Charakterizace zátěžz ěže obyvatel malých sídel s škodlivinami z ovzduší.vliv znečišťuj ujících ch látek l na zdraví.návrh postupů ke snížen ení úrovně zátěže B. Kotlík (1), H. Kazmarová (2) (1) SZÚ Praha, centrum laboratorních činností, odbor chemických a fyzikálních laboratoří (2) SZÚ Praha, centrum odborných činností, odbor hygieny životního prostředí
sledování a řízení kvality ovzduší Historické důvody koncentrace obyvatel (současná kontrola kvality ovzduší je založená na měření ve městech - nad 15 tisíc obyvatel). koncentrace průmyslu Aktuální problémy energetická koncepce doprava lokální a lokální průmyslové zdroje 2
přitom 3
v České republice je cca 10 000 měst, městeček, městysů, vesnic, vesniček, vsí a osad (a tři velkoměsta nad 250 tis. obyvatel). V sídlech pod 10 tisíc žije téměř 4,5 mil. obyvatel (zdroj : Statistická ročenka ČR 2003). 4
a podle NPSE ČR R z roku 2007 5
Ale jak tam opravdu je jsme museli změřit. A nešlo měřit všude vybrala se proto tři representativní malá sídla pořád měřilo se tedy kalendářní rok - interval měření zahrnoval i topnou sezónu na přelomu let 2002/2003 všechno - sledovány byly tedy pouze hodnoty SO 2, NO X, TSP (a v něm souběžně vybrané prvky - As, Cd, Pb, Mn) a PAU. 6
kritéria ria výběru malá sídla do 5 tisíc obyvatel poloha v údolí řeky/potoka bez významného průmyslového zdroje převaha lokálních zdrojů - domácích topenišť minimální ovlivnění dálkovým přenosem 7
vybraná sídla Vybrána sídla pokrývají různé počty obyvatel a různé typy a zastoupení používaných paliv osada - s cca 70 stálými obyvateli, s převahou spalování dřeva vesnice/městys - cca 15 km od Trutnova s přibližně 850 stálými obyvateli a majoritním spalováním hnědého uhlí plynofikované městečko provinčního typu - 20 km od Jihlavy s téměř 4,5 tis. obyvatel Sídla tak pokrývala jak variabilní životní styly - od víkendových obyvatel (osada) přes vesnický až po městský životní styl, tak vliv různých typů domácích topenišť na různé typy paliv. 8
odhad spots potřeby paliv v obcích ch (2002/2003) (výsledky z dotazníkov kové akce) uhlí dříví plynofikováno Jednotky Havlovice Habartice Třešť hnědé uhlí 477,1 41,8 29,1 brikety 0,5 4 - černé uhlí t 12,0 - - koks 12,3 - - dřevo 325,6 113,8 150,3 zemní plyn m 3 3000-264671 U obyvatel, kteří nebyly zahrnuti do dotazníkové akce (nebo nereagovali) byla předpokládána v průměru stejná spotřeba paliva na osobu, jako byla vyhodnocena na základě dotazníků. 9
odhadnuté emisní bilance uhlí dříví plynofikováno Jednotky Havlovice Habartice Třešť TZL 12,80 2,30 19,49 SO 2 t/rok 13,01 0,83 6,07 NO x 4,14 0,62 9,01 PAH kg/rok 60,44 2,98 13,55 Cd 5,28 0,36 1,64 Hg 112,38 7,56 34,36 Pb 246,35 16,63 75,58 As 145,45 10,24 46,53 Cr g/rok 31,31 2,28 10,35 Cu 75,64 4,86 22,07 Ni 28,59 2,03 9,22 Se 44,14 3,08 14,00 Zn 865,31 58,63 266,44 10
naměř ěřen ené hodnoty TSP a NO X srovnání s daty z MZSO VaV 740/4/01 - Aritmetické roční průměry - srovnání 2002 a 2003 pro PM10 60 50 40 30 20 10 VaV 740/4/01 - Aritmetické roční průměry - srovnání 2002 a 2003 pro NO2 2002 2003 imisní limit 0 11 A01 A04 A05 A06 A07 A08 A09 A10 KO CB KT PM SO DC JN LB MO UL HB HK SY UO BM HO ZR KI OL OV Habartice Havlovice Třešť konc. NO2 v µg/m 3 A01 A02 A04 A05 A06 A07 A08 A10 KO CB KT PM SO DC JN LB MO UL HB HK SY UO BM HO ZR KI OL OV Habartice Havlovice Třešť 26 32 22 města 60 50 40 30 20 10 0 2002 2003 imisní limit města konc. PM 10 v µg/m 3
naměř ěřen ené hodnoty Pb a As srovnání s daty z MZSO VaV 740/4/01 - Aritmetické roční průměry srovnání 2002 a 2003 pro olovo 0,10 0,08 2002 2003 0,06 0,007 VaV 740/4/01 - Aritmetické roční průměry - srovnání 2002 a 2003 pro arsen 0,0011 0,0008 0,0050 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001 2002 2003 imisní limit 0,000 Habartice Havlovice Třešť 12 A01 A04 A05 A06 A07 A08 A10 BN KL KO ME PB CB KT PM SO DC LB MO UL HB HK SY UO BM HOJI KM ZR KI OL OV konc. As v µg/m 3 0,0024 0,0211 0,0166 0,04 0,02 0,00 A01 A04 A05 A06 A07 A08 A10 BN KL KO ME PB CB KT PM SO DC LB MO UL HB HK SY UO BM HOJI KM ZR KI OL OV Habartice Havlovice Třešť města města konc. Pb v µg/m 3
naměř ěřen ené hodnoty BaP a TEQ srovnání s daty z MZSO 10 8 VaV 740/4/01 - Srovnání aritmetick ého ročního průměru v roce 2002 a 2003 pro benzo(a)pyren - BaP 2002 2003 imisní limit 7,38 6 4 2 2,63 1,44 0 Praha 10 Ústí nad Labem Hradec Králové Žďár n/s Karviná Ostrava Habartice Havlovice Třešť konc. v ng/m3 sídlo VaV 740/4/01 - Srovnání aritmetického ročního průměru v roce 2002 a 2003 pro toxický ekvivalent BaP - TEQ 14 12 10 8 6 4 2 0 2,25 11,63 4,15 13 Praha 10 Ústí nad Labem Hradec Králové Plzeňměsto Brnoměsto Plzeňměsto Brnoměsto Žďár n/s Karviná Ostrava Habartice Havlovice Třešť konc. v ng/m3 sídlo
konc. v ng/m3 sídlo 16 14 12 10 8 6 4 2 0 VaV 740/4/01 - Srovnání středních hodnot BaP v Třešti, Havlovicích a Habarticích - roční průměr, topná a netopná sezóna 7,38 13,69 4,33 2,63 2,55 1,44 1,07 0,33 rok topná netopná sezónnost Habartice Havlovice Třešť 0,93 VaV 740/4/01 - Srovnání středních hodnot TEQ v Třešti, Havlovicích a Habarticích - roční průměr, topná a netopná sezóna 25 20 21,5 Habartice Havlovice Třešť konc. v ng/m3 sídlo 15 10 5 0 2,3 11,6 6,7 4,2 3,9 1,8 0,6 rok topná netopná 1,5 14
vliv na zdraví hodnocené látky Suspendované částice-aerosol Oxid dusičitý Arzén PAU 15
zdravotní účinky aerosolu dráždění (dýchacích cest) snížení samočistící funkce a obranyschopnosti dýchacích cest (poškozením funkce mikrofágů, snížením mukociliární bariéry) zatím nezjištěna neúčinná koncentrace 16
zdravotní účinky aerosolu Krátkodobá zvýšená zátěž (denní konc.): úmrtnost (zvláště KVO) hospitalizace pro respirační onemocnění výskyt příznaků ( kašel,..) plicní funkce spotřeba bronchodilatancií Dlouhodobá roční zátěž úmrtnost respirační nemocnost očekávaná délka života (předčasná úmrtnost) 17
aerosol odhad rizik Expozice suspendovaným částicím představují podle teoretického výpočtu zvýšení výskytu zánětu průdušek a dalších respiračních symptomů u dětí ze 3 % výskytu ve zcela neovlivněné populaci na 5,4 % až 6,9 % v sídle s nejvyšší zátěží. ( dvojnásobek) 18
PAU-účinky na zdraví více než 100 různých chemických sloučenin uhlíku a vodíku, se dvěma či více aromatickými cykly pro hodnocení se používají koncentrace BaP benzo[a]pyrenu (existuje limit) mutagenita, karcinogenita účinky odvozeny ze studií výskytu rakoviny plic u pracovníků profesionálně exponovaných působení PAU (koksárenské pece, výroba hliníku) s benzo[a]pyrenem jako indikátorem jednotka rizika uváděná WHO: 8,7 x 10-5 (ng.m -3 ) -1. 19
Arzen-účinky na zdraví (chronické působení) změny v krevním obraze, onemocnění dýchacích cest a kůže, neurologické účinky, alergické dermatitidy. podle IARC je arzen prokázaný lidský karcinogen (sk. 1). Kritickým účinkem při inhalační expozici arzenu je rakovina plic. jednotka rizika podle WHO je: 1,5 x 10-3 (µg.m -3 ) -1 20
jen pro představup edstavu Pro 4,5mil lidí v ve všech sídlech s méně než 5000 obyvateli můžeme hypoteticky odhadnout zvýšení rizika vzniku o 600 až 2900 případů.. 21
základní příčiny znečištění ovzduší v malých sídlechs 1. Volba paliva a zdroje Z výsledků ročního měření ve třech malých sídlech vyplývá nepopiratelná, statisticky prokázaná souvislost mezi používaným typem paliva, režimem provozu zdroje (<0,2 MW) a zhoršenou kvalitou ovzduší. Vysoké měřené hodnoty bývají navíc koncentrovány v zimním období v topné sezónně. 22
jenom pro srovnání Pozn: A doporučený režim, B nevyhovující režim provozu zdroje spalování paliv. Palivo Režim Emise v gramech na 1 kwh -1 CO SO 2 NO 2 CH 4 TZL Dřevěné brikety A 10,7 0,1 0,4 0,6 0,2 B 10,8 0,2 0,4 0,8 0,5 Černé uhlí A 10,0 0,6 0,5 1,1 2,3 B 14,4 0,7 0,9 3,4 2,5 Hnědouhelné brikety A 26,5 0,8 1,0 5,6 1,4 B 42,2 1,4 1,4 3,3 5,9 Hnědé uhlí I A 109 2,6 0,8 21,0 2,4 B 177 1,9 0,9 28,2 21,5 Hnědé uhlí II A 72,3 3,7 0,8 8,0 13,2 B 175 5,4 1,0 6,6 5,1 Tepelná elektrárna 400 MW 0,016 0,5 0,8 0,004 0,043 Odhad emisí z malých zdrojů na 1kWh-1 vyrobené energie pro různé typy paliv [zdroj Tekáč, 2008]
základní příčiny znečištění ovzduší v malých sídlechs 2. Spalování odpadů Z dotazníkového šetření, ověřeného přímým jednáním s obyvateli obcí, lze mít za prokázané časté spalování odpadů. Mnoho materiálů, legislativněřazených mezi odpady, není (i historicky) chápáno jako odpad (nábytek, papír, zbytky dřevěných konstrukcí, další biologické materiály..), ale jako zdroj energie. O spalování odpadů významně rozhodují ekonomické faktory. 24
základní příčiny znečištění ovzduší v malých sídlechs 3. Vnímání rizika, informovanost Chybí obecné povědomí o nebezpečnosti respektive škodlivosti spalování určitých typů paliv či spalování odpadů a pro případné laické zájemce chybí jednoduše a přehledně zpracované srovnání vlastností paliv dostupných na trhu. Chybí i širší informovanost o existujících možnostech vytápění a vlastnostech či výhodách a nevýhodách existujících typů kotlů. 25
základní příčiny znečištění ovzduší v malých sídlechs 4. Ekonomické faktory Významným způsobem ovlivňují jak použitý typ paliva, tak způsob spalování. V současnosti (rok 2005) lze podle údajů presentovaných v různých médiích zajistit vytápění rodinného domu na rok plynem (cena cca 40 tis. Kč), uhlím (20 tis. Kč) nebo dřívím (10 až 15 tis. Kč). Lze předpokládat, že tento poměr cen tj. 40/20/10 má obecný charakter a nezávisí příliš ani na velikosti obydlí ani na regiónu. Důležitou roli hraje cena i při obnově používaných systémů vytápění. 26
5. Životní styl základní příčiny znečištění ovzduší v malých sídlechs Česká republika patří mezi země s nejvyšší energetickou náročností. Šetření energií, zateplování rodinných domů a ekologické stavitelství je na vesnicích stále spíše výjimkou. 6. Alternativní zdroje Používání alternativních zdrojů energie/paliv (sluneční energie, vítr, biomasa, geotermální energie) relativně dobře medializováno, ale jejich využívání omezeno jak neinformovaností, tak konkrétními podmínkami (dostupnost), tak skutečností, že tento přístup nebyl/není plošně dostatečně podporován. 27
závěry volbu paliv a způsoby spalování ovlivňují nejvíce ekonomické faktory (cena, dostupnost). Informace o kvalitě paliv (jejich emisních faktorech) není využívána, pokud je vůbec dostupná. zcela chybí ekonomicky založená motivace vedoucí k používání kvalitnějších paliv a nízkoemisních způsobů vytápění. pravomoc obce, která umožňuje zakázat používání určitých druhů paliv, by měla být důsledněji uplatňována; 28
závěry rozšířené spalování odpadů by měla omezit jak legislativně zakotvená možnost kontroly malých lokálních topenišť doplněná odpovídajícím systémem sankcí, tak úprava demotivujících individuálních plateb za odvoz odpadu; součástí programů pro zlepšení kvality ovzduší, by mělo být i zvýšení informovanosti o nebezpečnosti respektive škodlivosti spalování určitých typů paliv či spalování odpadů doplněné jednoduchým a přehledným porovnáním paliv dostupných na trhu včetně doporučení vhodných šetrnějších systémů vytápění či ohřevu; 29
závěry dalším krokem by mělo být rozšíření využívání alternativních zdrojů energie (geotermální energie, kontrolovaného spalování biomasy.) a zvýšený tlak na šetření energií (zateplování, ekologické domy ). (Pozor: alternativní ekologický) Jinak malá sídla asi ještě chvíli budou významnými plošnými zdroji znečišťujících látek, kontaminujícími sebe i své okolí. 30
Předvedeny byly výstupy z pětiletého (2001 aža 2005) projektu dotovaného MŽP M P jako VaV 740/4/01 Děkuji za pozornost 31