Identifikace dopadů emisí z dopravy a jejich ocenění

Identifikace dopadů emisí z dopravy a jejich ocenění Jan MELICHAR Centrum pro otázky životního prostředí Karolinum, Univerzita Karlova 11. prosince, 2009

Zaměření prezentace I. Základní východiska výpočtu externích nákladů vyvolaných emisemi do ovzduší II. Modelování lokálních dopadů na lidské zdraví odhady mezních externích nákladů pro různé typy silničních vozidel pro Prahu a venkov celkové externí náklady pro dopravní úsek Kotlářská a Zvonařka citlivost odhadů na výběr peněžních hodnot III. Nastavení předpokladů pro výpočet externích nákladů vyvolaných emisemi do ovzduší z dopravy nutný konsensus

Základní principy a východiska I. Studie ExternE (European Commission, 1995, 1999, 2000, 2009) www.externe.info II. III. IV. Odhady dopadů/škod (zdravotní rizika), nikoliv tlaků (emise znečišťujících látek) WHO (2003) nebo AIRNET Work Group 2 report Katsouyanni, Hoek (2004) Přístup bottom-up přístup zahrnuje významné dráhy dopadů (impact pathway approach) Definování vztahu mezi tlakem a dopadem (dose-response function) V. Hodnocení dopadů závisí na: místě provozu technologie typu provozované technologie časovém období vymezení hranice palivového cyklu vymezení a upřednostňování dopadů struktuře preferencí dotčené populace (tržní ceny, netržní metody)

Dráhy fáze dopadů emise do ovzduší EMISE & HLUK ROZPTYL &CHEMICKÁ FYZICKÉ DOPADY NA RECEPTORY PENĚŽNÍ OHODNOCENÍ PŘEMĚNA

Hlavní charakteristiky IPA (analýza fáze drah dopadů) I. Hodnocení dopadů je důležité hodnotit z prostorového hlediska: lokální, regionální, globální úroveň II. Zohlednit dopady celého palivového cyklu (výroba a likvidace zařízení, těžba, doprava a zpracování paliva, provoz technologie )

Možná struktura palivového cyklu v dopravě Těžba paliva Výroba energie Zpracování paliva Doprava osob a materiálů Doprava paliva Výroba automobilu Provoz automobilu Likvidace automobilu Výstavba dopravní infrastruktury

Vztah mezi IPA a současnou praxí LCA Reálný dopad pro každý krok cyklu (místně specifický) Cíl: ohodnotit celou matici Palivový cyklus IPA Těžba paliva Emise Rozptyl Funkce dávkaodpověď Ekonomické hodnocení Doprava paliva Provoz technologie Infrastruktura Likvidace odpadů Analýza životního cyklu: součet sloupce emise potom x vynásobení indikátorem potenciálního dopadu

I. Příklad hodnocení externích nákladů Silniční motorová vozidla - 14 modelových scénářů osobní automobil, dodávka, nákladní automobil, autobus benzin, motorová nafta emisní úroveň EURO 2, EURO 3 urbální, rurální oblast Emisní faktory databáze emisních faktorů automobilů MEFA (Šebor et al., 2002) město 50 km/h, venkov 90 km/h 0% sklon vozovky Uvažované lokality město uvažována Praha konkrétně magistrála venkov kraj Vysočina Modelování externích nákladů softwarový program RiskPoll 1.51 (Spadaro, 2004) hodinové chody meteorologických dat (teplota, rychlost a směr větru) stanice AIM (ČHMÚ) modelování SO 2, NO X, apm 10 hodnocené pouze škody na lidské zdraví a klima (CH 4 )

Zobrazení hustoty populace pro Prahu (grid 5 km 5 km) Modelované místo 140000 120000 100000 80000 60000 40000 SV 20000 0-32.5-47.5-42.5-32.5-17.5-22.5-12.5-2.5-2.5 12.5 7.5 27.5 17.5 27.5 42.5 37.5 47.5 JZ

Emisní charakteristiky analyzovaných typů vozidel g/km OA Benzín EUR 2 -Urban OA Benzín EUR 2 -Rural OA Diesel EUR 2 - Rural OA Diesel EUR 2 -Urban NO X 0.2414 0.2645 0.5924 0.5574 SO 2 0.0136 0.0112 0.0232 0.0225 PM 10 0.0005 0.0014 0.0672 0.0774 CH 4 0.0265 0.0314 0.0012 0.0016 OA Benzín EUR 3 -Urban OA Diesel EUR 3 -Urban OA Benzín EUR 3 -Rural OA Diesel EUR 3 - Rural NO X 0.1021 0.1021 0.134 0.3495 SO 2 0.0135 0.022 0.011 0.0226 PM 10 0.0005 0.042 0.0014 0.0324 CH 4 0.0175 0 0.0226 0 HDV Diesel EUR 2 -Urban HDV Diesel EUR 2 - Rural LDV Diesel EUR 2 - Urban LDV Diesel EUR 2 - Rural NO X 14.7312 18.1644 1.974 2.1623 SO 2 0.0844 0.1085 0.0392 0.0423 PM 10 0.4505 0.3969 0.1208 0.1692 CH 4 0.0679 0.0445 0.0074 0.0058 OA osobní automobil; HDV nákladní automobil; LDV dodávka Zdroj: (Šebor et al., 2002)

Externí náklady dopravy v České republice v Kč/km (2000) Dopady na zdraví Osobní vozidlo Min Střed Max GHG Celkem URBAN - Benzin EURO 3 0.22 0.46 0.94 0.09 0.55 RURAL - Benzin EURO 3 0.02 0.05 0.09 0.07 0.11 URBAN - Nafta EURO 3 0.48 0.98 2.02 0.11 1.09 RURAL - Nafta EURO 3 0.07 0.14 0.28 0.08 0.22 URBAN - Benzin EURO 2 0.52 1.07 2.14 0.11 1.18 RURAL - Benzin EURO 2 0.04 0.08 0.17 0.08 0.16 URBAN - Nafta EURO 2 1.60 3.30 6.59 0.13 3.42 RURAL - Nafta EURO 2 0.08 0.16 0.32 0.09 0.25 LDV Min Střed Max URBAN - Nafta EURO 2 4.63 9.51 19.02 0.17 9.68 RURAL - Nafta EURO 2 0.38 0.78 1.56 0.11 0.89 HDV Min Střed Max URBAN - Nafta EURO 2 31.10 63.88 127.75 0.39 64.27 RURAL - Nafta EURO 2 2.72 3.72 7.39 0.55 4.27 BUS Min Střed Max URBAN - Nafta EURO 2 22.85 46.93 93.87 0.38 47.31 RURAL - Nafta EURO 2 1.67 3.43 6.81 0.52 3.95

Externí náklady u vybraných kategorií osobních automobilů v Kč/km (2000) 4.00 3.50 3.42 3.00 Kč/km 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 0.55 0.11 1.09 0.22 1.18 0.16 0.25 GHG Morbidita Mortalita Urban benzin euro3 Rural benzin euro3 Urban nafta euro3 Rural nafta euro3 Urban benzin euro2 Rural benzin euro2 Urban nafta euro2 Rural nafta euro2

Externí náklady u vybraných kategorií LDV, HDV a BUS v Kč/km (2000) 70.00 60.00 50.00 64.27 47.31 Kč/km 40.00 30.00 GHG Morbidita Mortalita 20.00 10.00 0.00 9.68 0.89 4.27 3.95 LDV urban nafta euro2 LDV rural nafta euro2 HDV urban nafta euro2 HDV rural nafta euro2 BUS urban nafta euro2 BUS rural nafta euro2

Komentář k odhadnutým externím nákladům Významné dopady na lidské zdraví nemocnost až 40 % úmrtnost až 60 % Dopad skleníkových plynů (1 60 %) závisí na typu vozidla a výběru oblasti HDV urban (euro 2) - OA rural (euro 3) značný rozptyl v hodnotě dopadů 1t/CO 2 9-50 za 1/t CO 2, centrální hodnota 19 za 1/t CO 2 Zanedbané dopady zemědělská produkce, ekosystémy, budovy a materiály a dopady ze zvýšené hladiny hluku totéž platí pro up-stream a down-stream procesy BUS urban (25 osob) 1.90 Kč na osobokilometr

II. Příklad externích nákladů pro dopravní úseky Kotlářská a Zvonařka NO 2, benzen a benzo(a)pyren Modelování rozptylu emisí v softwarovém prostředí Symos Modelovaná oblast 20x20 m2 referenční body Kotlářská (200), Zvonařka (540) Lokalita IAD LDV HDV Kotlářská 97% 2,5% 0,5% Zvonařka 89,5% 4,5% 6% Dopravní úsek Kotlářská Zdroj: CDV

Imisní koncentrace NO 2 na případovém území Kotlářská (roční ug/m 3 )

Priority v kvantifikaci dopadů na lidské zdraví NO 2 akutní mortalita a hospitalizace na respirační onemocnění benzen a B(a)P riziko rakoviny Škodlivina Projev Receptor Citace Funkce dávka odpověď* Druh dopadu Hodnota na jednotku** Nitráty úmrtnost YOLL*** celá populace Pope (2002) 1,45E-04 chronická úmrtnost 50000 Nitráty chronická bronchitida celá populace Abbey (1995) 1,96E-05 nemocnost 169300 Nitráty dny s omezenou aktivitou celá populace Ostro (1987) 9,89E-03 nemocnost 110 Nitráty hospitalizace na respirační celá populace Dab (1996) 1,04E-06 nemocnost 4320 onemocnění Nitráty chronický kašel děti Dockery (1989) 2,07E-04 nemocnost 240 Nitráty zástava srdce nad 65 let Schwartz/Morris (1995) 1,30E-06 nemocnost 3260 Nitráty kašel astmatici dospělý Dusseldorp (1995) 4,69E-03 nemocnost 45 Nitráty užití bronchodilátoru astmatici dospělý Dusseldorp (1995) 2,28E-03 nemocnost 40 Nitráty dýchací obtíže astmatici dospělý Dusseldorp (1995) 8,48E-04 nemocnost 8 Nitráty kašel astmatici děti Pope/Dockery (1992) 9,34E-04 nemocnost 45 Nitráty užití bronchodilátoru astmatici děti Roemer (1993) 2,71E-04 nemocnost 40 Nitráty dýchací obtíže astmatici děti Roemer (1993) 3,60E-04 nemocnost 8 SO2 úmrtnost YOLL*** celá populace Anderson/Toulomi (1996) 5,34E-06 akutní úmrtnost 75000 SO2 hospitalizace na respirační onemocnění celá populace Ponce de Leon (1996) 2,40E-06 nemocnost 4320 * Sklon funkce expozice-odpověď [případ/(rok.osoba.ug/m3)] **vyjádření monetární hodnoty [ /případ] ***YOLL - ztráta roku života

Externí náklady pro dopravní úsek Kotlářská a Zvonařka podle druhu škodlivin (v Kč) Dopady Kotlářská Zvonařka NO 2 - akutní mortalita 2 634 12 714 NO 2 - hospitalizace na respirační onemocnění 131 632 benzen - rakovina 1 775 3 313 B(a)P - rakovina 1 175 11 278 Celkem 5 715 27 936 Externí náklady pro dopravní úsek Kotlářská a Zvonařka podle druhu dopravy (v Kč) Lokalita IAD LDV HDV Kotlářská 5 544 143 29 Zvonařka 25 003 1 257 1 676 Celkem 30 547 1 400 1 705

III. Monetární hodnoty použité pro ekonomické ocenění dopadů Dopady na lidské zdraví 2000 ExternE Hodnoty pro ČR 2000 ČR ** 2000 přes paritu HDP Infarkt 3 260-1 043 Chronická bronchitida 169 330-54 186 Dny s mírně omezenou aktivitou 45 11 14 Dny s omezenou aktivitou 110 54 35 Použití bronchodilatátoru 40-13 Kašel 45 11 14 Onemocnění dolních cest dýchacích 8-3 Astmatický záchvat 75 - - Chronický kašel 240-77 Hospitalizace s mozkovou příhodou 16 730 - - Hospitalizace pro nemoci dýchací soustavy 4 320 360 1 382 Dny s příznaky 45 11 14 Akutní YOLL* (3% diskontní míra) 75 000 41 250 24 000 Chronická YOLL* (3% diskontní míra) 50 000 27 500 16 000

Porovnání odhadů morbidity (28% část odhadů morbidity) podle hodnot ExternE, hodnot z ČR a směnného kurzu pro osobní automobily, v Kč/km (2000) 0.4 0.35 Kč/km 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 ExternE morbidita ČR morbidita Směn. kurz morbidita 0 Urban benzin euro3 Rural benzin euro3 Urban nafta euro3 Rural nafta euro3 Urban benzin euro2 Rural benzin euro2 Urban nafta euro2 Rural nafta euro2

Porovnání odhadů mortality podle hodnot ExternE, hodnoty pro ČR a směnného kurzu pro HDV a BUS, v Kč/km (2000) 70.00 Kč/km 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 ExternE celkem ExternE mortalita ČR mortalita Směn. kurz mortalita 0.00 HDV urban nafta euro2 HDV rural nafta euro2 BUS urban nafta euro2 BUS rural nafta euro2

Stručný komentář k citlivostní analýze monetárních hodnot České odhady nemocnost 44 % ExternE hodnot úmrtnost 55 % ExternE hodnot Poměr HDP ČR k EU-15 vyjádřeného pomocí směnného kurzu 32 % ExternE hodnot

Diskuse výsledků Výsledky jsou vysoce citlivé na použitá data a modely vymezení hodnocené změny ( dopravního proudu o jednotku, dopravní tok vozidel) emisní faktory vozidel typu prostředí (městské vs. venkovské) druhu použitého rozptylového modelu na lokální či regionální dopad přenos D-R funkcí přenos monetárních hodnot Výsledky nejsou úplné nejsou zahrnuty další fáze životního cyklu (přeprava paliva ) další typy receptorů (ekosystémy, budovy a materiály ) a také další druhy emisí (těžké kovy, CO )

Děkuji za pozornost Kontakt: jan.melichar@czp.cuni.cz http://cozp.cuni.cz