IV.3 Oxidy dusíku (NO_X)

IV.3.1 Znečištění ovzduší oxidy dusíku v roce 2020

Při sledování a hodnocení kvality venkovního ovzduší se pod termínem oxidy dusíku (NO_X ) rozumí směs oxidu dusnatého (NO) a oxidu dusičitého (NO₂). Imisní limit pro ochranu lidského zdraví je stanoven pro NO₂, limit pro ochranu ekosystémů a vegetace je stanoven pro NO_X .

Znečištění ovzduší oxidem dusičitým v roce 2020 vzhledem k imisním limitům pro ochranu zdraví

K překračování ročního imisního limitu NO₂ dochází pouze na omezeném počtu stanic (od 2 do 4 % stanic v posledních pěti letech), a to na dopravně exponovaných lokalitách aglomerací a velkých měst. Imisní limit (40 µg.m⁻³ ) pro roční průměrnou koncentraci oxidu dusičitého (NO₂) nebyl překročen na žádné stanici poprvé za celou dobu sledování, tj. od 90. let minulého století (Obr. IV.3.1). Roční průměrné koncentrace NO₂ na většině stanic překonaly historická minima, nebo se jim alespoň velmi přiblížily. Vysoké hodnoty koncentrací NO₂ jsou dlouhodobě zaznamenávány na stanici Praha 2-Legerova (hot spot) v souvislosti s vysokou intenzitou dopravy v bezprostřední blízkosti stanice a jejím umístěním v uličním kaňonu, kde je výrazně snížená možnost provětrávání. V roce 2020 byla na stanici Praha 2-Legerova naměřena roční průměrná koncentrace 38,9 µg.m⁻³ . Vyšší koncentrace NO₂ lze očekávat i v blízkosti místních komunikací v obcích a ve městech s intenzivní dopravou, vyšší zástavbou a s hustou místní dopravní sítí, kde často dochází ke snížení plynulosti dopravy. Nejnižší koncentrace NO₂ jsou měřeny na regionálních stanicích (Churáňov, Košetice, Polom), tedy v oblastech daleko od působení emisních zdrojů.

Imisní limit hodinové koncentrace NO₂ (200 µg.m⁻³ s maximálním povoleným počtem 18 překročení za rok) nebyl v roce 2020 překročen na žádné stanici. Ani na jedné stanici nebyla překročena ani samotná hodnota hodinového imisního limitu NO₂.

Na celém území ČR modelovaná roční průměrná koncentrace NO₂ nepřekročila 26 µg.m^–3, tj. hodnotu dolní meze pro posuzování (Obr. IV.3.2). Z dlouhodobého pohledu (Obr. IV.3.3) jsou vyšší koncentrace odhadovány v centrech dopravně zatížených větších měst (Praha a Brno). Nicméně je důležité zmínit, že mapy koncentrací NO₂ jsou připravovány v rozlišení 1 × 1 km, a proto se vliv vyšších naměřených koncentrací na dopravních stanicích s nízkým poloměrem reprezentativnosti (do 100 m) ve výsledném zobrazení neprojeví. Nízký poloměr reprezentativnosti dopravních stanic souvisí se strmým poklesem koncentrací NO₂ s rostoucí vzdáleností od komunikací.

Roční chod měsíčních průměrných koncentrací je podobný na všech typech stanic vyjma dopravních stanic, kde jsou také sledovány nejvyšší hodnoty koncentrací, z čehož lze vidět silné ovlivnění z blízkého emisního zdroje – dopravy (Obr. IV.3.4). Jelikož je doprava hlavním zdrojem NO₂, který působí celoročně, je vývoj koncentrací během roku ovlivněn působením meteorologických a rozptylových podmínek. Maxima v chladnějším období roku jsou navíc ovlivněna navýšením emisí z vytápění domácností a ze studených startů aut. Naopak v období duben–září je obecně patrný pokles koncentrací NO₂. Důvodem tohoto poklesu je vyšší intenzita slunečního záření v tomto ročním období, která má za následek rozklad NO₂ a jeho účast při fotochemických reakcí vzniku přízemního ozonu. V letních prázdninových měsících také dochází ke snížení intenzity dopravy ve velkých městech, čímž se zlepšuje plynulost dopravy a dochází tak k poklesu koncentrací NO₂. Na regionálních venkovských lokalitách, vzdálených od přímého působení emisních zdrojů, jsou hodnoty průměrné měsíční koncentrace NO₂ nejnižší a pohybují se hluboko pod dolní mezí pro posuzování, a vykazují také méně výrazný roční chod. V roce 2020 byly všechny měsíční průměrné koncentrace NO₂ nižší v porovnání s desetiletým průměrem 2010–2019. Nejvýraznější pokles (40–60 %) oproti desetiletému průměru nastal v únoru v souvislosti s netypickými meteorologickými a rozptylovými podmínkami (nadprůměrná teplota a úhrny srážek, vysoké rychlosti větru). V některých měsících se na poklesu koncentrací NO₂ navíc podílelo snížení intenzity dopravy během nouzového stavu (Příloha II).

Znečištění ovzduší oxidy dusíku v roce 2020 vzhledem k imisním limitům pro ochranu ekosystémů a vegetace

Imisní limit pro ochranu ekosystémů a vegetace pro roční průměrné koncentrace NO_X (30 µg.m^–3) nebyl v roce 2020 překročen na žádné z 21 venkovských stanic s dostatečným množstvím dat pro hodnocení. Mapa koncentrací ročních průměrných koncentrací NO_X byla připravena pomocí kombinace dat ze všech stanic měřících NO_X a rozptylového modelu. Vyšší hodnoty koncentrací NO_X jsou měřeny v blízkosti frekventovaných komunikací v obcích. Na mapě jsou formou bodových značek vyznačeny pouze stanice venkovské, protože jen na těchto lokalitách se dle platné české legislativy hodnotí úroveň ročních koncentrací NO_X vzhledem k imisnímu limitu pro ochranu ekosystémů a vegetace (Obr. IV.3.5).

IV.3.2 Vývoj koncentrací oxidů dusíku

Vývoj koncentrací NO₂ na stanicích je hodnocen za posledních 11 let, tj. 2010–2020 (Obr. IV.3.6, Obr. IV.3.7, Obr. IV.3.8 a Obr. IV.3.9). V tomto období byly zaznamenány nejvyšší koncentrace NO₂ a NO_X v roce 2010 spojené s opakovaným výskytem nepříznivých meteorologických a rozptylových podmínek v chladném období roku. Od roku 2010 je možné pozorovat pozvolný pokles všech sledovaných charakteristik oxidů dusíku. Nepatrný nárůst koncentrací NO₂ a NO_X v roce 2017 byl spojen s nepříznivými rozptylovými podmínkami v chladné části roku. V meziročním porovnání 2019/2020 došlo k dalšímu poklesu průměrné roční koncentrace NO₂ a NO_X na všech typech stanic. Nejvýraznější pokles nastal na dopravních stanicích a to téměř o 15 % v případě roční průměrné koncentrace NO₂, což jasně poukazuje na pokles emisí NO₂ z dopravy i díky omezenému pohybu během nouzových stavů. V roce 2020 byly zaznamenány na většině stanic nejnižší koncentrace NO₂ a NO_X za celé hodnocené období, i za celou dobu jejich měření. Oproti desetiletému průměru (2010–2019) koncentrací ze všech stanic poklesla roční průměrná koncentrace a 19. nejvyšší hodinová koncentrace NO₂ o 26 % resp. o 27 %.

K dalšímu zlepšení situace přispěla řada faktorů, zejména pak neobvykle příznivé meteorologické (normální až nadnormální teploty a úhrny srážek) a rozptylové podmínky v únoru, a pokračující pokles emisí, díky postupné modernizaci emisních zdrojů (velké zdroje, obnova vozového parku a modernizace nákladní dopravy). Na poklesu koncentrací se projevila i opatření spojená s vyhlášením nouzových stavů v důsledku šíření nového typu koronaviru SARS-CoV-2, kdy došlo ke snížení mobility obyvatel a tím i k poklesu intenzity dopravy (Příloha II).

IV.3.3 Emise oxidů dusíku

Oxidy dusíku se tvoří při spalování paliv v závislosti na teplotě spalování, obsahu dusíku v palivu a přebytku spalovacího vzduchu a vznikají i při některých chemicko-technologických procesech (výroba kyseliny dusičné, amoniaku, hnojiv apod.). Zatímco při spalování paliv v kotlích se podíl NO₂ v emisích NO_X pohybuje obvykle do 5 %, u některých chemicko-technologických procesů může podíl NO₂ představovat až 100 % emisí NO_X (Neužil 2012). Emise NO_X s vyšším podílem NO₂ (10–55 %) produkují dieselové motory (Carslaw et al. 2011).

Největší množství emisí NO_X pochází z mobilních zdrojů (ČHMÚ 2021d). Sektory 1A3bi – Silniční doprava: Osobní automobily, 1A4cii – Zemědělství, lesnictví, rybolov: Nesilniční vozidla a ostatní stroje, 1A3biii – Silniční doprava: Nákladní doprava nad 3,5 t a 1A3bii – Lehká užitková vozidla a se na celorepublikových emisích NO_X v roce 2019 podílely 38,1 %. Ze sektoru 1A1a – Veřejná energetika a výrobaVeřejnou energetikou a výrobou tepla bylo do ovzduší vneseno 20,5 % emisí NO_X (Obr. IV.3.10).Nově byly v celém období dopočteny emise sektoru Použití anorganických N-hnojiv, které se v roce 2019 na celkových emisích podílely 7,9 %.

Klesající trend emisí NO_X v období let 2010–2019 souvisí především s přirozenou obnovou vozového parku a se zavedením emisních stropů a přísnějších emisních limitů pro emise NO_X ze zdrojů v sektoru 1A1a – Veřejná energetika a výroba tepla (Obr. IV.3.11).

Podíl jednotlivých typů zdrojů na celkových emisích se liší podle konkrétní skladby zdrojů v dané oblasti. Produkce emisí NO_X je soustředěna především podél dálnic, komunikací s intenzivní dopravou, ve velkých městech a v krajích (Ústecký, Středočeský, Moravskoslezský), kde jsou umístěny významnější energetické výrobní celky.