Modelové hodnocení kvality ovzduší na území hl. m. Prahy (projekt ATEM)

Informace z ročenky Praha životní prostředí 2007

(Informace z ročenky Praha životní prostředí 2007)

Projekt „Modelové hodnocení kvality ovzduší na území hl. m. Prahy“ (projekt ATEM) probíhá na území Prahy již od roku 1992. V roce 1994 byla dokončena tzv. základní úroveň projektu, následně byla emisní a imisní situace v Praze aktualizována vždy ve dvouletých cyklech. Výstupy těchto hodnocení jsou pravidelně užívány pro potřeby orgánů města a městských částí nebo pro aktuální hodnocení vlivu všech předpokládaných změn v území na kvalitu ovzduší.

V průběhu roku 2006 byla na základě nejaktuálnějších dostupných podkladů (2005) kompletně aktualizována emisní bilance všech zdrojů znečištění a následně byly provedeny nové výpočty imisní situace pro celou Prahu. Aktualizace A6 – 2006 navazuje na předchozí etapy modelového hodnocení, zahrnuje metody výpočtů vyvinuté a ověřené v období 2000–2006. Cílem průběžných aktualizací projektu je jednak podávat pravidelné informace o vývoji kvality ovzduší na území města a současně poskytovat podklady pro hodnocení změn v území pomocí variantních modelových výpočtů (VMV). Tímto způsobem umožňuje systém ATEM propojení aktuálních informací o emisní bilanci zdrojů znečištění i celkovém imisním zatížení území (tzv. imisní pozadí) s účinnými nástroji pro vyhodnocení dopadů investičních a koncepčních záměrů i nápravných opatření na kvalitu ovzduší.

Jako modelové znečišťující látky byly v Aktualizaci A6 – 2006 hodnoceny suspendované částice frakce PM₁₀, oxid siřičitý, oxid dusičitý, oxidy dusíku, oxid uhelnatý a benzen. Významné je zejména zařazení částic PM₁₀, které byly poprvé hodnoceny v předešlé etapě. Na imisním zatížení PM₁₀ má významný podíl sekundární prašnost (zvířený prach), jejíž vyhodnocení nelze provést pomocí standardních modelových nástrojů. V roce 2003 byl proto v rámci samostatného projektu MHMP vypracován metodický postup pro hodnocení sekundární prašnosti, který umožnil plnohodnotně zahrnout částice PM₁₀ do modelového hodnocení kvality ovzduší.

Vyhodnocení imisní situace v Praze je provedeno v rozsáhlém souboru 8647 referenčních bodů, v pravidelné trojúhelníkové síti s roztečí 250 m. Referenční bod (RB) představuje místo v území, ve kterém jsou vypočteny charakteristiky znečištění ovzduší pro jednotlivé druhy znečišťujících látek. Kromě základních imisních hodnot (průměrné roční a maximální hodinové hodnoty) jsou ve všech bodech vyhodnoceny podíly bodových zdrojů, plošných zdrojů, dopravy a dálkového přenosu znečištění i další podrobné výstupy sloužící k detailním analýzám jednotlivých lokalit.

Celkově byly v rámci Aktualizace A6 – 2006 vyhodnoceny vstupní údaje pro 8391 bodových, plošných a liniových zdrojů znečišťování ovzduší, které jsou v projektu ATEM rozděleny do 4 skupin:

1. Bodové zdroje

872 velkých stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší (komínů) na území hl. m. Prahy (REZZO 1)
158 vybraných středních zdrojů (REZZO 2).

2. Plošné zdroje

2167 plošných zdrojů – čtverců 500 × 500 m, do nichž jsou agregovány emise z těchto zdrojů:
- střední zdroje REZZO 2 nezařazené mezi bodové zdroje (jedná se o 2943 středních zdrojů)
- evidované kotelny REZZO 3 (136 zdrojů)
- vytápění obytné zástavby (lokální topeniště)
- plošná spotřeba nátěrových hmot a rozpouštědel.

3. Automobilová doprava

4144 liniových úseků na území Prahy (automobilová doprava)
480 významných křižovatek, z toho 54 mimoúrovňových a 426 úrovňových
23 autobusových nádraží a terminálů MHD
183 čerpacích stanic PHM
14 portálů a výdechů tunelů (Mrázovka, Strahovský, Zlíchovský, Letenský a Těšnovský tunel)
360 velkých parkovišť a garáží.

4. Transfery

dálkový přenos znečišťujících látek ze zdrojů znečištění ovzduší mimo území hl. m. Prahy (včetně zahraničních).

Veškeré vstupní údaje i výsledky modelových výpočtů byly zpracovány v geografickém informačním systému (GIS). V rámci projektu ATEM je GIS považován za hlavní nástroj, který umožňuje zpracování, shromažďování, ověřování a archivaci dat s možností následného propojení do dalších informačních systémů města. Pomocí GIS může zpracovatel i uživatel např. sledovat a hodnotit zdroje znečištění i stav kvality ovzduší v dané lokalitě, určit oblasti, kde může docházet k překračování imisních limitů, získávat údaje pro posouzení dlouhodobých dopadů znečištěného ovzduší na zdraví obyvatel apod.

Zkušenosti s dosavadním využitím projektu ATEM prokázaly, že nejvýznamnější praktickou aplikací projektu jsou tzv. variantní modelové výpočty (VMV). Variantní modelové výpočty poskytují uživatelům základní podklad pro rozhodování v oblasti ochrany ovzduší. Umožňují hledat z více variant optimální a účinná řešení, jejichž budoucí přínos lze v předstihu objektivně posoudit. V následujícím přehledu jsou uvedeny nejčastěji se vyskytující úlohy:

vyhodnocení účinnosti nápravných opatření – např. instalace odlučovačů v technologických provozech, aplikace vodouředitelných barev místo organických rozpouštědel, výstavba silničních obchvatů, zvyšování plynulosti dopravy apod.
vyhodnocení očekávaného vlivu nových investic na kvalitu ovzduší, stanovení kritérií pro jejich výstavbu z hlediska imisního zatížení obyvatel
posouzení vlivů urbanistického rozvoje území na kvalitu ovzduší
posouzení dopadů investičních, urbanistických a koncepčních záměrů v etapě projektové přípravy (např. teplofikace území, změny palivové základny, výstavba komunikací, podpora MHD apod.)
vyhodnocení efektivnosti prostředků vynakládaných na zlepšení kvality ovzduší.

Výsledky modelových výpočtů

Výsledky modelových výpočtů podávají podrobné informace o současném stavu kvality ovzduší z pohledu šesti znečišťujících látek: oxidu siřičitého, oxidu dusičitého, oxidů dusíku, oxidu uhelnatého, benzenu a suspendovaných částic PM₁₀.

Stejně jako v předchozích letech je u průměrných ročních koncentrací oxidu siřičitého možné i v Aktualizaci 2006 zaznamenat na celém území Prahy nízké hodnoty imisní zátěže. Oproti minulé etapě byl z legislativy vypuštěn imisní limit:

v okrajových částech Prahy se hodnoty pohybují zpravidla pod hranicí 6 µg.m^-3. V centrální části města byly vypočteny hodnoty i přes 10 µg.m^-3
nejvyšší hodnoty (více než 10 µg.m^-3) byly vypočteny zejména v oblasti severovýchodně od Malešické teplárny, která je z hlediska emisí SO₂ nejvýznamnějším zdrojem na území města (podíl teplárny Malešice na celkových emisích SO₂ ze všech velkých zdrojů REZZO 1 činí cca 97 %)
další oblastí se zvýšenými koncentracemi je centrum města, zejména Nové Město, Vinohrady a přilehlé části Vršovic a Žižkova, kde se projevuje vliv vyšších emisí z plošných zdrojů, tedy vytápění obytné zástavby. V této lokalitě byly vypočteny hodnoty 8–10 µg.m^-3.

Hlavní podíl na imisní zátěži oxidu dusičitého má automobilová doprava, která je dominantním zdrojem oxidů dusíku na území Prahy (více než 80 % celkových emisí), naopak význam bodových a plošných zdrojů (průmysl a vytápění) se dlouhodobě průběžně snižuje. Podle výsledků emisní bilance došlo v posledních dvou letech k poklesu emisí z automobilové dopravy a to především z důvodu obměny vozového parku, který dokázal vyvážit vliv zvýšení intenzit automobilové dopravy.

Imisní limit s mezí tolerance je u průměrných ročních koncentrací oxidu dusičitého pro rok 2006 stanoven ve výši 48 µg.m^-3. Podle výsledků modelových výpočtů je imisní limit překročen především v následujících lokalitách:

okolí Barrandovského mostu
Jižní spojka v úseku Barrandovský most–Švehlova
ulice K Barrandovu v úseku přilehlém k Barrandovskému mostu
Nové Město a přilehlé části Vinohrad, Karlína, Holešovic, Smíchova a také v části Hradčan. Jedná se zejména o ulici Wilsonovu a její okolí a dále oblast od Legerovy ulice, přes Karlovo náměstí na Smíchov k jižnímu portálu Strahovského tunelu
nejbližší okolí cementárny v Radotíně
několik dalších samostatných bodů u silně dopravně zatížených křižovatek nebo komunikací (Kbelská x Cínovecká, Kbelská x Kolbenova, Průmyslová x Jižní spojka).

Nejvyšší hodnoty průměrných ročních koncentrací NO₂ v rozmezí 60–80 µg.m^-3 lze očekávat v širším okolí Barrandovského mostu, Jižní spojky (úsek Na strži–Chodovská), v okolí cementárny v Radotíně a také v centrální části města (ulice Wilsonova v úseku od Křižíkovy ulice po Rohanské nábřeží). V nejvíce zatížených lokalitách byly vypočteny i hodnoty přes 80 µg.m^-3.

Koncentrace v rozmezí 40–60 µg.m^-3 byly vypočteny jednak podél celého úseku Jižní spojky od Barrandovského mostu po křížení s ulicí 5. května a dále ke křížení s Průmyslovou, dále pak v centrální části Prahy, v souvislé oblasti zahrnující téměř celé Nové Město, Staré Město s Josefovem a také přilehlé části Nuslí, Vinohrad, Žižkova, Karlína, Holešovic, Hradčan, Malé Strany a Smíchova. Lokálně byly stejné hodnoty vypočteny také v oblastech křížení kapacitních komunikací jako například Průmyslová x Poděbradská nebo Cínovecká x Kbelská.

Zvýšené hodnoty maximálních hodinových koncentrací oxidu dusičitého lze očekávat zejména podél hlavních komunikací a v blízkém okolí nejvýznamnějších bodových zdrojů. Překročení imisního limitu 240 µg.m^-3 bylo vypočteno zejména v okolí Jižní spojky a Barandovského mostu, Brněnské, dále pak v centrální části města (podél severojižní magistrály, ulice Milady Horákové a ulice Plzeňská), v prostoru křížení Jižní spojky a Průmyslové a také v širokém okolí cementárny Radotín.

Oxidy dusíku, jako suma koncentrací oxidu dusnatého a oxidu dusičitého, mají v současné době zaveden limit pouze pro ochranu přírodních ekosystémů, a to pro roční průměr ve výši 30 µg.m^-3. Pro ochranu zdraví byl zaveden imisní limit pouze pro koncentrace NO₂. Na území hl. m. Prahy zasahuje v jihozápadní části města Chráněná krajinná oblast Český kras. Část území Prahy, na které platí imisní limit pro ochranu ekosystémů, má rozlohu cca 335 ha a zasahuje na území Zadní Kopaniny a Radotína. Prostorové rozložení imisních pásem NO_x je obdobné jako v případě průměrných ročních koncentrací oxidu dusičitého:

Nejvyšší koncentrace byly vypočteny v blízkosti Barrandovského mostu a Jižní spojky. V okolí těchto komunikací lze očekávat hodnoty přes 150 µg.m^-3. Hodnoty přes 150 µg.m^-3 byly vypočteny také v blízkém okolí cementárny Radotín.
Téměř v celé centrální části města byly vypočteny koncentrace přesahující 50 µg.m^-3.
Na území CHKO Český Kras, které zasahuje do Prahy se koncentrace podle výsledků modelových výpočtů pohybují v rozmezí 20–82 µg.m^-3 v závislosti na vzdálenosti od cementárny Radotín.

Oxid uhelnatý je jedna z nejběžnějších znečišťujících látek v ovzduší, která vzniká při spalování uhlíkatých materiálů. Charakteristické jsou pro něj také vysoké hodnoty tzv. přírodního pozadí, tj. úrovně koncentrací CO vzniklých bez působení antropogenních zdrojů znečišťování:

Na většině území (s výjimkou širšího centra města) se koncentrace pohybují pod hranicí 600 µg.m^-3.
Nejvyšší hodnoty (přes 800 µg.m^-3) lze očekávat v centru Prahy, zejména na území Nového Města a v části Holešovic, Smíchova, Vinohrad, Žižkova a Karlína. Zvýšené koncentrace CO jsou zde způsobeny horší plynulostí dopravy a velkým soustředěním silně zatížených úrovňových křižovatek, které patří mezi charakteristické zdroje emisí oxidu uhelnatého, jak je patrné i z rozložení modelového pole.

Imisní pole benzenu, respektive jeho prostorové rozložení je nejvíce ovlivněno dopravou a lokálním vytápěním na tuhá paliva. Vliv automobilové dopravy se však u benzenu projevuje poněkud odlišným způsobem než např. u oxidu dusičitého. Charakteristický je nárůst koncentrací směrem do centra a nižší hodnoty podél kapacitních okružních silnic. To je způsobeno tím, že emise benzenu jsou vyšší na úsecích s nízkou rychlostí a zhoršenou plynulostí dopravy, u organických látek mají (v porovnání s NO_x) mnohem větší vliv studené starty, které působí nejvíce v husté obytné zástavbě a nejméně na okružních silnicích. Na emisích benzenu se také jen velmi málo podílejí těžké nákladní automobily, které naopak silně přispívají k nárůstu emisí NO_x. Podíl těžké nákladní dopravy je přitom největší na kapacitních trasách a nejmenší v centru, kde je tato kategorie vozidel regulována. Imisní limit pro roční koncentrace benzenu byl pro rok 2006 stanoven na 9 µg.m^-3.

Nejvyšší koncentrace (více než 5 µg.m^-3) lze podle výsledků modelových výpočtů očekávat v centrální části města v prostoru mezi ulicemi Ječná, Žitná, Sokolská a Karlovým náměstím, dále pak v oblasti mezi Štefánikovým mostem a Těšnovským tunelem a také v okolí křižovatky ulic Svatovítská a Milady Horákové.
Hodnoty mezi 3 až 5 µg.m^-3 je možné očekávat v souvislé oblasti od Janáčkova nábřeží přes Vltavu, Karlovo náměstí k Tylovu náměstí a dále směrem k Václavskému náměstí, podél Wilsonovy ulice, přes Hlávkův most až k nábřeží kapitána Jaroše. Lokálně byly vypočteny obdobné hodnoty také v oblasti mezi ulicí Milady Horákové a nábřežím Edvarda Beneše, mezi Vítězným náměstím a ulicí Milady Horákové, v okolí ulice Veletržní v Holešovicích a také v oblasti napojení Modřanské ulice na Barrandovský most. Koncentrace vyšší než 2 µg.m^-3 byly vypočteny prakticky v celém širším centru Prahy.
Na okrajích města byly vypočteny koncentrace benzenu mezi 0,5 a 1,0 µg.m^-3, se zvýšenými hodnotami v oblastech s vyšším podílem tuhých paliv (Suchdol, Radotín, Řeporyje a další).

Znečištění ovzduší jemnými suspendovanými částicemi frakce PM₁₀ je možné v současné době považovat za jeden z nejvýznamnějších problémů ochrany ovzduší v Praze.

Jak již bylo uvedeno, úroveň koncentrací suspendovaných částic závisí nejen na emisích ze spalovacích a technologických zdrojů v zájmovém území a přenosu z okolních oblastí, ale také na množství prachu zvířeného větrem, dopravou, při výstavbě apod. – jedná se o tzv. sekundární prašnost. Množství zvířeného prachu se v území výrazně mění v závislosti na velkém množství lokálních podmínek, jako je typ povrchu, způsob využití dané plochy, údržba pozemků, čištění komunikací, rychlosti větru atd. U významných zdrojů sekundární prašnosti pak mohou být koncentrace PM₁₀ podstatně vyšší, než udávají klasické modelové výpočty. Z tohoto důvodu byl v roce 2003 vypracován metodický projekt, zaměřený na posouzení vlivu sekundární prašnosti a stanovení celkové úrovně imisní zátěže částic PM₁₀ na území Prahy. Navržený metodický postup pak byl využit i v posledních 2 etapách aktualizací.

Nejvyšší vypočtené hodnoty průměrných ročních koncentrací suspendovaných částic frakce PM₁₀ dosahují 60 až 80 µg.m^-3 (lokálně i přes 80 µg.m^-3) a byly vypočteny podél nejvíce dopravně zatížených komunikací (Barrandovský most, Jižní spojka mezi Vídeňskou a Záběhlickou, Brněnská na Chodově, křižovatka Jižní spojky s Průmyslovou).
Obdobné koncentrace PM₁₀ (60 až 80 µg.m^-3) se vyskytují také na plochách, kde se vysoké dopravní zatížení spojuje se zvýšenou úrovní sekundární prašnosti (např. areály nákupních center na Zličíně u Pražského okruhu) nebo v okolí provozů jako je kamenolom Řeporyje, který se nachází nedaleko Pražského okruhu a jehož roční emise PM₁₀ se pohybuje na úrovni 73 tun.
Hodnoty v rozmezí 40–60 µg.m^-3 je možné očekávat podél všech kapacitních komunikací (Jižní spojka v souvislém úseku od Barrandovského mostu přes křížení s ulicí 5. května po Průmyslovou a dále podél Východní spojky, Strakonická, K Barrandovu, Pražský okruh, Kbelská, Wilsonova).
Koncentrace PM₁₀ v rozsahu mezi 30 a 40 µg.m^-3 je možné očekávat již na většině plochy v centru Prahy i na dalších plochách v širším okolí kapacitních komunikací. Koncentrace v rozmezí 25–30 µg.m^-3 zasahují již na většinu ostatních ploch (i na okrajích hlavního města).