1
1

IV.3 Oxidy dusíku (NOX)

IV.3.1 Znečištění ovzduší oxidy dusíku v roce 2020

Při sledování a hodnocení kvality venkovního ovzduší se pod termínem oxidy dusíku (NOX ) 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 NOX .

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.

Obr. IV.3.1 Roční průměrné koncentrace NO2 měřené na stanicích imisního monitoringu, 2020 [0,93 MB]

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.

Obr. IV.3.2 Pole roční průměrné koncentrace NO2, 2020 [0,77 MB]
Obr. IV.3.3 Pětiletý průměr ročních průměrných koncentrací NO2, 2016–2020 [0,79 MB]

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).

předměstské – 2020
městské – 2020
průmyslové – 2020 (v agl. O/K/F-M)
dopravní – 2020
venkovské – 2020
regionální – 2020
předměstské – 10letý průměr (2010–2019)
městské – 10letý průměr (2010–2019)
průmyslové v agl. O/K/F-M – 10letý průměr (2010–2019)
dopravní – 10letý průměr (2010–2019)
venkovské – 10letý průměr (2010–2019)
regionální – 10letý průměr (2010–2019)
IIIIIIIIIIIIIVIVVVVIVIVIIVIIVIIIVIIIIXIXXXXIXIXIIXII4536271890koncentrace [µg.m⁻³]
Stáhnout jako SVG
Stáhnout jako PNG
Stáhnout jako CSV
Obr. IV.3.4 Roční chod průměrných měsíčních koncentrací NO2 (průměry pro daný typ stanice), 2020

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 NOX (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 NOX byla připravena pomocí kombinace dat ze všech stanic měřících NOX a rozptylového modelu. Vyšší hodnoty koncentrací NOX 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 NOX vzhledem k imisnímu limitu pro ochranu ekosystémů a vegetace (Obr. IV.3.5).

Obr. IV.3.5 Pole roční průměrné koncentrace NOX , 2020 [0,92 MB]

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 NOX 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 NOX 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 NOX 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 NOX 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 %.

Obr. IV.3.6 19. nejvyšší hodinové koncentrace a roční průměrné koncentrace NO2 na vybraných stanicích, 2010–2020 [1,29 MB]
předměstské
městské
průmyslové v agl. O/K/F-M
dopravní
venkovské
regionální
IL rok
20102010201120112012201220132013201420142015201520162016201720172018201820192019202020204536271890koncentrace [µg.m⁻³]
Stáhnout jako SVG
Stáhnout jako PNG
Stáhnout jako CSV
všechny stanice
10letý průměr (2010-2019)
IL rok
20102010201120112012201220132013201420142015201520162016201720172018201820192019202020204036322824201612840koncentrace [µg.m⁻³]
Stáhnout jako SVG
Stáhnout jako PNG
Stáhnout jako CSV
Obr. IV.3.7 Roční průměrné koncentrace NO2 na jednotlivých typech stanic, 2010–2020
předměstské
městské
průmyslové v agl. O/K/F-M
dopravní
venkovské
regionální
IL 19. max. hod.
20102010201120112012201220132013201420142015201520162016201720172018201820192019202020202001831661481311149780624528koncentrace [µg.m⁻³]
Stáhnout jako SVG
Stáhnout jako PNG
Stáhnout jako CSV
všechny stanice
10letý průměr (2010-2019)
IL rok
2010201020112011201220122013201320142014201520152016201620172017201820182019201920202020200180160140120100806040200koncentrace [µg.m⁻³]
Stáhnout jako SVG
Stáhnout jako PNG
Stáhnout jako CSV
Obr. IV.3.8 19. nejvyšší hodinové NO2 na jednotlivých typech stanic, 2010–2020
venkovské
regionální
všechny stanice
10letý průměr ze všech stanic (2010-2019)
IL rok
20102010201120112012201220132013201420142015201520162016201720172018201820192019202020203024181260koncentrace [µg.m⁻³]
Stáhnout jako SVG
Stáhnout jako PNG
Stáhnout jako CSV
Obr. IV.3.9 Roční průměrné koncentrace NOX na jednotlivých typech stanic, 2010–2020

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 NOX pohybuje obvykle do 5 %, u některých chemicko-technologických procesů může podíl NO2 představovat až 100 % emisí NOX (Neužil 2012). Emise NOX s vyšším podílem NO2 (10–55 %) produkují dieselové motory (Carslaw et al. 2011).

Největší množství emisí NOX 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 NOX v roce 2019 podílely 38,1 %. Ze sektoru 1A1a – Veřejná energetika a výrobaVeřejnou energetikou a výrobou tepla bylo do ovzduší vneseno 20,5 % emisí NOX (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 %.

1A1a – Veřejná energetika a výroba tepla
1A3bi – Silniční doprava: Osobní automobily
1A4cii – Zemědělství, lesnictví, rybolov: Nesilniční vozidla a ostatní zdroje
3Da1 - Použití anorganických N-hnojiv
1A3biii – Silniční doprava: Nákladní doprava nad 3,5 tuny
1A4bi – Domácnosti: Vytápění, ohřev vody, vaření
1A3bii – Silniční doprava: Lehká užitková vozidla
1A2f – Spalovací procesy v průmyslu a stavebnictví: Minerální nekovové produkty
1A4ai – Služby, instituce: Spalovací stacionární zdroje
Ostatní
20.5%16.9%8.0%7.9%7.4%7.3%5.8%4.8%3.5%17.9%
Obr. IV.3.10 Podíl sektorů NFR na celkových emisích NOX, 2019

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

1A1a – Veřejná energetika a výroba tepla
1A3bi – Silniční doprava: Osobní automobily
1A4cii – Zemědělství, lesnictví, rybolov: Nesilniční vozidla a ostatní zdroje
3Da1 - Použití anorganických N-hnojiv
1A3biii – Silniční doprava: Nákladní doprava nad 3,5 tuny
1A4bi – Domácnosti: Vytápění, ohřev vody, vaření
1A3bii – Silniční doprava: Lehká užitková vozidla
1A2f – Spalovací procesy v průmyslu a stavebnictví: Minerální nekovové produkty
1A4ai – Služby, instituce: Spalovací stacionární zdroje
Ostatní
20102010201120112012201220132013201420142015201520162016201720172018201820192019300240180120600emise [kt]
Stáhnout jako SVG
Stáhnout jako PNG
Stáhnout jako CSV
Obr. IV.3.11 Celkové emise NOX, 2010–2019

Podíl jednotlivých typů zdrojů na celkových emisích se liší podle konkrétní skladby zdrojů v dané oblasti. Produkce emisí NOX 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.