Znečištění ovzduší města Liberce Úvod Problematika znečištění ovzduší je pro všechny z nás stále aktuální téma dané tím, že vzduch, který se kolem nás nachází nemůžeme přestat dýchat, nemáme možnost výběru. Z tohoto důvodu jsme přivítali možnost pomoci uspořádat Státnímu zdravotnímu ústavu v Praze (dále jen SZÚ) XII. setkání mobilních měřicích systémů v rámci kterého, díky součinnosti Magistrátu města Liberce, Krajského úřadu Libereckého kraje, Zdravotního ústavu se sídlem v Liberci, Městské policie, Krajské hygienické stanice Libereckého kraje se sídlem v Liberci a v neposlední řadě i provozovatelů mobilních jednotek byla realizovaná screeningová studie zaměřená na popis zátěže z venkovního ovzduší obyvatel Liberce. Uskutečněný projekt měření vycházel z předpokladu, že městské části/lokality s podobnou topografickou charakteristikou, strukturou a dynamikou zdrojů znečištění ovzduší, dopravní zátěží a účelem využití se budou v oblasti znečištění venkovního ovzduší chovat podobně/stejně tj. budou si vzájemně v určité míře podobné, a to jak měřenými hodnotami, tak sezónním chováním a krátkodobými i dlouhodobými trendy. Na základě toho lze rozčlenit město dle lokalit se stejnou zátěží. To také umožnilo vytvořit digitalizaci odhadu prostorového rozložení zátěže obyvatelstva z venkovního ovzduší. Zpracované jednotlivé mapy doprovází výsledky. Pro 24 hodinové měření (18.10.2005 od 17:00 do 19.10.2005 17:00 hod.) bylo využito 6 mobilních systémů (vozů) a data z měřicího kontejneru provozovaného Českým hydrometeorologickým ústavem (dále jen ČHMÚ) v Liberci (stanice 1016 AIM). bod č. 1 Liberec střed města, stanice ČHMÚ č. 1016 o typ lokality 3 - obytná pozaďová se zdroji REZZO II. a III. o majoritní znečištění ovzduší - lokální topeniště, kotelny, doprava bod č. 2 Liberec Šaldovo náměstí, mobilní systém SZÚ o typ lokality 6 - obytná, dopravní více jak 10 tis. vozidel/24 hodin o majoritní znečištění ovzduší doprava, lokální topeniště, kotelny bod č. 3 Liberec Lesní ulice, mobilní systém VÚHU o typ lokality 2 pozaďová o majoritní znečištění ovzduší lokální topeniště bod č. 4 Liberec křižovatka Balbínovy ulice a Letné ZÚ se sídlem v Ostravě o typ lokality 5 obytná, střední dopravní zátěž v rozsahu 5 až 10 tis. vozidel/24 hodin o majoritní znečištění ovzduší - doprava, kotelny, lokální topeniště bod č. 5 Liberec Vratislavice, ZÚ Liberec, mobilní systém ZÚ Brno o typ lokality 2 obytná pozaďová o majoritní znečištění ovzduší lokální topeniště bod č. 6 Liberec Rochlice MŠ Klíček, mobilní systém ZÚ Pardubice o typ lokality 8 obytná s vlivem průmyslu (spalovna) a nízkou dopravní zátěží o majoritní znečištění ovzduší průmysl, kotelny o bod č. 7 Liberec - Kunratice MŠ Korálek, mobilní systém ZÚ Kladno o typ lokality 3 - obytná pozaďová se zdroji REZZO II. a III. o Majoritní znečištění ovzduší - kotelny
Výsledky Oxid siřičitý (SO 2 ) - na žádném z měřicích míst nebyla překročena hodnota hodinového (350 µg/m 3 ) nebo 24 hodinového (125 µg/m 3 ) platného imisního limitu podle nařízení vlády č. 350/2002 Sb., ve znění následných právních úprav. V některých lokalitách (Letná, Vratislavice nebo stanice ČHMÚ č. 1016) se významněji projevuje vliv spalování fosilních paliv v lokálních topeništích. Oxid dusnatý (NO) nejvyšší hodnoty byly podle očekávání naměřeny na Šaldově náměstí v období odpolední až večerní dopravní špičky (60 až 70 µg/m 3 /30 minut). Hodnoty na ostatních měřicích místech jen výjimečně překročily 20 µg/m 3. Hodnoty byly významně ovlivněny meteorologickými podmínkami v průběhu měření nejvyšší hodnoty byly naměřeny odpoledne a večer 18.10.2005 za téměř úplného bezvětří naproti tomu okolo poledne 19.10.2005, kdy se významně zvýšilo provětrávání města (rychlost větru okolo 4 m/s) měřené hodnoty nepřekračovaly 10 µg/m 3. Oxid dusičitý (NO 2 ) kombinace různých typů zdrojů na vybraných měřicích místech (doprava, domovní kotelny, lokální topeniště, průmyslové zdroje) vede k výrazně odlišným průběhům měřených hodnot. Rozsah měřených koncentrací byl průběhu měření mezi 5 až 60 µg/m 3 /30 minut, většina lokalit se vyznačuje večerní a ranní špičkou (Letná, Šaldovo náměstí, Kunratice, Lesní), ty jsou zároveň nejnižší ve Vratislavicích a v Rochlicích. Nejvyšší
krátkodobé hodnoty byly podle očekáváni měřeny na místech s majoritním vlivem dopravy (Letná, Šaldovo náměstí) stabilní vyšší hodnoty vykazuje stanice 1016. Krátkodobý (hodinový) imisní limit NO 2 nebyl v průběhu měření překročen. Poměr NO/NO 2 - poměr NO/NO 2, indikátoru vlivu dopravy na kvalitu ovzduší pokud je hodnota tohoto poměru vyšší než 1 lze o lokalitě hovořit jako o dopravně zatížené. Vysoký vliv dopravy toto kritérium prokazuje bez výhrad na Šaldově náměstí, kde byly nalezeny nejvyšší hodnoty v období dopravní večerní (1 až 2,3) a ranní špičky (1 až 1,5). Hodnoty poměru NO/NO 2 nalezené v lokalitách Zdravotní ústav se sídlem v Liberci (dále jen ZÚ Liberec), Letná a Kunratice a 18.10.2005 večer i na stanici 1016 se v období špiček pohybovaly v rozsahu 0,5 až 1, tedy charakterizují střední dopravní zátěž. V ostatních případech (Lesní a Rochlice) byla hodnota poměru NO/NO 2 0,5 překročena jen výjimečně a majoritní vliv na koncentrace oxidů dusíku v ovzduší mají lokální topeniště (Lesní) a domovní kotelny (Rochlice). Oxid uhelnatý (CO) - nařízení vlády č. 350/2002 Sb. ve znění novely č. 429/2005 Sb. uvažuje pouze 8 hodinový klouzavý limit ve výši 10 mg/m 3, ten nebyl na žádném z měřicích míst překročen. Nejvyšší hodnoty (okolo 1600 µg/m 3 ) byly naměřeny ve všech lokalitách s výjimkou Kunratic a Lesní ulice v odpoledních hodinách 18.10.2005. Lesní ulice měla charakteristickou špičku lokálních topenišť po 22 hodině večer. V nočních hodinách klesly hodnoty na všech místech až na 600 µg/m 3, ranní dopravní špička pak byla zachycena pouze na Letné ulici a stanicí 1016. Ukazuje se, že zvýšené hodnoty oxidu uhelnatého jsou typické
pro období zhoršených rozptylových podmínek v souvislosti s intenzitou dopravy (Šaldovo náměstí, Letná, Rochlice). Ozón (O 3 ) - nařízení vlády č. 350/20022 Sb. ve znění novely č. 429/2005 Sb. uvažuje pouze 8 hodinový klouzavý limit (120 µg/m 3 ), ten nebyl na žádném z měřicích míst překročen. Měřené koncentrace odpovídají klimatickému období podzimnímu dni, kdy v průběhu měření hodinové koncentrace nepřekročily 70 µg/m 3 a jejich průběh měl, s výjimkou Kunratic, výrazné noční minimum. Suspendované částice frakce PM 10 - na jednom ze sedmi míst (Letná 56,3 µg/m 3 ) byla překročena hodnota 24 hodinového imisního limitu daného nařízením vlády č. 350/2002 Sb. (50 µg/m 3 ). Tam byly naměřeny i nejvyšší krátkodobé (30 minutové) hodnoty (350 a 381
µg/m 3 ). Mezi více zatížené lokality patří dále Vratislavice (43 µg/m3) a stanice ČHMÚ 1016 (36,3 µg/m3). Nejnižší hodnoty 24 hodinového průměry byly naměřeny v lokalitách Lesní a Kunratice (17,2 respektive 17,7 µg/m 3 ). Průběhy 30 minutových koncentrací mají charakteristický antropogenní cyklus, s večerní a ranní špičkou a nočním minimem. Přes významné lokální znečištění ovzduší suspendovanými částicemi z dopravy se v ostatních lokalitách spíše projevuje vliv lokálních topenišť. Z analýzy datových souborů měřených hodnot vyplývá, že přes svoji klasifikaci patří mezi více zatížené lokality stanice i ČHMÚ č. 1016. Je to opět způsobeno nepříznivou rozptylovou situací 18.10.2005. Potvrzují to i hodnoty korelačních koeficientů, kdy podobný průběh hodnot měly se stanicí 1013 i Šaldovo náměstí a obě sídliště Rochlice i Kunratice. Benzen (VOC) - průměrná 24 hodinová hodnota se pohybovala od 1,42 µg/m 3 na Lesní ulici do 4,21 µg/m 3 na Letné, kde je majoritní vliv dopravy. Koncentrace ostatních sledovaných zástupců organických látek tj. toluenu, tetrachloretylenu, etylbenzenu a izomerů xylenu se pohybovaly na úrovni mezí stanovitelnosti použitých analytických postupů a nejsou zdravotně významné.
Prvky (As, Cd, Cr, Mn, Ni a Pb) Nejvyšší 24 hodinové koncentrace arsenu, kadmia, olova a manganu byly nalezeny v bodu č. 3 - Lesní ulice což potvrzuje místní majoritní vliv lokálních topenišť a význam tohoto typu zdroje. Nejvyšší hodnoty chromu a niklu, charakteristické pro dopravní zátěž byly naproti tomu nalezeny na Letné ulici. Nejnižší hodnoty byly nalezeny ve Vratislavicích. Vliv významného zdroje naznačují hodnoty naměřené na sídlišti v Rochlicích (spalovna).
Polycyklické aromatické uhlovodíky (dále jen PAU) Zatímco hodnoty fenanthrenu se pohybovaly na úrovni 3 až 15 % hodnoty referenční koncentrace stanovené SZÚ (tj. 1000 ng/m 3 /rok) na základě dikce 45, bod 2 zákona o ochraně ovzduší č. 258/2002 Sb. ve znění následných předpisů u benzo(a)antracenu byla hodnota referenční koncentrace (10 ng/m 3 /rok) překročena na třech měřicích místech (Letná 29,08 ng/m 3, Vratislavice 19,74 ng/m 3 a Rochlice 17,85 ng/m 3 ). Nejnižší hodnoty benzo(a)antracenu na úrovni 20 až 40 % referenční koncentrace byly naměřeny v Lesní ulici 1,79 ng/m 3 a na sídlišti v Kunraticích 3,95 ng/m 3. Samostatnou kapitolu tvoří hodnoty benzo(a)pyrenu (dále jen BaP), zástupce PAU, pro který je nařízením vlády č. 429/2005 Sb. stanovena hodnota cílového ročního imisního limitu 1 ng/m 3 /rok. Naměřené koncentrace se pohybují v rozsahu běžně měřených hodnot v zimním období v lokalitách s majoritním zastoupením lokálních topenišť (2 až 22,7 ng/m 3 ). Hodnota toxického ekvivalentu BaP (podle US EPA) se pohybovala v rozmezí 3 až 31,7 ng/m 3, s maximální hodnotou v lokalitě Letná. Závěr Lze v podstatě konstatovat, že zatížení obyvatel Liberce oxidem siřičitým, dusičitým, uhelnatým, ozónem, olovem a manganem je téměř zanedbatelné. Expozice populace suspendovanými částicemi PM 10, benzenem, benzo(a)pyrenem a ostatními těžkými kovy (arsenem, kadmiem, chromem a niklem) je srovnatelná s ostatními městy České republiky. Na úrovni znečištění ovzduší ve městě, se v závislosti na typu lokality, významně podílí tři skupiny zdrojů: domácí topeniště, liniové zdroje a průmyslové emise. Studie byla předána jak orgánům ochrany ovzduší, tak i orgánům územního plánování.
Zkratky AIM..Automatizovaný imisní monitoring BaP benzo(a)pyren ČHMÚ..Český hydrometeorologický ústav PAU..polycyklické aromatické uhlovodíky PM 10..suspendované částice v ovzduší, které projdou velikostně-selektivním vstupním filtrem, vykazujícím pro aerodynamický průměr 10 µm odlučovací účinnost 50% VOC..těkavé organické látky US EPA.United States Environmental Protection Agency ZÚ v Liberci Zdravotní ústav se sídlem v Liberci