ KVALITY OVZDUŠÍ 13 3.1 SUSPENDOVANÉ ČÁSTICE PM 10, PM 2,5 A PM 1 13 3.1.1 VYHODNOCENÍ KONCENTRACÍ 15 3.1.2 KONCENTRAČNÍ RŮŽICE 21 3.1.3 SROVNÁNÍ S LOKALITAMI STÁTNÍ SÍTĚ IMISNÍHO MONITORINGU V OLOMOUCKÉM KRAJI 24 3.2 OXIDY DUSÍKU NO 2, NO A NO X 29 3.2.1 VYHODNOCENÍ KONCENTRACÍ 30 3.2.2 KONCENTRAČNÍ RŮŽICE 35 3.2.3 SROVNÁNÍ S LOKALITAMI STÁTNÍ SÍTĚ ČHMÚ IMISNÍHO MONITORINGU V OLOMOUCKÉM KRAJI 37 3.3 PŘÍZEMNÍ OZÓN 40 3.3.1 VÝVOJ PRŮMĚRNÝCH DENNÍCH KONCENTRACÍ O 3 40 3.3.2 KONCENTRAČNÍ RŮŽICE 46 3.3.3 SROVNÁNÍ S LOKALITAMI STÁTNÍ SÍTĚ ČHMÚ IMISNÍHO MONITORINGU V OLOMOUCKÉM KRAJI 48 4 ZÁVĚRY 50 5 CITOVANÁ LITERATURA 51 6 PŘÍLOHA TABULKA DENNÍCH MĚŘENÝCH HODNOT 52 3

1 ÚVOD V květnu roku 2017 byla zprovozněna stanice Šumperk v areálu 5. ZŠ. Tato zpráva uvádí výsledky za rok 2018. Stanice leží v areálu 5. ZŠ. Vlastníkem Město Šumperk. Jedná se o městskou pozaďovou stanici, která je umístěna v obytné zóně. Reprezentativnost stanice je v rámci okrskového měřítka 0,5 4 km. 4

1.1 IMISNÍ LIMITY Pro škodliviny, měřené v lokalitě Šumperk, platí následující imisní limity dle Přílohy č. 1 zákona o ochraně ovzduší [1]. Tab. 1 - Imisní limity vyhlášené pro ochranu zdraví lidí a maximální počet jejich překročení Znečišťující látka Doba průměrování Imisní limit LV plv Suspendované částice PM10 24 hodin 50 µg m 3 35 Suspendované částice PM10 1 kalendářní rok 40 µg m 3 Suspendované částice PM2,5 1 kalendářní rok 25 µg m 3 Oxid dusičitý NO2 1 hodina 200 µg m 3 18 Oxid dusičitý NO2 1 kalendářní rok 40 µg m 3 Přízemní ozón O 3 maximální denní osmihodinový klouzavý průměr 120 µg m 3 25 Kromě samotných imisních limitů tabulky uvádí také přípustnou četnost překročení za kalendářní rok (plv, je-li stanovena). To znamená, že například v případě denního limitu pro PM 10 může být za kalendářní rok hodnota 50 µg m 3 maximálně 35krát překročena, aniž by došlo k překročení imisního limitu. Proto se často hodnotí 36. nejvyšší denní koncentrace, která pokud je vyšší než 50 µg m -3, došlo k překročení imisního limitu. 5

2 METEOROLOGICKÉ PODMÍNKY BĚHEM MĚŘENÍ 2.1 VĚTRNÉ RŮŽICE Na následujícím Obr. 1 je zobrazena větrná růžice pro lokalitu Šumperk konstruovaná z hodinových rychlostí a směrů větru. Růžice naznačuje převažující severozápadní (cca 30 % roku) a jihovýchodní proudění (necelých 20 %). Významněji bylo dále zastoupeno také západní proudění (cca 15 %). Ostatní směry větru byly méně významné (pod 10 %). Vyšší rychlosti větru byly zaznamenány především ze severozápadu. Bezvětří panovalo ve zhruba 0,7 % času měření. V lokalitě byly měřeny většinou nízké rychlosti větru (do 2 m.s -1 ), průměrná rychlost větru za celé měřené období byla zhruba 1 m s 1. Obr. 1 Větrná růžice členěná dle rychlosti větru, Šumperk, rok 2018 6

2.2 RYCHLOST PROUDĚNÍ VĚTRU Meteorologické podmínky v chladné části roku vlivem častějších, a především silnějších teplotních inverzí napomáhají horším rozptylovým podmínkám během teplotní inverze se v atmosféře vytvoří vrstva připomínající pokličku, pod kterou je stabilní atmosféra tzn., že je téměř bezvětří nebo pouze nízké rychlosti větru a nedochází tedy k dostatečnému rozptylu škodlivin. Škodliviny se pak pod touto vrstvou kumulují a jejich koncentrace roste. Rychlost proudění větru je tedy významným meteorologickým prvkem ovlivňujícím koncentrace škodlivin ovzduší. Pokud jsou rychlosti velmi nízké nebo panuje bezvětří, jsou zpravidla koncentrace škodlivin (zejména suspendovaných částic) vysoké. Naopak při vyšších rychlostech větru dochází k dobrému rozptylu, na druhou stranu může rovněž docházet i k resuspenzi suspendovaných částic, kdy dochází k opětovnému vznosu již jednou sedimentovaných částic. Příkladem takové resuspenze může být např. větrná eroze, kdy vlivem větru je strhávána půda z polí do vzduchu a podílí se tak na nárůstu koncentrací suspendovaných částic v ovzduší. Na následujícím Obr. 2 jsou uvedeny průměrné denní rychlosti proudění větru v lokalitě Šumperk. Z grafu je patrné, že byly měřeny převážně nízké rychlosti větru zhruba do 2 m s -1, rychlosti okolo 3 m s -1 se vyskytovaly výjimečně. Obr. 2 Průměrné denní rychlosti větru, Šumperk, rok 2018 7

2.3 TEPLOTA VZDUCHU Významným faktorem, ovlivňujícím koncentrace a distribuci velikostních frakcí je teplota vzduchu. V dlouhodobém trendu platí, že s klesající teplotou rostou koncentrace částic v ovzduší, přičemž je více zastoupená jemnější frakce, a naopak s rostoucí teplotou koncentrace klesají a je výrazněji zastoupená hrubší frakce částic. Teplota však spolu se slunečním zářením má vliv i na tvorbu částic z plynných prekurzorů tzv. nukleací. Působení teploty na tvorbu částic může být přímé (nukleace, růst a agregace) a nepřímé, kdy nízké teploty nutí k intenzivnějšímu vytápění, a tudíž k vyšším emisím tuhých látek z lokálních topenišť. Pokud jsou během teplotních inverzí velmi nízké teploty a bezvětří, vedou tyto situace k nárůstu koncentrací všech škodlivin v ovzduší a pokud situace trvá déle i k vyhlášení smogových situací. Následující Obr. 3 zobrazuje průměrné denní teploty vzduchu v lokalitě Šumperk. Z grafu vyplývá, že maximální hodnoty byly v této lokalitě měřeny v srpnu, poté docházelo k postupnému poklesu teplot. Minimální teploty pak byly měřeny v březnu a prosinci. Obr. 3 Průměrné denní teploty vzduchu, Šumperk, rok 2018 8

2.4 RELATIVNÍ VLHKOST VZDUCHU Důležitým faktorem, ovlivňujícím koncentrace a distribuci velikostních frakcí je i relativní vlhkost vzduchu. V dlouhodobém trendu platí, že s rostoucí relativní vlhkostí rostou koncentrace částic v ovzduší, přičemž je více zastoupená jemnější frakce, a naopak s klesající relativní vlhkostí koncentrace klesají a je výrazněji zastoupená hrubší frakce částic. Následující Obr. 4 zobrazuje průměrné denní relativní vlhkosti vzduchu v lokalitě Šumperk. Z grafu vyplývá, že maximální hodnoty byly v této lokalitě měřeny v chladné části roku, naopak nejnižší hodnoty byly měřeny v létě. Obr. 4 - Průměrné denní relativní vlhkosti vzduchu, Šumperk, rok 2018 9

2.5 ÚHRN SRÁŽEK Koncentrace škodlivin může ovlivňovat rovněž úhrn srážek. Ten může znamenat přechod fronty, a tedy rozrušení teplotní inverze, v případě částic může díky srážkám docházet k tzv. vymývání částic z atmosféry, kdy dojde k výraznému poklesu koncentrací prašnosti v ovzduší. Naopak delší bezesrážková epizoda může v zimě značit delší epizodu s inverzním charakterem počasí, v teplé části roku pak může docházet k vysýchání půdy a větrné erozi. Následující Obr. 5 zobrazuje denní úhrn srážek v lokalitě Šumperk. Z obrázku je dobře patrný výpadek srážek v květnu a v červnu. Obr. 5 Denní úhrn srážek, Šumperk, rok 2018 10

2.6 SLUNEČNÍ ZÁŘENÍ Koncentrace přízemního ozónu velmi výrazně ovlivňuje sluneční záření. Přízemní ozón se tvoří fotochemickou reakcí. Aby reakce vůbec proběhla, nutně vyžaduje sluneční záření. S rostoucím slunečním zářením tedy rostou koncentrace přízemního ozónu, naopak při nižších hodnotách slunečního záření (převážně v zimě) jsou koncentrace přízemního ozónu pouze nízké. Následující Obr. 6 zobrazuje průměrné denní hodnoty slunečního záření v lokalitě Šumperk. Vyšší hodnoty slunečního záření jsou měřeny v letním období. Obr. 6 - Průměrné denní hodnoty slunečního záření, Šumperk, rok 2018 11

2.7 ATMOSFÉRICKÝ TLAK Následující Obr. 7 zobrazuje průměrné denní hodnoty atmosférického tlaku v lokalitě Šumperk. Vyšší hodnoty jsou měřeny v chladné části roku, naopak v letních měsících je tlak nižší. Obr. 7 - Průměrné denní hodnoty atmosférického tlaku, Šumperk, rok 2018 12

3 VYHODNOCENÍ KVALITY OVZDUŠÍ 3.1 SUSPENDOVANÉ ČÁSTICE PM10, PM2,5 A PM1 Suspendované částice jsou emitovány jak přírodními (např. sopky či prašné bouře), tak i antropogenními (např. elektrárny a průmyslové technologické procesy, doprava, spalování uhlí v domácnostech, spalování odpadu) zdroji. Většina těchto antropogenních emisních zdrojů je soustředěna v urbanizovaných oblastech, tj. v oblastech, ve kterých žije velká část populace. Z hlediska platné legislativy [1] jsou v ovzduší sledovány dvě velikostní frakce suspendovaných částic. Jedná se o hrubší frakci PM 10 (suspendované částice venkovního ovzduší s aerodynamickým průměrem do 10 µm) a jemnější frakci PM 2,5 (suspendované částice venkovního ovzduší s aerodynamickým průměrem do 2,5 µm). Názorně jsou tyto částice velikostně srovnány s lidským vlasem na Obr. 8. Obr. 8 Srovnání velikostí částic PM 10 a PM 2,5 s lidským vlasem a zrnkem písku. Zdroj: US EPA Emisní inventury částic PM 10 a PM 2,5 prováděné podle současných metodik zahrnují pouze emise produkované primárními zdroji. Ve srovnání s emisemi jiných znečišťujících látek jsou emise PM x vnášeny do ovzduší z velkého počtu významnějších skupin zdrojů. Kromě zdrojů, ze kterých jsou tyto látky vypouštěny řízeně komínem nebo výduchy (průmyslové zdroje, lokální topeniště, doprava), pochází významné množství emisí PM ze zdrojů fugitivních (kamenolomy, skládky prašných materiálů, operace s prašnými materiály apod.). Zahrnuty jsou rovněž emise z otěrů pneumatik, brzdového obložení a abraze vozovek vypočítávané z dopravních výkonů. Kvalitu ovzduší ovlivňuje rovněž resuspenze částic (znovuzvíření), která do standardně prováděných emisních inventur není zahrnuta. 13

Mezi hlavní zdroje emisí PMx v roce 2016 patřil sektor 1A4bi-Lokální vytápění domácností, který se podílel na znečišťování ovzduší v celorepublikovém měřítku látkami PM 10 57,2 % a PM 2,5 74,1 %. Mezi další významné zdroje emisí PM 10 patří 3Dc-Polní práce, kde tyto emise vznikají při zpracování půdy, sklizni a čištění zemědělských plodin. Tento sektor představoval 8,7 % emisí PM 10. Z hlediska účinku na lidské zdraví jsou velkým rizikem emise částic pocházející z dopravy, především ze spalování paliv ve vznětových motorech, které produkují částice o velikosti jednotek až stovek nm [2]. Sektory 1A3biii- Silniční doprava: Nákladní doprava nad 3,5 tuny a 1A3bi-Silniční doprava: Osobní automobily se na emisích PM 10 podílely 10,6 % a na emisích PM 2,5 10,9 %. (Obr. 9) [3]. Obr. 9 Podíl sektorů NFR na celkových emisích PM 10 (nahoře) a PM 2,5 (dole) v ČR v roce 2016 [3] 14

Suspendované částice mají významné zdravotní důsledky, které se projevují již při velmi nízkých koncentrací bez zřejmé spodní hranice bezpečné koncentrace. Zdravotní rizika částic ovlivňuje jejich koncentrace, velikost, tvar a chemické složení. Při akutním působení částic může dojít k podráždění sliznic dýchací soustavy, zvýšené produkci hlenu apod. Tyto změny mohou způsobit snížení imunity a zvýšení náchylnosti k onemocnění dýchací soustavy. Opakující se onemocnění mohou vést ke vzniku chronické bronchitidy a kardiovaskulárním potížím. Při akutním působení částic může dojít k zvýraznění symptomů u astmatiků a navýšení celkové nemocnosti a úmrtnosti populace. Dlouhodobé vystavení působení částic může vést ke vzniku onemocnění respiračního a kardiovaskulárního systému. Míra zdravotních důsledků je ovlivněna řadou faktorů, jako je například aktuální zdravotní stav jedince, alergická dispozice nebo kouření. Citlivou skupinou jsou děti, starší lidé a lidé trpící onemocněním dýchací a oběhové soustavy. Nejzávažnější zdravotní dopady, tj. kardiovaskulární a respirační účinky a navýšení úmrtnosti, mají jemné a ultra jemné částice s velikostí aerodynamického průměru pod 1 µm [4], [5]. 3.1.1 Vyhodnocení koncentrací Průměrná roční koncentrace PM 10 činila v roce 2018 v lokalitě Šumperk 21,5 µg m 3. Imisní limit tedy překročen nebyl. Průměrná roční koncentrace PM 2,5 činila v roce 2018 v lokalitě Šumperk 17 µg m 3. Imisní limit tedy překročen nebyl, nebyla překročena ani hodnota zpřísněného imisního limitu platného po roce 2020. Průměrná roční koncentrace PM 1 činila v roce 2018 v lokalitě Šumperk 15,5 µg m 3. Vývoj průměrných denních koncentrací PM 10, PM 2,5 a PM 1 v lokalitě Šumperk zobrazuje následující Obr. 10. Z grafu je patrné, že koncentrace jemnějších frakcí PM 2,5 a PM 1 do značné míry kopírují hrubší frakci PM 10 a z velmi velké části tak PM 10 tvoří. Průměrné denní koncentrace vyšší, než je hodnota imisního limitu pro průměrnou denní koncentraci PM 10 (50 µg m 3 ) se vyskytují pouze v chladné části. V měsících duben září, kdy nejsou v provozu lokální topeniště a jsou příznivější rozptylové podmínky, jsou koncentrace všech frakcí PM nízké. Počet dní s překročenou hodnotou imisního limitu v jednotlivých měsících zobrazuje následující Obr. 11. Z grafu je patrné, že v měsících duben září k žádnému překračování nedochází. Nejvíce překročení bylo naměřeno v březnu, kdy byly rovněž měřeny velmi nízké teploty a muselo se tedy intenzivněji topit (Obr. 3). Za rok 2018 došlo souhrnně k 15 překročením hodnoty imisního limitu pro průměrnou denní koncentraci PM 10, imisní limit tedy překročen nebyl (zákon umožňuje za kalendářní rok 35 překročení této hodnoty). 15

Obr. 10 Vývoj průměrných hodinových koncentrací PM 10, PM 2,5 a PM 1, Šumperk, rok 2018 Obr. 11 Počet dní s překročenou hodnotou imisního limitu pro průměrnou denní koncentraci PM 10 v jednotlivých měsících, Šumperk 16

Vzhledem k tomu, že jsou trend a z velké části i hodnoty PM 10, PM 2,5 a PM 1 téměř totožné, bude vliv meteorologických podmínek zobrazen pouze pro PM 10, avšak totéž platí i pro jemnější frakce. Na Obr. 12 jsou nad sebou zobrazeny dva grafy. Křivka vždy zobrazuje vývoj koncentrací PM 10, zabarvení křivky na horním grafu vždy zobrazuje aktuální teplotu vzduchu, ve spodním grafu pak rychlost proudění větru. Z grafů je pak patrné, že vyšší koncentrace PM 10 jsou měřeny při nízkých teplotách a nízkých rychlostech větru. To jsou podmínky charakteristické pro teplotní inverzi. Nízké teploty se dále promítnou do potřeby více topit, takže se i zvyšují emise z lokálních topenišť v chladné části roku nejvýznamnější zdroj prašnosti. Nízké rychlosti větru pak zabraňují dostatečnému rozptylu škodlivin a koncentrace se tak neustále zvyšují. 17

Obr. 12 Vliv teploty (nahoře) a rychlosti větru (dole) na koncentrace PM 10, Šumperk, rok 2018 18

Zprůměrováním všech naměřených koncentrací v jednotlivé hodiny lze získat průměrný denní chod koncentrací PM 10 (a v podstatě také PM 2,5 a PM 1) v lokalitě Šumperk. Denní chod koncentrací PM 10 zobrazuje Obr. 13. Obr. 13 Denní chod hodinových koncentrací PM 10, Šumperk, rok 2018 Z grafů je patrné, že nejvyšší hodnoty koncentrací PM 10 jsou dosahovány ve večerních a nočních hodinách. Je to velmi pravděpodobně důsledek návratu lidí z práce a zatopení v lokálních topeništích, které plošně navýší hodnoty koncentrací prašnosti v celém území. Nárůst začíná kolem 17. hodiny a zůstává zvýšený zhruba do 21. hodiny. Poté dochází k postupnému poklesu koncentrací až do 6. hodiny ranní, kdy dochází k ranní špičce. Z hlediska týdenního chodu koncentrací PM 10 (Obr. 14) je nejhorším dnem pátek a čtvrtek. Naopak nejnižší koncentrace jsou měřeny v neděli. Na Obr. 15 jsou průměrné měsíční koncentrace PM 10, PM 2,5 a PM 1. Z obrázku je patrné, že v letních měsících jsou koncentrace nejnižší, naopak v chladné části roku jsou měřeny vyšší koncentrace. Nejvyšší průměrná měsíční koncentrace PM 10 byla naměřena v únoru, březnu a dále pak v listopadu. 19

Obr. 14 Průměrný týdenní chod denních koncentrací PM 10, Šumperk, rok 2018 Obr. 15 - Průměrné měsíční koncentrace PM 10, PM 2,5 a PM 1, Šumperk, rok 2018 20

Následující Obr. 16 pak zobrazuje, jak se na prašnosti PM 10 podílí jemnější frakce PM 2,5 a PM 1 v jednotlivých měsících. Z grafu je patrné, že v letních měsících je PM 10 tvořena jemnější frakcí PM 2,5 ze zhruba 60 % a nejjemnější frakcí PM 1 pouze z 50 %. Naopak v zimních měsících je téměř celá PM 10 tvořena jemnější frakcí PM 2,5, nejjemnější frakce PM 1 pak tvoří PM 10 ze zhruba 90 %. Z toho vyplývá, že v topné sezóně jsou koncentrace nejen nejvyšší, ale také jsou nejvíce tvořeny nejjemnější, a tedy nejnebezpečnější frakcí. Obr. 16 Průměrné relativní zastoupení PM 2,5 v PM 10 a PM 1 v PM 10, Šumperk 3.1.2 Koncentrační růžice Koncentrační růžice jsou nástroj pro analýzu znečištění ovzduší na základě meteorologických charakteristik. Pro jejich konstrukci jsou použita hodinová data meteorologických prvků a koncentrací škodlivin. Vychází se z větrné růžice, do polárních souřadnic se ukládá jednak směr větru jako u klasické větrné růžice, a dále pak rychlost větru ve středu růžice je bezvětří, s rostoucí vzdáleností od středu roste rychlost větru. Pro jednotlivé rychlosti a směry větru je pak v koncentrační růžici zprůměrována koncentrace dané škodliviny, naměřená vždy při daných rychlostech a směrech větru. Základní koncentrační růžice tak ukazuje, při jakých rychlostech a směrech větru jsou v průměru dosahovány (nejvyšší) koncentrace. Vážená koncentrační růžice pak vypočte vážený průměr (tzn. že je vzata v úvahu také četnost výskytu), a dává tak informaci, jakým procentem se jednotlivé směry větru podílí na měřených koncentracích dané škodliviny. 21

Následující Obr. 17 zobrazuje tyto dva typy koncentračních růžic pro lokalitu Šumperk. Obr. 17 Koncentrační růžice (vlevo) a vážená koncentrační růžice (vpravo) pro PM 10, Šumperk, rok 2018 Z Obr. 17 vyplývá, že v průměru jsou nejvyšší koncentrace měřeny při bezvětří, popř. při proudění z jihovýchodních směrů a vyšších rychlostech větru. Co se týče relativního příspěvku k měřeným koncentracím, převládají severozápadní směry větru (z těchto směrů fouká nejčastěji) a nízké rychlosti větru. Na následujícím Obr. 18 je koncentrační růžice rozdělená na den a noc. Vysoké koncentrace PM 10 jsou měřeny zejména v nočních hodinách při bezvětří či nízkých rychlostech větru. Přes den jsou naopak koncentrace zvýšené i při vyšších rychlostech proudění, ale nejsou tak vysoké jako v noci. Významným byl v roce 2018 jihovýchodní směr proudění větru, při kterém byly měřeny v průměru nejvyšší koncentrace PM 10. Obr. 18 Koncentrační růžice ve dne (daytime) a v noci (nighttime), Šumperk, rok 2018 Následující Obr. 19 zobrazuje koncentrační růžice v jednotlivých ročních obdobích. Nízké koncentrace lze sledovat pouze v létě na jaře (kvůli březnu), na podzim (listopad) a v zimě je z růžic patrné, že se vyskytují i zvýšené či vysoké koncentrace. 22

Obr. 19 Koncentrační růžice jednotlivých ročních obdobích (spring = jaro, summer = léto, autumn = podzim, winter = zima), Šumperk, rok 2018 Proto je zajímavější rozdělit koncentrační růžice na základě teplot vzduchu. Z Obr. 20 je pak patrné, že nejvyšší koncentrace jsou takřka výhradně měřeny při teplotách vzduchu nižších než 0 C. Při vyšších teplotách jsou již pouze mírně zvýšené. Obr. 20 Koncentrační růžice členěná dle teplot, Šumperk, rok 2018 Cenné informace poskytuje rovněž průměrný denní a roční chod, členěný dle směru větru. V případě denního chodu je uprostřed první hodina po půlnoci a na okraji pak 23. hodina. V případě ročního chodu je pak uprostřed 1. 1. a na okraji 31. 12. Směry větru jsou totožné jako v případě růžic. Obr. 21 Průměrný denní chod (vlevo) a roční chod (vpravo) koncentrací dle směru větru, Šumperk, rok 2018 23

Z Obr. 21 pak vyplývá, že v případě Šumperku v roce 2018 byly nejvyšší koncentrace PM 10 měřeny ve večerních a nočních hodinách, především při proudění z jihovýchodních až východních směrů. V případě ročního chodu jsou významné zejména zimní měsíce, z hlediska směru větru jsou již zmiňované jihovýchodní až východní směry proudění větru doplněny také o severovýchodní proudění. 3.1.3 Srovnání s lokalitami státní sítě imisního monitoringu v Olomouckém kraji V této podkapitole budou koncentrace, naměřené v lokalitě Šumperk, srovnány s hodnotami naměřenými ve státní síti imisního monitoringu Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ). Veškerá uvedená data byla poskytnuta ČHMÚ na základě žádosti MÚ Šumperk a nemohou být použita jinak než pro tuto studii. Veškerá data ČHMÚ pocházejí z databáze ISKO (Informační systém kvality ovzduší). Na následujícím Obr. 22 jsou zobrazeny průměrné roční koncentrace částic PM 10 na vybraných lokalitách Olomouckého kraje v roce 2018 a srovnány s lokalitou Šumperk. Z grafu vyplývá, že v lokalitě Šumperk jsou měřeny spíše nižší koncentrace, na úrovni lokality Jeseník-lázně. Nejvyšší koncentrace PM 10 byly naměřeny v lokalitách Olomouc-Hejčín a Přerov. Žádná z uvedených lokalit nepřekročila imisní limit pro průměrnou roční koncentraci PM 10. Obr. 22 Průměrná roční koncentrace PM 10 na vybraných lokalitách Olomouckého kraje, srovnání s lokalitou Šumperk, rok 2018 24

Na následujícím grafu na Obr. 23 jsou obdobně zobrazeny hodnoty průměrných ročních koncentrací PM 2,5 na vybraných lokalitách Olomouckého kraje. Z grafu je patrné, že lokalita Šumperk dosahuje nejnižších hodnot. Žádná z lokalit nepřekročila imisní limit pro průměrnou roční koncentraci PM 2,5. Avšak od roku 2020 bude platit zpřísněný imisní limit (20 µg m -3 ), který některé lokality nesplňují. Lokalita Šumperk však již v roce 2018 plnila i tento zpřísněný limit. Obr. 23 Průměrné roční koncentrace PM 2,5 na vybraných lokalitách Olomouckého kraje, srovnání s lokalitou Šumperk, rok 2018 Graf na následujícím Obr. 24 zobrazuje poslední legislativou sledovanou charakteristiku pro suspendované částice PM 10. Jedná se o imisní limit pro průměrnou denní koncentraci PM 10, jehož hodnota může být z kalendářní rok 35x překročena. V grafu je zobrazen právě počet dní s překročenou hodnotou imisního limitu pro průměrnou denní koncentraci PM 10. V případě překročení limitu je číslo v popisku zobrazeno červeně. Z grafu je patrné, že k překročení imisního limitu došlo v lokalitách Přerov a Olomouc-Hejčín. Lokalita Šumperk plnila imisní limit v roce 2018 s velkou rezervou, došlo pouze k 15 překročením. Menší počet dní s koncentracemi PM 10 vyššími, než je hodnota denního imisního limitu zaznamenala pouze lokalita Jeseník-lázně. 25

Obr. 24 Počet dní s průměrnými denními koncentracemi PM 10 vyššími, než je hodnota imisního limitu pro průměrnou denní koncentraci PM 10, vybrané lokality Olomouckého kraje, rok 2018 Následující grafy zobrazují průměrné měsíční koncentrace PM 10 a PM 2,5 naměřené v jednotlivých lokalitách Olomouckého kraje. Z obou grafů je patrné, že vývoj koncentrací v jednotlivých měsících byl na všech lokalitách podobný. Rovněž je patrné, že obdobně jako v lokalitě Šumperk byly i v ostatních lokalitách měsíce s nejvyššími koncentracemi stejné únor, březen a listopad. Je tedy zřejmé, že vliv na zvýšené koncentrace neměly lokální šumperské zdroje, ale ovlivnění bylo regionální, resp. nadregionální. 26

Obr. 25 Průměrné měsíční koncentrace PM 10, vybrané lokality Olomouckého kraje, rok 2018 Obr. 26 Průměrné měsíční koncentrace PM 10, vybrané lokality Olomouckého kraje, rok 2018 27

Vzhledem k tomu, že nebyly k dispozici data z nejbližší stanice státní sítě imisního monitoringu (Dolní Studénky), uvádí následující graf na Obr. 27 srovnání průměrných denních koncentrací PM 10 s lokalitou státní sítě imisního monitoringu Jeseník-lázně. Obr. 27 Srovnání průměrných denních koncentrací PM 10, lokality Šumperk a Jeseník-lázně, rok 2018 Z grafu je dobře patrné, že vývoj průměrných denních koncentrací je v obou lokalitách velmi podobný. Přesto lze najít situace, kdy jsou na jedné či druhé stanici měřeny výrazně vyšší koncentrace. Svůj vliv zde mohlo mít i lokální ovlivnění. 28

3.2 OXIDY DUSÍKU NO2, NO A NOX Při sledování a hodnocení kvality venkovního ovzduší se pod termínem oxidy dusíku (NOx) rozumí směs oxidu dusnatého (NO) a oxidu dusičitého (NO2) [6]. Pro oxid dusičitý jsou v příloze 1 zákona o ochraně ovzduší [1] uvedeny dva imisní limity. Pro průměrnou roční koncentraci a pro hodinovou koncentraci, která může být za kalendářní rok 18 x překročena (Tab. 1). Z hlediska imisních limitů je na území ČR důležitý pouze imisní limit pro průměrnou roční koncentraci NO 2. Imisní limit pro hodinovou koncentraci není v současnosti na žádné lokalitě v ČR překračován, a to ani na dopravně nejzatíženějších lokalitách, jako je Praha-Legerova. Více než 90 % z celkových oxidů dusíku ve venkovním ovzduší je emitováno ve formě NO. NO 2 vzniká relativně rychle reakcí NO s přízemním ozonem nebo s radikály typu HO 2, popř. RO 2 [7]. Řadou chemických reakcí se část NO x přemění na HNO 3/NO 3-, které jsou z atmosféry odstraňovány suchou a mokrou atmosférickou depozicí. Pozornost je věnována NO 2 z důvodu jeho negativního vlivu na lidské zdraví. Hraje také klíčovou roli při tvorbě fotochemických oxidantů. V Evropě vznikají emise NO x převážně z antropogenních spalovacích procesů, kde NO vzniká reakcí mezi dusíkem a kyslíkem ve spalovaném vzduchu a částečně i oxidací dusíku z paliva. Hlavní antropogenní zdroje představuje především silniční doprava (významný podíl má ovšem i doprava letecká a vodní) a dále spalovací procesy ve stacionárních zdrojích. Méně než 10 % celkových emisí NO x vzniká ze spalování přímo ve formě NO 2. Přírodní emise NO x vznikají převážně z půdy, vulkanickou činností a při vzniku blesků. Jsou poměrně významné z globálního pohledu, z pohledu Evropy však představují méně než 10 % celkových emisí [8]. Obr. 28 Podíl sektorů NFR na celkových emisích NO X v ČR, rok 2016 [3] Největší množství emisí NO X pochází z dopravy. Sektory 1A3biii Silniční doprava: Nákladní doprava nad 3,5 t, 1A3bi Silniční doprava: Osobní automobily a 1A4cii Zemědělství, lesnictví, rybolov: 29

Nesilniční vozidla a ostatní stroje se na celorepublikových emisích NO X v roce 2016 podílely 40,4 %. V sektoru 1A1a-Veřejná energetika a výroba tepla bylo do ovzduší vneseno 26,5 % emisí NO X (Obr. 28). Expozice zvýšeným koncentracím NO 2 ovlivňuje plicní funkce a způsobuje snížení imunity [9]. 3.2.1 Vyhodnocení koncentrací Průměrná roční koncentrace NO 2 činila v roce 2018 v lokalitě Šumperk 17,4 µg m 3. Imisní limit tedy překročen nebyl. Průměrná roční koncentrace NO činila v roce 2018 v lokalitě Šumperk 3,1 µg m 3. Průměrná roční koncentrace PM 1 činila v roce 2018 v lokalitě Šumperk 22 µg m 3. Vývoj průměrných denních koncentrací NO, NO 2 a NO X v lokalitě Šumperk zobrazuje následující Obr. 29. Obr. 29 Vývoj průměrných hodinových koncentrací NO, NO 2 a NO X, Šumperk, rok 2018 Z grafu je patrné, že nejnižší hodnoty jsou měřeny v letních měsících a směrem k zimním měsícům hodnoty postupně narůstají. Zároveň je patrné, že v zimních měsících narůstá vliv NO, kdežto v letních měsících je prakticky veškeré NO X jenom NO 2. Vzhledem k tomu, že imisní limit je stanoven pouze pro koncentrace NO 2, bude vliv meteorologických podmínek zobrazen pouze pro tuto látku. Na Obr. 30 jsou nad sebou zobrazeny dva grafy. Křivka vždy 30

zobrazuje vývoj koncentrací NO 2 v dané lokalitě. Zabarvení křivky na horním grafu vždy zobrazuje aktuální teplotu vzduchu, ve spodním grafu pak rychlost proudění větru. Z grafů je patrné, že na koncentrace NO 2 má vliv jak teplota, tak rychlost větru. Nejvyšší koncentrace jsou pak měřeny při velmi nízkých rychlostech větru. 31

Obr. 30 Vliv teploty (nahoře) a rychlosti větru (dole) na koncentrace NO 2, Šumperk, rok 2018 32

Z obou grafů vyplývá, že meteorologické podmínky mají vliv na koncentrace NO 2 obdobně jako v případě PM 10. Nízké teploty a nízké rychlosti větru se podílí na zvýšených koncentracích NO 2. Zprůměrováním všech naměřených koncentrací v jednotlivé hodiny lze získat průměrný denní chod koncentrací NO 2 v lokalitě Šumperk. Denní chod NO 2 zobrazuje následující Obr. 31. Obr. 31 Denní chod hodinových koncentrací NO 2, Šumperk, rok 2018 Z grafů je patrné, že nejvyšší hodnoty koncentrací NO 2 dosahovány v době ranní a odpolední dopravní špičky. Večerní hodnoty jsou navýšeny o vliv lokálních topenišť a vytápění. Přesto jsou koncentrace NO 2 nízké, typické pro pozaďové lokality. Přes den dochází k mírnému poklesu koncentrací, což může být částečně způsobeno spotřebováním NO 2 na tvorbu přízemního ozónu. Tato reakce probíhá pouze díky slunečního záření, proto lze největší úbytek koncentrací NO 2 očekávat okolo poledne. Z hlediska týdenního chodu koncentrací NO 2 (Obr. 32) je velmi dobře patrný vliv vyššího dopravního zatížení v pracovní dny, který se projeví také ve vyšších koncentracích NO 2 v pracovní dny. Nejnižší hodnoty jsou měřeny v neděli. Na Obr. 33 jsou průměrné měsíční koncentrace NO, NO 2 a NO X. Z obrázku je patrné, že v letních měsících jsou koncentrace nejnižší, naopak v chladné části roku jsou měřeny vyšší koncentrace. Koncentrace NO 2 v lokalitě Šumperk jsou tedy ovlivněny jak dopravou, tak meteorologickými prvky a s nimi souvisejícími faktory (nízké teploty -> intenzivnější topení). 33

Obr. 32 Průměrný týdenní chod denních koncentrací NO 2, Šumperk, rok 2018 Obr. 33 - Průměrné měsíční koncentrace NO, NO 2 a NO X, Šumperk, rok 2018 34

3.2.2 Koncentrační růžice Vysvětlení podstaty koncentračních růžic je uvedeno v kapitole 4. 1. 2. Následující Obr. 34 zobrazuje dva typy koncentračních růžic pro lokalitu Šumperk. Obr. 34 Koncentrační růžice (vlevo) a vážená koncentrační růžice (vpravo) pro NO 2, Šumperk, rok 2018 Z Obr. 34 vyplývá, že v průměru jsou nejvyšší koncentrace měřeny při bezvětří a při jižním proudění a velmi nízkých rychlostech větru. Nízké rychlosti větru a severozápadní proudění (nejčastější směr proudění dle větrné růžice) pak nejvíce přispívaly k měřeným koncentracím NO 2. Následující Obr. 35 zobrazuje koncentrační růžici ve dne a v noci. V obou případech jsou nejvyšší koncentrace měřeny při bezvětří, v nočních hodinách jsou měřeny mírně vyšší koncentrace i při vyšších rychlostech větru a jihovýchodním směru proudění větru. Obr. 35 - Koncentrační růžice ve dne (daytime) a v noci (nighttime), Šumperk, rok 2018 Obdobně lze koncentrační růžici rozlišit na pracovní dny a víkend (Obr. 36). Z obrázku je patrné, že vyšší koncentrace jsou měřeny v pracovní dny, což může být důsledek většího provozu ve městě. 35

Obr. 36 Koncentrační růžice NO 2 v pracovní dny (weekday) a o víkendu (weekend), lokalita Šumperk Následující Obr. 37 zobrazuje koncentrační růžice v jednotlivých ročních obdobích. Nízké koncentrace lze sledovat převážně v létě a na jaře. Na podzim (zejména listopad) a v zimě jsou koncentrace výrazně vyšší. Obr. 37 Koncentrační růžice jednotlivých ročních obdobích (spring = jaro, summer = léto, autumn = podzim, winter = zima), Šumperk, rok 2018 Zajímavé je také rozdělit koncentrační růžice na základě teplot vzduchu. Z Obr. 38 je pak patrné, že nejvyšší koncentrace jsou takřka výhradně měřeny při teplotách vzduchu nižších než 0 C. Při vyšších teplotách jsou již pouze mírně zvýšené. Obr. 38 Koncentrační růžice členěná dle teplot, Šumperk, rok 2018 36

Cenné informace poskytuje rovněž průměrný denní a roční chod, členěný dle směru větru. V případě denního chodu je uprostřed první hodina po půlnoci a na okraji pak 23. hodina. V případě ročního chodu je pak uprostřed 1. 1. a na okraji 31. 12. Směry větru jsou totožné jako v případě růžic. Obr. 39 Průměrný denní chod (vlevo) a roční chod (vpravo) koncentrací dle směru větru, Šumperk, rok 2018 Z Obr. 39 pak vyplývá, že v případě Šumperku v roce 2018 byly nejvyšší koncentrace NO 2 měřeny v době ranní a odpolední dopravní špičky, především při proudění z jihovýchodních až východních směrů. V případě ročního chodu jsou významné zejména zimní měsíce. 3.2.3 Srovnání s lokalitami státní sítě ČHMÚ imisního monitoringu v Olomouckém kraji V této podkapitole budou koncentrace, naměřené v lokalitě Šumperk, srovnány s hodnotami naměřenými ve státní síti imisního monitoringu Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ). Veškerá uvedená data byla poskytnuta ČHMÚ na základě žádosti MÚ Šumperk a nemohou být použita jinak než pro tuto studii. Veškerá data ČHMÚ pocházejí z databáze ISKO (Informační systém kvality ovzduší). Na následujícím Obr. 40 jsou zobrazeny průměrné roční koncentrace legislativou sledovaného oxidu dusičitého NO 2 na vybraných lokalitách Olomouckého kraje v roce 2018 a srovnány s lokalitou Šumperk. Z grafu vyplývá, že v lokalitě Šumperk jsou měřeny nižší koncentrace, než v lokalitě Olomouc- Hejčín, přesto však výrazně vyšší než v nejbližší lokalitě Jeseník-lázně. Svůj vliv zde má vyšší zatížení dopravou než má stanice v areálu lázní Jeseník. Žádná z uvedených lokalit nepřekročila imisní limit pro průměrnou roční koncentraci NO 2. Následující graf na Obr. 41 zobrazuje průměrné měsíční koncentrace NO 2 naměřené v jednotlivých lokalitách Olomouckého kraje. Z grafu je patrné, že jsou vyšší v chladné části roku. O absolutní hodnotě pak rozhoduje míra zatížení dopravou. 37

Obr. 40 Průměrná roční koncentrace NO 2 na vybraných lokalitách Olomouckého kraje, srovnání s lokalitou Šumperk, rok 2018 Obr. 41 Průměrné měsíční koncentrace NO 2, vybrané lokality Olomouckého kraje, rok 2018 38

Následující graf na Obr. 42 srovnání průměrných denních koncentrací NO 2 s nejbližší lokalitou státní sítě imisního monitoringu Jeseník-lázně. Obr. 42 Srovnání průměrných denních koncentrací NO 2, lokality Šumperk a Jeseník-lázně, rok 2018 Z grafu je patrné, že koncentrace v lokalitě Šumperk jsou vyšší než v lokalitě Jeseník-lázně. V chladné části roku je rozdíl výraznější, svůj vliv tedy může mít i lokální vytápění, a také meteorologické podmínky a provětrávatelnost lokality ve spojení s orografií. 39

3.3 PŘÍZEMNÍ OZÓN O 3 nemá vlastní významný zdroj. Jedná se o tzv. sekundární látku vznikající v celé řadě velmi komplikovaných nelineárních fotochemických reakcí [10]. Prekurzory O 3 jsou oxidy dusíku (NO x) a nemetanické těkavé organické látky (NMVOC), v globálním měřítku hrají roli i metan (CH 4) a oxid uhelnatý (CO). Důležitou reakcí je fotolýza NO 2 zářením o vlnové délce 280 430 nm, při které vzniká NO a atomární kyslík. Reakcí atomárního a molekulárního kyslíku pak za přítomnosti katalyzátoru dochází ke vzniku molekuly O 3. Současně probíhá titrace O 3 oxidem dusnatým za vzniku NO 2 a O 2. Pokud je při této reakci O 3 nahrazen radikály, jeho koncentrace v atmosféře rostou. Důležitou úlohu při těchto reakcích hraje zejména radikál OH. NO x vznikají při veškerých spalovacích procesech. NMVOC jsou emitovány z celé řady zdrojů antropogenních (doprava, manipulace s ropou a jejími deriváty, rafinerie, použití barev a rozpouštědel atd.), ale i přirozených (např. biogenní emise z vegetace). Při vzniku O 3 z prekurzorů nezáleží pouze na absolutním množství prekurzorů, ale i na jejich vzájemném poměru [11]. V oblastech, kde je režim limitovaný NO x, charakterizovaný relativně nízkými koncentracemi NO x a vysokými koncentracemi VOC, narůstají koncentrace O 3 s rostoucími koncentracemi NO x, zatímco se vzrůstajícími koncentracemi VOC se mění jen málo. Naopak v oblastech s režimem limitovaným VOC dochází k poklesu koncentrací O 3 s rostoucími koncentracemi NO x a nárůstu koncentrací O 3 s rostoucími koncentracemi VOC. Oblasti s vysokým poměrem NO x/voc jsou typicky znečištěné oblasti okolo center velkých měst. Závislost vzniku O 3 na počátečních koncentracích VOC a NO x se často vyjadřují na diagramech ozonových isoplet. Jedná se o zobrazení maximální dosažené koncentrace ozonu jako funkce počáteční koncentrace NO x a VOC. Významnou roli při vzniku O 3 hrají nejen koncentrace prekurzorů, ale i meteorologické podmínky [12]. Imisní koncentrace O 3 rostou s rostoucím ultrafialovým zářením a teplotou, naopak klesají s rostoucí relativní vlhkostí vzduchu. Vysoké koncentrace bývají spojeny s déletrvající anticyklonální situací. Kromě výše popsaného fotochemického mechanismu se koncentrace O 3 mohou zvyšovat i epizodicky v důsledku průniku stratosférického O 3 do troposféry a též při bouřkách. V poslední době se též zvyšuje význam dálkového přenosu O 3 v rámci proudění na severní polokouli do Evropy a Severní Ameriky ze zdrojových oblastí jihovýchodní Asie. O 3 je z atmosféry odstraňován reakcí s NO a suchou depozicí. 3.3.1 Vývoj průměrných denních koncentrací O 3 Vývoj hodinových koncentrací O 3 v lokalitě Šumperk zobrazuje následující Obr. 43. 40

Obr. 43 Vývoj průměrných hodinových koncentrací O 3, Šumperk, rok 2018 Z grafů je patrné, že v případě vývoje koncentrací O 3 dochází ke kulminaci v červnu a červenci. To souvisí s mechanismem tvorby přízemního ozónu. Na Obr. 44 jsou nad sebou zobrazeny dva grafy. Křivka vždy zobrazuje vývoj koncentrací O 3 v dané lokalitě. Zabarvení křivky na horním grafu vždy zobrazuje aktuální teplotu vzduchu, ve spodním grafu pak rychlost proudění větru. Následující Obr. 45 pak zobrazuje vliv slunečního záření. Z uvedených grafů vyplývá, že meteorologické podmínky mají na koncentrace O 3 významný vliv, zejména pak teplota a sluneční záření. S rostoucím slunečním zářením a teplotou rostou rovněž koncentrace O 3. Rychlost větru tolik koncentrace neovlivňuje, přesto vyšší rychlosti větru zřejmě mírně přispívají k vyšším koncentracím O 3. 41

Obr. 44 Vliv teploty (nahoře) a rychlosti větru (dole) na koncentrace O 3, Šumperk, rok 2018 42

Obr. 45 Vliv slunečního záření na koncentrace O 3, Šumperk, rok 2018 Zprůměrováním všech naměřených koncentrací v jednotlivé hodiny lze získat průměrný denní chod O 3 v lokalitě Šumperk. Denní chod O 3 zobrazuje následující Obr. 46. Z grafu je patrné, že nejvyšší hodnoty koncentrací O 3 jsou dosahovány okolo poledne a po poledni v době s nejvyšším slunečním svitem a s nejvyššími teplotami a slunečním svitem. 43

Obr. 46 Denní chod hodinových koncentrací O 3, Šumperk, rok 2018 Z hlediska přízemního ozónu jsou však legislativou sledovány 8hodinové klouzavé průměry. Přehled maximálních 8hodinových klouzavých průměrů O 3 v jednotlivých měsících zobrazuje následující Obr. 47. Z grafu je patrné, že velmi vysokých hodnot je dosahováno v letních měsících, naopak v zimě jsou koncentrace nízké. Maximální 8hodinový klouzavý průměr koncentrací O 3 byl naměřen dne 20. 6. 2018 a měl hodnotu 111,1 µg m 3. 26. nejvyšší 8hodinový klouzavý průměr koncentrací O 3 za den, sledovaný legislativou, měl hodnotu 93,7 µg m 3. Imisní limit tedy překročen nebyl. Naopak z týdenního chodu průměrných denních koncentrací O 3 není patrný výrazný rozdíl mezi jednotlivými dny. Důležitějším faktorem jsou meteorologické podmínky (sluneční záření, teplota). 44

Obr. 47 Maximální 8hodinový klouzavý průměr O 3 v jednotlivých měsících, Šumperk, rok 2018 Obr. 48 - Průměrný týdenní chod denních koncentrací O 3, Šumperk, rok 2018 45

3.3.2 Koncentrační růžice Vysvětlení podstaty koncentračních růžic je uvedeno v kapitole 4. 1. 2. Následující Obr. 49 zobrazuje dva typy koncentračních růžic pro lokalitu Šumperk. Obr. 49 Koncentrační růžice (vlevo) a vážená koncentrační růžice (vpravo) pro O 3, Šumperk, rok 2018 Z Obr. 49 vyplývá, že v průměru jsou nejvyšší koncentrace měřeny při jihovýchodním a severovýchodním proudění a vyšších rychlostech větru. Severozápadní směry proudění se pak nejvíce podílely na měřených koncentracích O 3 v roce 2018. Pokud se koncentrační růžice rozdělí na den a noc (Obr. 50), je velmi dobře patrné, že vysoké koncentrace O 3 se vyskytují pouze ve dne a převážně z jižních a jihozápadních směrů. Obr. 50 - Koncentrační růžice ve dne (daytime) a v noci (nighttime), Šumperk, rok 2018 Následující Obr. 51 zobrazuje koncentrační růžice v jednotlivých ročních obdobích. Nízké koncentrace lze sledovat převážně v zimě, v ostatních měsících jsou koncentrace výrazně vyšší. 46

Obr. 51 Koncentrační růžice jednotlivých ročních obdobích (spring = jaro, summer = léto, autumn = podzim, winter = zima), Šumperk, rok 2018 Zajímavé je také rozdělit koncentrační růžice na základě teplot vzduchu. Z Obr. 52 je pak patrné, že nejvyšší koncentrace jsou takřka výhradně měřeny při teplotách vzduchu vyšších než 13 C. Při vyšších teplotách jsou již pouze mírně zvýšené. Obr. 52 Koncentrační růžice členěná dle teplot, Šumperk, rok 2018 Cenné informace poskytuje rovněž průměrný denní a roční chod, členěný dle směru větru. V případě denního chodu je uprostřed první hodina po půlnoci a na okraji pak 23. hodina. V případě ročního chodu je pak uprostřed 1. 1. a na okraji 31. 12. Směry větru jsou totožné jako v případě růžic. Obr. 53 Průměrný denní chod (vlevo) a roční chod (vpravo) koncentrací dle směru větru, Šumperk, rok 2018 Z Obr. 53 pak vyplývá, že v případě Šumperku v roce 2018 byly nejvyšší koncentrace O 3 měřeny v denních hodinách, zejména kolem poledne. Z ročního chodu pak vyplývá, že koncentrace kulminovaly v létě. 47

3.3.3 Srovnání s lokalitami státní sítě ČHMÚ imisního monitoringu v Olomouckém kraji V této podkapitole budou koncentrace, naměřené v lokalitě Šumperk, srovnány s hodnotami naměřenými ve státní síti imisního monitoringu Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ). Veškerá uvedená data byla poskytnuta ČHMÚ na základě žádosti MÚ Šumperk a nemohou být použita jinak než pro tuto studii. Veškerá data ČHMÚ pocházejí z databáze ISKO (Informační systém kvality ovzduší). Na následujícím Obr. 54 jsou zobrazeny průměrné roční koncentrace přízemního ozónu O 3 na vybraných lokalitách Olomouckého kraje v roce 2018 a srovnány s lokalitou Šumperk. Z grafu vyplývá, že v lokalitě Šumperk jsou měřeny nejnižší koncentrace přízemního ozónu ze všech uvedených lokalit. Na rozdíl od předchozích škodlivin jsou nejvyšší koncentrace O 3 měřeny v lokalitě Jeseník-lázně. Souvisí to s mechanismem tvorby přízemního ozónu v atmosféře a také s přítomností látek, se kterými může O 3 reagovat a spotřebovávat se. Následující graf na Obr. 55 zobrazuje průměrné měsíční koncentrace O 3 naměřené v jednotlivých lokalitách Olomouckého kraje. Z grafu je patrné, že vysoké koncentrace jsou vždy měřeny v teplé části roku, což souvisí s tvorbou přízemního O 3 v atmosféře. Následující graf na Obr. 56 srovnání průměrných denních koncentrací O 3 s nejbližší lokalitou státní sítě imisního monitoringu Jeseník-lázně. Z grafu je patrné, že v lokalitě Jeseník-lázně jsou měřeny vyšší koncentrace O 3 po celý rok. Obr. 54 Průměrná roční koncentrace O 3 na vybraných lokalitách Olomouckého kraje, srovnání s lokalitou Šumperk, rok 2018 48

Obr. 55 Průměrné měsíční koncentrace O 3, vybrané lokality Olomouckého kraje, rok 2018 Obr. 56 Srovnání průměrných denních koncentrací O 3, lokality Šumperk a Jeseník-lázně, rok 2018 49

4 ZÁVĚRY Vývoj průměrných denních koncentrací PM 10 i PM 2,5 odpovídá vývoji koncentrací na stanici státní sítě imisního monitoringu Jeseník-lázně. Na úrovni hodinových koncentrací ovlivňují vývoj meteorologické podmínky (např. teplota) a s nimi související činnosti zejména vytápění v lokálních topeništích. Maximální koncentrace PM 10 i PM 2,5 byly měřeny ve večerních a nočních hodinách po zatopení. Důležitým faktorem je rovněž rychlost větru pokud je bezvětří, nedochází k rozptylu škodlivin, ale naopak k jejich kumulaci a koncentrace rostou. Průměrné roční koncentrace PM 10 (21,5 µg m 3 ) ani PM 2,5 (17 µg m 3 ) nepřekračují imisní limit pro průměrné roční koncentrace těchto škodlivin. Za rok 2018 byla hodnota imisního limitu pro průměrnou denní koncentraci PM 10 (50 µg m 3 ) překročena pouze 15x, imisní limit pro průměrnou denní koncentraci PM 10 je tak s rezervou plněn. Koncentrace oxidů dusíku souvisí také s dopravou. Zvýšené koncentrace v rámci denního chodu tak byly pozorovány během ranní a večerní dopravní špičky. I tak byly koncentrace nízké. Okolo poledne dochází k poklesu koncentrací NO 2 také díky reakci této látky při tvorbě přízemního ozónu. Ze srovnání koncentrací NO 2 se stanicí státní sítě imisního monitoringu Jeseník-lázně vyplývá, že v lokalitě Šumperk jsou měřeny vyšší koncentrace, avšak trend vývoje je v obou lokalitách podobný. Z hlediska týdenního chodu jsou vyšší koncentrace měřeny v pracovní dny s vyšším zatížením dopravou. Průměrná roční koncentrace NO 2 (17,4 µg m 3 ) nepřekračuje imisní limit pro průměrnou roční koncentraci NO 2. Vysoké koncentrace přízemního ozónu O 3 jsou měřeny převážně v letních dnech s vysokými teplotami a dlouhým časem slunečního svitu přes den. V zimě jsou koncentrace naopak nízké. Naměřené hodnoty byly nižší než koncentrace, které měřila stanice státní sítě imisního monitoringu Jeseník-lázně, avšak vývoj koncentrací byl podobný. V rámci přízemního ozónu se s imisním limitem srovnávají maximální 8hodinové klouzavé průměry v průměru za tři roky. Vzhledem k tomu, že je k dispozici pouze jeden celistvý rok, použije se 26. nejvyšší hodnota za rok 2018. Ta měla hodnotu 93,7 µg m -3, imisní limit pro přízemní ozón tedy překročen nebyl. 50

5 CITOVANÁ LITERATURA [1] Zákon č. 201/2012 Sb. o ochraně ovzduší ve znění pozdějších předpisů, 2012-2017, MŽP, 2012. [2] M. VOJTÍŠEK, O provozu vznětových motorů a aerosolech jimi produkovaných v městských aglomeracích, Konference ČAS 2010. Sborník konference., č. ISBN: 978-80-86186-25-2, 2010. [3] ČHMÚ, kolektiv autorů, Grafická ročenka 2017, Český hydrometeorologický ústav, 2018. [Online]. Available: http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/uoco/isko/grafroc/17groc/gr17cz/obsah_cz.html. [4] U. EPA, Particulate Matter (PM) Pollution, [Online]. Available: https://www.epa.gov/pmpollution. [5] J. Keder, Rozbor výsledků kontinuálního měření spekter velikostí částic analyzátory Grimm, v Ovzduší 2007, Brno, 2007. [6] USEPA, Nitrogen Dioxide (NO2) Pollution, [Online]. Available: https://www.epa.gov/no2- pollution. [7] P. WARNECK, Chemistry of the natural atmosphere, San Diego: Academic Press: ISBN 0-12- 735632-0, 2000. [8] European Commission, Position paper on air quality: nitrogen dioxide, 1997. [9] WHO, Air quality guidelines for Europe, Second Edition, WHO Regional Publications, European Series, sv. No. 91, 2000. [10] J. H. Seinfeld a S. N. Pandis, Atmospheric chemistry and physics: from air pollution to climate change, New York: John Wiley & Sons, Inc. ISBN 978-0-471-72017-1, 2006. [11] J. Fiala a D. Závodský, Chemické aspekty znečištěného ovzduší troposférický ozon., v Kompendium ochrany kvality ovzduší, Praha, 2003. [12] I. Colbeck a A. R. Mackenzie, Air Pollution by photochemical oxidants, Air Quality Monographs, č. Elsevier. ISBN 0-444-88542-0, 1994. [13] Vyhláška č. 330/2012 Sb.o způsobu posuzování a vyhodnocení úrovně znečištění, rozsahu informování veřejnosti o úrovni znečištění a při smogových situacích, Praha, 2012. [14] Š. L. Š. H. Tolasz R., PočasíÍ, podnebí a kvalita ovzduší v ČR v roce 2016 vybrané události, 13 1 2016. [Online]. Available: http://www.infomet.cz/index.php?id=read&idd=1484297500. [15] ČHMÚ, Znečištění ovzduší na území České Republiky 1996-2015, 1 12 2016. [Online]. Available: http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/uoco/isko/grafroc/grafroc_cz.html. [16] ČHMÚ, Znečištění ovzduší na území České Republiky, 1996-2015. [Online]. Available: http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/uoco/isko/grafroc/grafroc_cz.html. [17] ČHMÚ, Registr emisí a zdrojů znečištění ovzduší, 2010-2015. [Online]. Available: http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/uoco/oez/emisnibilance_cz.html. [18] EEA, Air quality in Europe 2016 report, 2016. [Online]. Available: https://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2016/at_download/file. 51

6 PŘÍLOHA TABULKA DENNÍCH MĚŘENÝCH HODNOT Tab. 2 Průměrné denní hodnoty jednotlivých škodlivin (µg m 3 ) a meteorologických prvků a denní úhrn srážek (teplota t v C, relativní vlhkost h v %, rychlost větru ws v m s -1, srážky v mm, sluneční záření glrd v W.m 2 a atmosférický tlak p v hpa) Datum NO NO 2 NOx O 3 PM 10 PM 2,5 PM 1 T h ws srážky GLRD P 1.1.2018 9.6 27.7 42.4 10.2 53.1 51.7 49.5 7.8 92.7 0.3 0 59.0 994.4 2.1.2018 5.3 26.1 34.2 14.1 21.6 20.8 19.8 8.0 92.4 0.6 1.3 67.0 996.7 3.1.2018 2.8 24.1 28.3 32.1 13.5 12.6 12.0 7.6 94.5 0.9 15.5 74.7 991.1 4.1.2018 8.9 29.7 43.4 45.6 13.4 11.6 10.3 9.3 83.3 0.8 0.6 66.2 986.2 5.1.2018 7.4 30.5 41.9 30.6 21.5 19.8 18.5 9.9 87.7 0.7 3 59.9 987.0 6.1.2018 4.3 21.7 28.2 17.5 28.2 26.5 25.3 10.5 87.9 0.5 0.1 38.6 990.4 7.1.2018 1.2 12.9 14.7 16.3 9.3 8.2 7.8 10.4 80.0 1.0 0 47.2 1003.5 8.1.2018 8.1 24.7 37.2 9.7 17.9 14.6 13.8 8.7 82.5 0.7 0 55.0 1013.0 9.1.2018 16.7 25.4 51.1 25.0 23.6 20.8 19.5 9.4 79.8 0.9 0 60.2 1008.6 10.1.2018 3.2 20.6 25.5 18.5 18.8 17.4 16.5 9.8 87.9 0.7 22.5 60.1 1001.1 11.1.2018 6.1 21.4 30.7 9.9 21.4 20.3 19.3 8.5 89.2 0.4 0 56.5 1000.0 12.1.2018 14.5 23.9 46.2 6.8 27.9 25.2 23.9 8.5 85.8 0.5 0 52.3 1008.1 13.1.2018 1.2 13.7 15.6 21.0 21.0 19.7 18.8 6.0 75.0 0.9 0 76.4 1017.3 14.1.2018 3.0 16.4 21.0 17.1 26.4 25.1 24.3 4.5 78.5 0.6 0 93.1 1016.3 15.1.2018 1.8 19.1 21.9 24.5 31.3 28.7 27.6 4.4 76.5 1.5 0 76.6 1012.0 16.1.2018 2.9 19.8 24.2 30.6 20.3 19.3 18.6 3.8 89.8 1.6 10.7 76.9 992.0 17.1.2018 5.0 30.9 38.6 25.7 15.1 13.8 13.0 6.6 83.2 0.7 0.7 76.1 986.0 18.1.2018 3.2 22.3 27.1 42.9 9.4 8.0 7.2 7.3 85.8 1.2 9.5 77.6 991.5 19.1.2018 3.3 24.3 29.3 41.1 11.1 10.1 9.5 8.5 71.1 1.1 1.2 81.3 993.2 20.1.2018 3.5 28.0 33.3 38.7 32.2 31.1 29.9 6.6 89.5 0.6 0.5 74.5 998.0 21.1.2018 1.6 14.0 16.5 44.6 14.0 13.5 12.9 6.6 80.1 1.0 0 93.8 997.5 22.1.2018 4.2 26.9 33.3 34.4 26.8 25.1 23.4 4.7 72.1 0.7 0 92.8 1004.0 23.1.2018 4.4 38.5 45.2 27.3 63.1 60.1 56.3 5.9 84.9 0.4 0.5 74.3 1010.4 24.1.2018 7.1 39.9 50.9 22.6 66.1 63.3 57.9 7.6 91.9 0.8 0.1 71.9 1015.1 25.1.2018 4.2 31.2 37.7 24.6 39.4 37.7 36.2 8.0 82.4 0.9 0 78.2 1010.6 26.1.2018 3.2 28.5 33.4 22.7 36.7 34.2 32.0 7.2 80.1 0.5 0 64.8 1006.9 27.1.2018 3.1 23.2 27.9 18.6 41.6 40.3 37.8 7.7 87.5 0.6 0 62.5 1016.0 28.1.2018 7.2 28.2 39.3 25.7 42.0 40.9 38.7 8.4 87.9 0.6 0 56.9 1014.8 29.1.2018 5.0 29.5 37.1 30.3 9.5 8.3 7.8 10.8 81.1 0.7 0 38.4 1005.0 30.1.2018 1.3 15.3 17.2 41.6 7.0 5.4 4.6 10.1 67.9 1.7 0.7 92.4 1009.7 31.1.2018 5.6 28.7 37.3 24.5 24.4 21.2 19.8 6.3 85.1 0.7 1.7 74.0 1005.9 52

Datum NO NO 2 NOx O 3 PM 10 PM 2,5 PM 1 T h ws srážky GLRD P 1.2.2018 6.8 31.0 41.5 30.9 26.6 25.4 24.4 9.0 92.0 0.8 10.1 71.8 993.4 2.2.2018 6.1 30.1 39.4 18.4 30.1 28.8 27.5 7.6 91.0 0.4 0 73.1 994.9 3.2.2018 3.2 22.3 27.2 10.5 23.1 21.9 20.8 7.6 81.7 0.7 0 87.8 992.8 4.2.2018 1.1 12.4 14.1 17.9 10.7 9.7 9.3 6.9 70.3 1.2 0 114.6 1001.9 5.2.2018 1.6 11.9 14.3 40.5 15.6 14.0 13.2 5.2 67.4 1.3 0 104.5 1012.8 6.2.2018 1.7 19.9 22.6 33.1 26.0 22.2 20.9 2.9 64.3 0.7 0 115.3 1008.5 7.2.2018 6.8 33.6 44.0 12.2 40.3 36.9 35.2 6.8 79.3 0.5 2.9 74.4 1002.3 8.2.2018 1.5 20.6 22.9 29.3 40.8 39.3 37.8 6.3 77.4 1.4 0.2 85.2 1004.9 9.2.2018 2.9 28.5 32.8 37.1 65.5 61.1 58.2 5.5 74.7 0.6 0 104.2 1006.3 10.2.2018 0.7 15.8 16.9 29.9 37.3 35.3 33.5 4.7 74.9 0.7 0 76.5 1004.9 11.2.2018 1.3 22.7 24.7 35.7 51.4 48.6 45.8 5.4 79.1 0.5 0 77.8 999.2 12.2.2018 4.6 33.0 40.0 24.9 43.9 42.2 40.0 7.0 85.0 0.3 0.1 78.6 997.4 13.2.2018 7.9 28.8 40.9 22.9 24.9 23.5 22.5 5.4 84.7 0.4 2.2 111.2 1002.8 14.2.2018 10.8 28.3 44.8 36.4 28.1 26.7 25.5 4.7 80.9 1.0 0 93.5 1005.9 15.2.2018 1.2 22.8 24.7 31.4 36.6 33.5 31.1 6.1 72.0 0.9 0 79.3 1010.2 16.2.2018 3.5 33.6 38.9 44.8 44.0 42.5 40.8 6.1 82.4 0.4 3.3 84.9 1011.7 17.2.2018 2.0 32.8 35.9 36.5 51.8 50.2 47.3 6.2 85.5 0.3 0 76.1 1010.9 18.2.2018 1.4 21.2 23.4 34.5 27.3 25.3 23.9 5.9 78.0 1.0 0 85.7 1014.1 19.2.2018 9.5 38.9 53.4 24.0 39.3 33.6 31.9 2.6 73.6 0.5 0 144.4 1009.4 20.2.2018 7.7 37.2 49.0 24.9 41.6 35.3 33.2 3.9 71.5 0.7 0 96.5 1002.7 21.2.2018 1.2 15.4 17.1 54.3 37.3 33.5 31.6 4.8 64.6 1.7 0 145.3 1005.4 22.2.2018 7.5 27.5 39.0 53.6 31.3 27.4 25.8 3.6 65.6 1.0 0 162.8 1007.4 23.2.2018 2.1 26.5 29.7 46.6 37.6 34.2 32.7 3.2 66.6 1.2 0 146.1 1008.8 24.2.2018 0.6 8.0 8.9 55.9 21.2 18.5 17.4 0.2 63.2 2.7 0 128.9 1009.9 25.2.2018 0.6 7.4 8.4 55.2 22.0 18.5 17.4-3.3 58.4 1.7 0 169.1 1012.7 26.2.2018 2.1 17.1 20.3 57.8 30.2 25.6 24.1-4.2 59.0 1.9 0 164.8 1009.1 27.2.2018 0.9 11.7 13.0 61.6 32.1 28.7 27.2-5.1 58.0 2.1 0 145.3 1003.8 28.2.2018 1.3 16.1 18.1 58.1 27.9 24.4 23.1-4.1 58.4 1.6 0 159.7 1007.5 53