Ovzdušie

Portál: E-learningový vzdelávací portál Slovenskej poľnohospodárskej univerzity v Nitre
Kurz: Kurz monitoringu zložiek životného prostredia
Kniha: Ovzdušie
Vytlačil(a): Hosťovský používateľ
Dátum: pondelok, 29 apríla 2024, 01:52

1. Imisie

Imisie sú súhrn látok (energií) unikajúcich alebo vypúšťaných do prostredia, prípadne jeho zložiek pôsobiacich na tieto zložky (obvykle známe ako „znečistenie“). Imisie sú fyzikálne v čase a priestore veľmi premenlivé. Môže ísť o látky tuhé, kvapalné alebo plynné, pričom v atmosfére ide o formu aerosólu, takže tuhé alebo kvapalné jemné častice sú rozptýlené do ovzdušia. Imisie sa vyjadrujú v zásade dvojakou formou:

  • ako koncentrácia (podiel v priestorovej jednotke ovzdušia),
  • ako spad (na jednotku plochy).

Peřina (1984) takisto skonštatoval, že koncentrácia nie je ekofyziologicky úplne vyhovujúcim kritériom, pretože napr. poškodenie rastliny nie je funkciou iba koncentrácie, ale i imisného toku, totiž prúdu vzduchu danej koncentrácie. Pri spade sa rozoznávajú dve základné formy, a to suchý a mokrý spad.

Suchý spad je daný jednak sedimentáciou (častice pomerne väčších rozmerov) a jednak absorpciou plynov pôdou, vegetáciou, vodnými telesami atď.

Mokrý spad je množstvo látok, ktoré sa dostane na povrch (napr. pôdy, vegetácie atď.) so zrážkami. Pritom ide o dva základné pochody:

  • podoblačné vymývanie,
  • kondenzáciu v oblakoch.

Imisie sú charakterizované množstvom a pôsobením znečisťujúcich látok na prostredie a sú vlastne dôsledkom ich emisie do ovzdušia. Je to koncentrácia škodliviny v ovzduší (napr. v µg . m-3 alebo v mg . m-3) v mieste jej pôsobenia na receptor (človek, rastlina, materiál).

Podľa skupenstva môžu byť imisie:

  • plynné – exhaláty, napr. SO2, CO, CO2, H2S, NOx a mnoho ďalších,
  • kvapalné – napr. H2SO4 a ďalšie,
  • pevné – polietavý prach, resp. popolček, azbestové vlákna, peľ a ďalšie.

2. Rozdelenie znečisťujúcich látok

Ľudské aktivity najrôznejšieho typu ovplyvňujú kvalitatívne aj kvantitatívne charakteristiky všetkých zložiek prostredia. Na znížení kvality ovzdušia sa môžu podieľať najmä cudzorodé látky unikajúce do ovzdušia ako antropogénne artefakty (napr. nové syntetizované zlúčeniny), ale aj v prostredí obvyklé látky v množstvách a koncentráciách, ktoré nie sú považované za prirodzené, alebo ktorých prirodzený výskyt vo väčších množstvách alebo vyšších koncentráciách je viazaný na ojedinelý prípad alebo špecifickú lokalitu (sopečné erupcie, epizódy výronu plynu alebo aerosólu, prašné búrky a pod.) (Pokrývková et al., 2017).

Nepriaznivé ovplyvňovanie sa môže prejavovať rôznymi spôsobmi, preto sa znečisťujúce látky rozdeľujú podľa rôznych hľadísk:

  • podľa skupenstva – tuhé, kvapalné, plynné,
  • podľa miesta vzniku – primárne, sekundárne a iné,
  • podľa miery škodlivosti – biologický účinok,
  • podľa chemického zloženia,
  • podľa fyzikálnych vlastností – elektrické, magnetické vlastnosti a pod.,
  • podľa technického hľadiska - podľa odvetvia, v ktorom vznikajú,
  • podľa pôvodu – prirodzené, umelé (Králiková et al., 2013).

Znečisťujúce látky, pre ktoré sa určujú emisné limity sú:

  • tuhé znečisťujúce látky (TZL) – sú rozdelené do troch podskupín:

  1. podskupina zahŕňa TZL vyjadrené ako častice PM2,5 (Particulate Matter), jedná sa o jemné tuhé častice s aerodynamickým priemerom rovným alebo menším ako 2,5 μm,
  2. podskupina zahŕňa TZL vyjadrené ako častice PM10 (Particulate Matter), sú drobné pevné alebo kvapalné častice rozptýlené vo vzduchu, ktoré dosahujú priemerné veľkosti od menej ako 10 nanometrov až nad 100 mikrometrov,
  3. podskupina je vyjadrená ako suma všetkých častíc nachádzajúcich sa v ovzduší  - TZL,

  • tuhé anorganické znečisťujúce látky vyjadrené ako prvok alebo zlúčenina,
  • znečisťujúce látky vo forme plynov a pár:

  1. plynné anorganické látky,
  2. organické plyny a pary,

  • znečisťujúce látky s osobitým charakterom:

  1. znečisťujúce látky s karcinogénnym účinkom,
  2. perzistentné organické zlúčeniny (POP′s),
  3. pachové látky (Príloha č. 2 k vyhláške č. 410/2012 Z. z.).

Znečisťujúce látky spôsobujúce skleníkový efekt:

  • oxid uhličitý (CO2),
  • metán (CH4),
  • oxid dusný (N2O),
  • fluórované uhľovodíky (HFC),
  • plnofluórované uhľovodíky (PFC),
  • fluorid sírový (SF6) (Príloha č. 2 k zákonu č. 572/2004 Z. z.).

Morfologické členenie znečisťujúcich látok je podľa prejavov a účinkov týchto látok na ľudské zdravie, ekosystémy, materiály až po globálne terestrické účinky skleníkových plynov vrátane ich prekurzorov. Pričom zoznam rozhodujúcich znečisťujúcich látok je ponechaný.

Podľa EPA (2004) sú šiestimi všeobecnými znečisťovateľmi ovzdušia (Six Common Air Pollutants) SO2, NOx, PM, CO, O3 a Pb. U týchto látok sa sledujú účinky suchej a mokrej depozície na prírodné a umelé ekosystémy – škody spôsobené na vode, pôde, živočíchoch, rastlinstve, dôsledky znižovania prehľadnosti atmosféry (priepustnosti žiarenia), škody na materiáloch, stavbách a kultúrnych pamiatkach, účinok na ľudské zdravie (kardiovaskulárne efekty, respiračné problémy, kožné alergie a vplyv na centrálny nervový systém).

Podľa uvádzaného súvisí stanovovanie limitných koncentrácií znečisťujúcich látok v ovzduší pre sledované skupiny v porovnaní s ich prirodzenými obsahmi (prírodnými), resp. pozaďovými koncentráciami (Braniš, 2009).


2.1. Znečisťujúce látky na účely hodnotenia a riadenia kvality ovzdušia

Znečisťujúce látky na účely hodnotenia a riadenia kvality ovzdušia obsahuje zákon č. 137/2010 Z. z. o ovzduší v prílohe č. 1.

Oxid siričitý

Patrí k typickým a najčastejším zložkám emisií. Oxid siričitý je plyn, ktorý reaguje s vodnými parami za vzniku kyseliny. Jeho účinky na ľudský organizmus sa odvíjajú práve z tejto vlastnosti, nakoľko pôsobí dráždivo na dýchacie cesty a očné spojivky. Navyše jeho vdychovanie spôsobuje zužovanie priedušiek. V ovzduší ho možno zmyslami vnímať už pri koncentráciách 0,88 až 2,92 mg.m-3. Pri dlhodobom pôsobení vyšších koncentrácií na človeka bol zistený vyšší výskyt a dlhšie trvanie ochorení dýchacích ciest, najmä u detí. Najcitlivejší sú na jeho pôsobenie alergici a osoby s ochoreniami dýchacej sústavy. Na zvýšené koncentrácie tohto plynu v ovzduší tiež reagujú veľmi malé deti, starí ľudia a tehotné ženy. Jeho zvýšené koncentrácie spravidla bývajú sprevádzané výskytom ďalších škodlivín, ako sú prach a oxidy síry. Oxid siričitý vzniká pri spaľovaní fosílnych palív, ľahko sa oxiduje na SO3, s amoniakom vytvára siričitany, SO3 reaguje s vodou za vzniku kyseliny sírovej (aerosól) - hlavnej príčiny zvyšovania kyslosti prostredia (acidifikácia). Koncentrácia SO2 v čistej atmosfére nepresahuje hodnotu 0,5 µg.m-3. Pre znečistenú atmosféru sa údaje pohybujú v rozsahu 524 - 2620 µg.m-3. Stredný čas zotrvania SO2 v čistej atmosfére je 2 – 6 dní. V tomto časovom intervale sa môže premiestniť až na vzdialenosť 1000 km. Prevažná časť však okamžite po tom, čo sa dostáva do atmosféry, začína reagovať s prítomnými komponentmi. Atmosférické reakcie SO2 možno v podstate rozdeliť do troch typov:

  • fotolýza SO2,
  • reakcie voľných radikálov s SO2,
  • reakcie na povrchu tuhých častíc alebo rozpúšťanie SO2 v kvapkách vody a nasledujúca reakcia vo vodnej fáze.
Oxid dusičitý a oxid dusnatý (oxidy dusíka)

Z emisií zlúčenín dusíka, ktoré sa dostávajú do atmosféry, sú najdôležitejšie oxidy dusíka (N2O, NO a NO2), ďalej zlúčeniny NH3, NH4+ a NO3-. Okrem biologických procesov vzniká pri spaľovaní fosílnych palív (pri vysokých teplotách nad 2000 °C), NO v ovzduší ľahko oxiduje na NO2, ktorý je toxický, reaguje s vodou za vzniku kyseliny dusičnej - ďalšej príčiny acidifikácie prostredia, významne sa podieľa na fotochemickom vzniku prízemného ozónu. Až 50 % oxidu dusičitého pochádza z automobilovej dopravy, významných zdrojom je spaľovanie zemného plynu.

Oxid dusičitý je dráždivý plyn, ktorý pôsobí na dýchacie cesty a spôsobuje ich zužovanie. Na vyššie koncentrácie oxidu dusičitého v ovzduší reagujú najmä astmatici a osoby s primárnym ochorením dýchacej sústavy. Citlivejšie sú aj malé deti a starí ľudia. V prípade vzostupu koncentrácií oxidov dusíka v ovzduší (najmä v situáciách zhoršenia rozptylových podmienok, kedy v ovzduší spravidla stúpajú aj koncentrácie oxidov síry a prachu) je vhodné, aby sa citlivé osoby vyvarovali:

  • dlhodobého pobyt vonku,
  • zvýšenej námahy vonku (najmä športovej činnosti),
  • dlhodobého vetrania obytných miestností, kde sa zdržiavajú.

Expozícia vysokým koncentráciám môže viesť až ku vzniku pľúcneho edému.

V porovnaní s koncentráciami oxidov síry, ktoré na našom území rapídne klesali v 80-tych rokoch, u NOX je pokles menej viditeľný z dôvodu zvýšeného množstva plynu ako spaľovaného média a najmä, v súvislosti s O3, automobilizmom (v minulosti to boli technologické procesy a vysokotepelné spaľovanie s väzbou vzdušného dusíka).

Častice PM10 a PM2,5

Súčasná odborná literatúra a legislatíva rozoznáva PM (Particulate Matter) PM2,5 a PM10. Polietavý prach predstavuje sumu častíc rôznej veľkosti, ktoré sú voľne rozptýlené v ovzduší. Ich pôvod je v rôznych technologických procesoch, uvoľňujú sa najmä pri spaľovaní tuhých látok a sú obsiahnuté aj vo výfukových plynoch motorových vozidiel. Do ovzdušia sa však dostávajú aj vírením častíc usadených na zemskom povrchu (sekundárna prašnosť).

Zdravotná významnosť prachu závisí od veľkosti častíc. Zatiaľ čo väčšie častice (nad 10 μm) môžu spôsobiť iba podráždenie horných dýchacích ciest s kašľom a kýchaním a dráždenie očných spojiviek, menšie častice sa dostávajú až do dolných dýchacích ciest a častice s rozmerom pod 2,5 μm môžu prestupovať do pľúcnych alveol a buď sa usadzovať v pľúcach alebo aj prenikať do krvného obehu. Z tohto aspektu delíme ukazovateľ prašnosti na celkovú prašnosť (TSP), častice pod 10 μm (PM10) a častice pod 2,5 μm (PM2,5). Zvýšená prašnosť v ovzduší všeobecne pôsobí dráždivo na dýchacie cesty a spravidla sa vyskytuje spolu s ďalšími škodlivinami, ako sú oxid siričitý alebo oxidy dusíka. Z odborných zdravotníckych štúdií vyplynulo, že v lokalitách s vysokým a dlhodobým výskytom zvýšených koncentrácií malých prachových častíc v ovzduší sa zisťuje zvýšená úmrtnosť obyvateľov na ochorenia dýchacej a srdcovo-cievnej sústavy. Za citlivé skupiny populácie sa považujú astmatici, osoby s ochoreniami dýchacej sústavy a srdcovo-cievnej sústavy, veľmi malé deti a starí ľudia. V dobe zvýšenej prašnosti v ovzduší sa pre citlivé skupiny populácie odporúčajú opatrenia na obmedzenie expozície, t.j.:

  • obmedzenie pobytu vonku a obmedzenie fyzickej aktivity vonku,
  • skrátenie vetrania obytných miestností.

Olovo

Olovo patrí k ťažkým kovom, ktoré sa dostávajú do organizmu v najväčšej miere tráviacou sústavou prostredníctvom potravín. Vstrebávanie dýchacím traktom je zložitejšie, ale pri vyšších koncentráciách olova v ovzduší i táto cesta vstupu môže byť významná. Olovo sa z organizmu ťažko vylučuje a ukladá sa najmä do kostí. Pri dlhodobej expozícii olovom sa zisťujú poruchy krvotvorby, tráviacich funkcií a svalovej činnosti. Pri expozícii malých detí bolo zistené oneskorovanie vývoja a pokles ich inteligencie. U olova neboli preukázané karcinogénne vlastnosti. Vzhľadom na prechod na bezolovnaté benzíny sa odstránil jeden z najvýznamnejších zdrojov olova v životnom prostredí. Najcitlivejšou populačnou skupinou sú malé deti, ktoré by mali byť najviac chránené pred expozíciou olovom.

Ozón

Ozón (trojatómové molekuly kyslíka) je plyn veľmi dobre rozpustný vo vode, so silnými oxidačnými vlastnosťami, ktorý má akútne i chronické účinky na zdravie. Akútne účinky sa môžu spozorovať u citlivých osôb už od koncentrácií, ktoré prekračujú limitnú hodnotu (t.j. 180 μg.m-3) vo forme dráždenia očí, nosu a hrdla, pocitov tlaku na prsiach, kašľu a bolesti hlavy. U astmatikov môže vyvolávať záchvaty a príznaky z dráždenia dýchacích ciest. Chronické účinky je možné očakávať pri opakovanom a dlhodobom vystavovaní organizmu účinkom ozónu a môžu sa prejavovať zápalovými ochoreniami dýchacích ciest a pľúc, zmenami v zložení krvi, zvýšením pohotovosti na alergickú reakciu, poruchami odolnosti organizmu. K najcitlivejším skupinám populácie na ozón patria starí ľudia, osoby s ochoreniami dýchacej a srdcovo-cievnej sústavy, alergici a astmatici, veľmi malé deti a tehotné ženy. Pre obmedzenie zbytočnej expozície ozónu v dňoch so zvýšenými koncentráciami prízemného ozónu v ovzduší je vhodné zabezpečiť tieto opatrenia:

  • obmedziť dobu pobytu vonku,
  • skrátiť vetranie obytných miestností,
  • obmedziť fyzickú námahu vonku (fyzická práca, športové aktivity),
  • nevykonávať aktivity, pri ktorých dochádza k úniku iných škodlivín do ovzdušia (natieranie, lepenie, brúsenie, prášenie, fajčenie, voľné spaľovanie).

Obmedzenia je potrebné dodržiavať a aktivity časovo obmedzovať tým viac, čím vyššie sú koncentrácie ozónu v ovzduší a čím rizikovejší z hľadiska zdravia sú exponovaní jedinci.

Benzén

Benzén je cyklický uhľovodík a aj ako kvapalina sa odparuje do ovzdušia. Ide o toxickú látku a pri vdychovaní sa dobre vstrebáva a dostáva cez pľúca do krvi. Pri dlhodobom pôsobení vyšších koncentrácií benzén poškodzuje tvorbu červených krviniek, pečeň a zhoršuje imunitu (obranyschopnosť organizmu). Navyše ide o dokázaný karcinogén, ktorý môže u exponovaných osôb viesť po dlhšej dobe k vzniku zhubnej leukémie. Podľa výsledkov doterajších výskumov sú najcitlivejšie na benzén deti do 12 rokov života, tehotné ženy a mladé ženy. Vzhľadom na to, že benzén je typickou škodlivinou z automobilovej dopravy (je súčasťou benzínov a je obsiahnutý vo výfukových plynoch motorových vozidiel), ochranným opatrením je minimalizácia pobytu detí a citlivých osôb v miestach jeho zvýšeného výskytu, t.j. na frekventovaných križovatkách, na benzínových čerpacích staniciach, ale aj v motorových vozidlách.

Oxid uhoľnatý

Oxid uhoľnatý je toxický plyn, ktorý vzniká pri nedokonalom spaľovaní a je súčasťou výfukových plynov motorových vozidiel. Jeho najvýznamnejším zdrojom pre človeka je však fajčenie. Je toxický a preniká do krvi dýchacím traktom, viaže sa na červené krvné farbivo za vzniku tzv. karboxylhemoglobínu, čím stráca schopnosť prenosu kyslíka. Následkom je znížený prívod kyslíka do tkanív. Organizmus však dokáže tolerovať pomerne vysoké koncentrácie bez príznakov zdravotného poškodenia. Vysoké hodnoty karboxylhemoglobínu boli napr. zistené v krvi fajčiarov. Na oxid uhoľnatý sú najcitlivejšie tehotné ženy a ich plody, ďalej malé deti, osoby s ochoreniami srdcovo-cievneho aparátu a staré osoby. Tieto osoby by sa mali vyvarovať aktívneho fajčenia, dlhodobého pobytu v zafajčených priestoroch a miestach s vysokou koncentráciou splodín z cestnej dopravy.

Polycyklické aromatické uhľovodíky (benzo(a)pyrén)

Polyaromatické uhľovodíky (PAH)) je skupina plynných látok, ktorá vzniká najmä pri spaľovacích procesoch, výrobe ropných produktov a tiež je obsiahnutá vo výfukových plynoch spaľovacích motorov. Uvoľňujú sa i pri fajčení. Látky majú schopnosť dlhodobého pretrvávania v živých organizmoch. Niektoré z tejto skupiny látok sú dokázané karcinogény, napr. typický predstaviteľ benzo-a-pyrén. Najväčšie množstvo týchto látok sa dostáva do tela z potravín a vylučuje sa črevom, čo vedie k riziku vzniku rakoviny čriev. Znečistenie ovzdušia oxidmi síry a dusíka zvyšuje karcinogenitu PAH pri vstupe do pľúc, a tým aj zvyšuje riziko vzniku rakoviny pľúc. Okrem všeobecne citlivejších skupín populácie (malé deti, tehotné ženy, choré osoby) nie je možné bližšie špecifikovať ďalšie citlivé populačné skupiny. Osobitná ochrana pred expozíciou, okrem nefajčenia a kontroly potravín a zdrojov emisií, nie je reálna. Pri zhoršení rozptylových podmienok je vhodné dodržať ochranné opatrenia, t.j. obmedzenie pobytu a aktivít vonku a skrátenie vetrania miestností.

Kadmium

Kadmium je kov nerozpustný vo vode, ktorý sa vyskytuje v rudách a v pôde. Okrem samotného prvku je nebezpečný i jeho oxid, ktorý vzniká najmä pri tavení. Najvýznamnejšou cestou vstupu do organizmu sú potraviny, k jeho vdychovaní dochádza najmä pri fajčení a z emisií z dopravy a priemyslu. Kadmium je toxická látka, ktorá sa dlhodobo ukladá v organizmoch a jej zvýšené hodnoty môžu spôsobiť poruchy funkcie pľúc a poškodenie obličiek. Kadmium je dokázaný karcinogén, ktorý pri dlhodobej expozícii vysokým dávkam môže vyvolať vznik rakovinových nádorov. Citlivejšie na pôsobenie kadmia sú osoby, ktoré majú poškodené cieľové orgány, t.j. ochorenia pľúc, obličiek a pečene. Všeobecne sú citlivejšie malé deti. Ochrana pred expozíciou kadmiom je najmä v zábrane fajčenia a pobytu v zafajčenom prostredí a kontrole potravín. Z hľadiska ovzdušia je vhodné obmedzovať pobyt v prostredí zamorenom emisiami motorových vozidiel, resp. v okolí priemyslu so spracovaním kovov a výroby plastov a farbív.

Arzén

Arzén je jedovatý kov, ktorý sa uvoľňuje pri výrobe iných kovov (olova, striebra, medi, železa a i.) a pri spaľovaní uhlia. Využíva sa pri výrobe prostriedkov na ochranu rastlín, pri výrobe liekov a v sklárstve. Jeho významným individuálnym zdrojom je fajčenie. Dlhodobé vstrebávanie malých dávok vedie k chronickej otrave za vzniku poškodenia kože, nervových príznakov a poškodenia krvitvorby. Arzén je dokázaný karcinogén, ktorý vyvoláva pri dlhodobej expozícii vyšším koncentráciám (spravidla v pracovnom prostredí) rakovinu kože a pľúc. Zvýšenú citlivosť môžeme očakávať u malých detí, tehotných žien a chorých osôb. Ochrana je v kontrole poľnohospodárskych postupov, spaľovaní ušľachtilejších palív, odlučovaní spalín z komínových výduchov a kontrole potravín. Individuálna ochrana (okrem nefajčenia) nie je reálna.

Nikel

Nikel je kov, ktorý sa uvoľňuje do ovzdušia pri výrobe kovu a jeho zliatin. Je súčasťou potravín a patrí k zdravotne dôležitým prvkom. Zažívacím traktom sa však ťažko vstrebáva. Jeho nadmerný príjem môže viesť k vzniku alergií, poškodeniu pľúc a najmä k vzniku nádorových ochorení - nikel je dokázaný karcinogén. Všeobecne najcitlivejšie sú malé deti a tehotné ženy, ďalej osoby s alergickými ochoreniami (astma, ekzémy) a ochoreniami pľúc. V rámci ochrany pred nadmerným príjmom niklu je potrebné sa vyvarovať fajčeniu a pobytu v zafajčených priestoroch. Rovnako sa zisťujú zvýšené hodnoty niklu v ovzduší mestských aglomerácií pri zhoršených rozptylových podmienkach. Ochrana pred príjmom niklu zo znečisteného ovzdušia je vo vyvarovaní sa pobytu v znečistenom prostredí a v obmedzení pobytu vonku pri zhoršených rozptylových podmienkach.

Ortuť

Ortuť je kov, ktorý sa za normálnej teploty odparuje. Je toxická, jej organické zlúčeniny sú ešte toxickejšie. Jej zdrojom v ovzduší sú spaľovacie procesy. Je obsiahnutá v morských sedimentoch a má schopnosť sa koncentrovať v morských živočíchoch. Ortuť má schopnosť sa kumulovať v tele človeka a viesť k toxickým prejavom s poškodením mozgu i periférnych nervov. Organické zlúčeniny ortuti môžu vyvolať postihnutie obličiek a tráviaceho traktu. Schopnosť vyvolať vznik zhubných nádorov u ortuti nebola zistená. Okrem všeobecne citlivejších skupín populácie (malé deti, tehotné ženy, choré osoby) nie je možné bližšie špecifikovať ďalšie citlivé populačné skupiny. Osobitná ochrana pred expozíciou, okrem kontroly potravín a pitnej vody, nie je reálna.

2.2. Ostatné znečisťujúce látky nachádzajúce sa v ovzduší organického pôvodu

Prchavé organické látky

Prchavé organické zlúčeniny (VOCs - Volatile Organic Compounds) sú významnou skupinou znečisťujúcich látok v ovzduší, ktoré boli nájdené v nižších vrstvách atmosféry všetkých veľkých miest a priemyselných oblastí. Kategórie VOCs zahŕňajú veľa rôznych zlúčenín, ktorých vytýčenie je často komplikované rozdielnymi definíciami a názvoslovím. K označeniu prchavých organických zlúčenín sa používajú ďalšie termíny ako napr. uhľovodíky (HCs), reaktívne organické plyny (ROGs) a nemetánové prchavé organické zlúčeniny (NMVOCs).

Prchavé organické látky sú definované niekoľkými spôsobmi:

  • definícia UN ECE: sú to všetky organické zlúčeniny antropogénneho pôvodu, iné ako metán, ktoré sú schopné vytvárať fotochemické oxidanty reakciou s NOx v prítomnosti slnečného žiarenia;
  • definícia US EPA: organické látky, ktorých tlak pary pri 20 °C sa rovná alebo je väčší než 0,13 kPa;
  • UK: organické zlúčeniny, ktoré sú v atmosfére vo forme plynu, ale v podmienkach nižšej teploty a nižšieho tlaku, než je normálny stav, sú kvapalné alebo pevné - také organické látky, ktorých tlak pary pri teplote 20 °C je menšia ako 760 torr (101,3 kPa) a viac ako l torr (0,13 kPa).

Toxické organické mikropolutanty (Toxic Organic Micropollutants - TOMPs)

TOMPs vznikajú pri nedokonalom spaľovaní palív. Zahŕňajú celý rad chemických látok, niektoré aj keď sú emitované vo veľmi malých množstvách, sú vysoko toxické a karcinogénne. Do tejto kategórie patria:

  • polyaromatické uhľovodíky - PAU (Polyaromatic Hydrocarbons - PAHs),
  • polychlórované bifenyly - PCBs (PolyChlorinated Biphenyls),
  • polychlórované dibenzo-p-dioxíny - PCDD (dioxíny),
  • polychlórované dibenzofurány - PCDF (furány).

TOMPs majú široké negatívne účinky, od rakoviny, oslabenia imunity po poruchy nervového systému a poruchy vývoja detí. Tieto znečisťujúce látky nemajú tzv. "prahové dávky", už minimálne množstvá môžu mať škodlivé účinky.

3. Zdroje znečistenia ovzdušia

Základné rozdelenie zdrojov znečistenia ovzdušia je delenie podľa vzniku na:

  • prírodné zdroje – majú svoj pôvod v prirodzených javoch a nie sú viazané na ľudskú činnosť,
  • antropogénne – umelé zdroje – dôsledok ľudskej činnosti (Králiková et al., 2013).

Podrobné rozdelenie prírodných a antropogénnych emisií (imisií) je znázornené na obr. 1, ktorý uvádza aj odvetvia, v ktorých znečisťujúca látka vzniká a konkrétny typ látky, ktorý dané odvetvie najbežnejšie produkuje.


Obr. 1 Rozdelenie emisií (imisií) podľa pôvodu (Streďanský et al., 2010)

Látky znečisťujúce ovzdušie môžeme rozdeliť podľa skupenstva. Podľa skupenstva môžeme rozdeliť látky znečisťujúce ovzdušie na plynné, kvapalné a tuhé. Toto delenie je veľmi dôležité predovšetkým z dôvodu rozdielnych princípov stanovovania, resp. merania znečisťujúcich látok a rozdielnych princípov ich odlučovania. Ako príklad možno uviesť aerosóly.

Podľa spôsobu, akým vznikajú, rozdeľujeme aerosóly na:

  • disperzné, vzniknuté drobením tuhých látok (prachové aerosóly),
  • kondenzačné, vzniknuté kondenzáciou vodnej pary alebo produktov tepelných procesov (hmly, dymov) (Čermák, 2008).

Podľa miesta definovania rozdeľujeme znečisťujúce látky v ovzduší na emisie, transmisie, imisie a depozície (obr. 2).


Obr. 2 Schéma LZO v rôznych štádiách vývoja (Braniš, 1994)

Emisiou označujeme znečisťujúcu látku v ovzduší v mieste, kde opúšťa proces (zdroj), ktorý ju generuje a rozptyľuje sa do prostredia (atmosféry).

Transmisiou označujeme znečisťujúcu látku v ovzduší počas doby, kedy sa nachádza v atmosfére, prekonáva rôzne fyzikálne a chemické premeny, ale nepôsobí na objekty biosféry (zjednodušene nepôsobí na zemský povrch).

Imisiou začíname označovať znečisťujúcu látku v ovzduší vo chvíli, kedy začne negatívne ovplyvňovať zemský povrch vo forme rozptýlenej v atmosfére (vzťažnou jednotkou koncentrácie je normálový meter kubický atmosféry).

Depozíciou označíme znečisťujúcu látku v ovzduší vo chvíli, kedy dôjde k jej zotrvačnému alebo gravitačnému odlúčeniu (depozícii) z atmosféry na zemský povrch (vzťažnou jednotkou koncentrácie je meter štvorcový zemského povrchu násobený časom depozície).

Podľa chemického zloženia rozdeľujeme znečisťujúcu látku v ovzduší veľmi komplikovane v dôsledku toho, že dnes existuje veľké množstvo zlúčenín, ktoré možno takto označiť, sú dôsledkom ako primárnych procesov (v zdroji), tak aj sekundárnych procesov (v atmosfére).

Bolo by možné urobiť rozdelenie napr. podľa:

  • skupiny látok majúcich spoločný prvok, znečisťujúcej látky v ovzduší na báze síry, na báze dusíka, na báze uhlíka a pod.
  • skupina látok, ktoré majú podobné negatívne účinky na biosféru a rôznych iných špecifikácií (Braniš, 1994).

V oblasti ochrany ovzdušia sa používajú dva základné pojmy: znečisťovanie a znečistenie ovzdušia. Pre vypúšťanie alebo vnášanie do atmosféry znečisťujúcej látky do ovzdušia (emisie)  sa používa pojem znečisťovanie ovzdušia. Tento pojem označuje činnosť alebo dej. Pojem znečistenie ovzdušia chápeme ako prítomnosť alebo obsah znečisťujúcej látky v ovzduší (imisie) v takej miere a dobe trvania, pri ktorej sa prejaví nepriaznivé ovplyvňovanie životného prostredia. Tento pojem označuje určitý stav, ktorý je dôsledkom pôvodného deja (Čermák, 2008).

4. Priame metódy merania znečistenia ovzdušia

V roku 1996 prijala Európska únia smernicu 96/62/EC (Rámcová smernica - FWD), ktorá definuje základné zásady a vymedzuje obecné požiadavky na hodnotenie a riadenie kvality ovzdušia v členských štátoch EÚ a predstavovala legislatívny rámec pre nasledujúce smernice, ktoré stanovujú limitné úrovne a špecifikujú detailné požiadavky týkajúce sa jednotlivých znečisťujúcich látok, deklarovaných rámcovou smernicou. V súčasnosti je platná rámcová smernica EÚ 2008/50/ES z 21. mája 2008 o kvalite okolitého ovzdušia a čistejšom ovzduší v Európe.

Základným cieľom monitorovania kvality ovzdušia je zhromažďovanie údajov, ktoré je možné použiť pre informovanie verejnosti, pre udržanie dobrej kvality ovzdušia a pre zlepšenie kvality ovzdušia na územiach s nadlimitnými úrovňami.

Základné ciele monitorovania ovzdušia sú stanovené Rámcovou smernicou EÚ 2008/50/ES nasledovne:

  • zaviesť jednotné postupy hodnotenia kvality ovzdušia na základe spoločných metód a kritérií,
  • získavať primerané informácie o kvalite vonkajšieho ovzdušia a zaistiť, aby tieto informácie boli dostupné verejnosti,
  • zachovať kvalitu vonkajšieho ovzdušia tam, kde je dobrá a v iných prípadoch ho zlepšiť.

Nástrojom na objektívne monitorovanie a hodnotenie kvality ovzdušia sú predovšetkým nasledovné objektívne údaje:

  • inventarizácia a monitorovanie emisií zo zdrojov znečistenia ovzdušia (národné emisné inventúry a monitorovanie emisií),

  • sieť sledovania vonkajšieho ovzdušia (monitoring imisií),
  • sieť sledovania depozície znečisťujúcich látok z ovzdušia (monitoring atmosférickej depozície),
  • nástroj na zber, archiváciu a overenie znečistenia ovzdušia, emisie a depozície a integrované hodnotenie kvality ovzdušia - Informačný systém kvality ovzdušia.

Stanovenie cieľa monitorovania je základným krokom pri vývoji monitorovacieho programu, pretože všetky následné rozhodnutia sa budú zakladať na dôvodoch vykonaného monitorovania. Medzi najbežnejšie dôvody monitorovania patria:

  • stanovenie úrovne znečisťujúcich látok na porovnanie s normami a pokynmi podávanými do správ o stave životného prostredia,
  • získavanie prieskumných údajov,
  • vykonávanie výskumu kvality ovzdušia,
  • získavanie údajov na modelovanie kvality ovzdušia,
  • poskytovanie informácií o kvalite ovzdušia na rozvoj politiky alebo stratégie hodnotenia účinnosti politiky založenej na trendoch kvality ovzdušia.

Z hľadiska potrieb môže byť proces hodnotenia znečisťujúcich látok rozdelený nasledovne:

  • hodnotenie prevádzkového posúdenia na účely ochrany obyvateľstva počas obdobia smogových situácií - na účely regulácie zdroja znečistenia ovzdušia,
  • hodnotenie dlhodobého rozvoja a územného hodnotenia na účely formulovania dlhodobých opatrení v oblasti ochrany ovzdušia,
  • hodnotenie z hľadiska posúdenia vplyvu plánovaných zariadení v súvislosti so znečistením ovzdušia.

https://www.eea.europa.eu/sk/highlights/europsky-index-kvality-ovzdusia-aktualne

4.1. Monitoring emisií

Monitoring je súborom činností vedúcich ku zisteniu stavu prostredia, k jeho usmerňovaniu a sledovaniu vývoja v čase. Znalosť stavu, v akom sa prostredie nachádza, nie je prvotným cieľom monitorovania, ale len prostriedkom k jeho dosiahnutiu. Cieľom je predpoveď ďalšieho vývoja stavu prostredia a návrh opatrení jeho udržateľnosti.

Jasné stanovenie cieľov monitoringu je prvoradým predpokladom pre správnosť rozhodnutí o tom, ktoré škodliviny sa majú sledovať, ako a kde monitorovať a aká presnosť a správnosť meraní sa má vyžadovať.

Pri určovaní podmienky monitorovania, spôsobu monitorovania, druhov monitorovaných znečisťujúcich látok a ďalších súvisiacich veličín, počtu a rozmiestnenia stálych meracích miest sa prihliada najmä na:

  • množstvo a škodlivé účinky znečisťujúcich látok odvádzaných zo zdroja a mieru rizika ohrozenia zdravia obyvateľstva a životného prostredia,
  • počet obyvateľov, ktorí budú priamo alebo nepriamo ovplyvnení najvyššími očakávanými koncentráciami znečisťujúcich látok alebo pachových látok v ovzduší pochádzajúcimi zo zdroja,
  • umiestnenie zdroja v oblasti riadenia kvality ovzdušia,
  • územné a funkčné prepojenie viacerých vybraných veľkých zdrojov.

Národná legislatíva v oblasti monitoringu emisií nadväzuje na legislatívu Európskej únie – Smernicu o integrovanej prevencii a ochrane ovzdušia (IPPC directive), ktorá ustanovuje požiadavku vykonávania emisných meraní.

Pravidelný monitoring má u nás legislatívny základ v zákone o ovzduší č. 137/2010 Z.z., ktorý ustanovuje požiadavky na inštaláciu a prevádzkovanie zdrojov znečisťovania ovzdušia a vo vyhláške. Pojem monitoring zahŕňa jednak kontinuálne a diskontinuálne meranie emisií s použitím emisných meracích systémov, ako aj kalibráciu kontinuálnych emisných meracích systémov.

Kontinuálny emisný monitoring je v európskych krajinách aplikovaný v nasledujúcich oblastiach: na veľkých energetických zariadeniach, na nových zariadeniach na spaľovanie komunálneho odpadu, na jestvujúcich zariadeniach na spaľovanie komunálneho odpadu na spaľovniach nebezpečného odpadu, na špecifických zariadeniach a aktivitách používajúcich organické rozpúšťadlá.

Diskontinuálne emisné merania sa vykonávajú prevažne na takých zdrojoch, ktoré vypúšťajú nižšie množstvá emisií, a teda neprekračujú kritérium na povinnú inštaláciu kontinuálneho monitoringu podľa vyhlášky o monitorovaní.

Diskontinuálny emisný monitoring sa vykonáva napr. pre nasledujúce účely:

a) preukazovanie dodržania podmienok prevádzkovania zdroja znečisťovania ovzdušia,

b) merania iniciované sťažnosťami obyvateľov,

c) merania na získanie povolenia na prevádzku zdroja (napr. nový zdroj, rekonštrukcia, zmena paliva a pod.),

d) merania na zistenie množstiev vypúšťaných emisií s cieľom platenia poplatkov za znečisťovanie ovzdušia,

e) merania na kalibráciu kontinuálnych emisných meracích systémov a kontrolu ich funkcie (napr. pri uvádzaní nových kontinuálnych meracích systémov do používania a periodické kontroly).

Množstvo emisie zo stacionárneho zdroja znečisťovania ovzdušia sa zisťuje pre znečisťujúcu látku uvedenú v zozname znečisťujúcich látok a vybraných znečisťujúcich látok. Pre tieto látky sa určujú emisné limity, emisné kvóty a všeobecné podmienky prevádzkovania. Ďalšiu skupinu, pre ktorú sa rovnako sleduje množstvo emisie, tvoria plynné látky spôsobujúce skleníkový efekt.

Inventarizácia emisií a zdrojov znečisťovania ovzdušia slúži na identifikáciu polohy a relatívneho významu rôznych zdrojov znečisťovania ovzdušia.

Stacionárne zdroje

V minulosti bola inventarizácia zdrojov a emisií znečisťujúcich látok do ovzdušia vykonávaná SHMÚ systémom REZZO – Register emisií a zdrojov znečisťovania ovzdušia. Ten je členený podľa výkonu, veľkosti a druhu zdrojov na štyri časti: REZZO 1, REZZO 2, REZZO 3 a REZZO 4, pričom REZZO 4 sú mobilné zdroje.

Systém REZZO bol prepojený na Národný emisný inventarizačný systém (NEIS - National Emission Inventory System), ktorý umožňuje racionálny zber, spracovanie a ďalšie využívanie údajov na lokálnej aj národnej úrovni podľa potrieb vyplývajúcich z právnej úpravy ochrany ovzdušia. Softvérový produkt NEIS je koncipovaný ako viacmodulový systém, ktorý plne zodpovedá požiadavkám súčasnej legislatívy. Modul NEIS umožňuje uskutočniť komplexný zber a spracovanie údajov na jednotlivých okresných úradoch, ako aj vykonať logickú kontrolu správnosti výpočtu emisií zo vstupných údajov, ktoré poskytujú prevádzkovatelia zdrojov.

NEIS zahŕňa zdroje znečisťovania ovzdušia, ktoré sa členia podľa výkonu a kategorizácie:

  • veľké zdroje – technologické celky obsahujúce zariadenia na spaľovanie palív s tepelným príkonom 50 MW a vyšším a ostatné technologické celky,
  • stredné zdroje – technologické celky obsahujúce zariadenia na spaľovanie palív s tepelným príkonom 0,3 až 50 MW a ostatné technologické celky,
  • malé zdroje – domáce kúreniská a ostatné stacionárne zariadenia na spaľovanie tuhých palív s tepelným príkonom do 0,3 MW.

Mobilné zdroje

Na výpočet emisií z cestnej dopravy sa používa od roku 1990 metóda COPERT, ktorá je odporučená pre účastníkov Dohovoru Európskej hospodárskej komisie OSN o diaľkovom znečisťovaní ovzdušia. Metóda vychádza z počtu jednotlivých typov automobilov, množstva najazdených kilometrov a zo spotreby jednotlivých druhov pohonných látok.

V roku 2002 bol spracovaný prepočet emisií znečisťujúcich látok z cestnej dopravy v novej verzii programu – COPERT III, ktorá obsahuje najnovšie poznatky v tejto oblasti. Okrem cestnej dopravy sa počítajú aj emisie zo železničnej, leteckej a lodnej dopravy.

V roku 2004 bola bilancia emisií TZL z cestnej dopravy doplnená, v súlade s požiadavkami novelizovanej metodiky EMEP/CORINAIR2 a v súlade s požiadavkami na reporting týchto emisií pre UN ECE, o emisie z výfukových plynov z benzínových motorov a o abrazívne emisie (obrusovanie povrchu vozovky, pneumatík a brzdného obloženia).

Plnenie záväzkov Slovenskej republiky vyplývajúcich z medzinárodných dohôd o ochrane atmosféry vyžaduje inventarizáciu a pravidelné medzinárodné sledovanie emisií celého radu látok, ktoré NEIS v súčasnosti neeviduje. Sú to predovšetkým emisie z mobilných zdrojov, skleníkových plynov, látok poškodzujúcich stratosférickú ozónovú vrstvu, prekurzorov ozónu, z poľnohospodárstva a prírodných zdrojov, perzistentných organických látok a ťažkých kovov. Bilancovanie týchto emisií podľa medzinárodne odporúčaných metodík v súčasnosti SHMÚ zabezpečuje formou expertíz na špecializovaných pracoviskách.

Národný inventarizačný systém emisií SR

Informačný systém o emisiách skleníkových plynov SR (ISSP) je určený pre odbornú a laickú verejnosť. Obsahuje údaje o emisiách vyprodukovaných za sledované obdobie od r. 1990 v členení podľa sektorov ľudských činností (energetika, priemysel, poľnohospodárstvo, lesy a využívanie krajiny, odpady). V systéme sa nachádzajú údaje o emisiách skleníkových plynov, o projekciách týchto emisií až do roku 2035 a o metodikách stanovenia emisií využívaných v SR. Údaje je možné vyhľadávať podľa kritérií a následne prezerať v textovej, prípadne v grafickej podobe použitím časových radov. Informačná databáza obsahuje posledné oficiálne validované a v rámci plnenia medzinárodných záväzkov poskytnuté údaje, ktoré budú minimálne raz ročne dopĺňané a aktualizované.

Inštitucionálny rámec pre inventarizáciu emisií skleníkových plynov v SR je relatívne flexibilná štruktúra s definovanými kompetenciami a zodpovednosťou na jednotlivých stupňoch. Prehľad subjektov zapojených do procesu inventarizácie, vrátane ich kompetencií v procese je zverejnený na internete.

Aj v podmienkach relatívne limitovaných kapacít – ľudské, finančné a materiálne zdroje – dosahuje SR v medzinárodnom porovnaní dobré výsledky. Z dlhodobého hľadiska je však súčasný systém inventarizácie emisií zraniteľný a aj v súvislosti s rozširovaním úloh v danej oblasti bude potrebné ho kapacitne posilniť.

4.2. Imisný monitoring

Miera znečistenia okolitého ovzdušia – imisná situácia - je objektívne určená monitorovaním koncentrácií znečisťujúcich látok. Monitorovanie imisií sa vykonáva imisným monitoringom. Kvalita ovzdušia sa potom hodnotí porovnaním pozorovaných koncentrácií s imisnými limitmi alebo prípustnými mierami prekročenia miery znečistenia ovzdušia ako úrovne, ktoré by sa podľa právnych predpisov o ochrane ovzdušia nemali prekročiť. Problematika monitoringu imisií, pokrýva veľmi rozsiahlu oblasť od vlastných princípov a metodík imisných meraní cez otázky zásad rozmiestňovanie monitorovacích staníc a výstavby sietí až k problematike postupu zberu, archivácie a hodnotenia nameraných údajov vrátane zabezpečenia kvality nameraných dát.

Hlavné ciele monitorovania imisií, ako sú formulované napríklad v dokumente WHO (WHO, 2000), možno zhrnúť takto:

  • stanovenie expozície obyvateľstva nadmerným koncentráciám znečisťujúcich látok a posúdenie vplyvu na zdravie obyvateľstva,
  • poskytnutie základných informácií o súčasnom stave znečistenia ovzdušia pre verejnosť,
  • stanovenie expozície prirodzených ekosystémov nadmerným koncentráciám znečisťujúcich látok,
  • poskytnutie podkladov pre krátkodobé opatrenia v situáciách so zvýšenou úrovňou znečistenia ovzdušia,
  • poskytnutie objektívnych podkladov pre riadenie kvality ovzdušia, dopravu a územné plánovanie,
  • identifikácia zdrojov znečistenia ovzdušia a hodnotenie vplyvov bodových alebo plošných zdrojov,
  • stanovenie trendu na identifikáciu budúcich problémov alebo vývoja v súvislosti s riadením a kontrolou cieľov,
  • poskytnutie podkladov pre štúdium cezhraničného prenosu (transmisie) znečisťujúcich látok,
  • poskytovanie podkladov pre "kalibráciu" numerického modelu imisných polí,
  • poskytnutie reprezentatívnych údajov pre medzinárodnú výmenu údajov o kvalite ovzdušia na území štátu.

Imisní monitoring musí umožniť vystihnúť územné, príp. priestorové rozloženie znečisťujúcich látok (napr. vymedziť oblasti prekročenia imisných limitov), a je teda nutne prevádzkovaný v územne rozľahlých meracích sieťach. Sledovanie časových trendov znečistenia ovzdušia, monitorovanie trendov, vyžaduje systematické vykonávanie týchto meraní. Núdzové monitorovanie, ktoré prevádzkujú štátne útvary ochrany ovzdušia, musí zahŕňať monitorovanie všetkých znečisťujúcich látok, pre ktoré sú stanovené limitné hodnoty.

Pre merania vykonávané na účely kvality ovzdušia a podobne aj na kontrolu zdrojov znečisťovania platí, že nameraná charakterizujúca veličina (napr. hmotnostná koncentrácia, hmotnostný tok) musí byť špecifikovaná štyrmi parametrami:

ϑ = ϑ(p,r,s,t)

kde p je miesto merania, r je doba trvania odberu, s je meraná zložka (SO2, NOx, ale i rýchlosť vetra a pod.), t je okamžik merania.

Účel hodnotenia znečisťovania ovzdušia

Hodnotenie kvality ovzdušia vykonáva poverená organizácia vo všetkých aglomeráciách a zónach pre znečisťujúce látky, pre ktoré sú určené limitné hodnoty alebo cieľové hodnoty, a pre prekurzory ozónu podľa ustanovených metód a technických požiadaviek alebo rovnocennými metódami.

Cieľom v kvalite ovzdušia je udržať kvalitu ovzdušia v miestach, kde je dobrá kvalita ovzdušia, a v ostatných prípadoch zlepšiť kvalitu ovzdušia. Dobrou kvalitou ovzdušia je úroveň znečistenia ovzdušia nižšia ako limitná hodnota a cieľová hodnota.

Hodnotenie kvality ovzdušia sa vykonáva:

a) stálym meraním v aglomeráciách alebo v zónach, kde je úroveň znečistenia ovzdušia danou znečisťujúcou látkou vyššia ako horná medza na hodnotenie úrovne znečistenia ovzdušia, a ak ide o arzén, kadmium, nikel a benzo(a)pyrén, aj v zónach a aglomeráciách, v ktorých je úroveň znečistenia ovzdušia medzi hornou medzou a dolnou medzou na hodnotenie úrovne znečistenia ovzdušia; stále meranie môže byť doplnené modelovacími technikami alebo indikatívnymi meraniami s cieľom poskytnúť primerané informácie o priestorovom rozložení kvality ovzdušia,

b) kombináciou stálych meraní, indikatívnych meraní a modelovacích techník v aglomeráciách a zónach, v ktorých úroveň znečistenia ovzdušia je rovnaká alebo vyššia ako dolná medza na hodnotenie úrovne znečistenia ovzdušia a rovnaká alebo nižšia ako horná medza na hodnotenie úrovne znečistenia ovzdušia,

c) kombináciou stálych meraní, indikatívnych meraní a modelovacích techník v aglomeráciách a zónach, v ktorých je úroveň znečistenia ovzdušia v reprezentatívnom časovom období medzi hornou medzou a dolnou medzou na hodnotenie úrovne znečistenia ovzdušia, ak ide o arzén, kadmium, nikel a benzo(a)pyrén,

d) modelovacími technikami alebo technikami objektívneho odhadu v aglomeráciách a zónach, v ktorých úroveň znečistenia ovzdušia je nižšia ako dolná medza pre hodnotenie úrovne znečistenia ovzdušia. Spôsob hodnotenia kvality ovzdušia v aglomeráciách a v zónach preveruje ministerstvo, prípadne poverená organizácia najmenej raz za päť rokov. Ak ide o významné zmeny v činnostiach, ktoré môžu ovplyvniť koncentráciu sledovaných znečisťujúcich látok, preverenie sa uskutočňuje častejšie.

Oprávneným meraním sa zisťuje:

1) hodnota fyzikálno-chemickej veličiny, ktorou je vyjadrený emisný limit okrem limitného emisného faktora, technická požiadavka alebo podmienka prevádzkovania a hodnota súvisiacej stavovej a referenčnej veličiny, ktorá sa vzťahuje priamo na emisie alebo na zloženie čisteného alebo nečisteného odpadového plynu,

2) hodnota fyzikálno-chemickej veličiny, ktorou je vyjadrený limitný emisný faktor, s ktorého použitím sa preukazuje dodržanie určeného emisného limitu,

3) hodnota fyzikálno-chemickej veličiny, ktorou je vyjadrený individuálny emisný faktor, hmotnostný tok alebo hmotnostná koncentrácia, s ktorých použitím sa vypočítava množstvo emisií,

4) hodnota fyzikálno-chemickej veličiny, ktorou je vyjadrená limitná hodnota a cieľová hodnota znečistenia ovzdušia a ďalšie charakteristiky kvality ovzdušia,

5) kvalitatívne zloženie emisií alebo nečistených odpadových plynov,

6) kvalitatívne zloženie vonkajšieho ovzdušia,

7) hodnota fyzikálno-chemickej veličiny, ktorou je vyjadrená technická požiadavka alebo podmienka prevádzkovania stacionárnych zdrojov, ktorá sa vzťahuje nepriamo na množstvo alebo na zloženie emisií.

Monitoring ovzdušia, ktorý sa vykonáva v zmysle zákona o posudzovaní vplyvov na životné prostredie, nespadá pod tieto definície. Všetky sa týkajú len stacionárnych zdrojov. Zastrešuje ich MŽP SR. Zákon o ovzduší mobilné zdroje síce definuje, ale nezaoberá sa možnosťou ich monitorovania, hodnotenia znečistenia ovzdušia mobilnými zdrojmi. Vyhláška o kvalite ovzdušia rieši okrajovo indikatívne merania, ktorými sa realizuje monitoring v okolí pozemných komunikácií.

Na vypracovanie a implementáciu účinnej stratégie riadenia kvality ovzdušia je nevyhnutné mať spoľahlivé informácie o úrovni znečistenia ovzdušia. Tieto informácie sa získavajú aj monitorovaním.

Monitoring poskytuje informácie potrebné na účinné rozhodovanie a riešenie problémov. Monitoring jednotlivých zložiek životného prostredia slúži na zisťovanie vplyvu ľudských činností na životné prostredie s cieľom chrániť životné prostredie a zvýšiť jeho kvalitu. Informácie získané monitorovaním sú významné pre vzdelávanie a zvýšenie ekologického povedomia verejnosti a jej záujmu o problémy a otázky životného prostredia.

4.3. Prenosný monitor kvality vzduchu spoločnosti Aeroqual

Prenosný monitor kvality ovzdušia spoločnosti Aeroqual je nástroj, ktorý môžu využívať profesionáli a nadšenci v zhromažďovaní informácií o okolitom ovzduší v reálnom čase. Sú flexibilným riešením na monitorovanie kvality ovzdušia konfigurovaný s 27 rôznymi plynovými senzormi a časticovými senzormi pre rôzne použitia od monitorovania životného prostredia pre priemyselné aplikácie.

Prenosný monitor kvality ovzdušia spoločnosti Aeroqual môže merať:

  • znečisťujúce látky kritérií (WHO, EPA, EÚ),
  • vnútorné znečisťujúce látky,
  • priemyselné plyny,
  • častice (PM10, PM 2,5),
  • teplotu a relatívnu vlhkosť.

Možnosti použitia prenosného monitoru kvality ovzdušia spoločnosti Aeroqual:

  • krátkodobé štúdie o kvalite ovzdušia,
  • kontroly znečistenia „horúcich miest“,
  • prieskumy kvality ovzdušia na mieste,
  • posúdenie osobnej expozície,
  • krátkodobé pevné monitorovanie.

Funkcia prenosného monitoru kvality ovzdušia spoločnosti Aeroqual

Základňa monitoru (dataloger), ktorá zaznamenáva údaje pomocou snímacích senzorov, je platforma elektroniky s ergonomickým dizajnom, do ktorej zapojíte vybraný senzor. Základňa monitora má celý rad funkcií, ktoré umožňujú jeho použitie v rôznych aplikáciách. Obr. 1 a funkcie zobrazené nižšie sú určené pre monitor série 500.


Obr. 1 Popis prenosného monitoru kvality ovzdušia spoločnosti Aeroqual série 500

 

Hlava snímača (odnímateľný senzor)

Senzory sú umiestnené vo vymeniteľnej „hlave snímača“, ktorá je pripojená k základni monitora (dataloger). Je možnosť výberu až z 28 rôznych senzorov. Každý senzor (obr. 2) obsahuje jeden plynový alebo časticový senzor. Výmena hlavy snímačov zaberá sekundy a nie je potrebná žiadna konfigurácia ani rekalibrácia.


Obr. 2 Popis senzora

Kľúčovým prvkom dizajnu je aktívny odber vzoriek. Každý senzor obsahuje ventilátor, ktorý pracuje nepretržite alebo periodicky (v závislosti od typu snímača) na odber vzorky vzduchu do snímača. Po vzorkovaní je vzduch odsávaný z opačnej strany hlavy senzora.

Samotná základňa monitora je flexibilná elektronická platforma navrhnutá tak, aby sa pohodlne zmestila do ruky. Základňa monitora sa dodáva v rôznych modeloch s rôznymi funkciami.

Plnohodnotná séria 500 má zabudované protokolovanie údajov, digitálne a analógové výstupy a je dodávaná s bezplatným softvérom pre stolné počítače. Môže byť tiež nulová a môže byť kalibrovaná v teréne, čo umožňuje maximálnu sledovateľnosť.

Pre správnu prácu Aeroqual série 500 využívame kombináciu senzorových technológií, ktoré boli vyvinuté na základe dôkladného testovania a podľa monitorovanej znečisťujúcej látky a aplikácii tohto senzoru napr. v interiéri, v exteriéri, stavebníctve atď. Zoznam senzorových typov a ich parametrov obsahuje Tab. 1.

Niektoré snímače používané v rade prenosných monitorov sú vyrábané spoločnosťou Aeroqual, iné dodávame od iných výrobcov. V každom prípade je každý snímač podrobený prísnemu testovaniu a kontrole kvality a pred dodaním je podrobený viacbodovému rozpätiu a nulovej kalibrácii.

Tab. 1 Zoznam senzorových typov a ich popis

Typ senzora

Popis

Znečisťujúca látka

GSS

Snímač citlivosti polovodičov na plyn (GSS - gas sensitive semiconductor) používa vlastný senzorový materiál, zabudovaný v automatickej korekcii základnej čiary (ABC - automatic baseline correction) a odmietnutí rušenia. Táto kombinácia má za následok ppb rozlíšenie s vysoko lineárnou odozvou.

amoniak, oxid uhoľnatý, vodík, metán, ozón, perchloretylén, VOC

GSE

Elektrochemický senzor (GSE - gas sensitive electrochemical) je citliví na plyn generuje nanoampérové prúdy úmerné koncentrácii plynu. Na zachytenie týchto signálov používa Aeroqual elektroniku s nízkym šumom, čo má za následok nízku úroveň detekcie.

amoniak, oxid uhoľnatý, chlór, formaldehyd, sírovodík, oxid dusičitý, ozón, oxid siričitý

LPC

Počítadlo laserových častíc (LPC - laser particle counter) pre meranie častice (PM), merania využívajú optimalizované spracovanie signálu pomocou nízkošumovej elektroniky, s prídavnými algoritmami na korekciu interferencií, napr. vlhkosti vzduchu.

tuhé častice

NDIR

Nedisperzný infračervený (NDIR - non-dispersive infrared) senzor používa infračervené svetlo, úzky pásmový filter a fotodiódu na meranie intenzity svetla v absorpčnom pásme plynu. Intenzita svetla je úmerná koncentrácii plynu.

oxid uhličitý

PID

Snímač fotoionizačného detektora (PID - photo-ionization detector) používa kryptónom naplnenú UV lampu na ionizáciu molekúl plynných VOC a ich generovanie prúd, ktorý je úmerný koncentrácii VOC. PID senzor reaguje na širokú škálu VOC a je priemyselne uznaný.

VOC

 

Aplikácia prenosného monitoru pre kvalitu ovzdušia

Je niekoľko spôsobov použitia prenosného monitoru pre kvalitu ovzdušia:

  • Kvalita vnútorného ovzdušia

Vnútorný vzduch obsahuje celý rad znečisťujúcich látok, ktoré môžu byť veľmi odlišné od tých, ktoré sa nachádzajú vonku. Aeroqual Prenosné monitory sa dajú používať vo vnútri aj vonku na monitorovanie kvality ovzdušia, zdravia a bezpečnosti alebo riadenia procesu.

  • Stavebný prach a emisie

Stavebná a sanačná činnosť môže mať výrazný významný vplyv na miestne receptory nad rámec všeobecných miest úrovne znečistenia. Prenosný monitor je možné použiť na zistenie polohy šírenia znečisťujúcej látky PM, NO2 a VOC okolo staveniska.

  • Emisie z dopravy

Vo väčšine miest významne prispievajú emisie z dopravy na znečistenie ovzdušia v mestách. Znečistenie z mobilných zdrojov (cestné a terénne vozidlá, lode a lietadlá) zahŕňa znečisťujúce látky CO, PM, NO2 a VOC.

  • Monitorovanie smogu

Tvorbu a distribúciu smogu môže byť náročné modelovať a predvídať. Primárne sú ozón a PM2,5 znečisťujúce látky, ktoré sú ťažko predvídateľné oproti znečisťujúcim látkam ako sú NO2 a VOC. Prenosné monitory vzorkujúce širokú oblasť môžu získať nové možnosti nahliadnutia do smogových vzorcov.

  • Overenie modelu kvality ovzdušia

Overovanie modelov kvality ovzdušia je komplexné, ovplyvnené mierkou a vplyvom mikroprostredia. Metódy ako difúzia – rozptyl, môžu poskytovať priestorovú presnosť, ale časová presnosť kolíše. Aeroqual prenosné monitory prekonávajú tieto obmedzenia merania v reálnom čase.

  • Expozičné štúdie spoločenstva

Expozícia znečistenia sa v rámci mesta značne líši v zdrojoch znečistenia, meteorologických účinkoch a topografii. Komunitné letecké prenosy ponúkajú skupiny nákladovo efektívnych nástrojov na meranie širokého rozsahu znečisťujúcich látok robustným a obhájiteľným spôsobom. Prenosný monitor znečistenia ovzdušia dokáže efektívne zobraziť reálny stav ovzdušia.

5. Nepriame metódy monitorovania znečistenia ovzdušia

Nepriame metódy stanovenia koncentrácie znečistenín v ovzduší, využívajúce matematické modely šírenia prenosu a transformácie škodlivín v ovzduší, plnia celý rad funkcií. Okrem suplovania priamych meraní stanovovaním aktuálnej imisnej situácie v oblastiach bez meraní, je to predpovedná funkcia očakávaných stavov (priemerných, maximálnych), dopad zavedenia nových zdrojov v uvedenom rozsahu i simulácia stavov „ex post“ pri dokumentovaní v minulosti prebiehajúcich imisných situácií. Najdôležitejším prvkom takéhoto postupu je výber adekvátneho modelu pre daný účel a znečisťujúcu látku a čo najvyšší stupeň reprezentatívnosti vstupov. S uvedeným súvisí aj voľba podporných programov a algoritmus.

Kritériá výberu matematických modelov

Modely, popisujúce transport a disperziu znečisťujúcich látok v atmosfére, možno kategorizovať podľa rôznych kritérií:

  • podľa priestorového meradla (globálne, kontinentálne, regionálne, lokálne),
  • podľa časového meradla (epizodické modely, modely pre výpočet krátkodobých alebo dlhodobých charakteristík znečistenia ovzdušia, stacionárne alebo nestacionárne modely a pod.),
  • podľa spôsobu numerického riešenia transportných rovníc (eulerovské, lagrangeovské modely),
  • podľa spôsobu implementácie rôznych procesov (chémia, rádioaktivita, suchá a mokrá depozícia),
  • podľa zložitosti modelu (jednoduché modely až vysoko sofistikované modely).

 Podľa priestorového meradla Orlanski (1975) navrhuje nasledovné rozdelenie:

  • makromeradlo (charakteristický rozmer vyše 1 000 km) - v tomto priestorovom meradle atmosférické prúdenie súvisí so synoptickými procesmi, t.j. s geografickým rozložením tlakových útvarov (cyklóny, anticyklóny, všeobecná cirkulácia atmosféry),
  • mezomeradlo (charakteristický rozmer medzi 1 a 1 000 km) - prúdenie závisí na dynamických efektoch vyvolaných terénnymi prekážkami a drsnosťou, a tiež na nehomogenitách energetickej bilancie povrchu spôsobenej hlavne rozdielnymi vlastnosťami povrchu (napr. spôsob využívania krajiny, vegetačný pokryv, vodné plochy), ale tiež orografiou a orientáciou svahov. Typickým príkladom sú mestské štúdie. Vyžaduje sa použitie zložitých modelov.
  • mikromeradlo (charakteristický rozmer menší ako 1 km) - atmosférické prúdenie v tomto meradle je vo všeobecnosti veľmi zložité a vo veľkej miere je ovplyvnené vlastnosťami povrchu (napr. rozložením a tvarmi budov, sklonom terénu, orientáciou svahov voči smeru vetra a pod.). Používajú sa vysoko sofistikované modely.

Pre uvedené meradlo Závodský (2001) odporúča modely:

  • lokálne modely (priestorové meradlo 10 km – až niekoľko km) - simulácia znečistenia ovzdušia v blízkom okolí zdrojov,
  • lokálne až regionálne modely (1 – 50 km) - simulácia mestského znečistenia ovzdušia spôsobeného veľkým počtom rôznych zdrojov (doprava, priemysel, vykurovanie, výstavba a pod.),
  • regionálne až kontinentálne modely (50 – 5 000 km) - simulácia znečistenia ovzdušia z rôznych činností, vrátane prírodných zdrojov, nad veľkým územím (napr. Európa),
  • globálne modely - simulácia zmien chemického zloženia globálnej atmosféry a ich dôsledkov (klimatická zmena, zoslabovanie stratosférickej ozónovej vrstvy),
  • mestské (urban) modely možno nájsť v skupine lokálnych modelov (napr. uličné modely pre simuláciu znečistenia z autodopravy) alebo v skupine lokálnych až regionálnych modelov, napr. modely pre výpočet mestského pozadia znečistenia ovzdušia alebo znečistenia v dymovej vlečke z veľkých miest.

Kategórie modelov

Zanneti (1993) a Závodský (2001) navrhli rozlišovať nasledujúce kategórie modelov:

  • modely pre výpočet prevýšenia dymovej vlečky. Vo väčšine prípadov majú znečisťujúce látky na výstupe zo zdroja vyššiu teplotu ako okolitý vzduch. Väčšina priemyselných škodlivín emitovaných z komínov a výduchov má na vstupe do atmosféry tiež počiatočnú hybnosť vo vertikálnom smere. Obidva faktory (tepelný vznos a vertikálna hybnosť) prispievajú k prevýšeniu dymovej vlečky nad úroveň ústia komína. Modely tejto kategórie umožňujú výpočet prevýšenia aj modelovanie rozptylu v prvej fáze disperzného procesu (hneď po vstupe do atmosféry);
  • gaussovské modely sú v praxi najčastejšie používané modely. Sú založené na predpoklade, že koncentrácia škodliviny (0,5 – 1 hodinový priemer) v dymovej vlečke z bodového zdroja má v každej vzdialenosti od zdroja normálne rozdelenie koncentrácie vo vertikálnom aj horizontálnom smere. Takmer všetky modely, ktoré odporúča U. S. Environmental Protection Agency (EPA), sú gaussovské. Gaussovské modely boli modifikované pre riešenie rôznych disperzných prípadov (bodové, líniové, plošné a objemové zdroje, vplyv prekážok a pod.);
  • poloempirické modely zahŕňajú viaceré typy modelov vyvinutých pre rôzne praktické aplikácie. Odhliadnuc od značných rozdielov v koncepciách týchto modelov, všetky sa vyznačujú drastickým zjednodušením popisu procesu a vysokou mierou empirickej parametrizácie. Do tejto kategórie možno zaradiť napr. box modely, rôzne druhy parametrických modelov a modely založené na riešení zjednodušenej rovnice atmosférickej turbulentnej difúzie;
  • eulerovské modely používajú základnú rovnicu popisujúcu prenos, rozptyl, transformáciu a depozíciu znečisťujúcej látky, ktorá sa rieši numericky na sieti pevných uzlových bodov, a to v 2D alebo 3D priestore. Systém rovníc (pre každú uvažovanú škodlivinu jedna bilančná rovnica) sa najčastejšie rieši metódou štiepenia. To znamená, že všetky členy rovnice (popisujúce jednotlivé procesy, t.j. advekciu, difúziu, chemickú transformáciu atď.) sa riešia nezávisle, so zohľadnením časového meradla jednotlivých procesov. Eulerovské modely sa používajú predovšetkým pre simuláciu prenosu a rozptylu vo väčších priestorových meradlách (mezomeradlo, makromeradlo). Priestorové meradlo uvažovaného procesu musí byť podstatne väčšie ako meradlo turbulencie (rozmery turbulentných vírov), aj ako prírastky jednotlivých krokov numerickej integrácie;
  • lagrangeovské modely sú k eulerovským modelom a popisujú transport objemového elementu vzduchovej hmoty v smere okamžitého prúdenia (ťažisko každého elementu postupuje pozdĺž svojej trajektórie, ktorá sa počíta z poľa vetra). V modeloch tohto typu sa dymová vlečka delí na elementy - segmenty, oblaky, bunky, stĺpce, častice. Tieto modely uvažujú určitý počet takýchto elementov (emisných porcií) pre simuláciu dynamiky sledovaných parametrov vplyvom poľa vetra a atmosférickej turbulencie. V rámci elementu sa nezávisle môžu simulovať procesy chemickej transformácie a depozície uvažovaných škodlivín. Pohyb elementov sa môže sledovať deterministicky alebo pomocou pseudo rýchlostí metódou Monte Carlo. Turbulentný rozptyl v smeroch kolmých voči priemernému vetru je náhodný proces. Výsledná poloha elementárneho objemu je daná transportom v smere priemerného vetra a turbulenciou spôsobujúcou náhodné krátkodobé fluktuácie smeru a rýchlosti vetra okolo priemerov;
  • chemické modely sú zložitejšie modely a obsahujú moduly pre simuláciu chemickej transformácie. Líšia sa svojou zložitosťou, a to od jednoduchých modulov simulujúcich chemickú transformáciu sledovanej škodliviny ako chemickú reakciu 1. poriadku (napr. oxidáciu SO2 na sírany) až po zložité fotochemické moduly zahrňujúce veľký počet látok a chemických reakcií. V odbornej literatúre možno nájsť viacero chemických schém pre simuláciu vzájomnej interakcie látok v ovzduší, napr. chemická schéma EMEP. Tieto schémy sa zabudovávajú do lagrangeovských alebo eulerovských modelov. V eulerovských fotochemických modeloch pokrýva trojrozmerná sieť uzlových bodov celú skúmanú oblasť a chemický modul sa uplatňuje v každom elemente siete v každom časovom kroku. V lagrangeovských modeloch sa chemický modul integruje nezávisle v každom elemente, pričom vo výpočte sa môže zohľadniť emisia z územia kadiaľ element práve prechádza;
  • receptorové modely - na rozdiel od disperzného modelu (počíta príspevok určitého zdroja v mieste receptora, t.j. v skutočnosti súčin emisie a lokálnej hodnoty disperzného člena) vychádza receptorový model z nameraných koncentrácií v mieste receptora a na ich základe vyhodnocuje príspevky od niekoľkých skupín zdrojov. Vychádza sa pritom zo známeho chemického zloženia emisií v uvažovaných typoch zdrojov a imisií v mieste receptora. I keď základom receptorových modelov je rovnica hmotnostnej bilancie, sú tieto modely vo svojej podstate štatistické, pretože explicitne neobsahujú deterministický vzťah medzi emisiou a koncentráciou;
  • stochastické modely sú založené na štatistických alebo poloempirických technikách napr. pre analýzu trendov, väzieb medzi znečistením a meteorologickými činiteľmi, alebo pre predpoveď epizód vysokého znečistenia ovzdušia. K dosiahnutiu tohto cieľa sa používajú rôzne štatistické metódy, napr. korelačná a regresná analýza, analýza distribúcie, analýza časových radov, Box-Jenkins štatistika, umelé neurónové siete, spektrálna analýza a iné. Použitie stochastických modelov má samozrejme obmedzenia, pretože explicitne nezahŕňajú vzťah príčina – následok. Napriek tomu sú tieto modely často s úspechom používané, napr. pre krátkodobú predpoveď znečistenia ovzdušia v reálnom čase, kedy je informácia o úrovni koncentrácií z monitorovacích staníc získaná v reálnom čase, oveľa relevantnejšia (pre účely rýchlej predpovede napr. ozónovej epizódy) ako kalkulácie pomocou deterministických modelov.

Podľa uvedených zásad konkrétne modely možno rozdeliť na odporúčané (všeobecne uplatniteľné pre dané podmienky) a doplnkové modely (špecifické – „case-by-case“).

Využitie modelov pre stanovenie koncentrácií znečisťujúcich látok v ovzduší

Okrem bežného využitia modelov pre stanovenie koncentrácií látok znečisťujúcich ovzdušie v miestach bez meraní a predikciu, resp. rekonštrukciu stavu ovzdušia, stále častejšie sa objavujú pokusy, hlavne v súčinnosti s monitoringom, popisujúce stav ďalších zložiek životného prostredia. Ide hlavne o kontamináciu a poškodzovanie terestrických a vodných ekosystémov samozrejme s modifikáciou a konkrétnymi aplikáciami modelov. Podstatnú úlohu pritom zohráva suchá a mokrá depozícia znečistenín z ovzdušia a ich transformácia v závislosti na meteorologických podmienkach.

Najčastejšie sú prípady poškodzovania lesných ekosystémov ako dlhovekých spoločenstiev, a to skôr v súvislosti s identifikáciou zdroja (samotné poškodenie kvantifikuje monitoring podľa stupňa defoliácie) ako s identifikáciou epizodických havarijných situácií. Časté sú aj prípady stanovenia podielu zdroja na markantnom alebo latentnom účinku imisií na receptor.

Prípadom epizodickej udalosti sa zaoberá napr. výskum pre lesné hospodárstvo s výskytom extrémnych koncentrácií bežných polutantov (nad 600 μg.m-3) v období február – apríl 1998 v Bruneji. Opačným príkladom je hodnotenie znečistenia ovzdušia vo vzťahu k lesom východnej a strednej Európy. Časté je aj hodnotenie účinkov znečisteného ovzdušia na viaceré ekosystémy, napr. hodnotenie účinku na lesnú biomasu a poľnohospodársku produkciu (úrodu zrna) a účinky na lesy a kvalitu vôd vo Fínsku.

Menej častými sú hodnotenia lokálneho charakteru ako je povodie rieky Dambovita v Rumunsku alebo modelovanie zmeny kvality vôd vo fínskych jazerách.

Rôznorodé sú aplikácie modelov v poľnohospodárstve. Súvisí to s variabilitou zdrojov. Bežné sú modelové prípady sledovania účinkov zo živočíšnej výroby v kombinácii s únikmi znečisťujúcich látok z krmovín alebo kompostov, mikrobiálneho znečistenia a jeho dosahu alebo ochranných látok.

Samostatnú problematiku tvorí využitie modelov znečisťovania ovzdušia v kontaminácii pôd. Toto špecifikum je dané postavením pôdy v systéme pôda – voda – ovzdušie. Podstata postavenia spočíva v tom, že zatiaľ čo voda a vzduch majú možnosť pohybu, prúdenia i miešania, a tým znižovania koncentrácie kontaminantov, pôda takúto možnosť nemá. Nie nepodstatné je aj zistenie, že voda (u nás hlavne atmosférická) a ovzdušie sa „vyčisťujú“ na úkor pôdy.

Matematické modelovanie znečistenia ovzdušia je vhodné aj na identifikáciu antropogénnych záťaží, a to hlavne v súčinnosti s monitoringom hygienického stavu pôd. Aj v tejto súvislosti je potrebné zdôrazniť nutnosť aplikácie vhodného modelu, resp. jeho modifikácie a validity.

Presnosť a kvalita modelových výpočtov

Neistota, spojená s aplikáciou modelov je spôsobená viacerými skupinami činiteľov:

  • prirodzená (inherentná) neistota daná stochastickým charakterom turbulencie,
  • neistota vyplývajúca z koncepcie modelu v matematickom popise reálnych fyzikálnych a chemických procesov, numerické metódy, spriemerovanie, diskretizácia, agregácia, disagregácia a združovanie parametrov a pod.,
  • neistota vstupných údajov - parametre modelu, kinetické koeficienty chemických reakcií, emisné a meteorologické údaje, parametre pre výpočet depozícií a pod.,
  • neistota verifikácie modelových výpočtov - stochastický charakter a nepresnosti meraní.

Vyhodnocovanie kvality modelových výpočtov, resp. testovanie vlastností modelu spočíva v porovnávaní modelom vypočítaných hodnôt a nameraných hodnôt na lokálnych automatických monitorovacích staniciach, resp. na regionálnych pozaďových staniciach. Existujú najmenej tri základné problémy súvisiace s týmto postupom:

  • výsledky meraní sú bodové hodnoty v modelovom priestore, zatiaľ čo vypočítané koncentrácie sú vo všeobecnosti objemové priemery,
  • každé meranie je zaťažené určitou chybou alebo neurčitosťou,
  • nepresnosti vstupných parametrov (emisné a meteorologické údaje) ovplyvňujú výsledky modelových výpočtov. Aj dokonalý model poskytne chybné výsledky v prípade chybných vstupných údajov.

Pri hodnotení kvality modelových výpočtov hodnotíme mieru veľkosti rozdielu vypočítaných a nameraných hodnôt (miera diferencie), resp. významnosť štatistickej väzby týchto hodnôt (korelácia). Pre kvantitatívne hodnotenie neurčitosti vypočítaných hodnôt použijeme nasledovné štatistické vzťahy:

  • vychýlenie – B,
  • čiastkovú štandardizovanú výchylku – FB,
  • čiastková štandardná odchýlka – FSD,
  • normalizovanú strednú kvadratickú chybu – NMSE,
  • korelačný koeficient – R,
  • parameter „faktor od 2“ – FA2.

Pre výpočet sa použije N párov {(Mi, Pi)} meraných (M) a počítaných (P) hodnôt. Výrazy predstavujú aritmetické priemery a štandardné odchýlky vypočítaných a nameraných údajov:

1.        vychýlenie (bias):

 

charakterizuje strednú chybu modelu a hodnota parametra má byť čo najmenšia (blízka nule).

2.        čiastková štandardizovaná výchylka (fractional bias):

 

umožňuje ohodnotiť výchylku modelového odhadu z pohľadu nameraných hodnôt, t.j. nadhodnocovanie, resp. podhodnocovanie nameraných údajov. Čiastková štandardná výchylka je normalizovaná bezrozmerná charakteristika nadobúdajúca hodnotu v rozpätí – 2 (extrémne podhodnotenie) a + 2 (extrémne nadhodnotenie). Hodnoty + 0,67 a – 0,67 odpovedajú dvojnásobnému nadhodnocovaniu, resp. podhodnocovaniu skutočnosti modelom. Tento interval možno akceptovať (podľa odporúčania US EPA) pre 25 najvyšších vypočítaných a nameraných hodnôt označením FB25. Pre dokonalý model sa táto hodnota blíži k nule.

3.        čiastková štandardná odchýlka (fractional standard deviation):

 

umožňuje ohodnotiť ako model simuluje rozptyl nameraných hodnôt, t.j. nadhodnocovanie, resp. podhodnocovanie rozloženia nameraných údajov.

4.        normalizovaná stredná kvadratická chyba:

 

definuje súhlas medzi nameranými a vypočítanými údajmi a čím menšiu hodnotu má tento parameter, tým je model kvalitnejší (≤ 0,5).

5.        korelačný koeficient:

 

je miera lineárnej závislosti nameraných a vypočítaných hodnôt a pre ideálny model hodnota korelačného koeficientu sa blíži k hodnote jeden.

6.        parameter „faktor od 2“ – FA1:

 

určuje časť nameraných hodnôt v medziach faktoru 2 porovnávaných s nameranými hodnotami. Akceptovateľná hodnota spadá do intervalu (0,8 - 1,2). Tento faktor vystihuje percentuálny podiel vypočítaných a nameraných hodnôt (pre ideálny model FA2 = 100 %).

Tieto parametre určujú stupeň úspešnosti modelových výpočtov. Na základe plošnej analýzy možno upresniť niektoré vstupné parametre modelu. V súčasnosti je najviac údajov pre testovanie lokálnych disperzných modelov pre bodové zdroje. Tieto sa získali z poľných experimentov so značkovacími látkami.

Model dovoľuje prezentovať rôzne javy pozorované v realite s dostatočnou presnosťou tak, aby sa dali mechanizmy procesov aproximatívne simulovať. Presnosť modelov simulácie závisí aj od kvality vstupných údajov pre model. Je nutné si uvedomiť, že pre modelové výpočty využívame len niekoľko parametrov. Sme presvedčení, že vybrané parametre hrajú dominantnú úlohu v procese rozptylu znečisťujúcich látok v ovzduší. Váhy týchto parametrov pre rozptylový proces v modelovaní rôznych meradlách (miestne, lokálne, regionálne, globálne) sa menia. Presnosť týchto parametrov meraných na profesionálnej meteorologickej stanici je v priemere asi 20 %. Ďalším problémom je reprezentatívnosť týchto parametrov v závislosti od horizontálnej vzdialenosti, hlavne v takom členitom teréne ako územie SR. Presnosť emisných vstupov v dennom chode pre stacionárne zdroje je asi 20 % a pre mobilné 25 až 30 %. Vzhľadom na skutočnosť, že presnosť modelovej simulácie javov závisí okrem kvality samotného modelu aj od kvality vstupných údajov, užívateľ musí mať dostatočné skúsenosti so zachádzaním s numerickými modelmi a zhodnocovaním modelových výsledkov pre správnu interpretáciu modelových výstupov.



6. Použitie a výber vhodných lokalít monitorovania

Výber monitorovacích lokalít

Miesta odberu vzoriek sa vyberajú tak, aby predstavovali lokálne (1 – 5 km) až regionálne (100 - 1 000 km) meradlo (EPA, 1997, 1998; Chow et al., 2002), aj keď niektoré sa nachádzajú v bezprostrednej blízkosti cestných komunikácií (30 – 50 m), ktorým dominuje výfuk motorových vozidiel alebo v blízkosti priemyselných parkov. Údaje možno doplniť ďalšími meraniami na mikroúrovni (1 - 10 m), aby sa získali reprezentatívnejšie odhady expozície.

Kvalita okolitého ovzdušia sa hodnotí vo všetkých zónach a aglomeráciách na základe požadovaných kritérií, ktoré sú uvedené v Smernici Európskeho parlamentu a Rady 2008/50/ES z 21. mája 2008 o kvalite okolitého ovzdušia a čistejšom ovzduší v Európe.

Umiestnenie vzorkovacích miest na makroúrovni

Vzorkovacie miesta zamerané na ochranu zdravia ľudí sa umiestňujú tak, aby poskytovali údaje o oblastiach v zónach a aglomeráciách, kde sa vyskytujú najvyššie koncentrácie, ktorým môže byť obyvateľstvo priamo alebo nepriamo vystavené po dobu, ktorá je závažná v súvislosti so spriemerovaným obdobím limitných hodnôt, úrovniach v iných oblastiach, v zónach a aglomeráciách, ktoré sú reprezentatívne z hľadiska expozície bežného obyvateľstva. Vzorkovacie miesta sa vo všeobecnosti umiestňujú tak, aby sa predišlo meraniu malých mikropriestorov v ich bezprostrednej blízkosti, čo znamená, že vzorkovacie miesto sa musí umiestniť tak, aby odoberaná vzorka vzduchu reprezentovala kvalitu ovzdušia na úseku ulice s dĺžkou aspoň 100 m na miestach zameraných na dopravu a s rozlohou aspoň 250 × 250 m v priemyselných oblastiach, ak je to možné. Mestské pozaďové miesta sa vyberajú tak, aby bola ich úroveň znečistenia ovplyvnená integrovaným príspevkom zo všetkých zdrojov, ktoré sa nachádzajú proti smeru vetra od stanice. Úrovni znečistenia by nemal dominovať jediný zdroj, pokiaľ nie je táto situácia typická pre väčšiu mestskú oblasť. Vzorkovacie miesta by mali byť spravidla reprezentatívne pre niekoľko kilometrov štvorcových. Ak je cieľom hodnotenie vidieckych pozaďových úrovní, vzorkovacie miesto nemôžu ovplyvňovať aglomerácie alebo priemyselné objekty v jeho blízkosti, t.j. miesta bližšie ako päť kilometrov. Ak sa majú hodnotiť príspevky z priemyselných zdrojov, aspoň jedno vzorkovacie miesto sa umiestni v najbližšej obytnej oblasti v smere vetra od zdroja. Keď nie je známa pozaďová koncentrácia, dodatočné vzorkovacie miesto sa umiestni v smere prevládajúceho vetra. Vzorkovacie miesta majú byť podľa možnosti tiež reprezentatívne pre podobné miesta, ktoré nie sú v ich bezprostrednej blízkosti.

Vzorkovacie miesta zamerané na ochranu vegetácie a prírodných ekosystémov sa umiestnia viac ako 20 km od aglomerácií alebo viac ako 5 km od ostatných zastavaných oblastí, priemyselných zariadení alebo diaľnic alebo hlavných ciest s dopravným sčítaním vyšším ako 50 000 vozidiel za deň, čo znamená, že vzorkovacie miesto sa musí umiestniť tak, aby odoberaný vzduch reprezentoval kvalitu ovzdušia v okolitej oblasti s rozlohou aspoň 1 000 km2. Členský štát môže po zohľadnení geografických podmienok alebo možností na ochranu mimoriadne zraniteľných oblastí umiestniť vzorkovacie miesto v menšej vzdialenosti alebo tak, aby reprezentovalo kvalitu ovzdušia v menšej oblasti.

7. Metódy odberu vzduchu

Pasívne vzorkovanie je nákladovo najefektívnejší prístup na odhad priestorových monitorovacích systémov, pre zisťovanie ďalších znečisťujúcich látok, pre rýchlu identifikáciu náhlych zmien a výskytu nežiaducich látok v ovzduší a odhad individuálnej expozície. Pasívne vzorkovače však musia byť umiestnené spolu s kalibrovanými systémami odberu vzoriek plynov a častíc v centrálnom monitorovacom mieste, aby sa zabezpečila rovnocennosť a porovnateľnosť. Pasívne vzorkovače sú jednoduché, lacné a nenápadné a nevyžadujú žiadnu silu (Kot-Wasik et al., 2007; Zabiegała et al., 2010).

Pasívne vzorkovače môžu zistiť dlhodobé priemery až veľmi nízke úrovne v závislosti od prostredia. Najčastejšie sa používajú difúzne trubice a pasívne vzorkovače typu badge identifikujú impregnáty vhodné pre niekoľko plynných znečisťujúcich látok a špecifických VOCs. Uvedený je tiež pasívny vzorkovač PM spojený s mikroskopickou analýzou.

Pri aktívnom odoberaní vzoriek poháňa vzduchový pohon (napr. čerpadlo alebo dúchadlo) vzduch cez substrát alebo absorbujúci roztok, pumpuje ho do nádoby alebo nasmeruje do in situ senzora. Musia sa kvantifikovať presné a prenesené prietoky a trvanie odoberania vzoriek (Watson et al., 2013).

Najväčšia rozmanitosť zlúčenín sa získava laboratórnou analýzou obsahu substrátov alebo zásobníkov, ale to je na úkor priemerovania časov a práce pri zmene vzoriek. Niektoré z nich sú kompenzované nepretržitými prístrojmi in situ, ktoré zbierajú a analyzujú vzorku v teréne, ale to má ešte vyššie náklady.

Trend je smerom k mikrosenzorom, ktoré používajú miniatúrne čerpadlá napájané z batérií a môžu byť umiestnené do mikroprostredia alebo prenášané exponovaným subjektom (Marć et al., 2012; Moon et al., 2012; Steinle et al., 2013). Miniatúrne vzorkovače sa bežne používajú pre PM a určité plyny a detekčné limity optických systémov rozptylu / absorpcie svetla a elektrochemických senzorov plynu sa zlepšili.

Odber vzoriek

Odberom sa rozumie činnosť, ktorou sa získava jednotlivá vzorka ovzdušia z jedného odberového miesta.

Krátkodobými odbermi vzoriek ovzdušia sa rozumejú odbery trvajúce najviac 10 minút, najmenej však taký čas, ktorý je predpísaný príslušnou analytickou alebo detekčnou metódou. Dlhodobými odbermi vzoriek ovzdušia sa rozumejú odbery trvajúce 10 minút až 8 hodín. Objemovým prietokom sa rozumie objem vzduchu, ktorý pretečie odberovým zariadením za jednotku času.

Priemernou koncentráciou Cm sa rozumie priemer z nameraných koncentrácií vypočítaný podľa vzorca:

\( C_m=\frac{c_1 \cdot t_1+c_2 \cdot t_2+c_3 \cdot t_3+⋯+c_n \cdot t_n} {t_1+t_2+t_3+⋯t_n} \)

kde c1 až cn sú koncentrácie v ovzduší získané jednotlivými odbermi, t1 až tn - čas trvania jednotlivých odberov.

Plánom odberov sa rozumie výber odberových miest a predbežné stanovenie trvania jednotlivých odberov a ich časového poradia v závislosti od očakávaných premien uvoľňovania škodlivín do dýchacej zóny pracovníka a očakávaného pohybu pracovníkov na pracovisku. Plán odberov zahrňuje aj výber najvhodnejšej analytickej metódy. Zostavujú ho zodpovední pracovníci tak, aby im umožnil zhodnotiť mieru rizika. Plán odberov sa musí zaevidovať vždy pri zmenách výrobného procesu, pri zmene organizácie práce alebo akomkoľvek ďalšom zásahu do výrobného procesu, ktorý by mohol spôsobiť zmenu rizika.

Mierou rizika sa rozumie výška ohrozenia zdravia chemickou škodlivinou alebo prachom. Závisí najmä od charakteru škodlivého účinku, od koncentrácie škodliviny v ovzduší, od fyzickej náročnosti práce, od času pôsobenia, od spôsobu vstrebávania a od množstva škodliviny vstrebanej pracovníkom pri práci za jednotku času, vyplývajúceho z uvedených faktorov.

Podľa formy výskytu škodliviny a z inštrumentálneho hľadiska rozdeľujeme odbery vzoriek na odbery plynov a pár a na odbery aerosólov a prachu.

Plyny a pary môžeme vzorkovať do sklených nádob a vakov z nepriepustných fólií, do kvapalín a na pevné sorbenty.

Na priamy odber atmosféry so škodlivými plynmi a parami môžeme použiť vyevakuované valce s rôznymi objemami s dvoma dobre tesniacimi kohútmi alebo také, ktoré sú upravené na zatavenie. Valec vyčerpáme vývevou na známy tlak, ktorý meriame ortuťovým manometrom a zatavíme alebo uzavrieme kohút. Pretože valec nemôžeme nikdy vyčerpať úplne, musíme odobrané množstvo vzduchu vypočítať podľa vzorca

\( V_s=V \cdot \frac{P_2-P_1}{P_2} \) 

kde Vs je objem odobratého vzduchu, V – objem valca, P1 – tlak vzduchu vo valci po vyevakuovaní, P2 – atmosférický tlak.

Niektoré škodliviny z ovzdušia môžeme s výhodou nakoncentrovať v rúrkach naplnených zakotvenou tekutou fázou na pevnom nosiči. Takúto vzorku môžeme po odbere použiť ako predkolónu, z ktorej sa škodlivina uvoľní teplom do kolóny plynového chromatrografu, kde sa po rozdelení stanoví alebo sa uvoľní vhodným rozpúšťadlom. Kvantitatívnosť absorpcie škodliviny do zakotvenej fázy závisí od množstva zakotvenej fázy, od objemového prietoku, od času odberu, od dĺžky naplnenej rúrky, od teploty a od ďalších fyzikálno-chemických vlastností škodliviny.

8. Použitá literatúra

Air Quality Models and Documents 2002, NTIS US, Spring field 2002.

AVOL, E.L., et al.: Short-term respiratory effect of photochemical oxidant exposure in exercising children (Krátkodobý respiračný účinok expozície fotochemického oxidantu pri cvičení detí). J. Air. Pollut. Control. Assoc., 1987, Vol. 37, pp. 158-162.

Bálek, R. Životní prostředí. Praha: ČVUT Praha, 2000. 143 stran. ISBN: 80–01-02205–6.

Barnola, J.-M., Raynaud, D., Lorius, C. Historical carbon dioxide record from the Vostok ice core [online]. [cit. 2017–04–03]. Dostupné z: http://cdiac.ornl.gov/trends/co2/vostok.htm.

BENCKO, V. et al. 1993. Kyslé zrážky a zdravie človeka. Ekológia a život 5, 13 s.

Borovec, Karel. Znečištění ovzduší oxidem dusným a vliv průmyslových procesů na jeho emise. Acta Montanistica Slovaca, 1998, roč. 3, č. 3, s. 267 – 272

BRANIŠ, M. – HŮNOVÁ, I. 2009. Atmosféra a klima aktuální otázky ochrany ovzduší.

BRANIŠ, M. – HŮNOVÁ, I. 2009. Atmosféra a klima aktuální otázky ochrany ovzduší. Karolinum: Praha. 2009. 351 s. ISBN 978-80-246-1598-1

Braniš, M., Pivnička, K.: Úvod do studia životního prostředí. 1. vyd. Karolinum Praha, 1994, ISBN 80-7066-945-4, 141 s.

Braniš, M., Pivnička, K.: Úvod do studia životního prostředí. 1. vyd. Karolinum Praha, 1994, ISBN 80-7066-945-4, 141 s.

BUDAY, Š. – KALÚZ, K. 2003. Oceňovanie náhrad škôd spôsobených imisiami na poľnohospodárskej pôde a v poľnohospodárskej výrobe. 2003. SPU: Nitra. 12 s.

Cairncoss, E.K., John, J., Zunckel, M.: A novel air pollution index based on the relative risk of daily mortality associated with short-term exposure to common air pollutants (Index znečistenia ovzdušia založený na relatívnom riziku dennej úmrtnosti spojenej s krátkodobou expozíciou bežných látok znečisťujúcich ovzdušie). Atmospheric Environment 41, No 38/2007, 8442-8454

CARACH, V., MAČALA, J., 2006: Model znečistenia ovzdušia pre bodový zdroj, Acta Montanistica Slovaca, roč. 11, č. 4., s. 251 – 257.

CARRUTHERS, D. J., HOLROYD, R. J., HUNT, J. C. R:, WENG, W. – S., ROBINS, A. G., APSLEY, D. D., THOMPSON, D. J., SMITH, F. B., 1994: A new approach to modelling dispersion in the earth,s atmospehric boudary layer, Journal of Wind Engineerign and Industrial Aerodynamics, 52, Elsevier Science, 1994, p. 139-153.

ČELOVSKÝ, Š., 1997: Záverečná správa o meraní imisií za rok 1996 v hospodárskom obvode AGRO-MOLD, a. s. Agroreal Trebišov, 1997, 7 s.

Čermák, O. et al.: Životné prostredie. STU v Bratislave, 2008, ISBN 978-80-227-2958-1

DE VRIES, W., 1991: Methodologies for assessments and mapping of critical loads and of the impact of abatement strategies on forest soils. The Winand Staring Centre for Integrated Land, Soil and Water research, Report 46, Wageningen, 109 pp.

Dirner, V. et al.: Ochrana životního prostředí: základy, plánování, technologie, ekonomika, právo a management. Ministerstvo životního prostředí ČR, 1997, ISBN 80-7078-490-3, 333 s.

Emisní bilance České republiky 1999: Kategorie zdrojů znečišťování ovzduší [online]. [cit. 2016–10–22]. Dostupné z: http://www.chmi.cz/uoco/emise/embil/oez99/99embil.html.

Environmental Protection Agency, 1995: A Modeling Protocol for Applying MESOPFF II, to Long Range Transport Problems, Publ. No. EPA – 454/R-92-021, 1995.

Environmental Protection Agency, 1997: User,s manual for the Plume Visibility Model PLUVE II, EPA Publicaton No. EPA – 454/B-92-008, U. S: EPA, 1997

EPA (1997). Guidance for network design and optimum site exposure for PM2.5 and PM10. EPA-454/R-99–022. Research Triangle Park (NC): US Environmental Protection Agency.

EPA (1998). Locating and estimating air emissions from sources of polycyclic organic matter. EPA-454/R-98–014. Research Triangle Park (NC): US Environmental Protection Agency.

EPA, 1992. Meteorogical Monitoring Guidance for Regulatory Modeling Applications, Febr. 2002, EPA 454/R-99-005

EPA, 2000: Meteorological Monitoring Guidance for Regulatory Modeling Applications, Febr. 2000, EPA 454/R-99-005

EPA, 2004: Meteorological Monitoring Guidance for Regulatory Modeling Applications, Feb. 2004, EPA 454/R-99-055

Federal Aviation Administration, 1997: Emissions and Dispersion Modeling system, Reference Manual, FAA Report No. FAA- AEE – 97 –1, Washington, DC, 1997

Federal Register, 2003: Vol. 68, No. 72, 2003, App. A to W Part 51, Summaries of Preferred Air Quality Models

Fiala, J., et al. Kvalita ovzduší v České republice z pohledu směrnic Evropské unie – příloha časopisu Ochrana Ovzduší č. 1/2001. Praha: ČHMU Praha, 2001.

Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge (Bundes Immissionsschutzgesetz - BImSchG - Zákon o ochrane pred škodlivými vplyvmi znečistenia ovzdušia, hluku a vibrácií). Dostupné na http://www.gesetze-im-internet.de/bimschg/ (citované 22.9.2016)

Grünwald, A. Voda a ovzduší 20 (chemie). Praha: ČVUT Praha, 1999. 206 stran. ISBN 80-01-01241-7.

Herčík, M. 111 otázek a odpovědí o životním prostředí: [chytrá kniha pro studenty, odborníky a širokou veřejnost]. Ostrava: Montanex, 2004. 150 s. ISBN 80-7225-123-6.

Herčík, M. Životní prostředí: úvod do studia. 2. vydání. Ostrava: Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2002. ISBN 80-248-0107-8.

Hitchnins, J., Morawska,L., Wolff, R., Gilbert, D.: Concentrations of submicrometre particles from vehicle near a major roads. Atmos. Environ. 34. 2000, p. 51-59

Houghton, J. Globální oteplování: Úvod do studia změna klimatu a prostředí. 1. vydání. Praha: Academia, 1998. 228 s. ISBN 80-200-0636-2.

Houghton, J. Globální oteplování: Úvod do studia změna klimatu a prostředí. 1. vydání. Praha: Academia, 1998. 228 s. ISBN 80-200-0636-2.

https://eur-lex.europa.eu/legal-content/SK/TXT/PDF/?uri=OJ:L:2008:152:FULL&from=SK

Chow JC, Engelbrecht JP, Watson JG, Wilson WE, Frank NH, Zhu T. Designing monitoring networks to represent outdoor human exposure. Chemosphere. 2002;49(9):961–78.

Jelínek, A. – Dědina, M. – Plíva, P. Úvod do problematiky správné zemědělské praxe z pohledu zákona o ochraně ovzduší [online]. 2005 [cit. 2017–05–20]. Dostupné z: http://www.vuzt.cz/poraden/doporuc/ekolog/praxe.htm.

JONÁŠ, F., 1985. SI-Ochrana a tvorba životního prostředí, ÚVTIZ Praha, 1985/3, 72 s.

Jung, K.H., Artigas, F., Shin J.Y.: Seasonal Gradient Patterns of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and PM Concenrations near a Highway. Atmosphere, 2011, vol.2, p. 533-552

Kalvová, Jaroslava – Moldan, Bedřich. Klima a jeho změna v důsledku emisí skleníkových plynů. 1. vydání. Praha: Karolinum, 1996. 161 s. ISBN 80-7184-315-6.

Kalvová, Jaroslava – Moldan, Bedřich. Klima a jeho změna v důsledku emisí skleníkových plynů. 1. vydání. Praha: Karolinum, 1996. 161 s. ISBN 80-7184-315-6.

Karolinum: Praha. 2009. 351 s. ISBN 978-80-246-1598-1

Králiková R. et al., 2013 Technológia ochrany životného prostredia - Ochrana ovzdušia ISBN 978-80-553-1485-3

KRIŽAN, V., 1981. Analýza ovzdušia, Alfa Bratislava, 1981, 178 s.

KRIŽAN, V., 1981. Analýza ovzdušia, Alfa Bratislava, 1981, 178 s.

KVASNIČKOVÁ, D. et al. 2002. Životné prostredie. vyd. Slovenské pedagogické nakladateľstvo, Bratislava, 2002. 160s. ISBN 80-08-03341-X

Lathière J. et al. (2015) Impact of Leaf Surface and In-canopy Air Chemistry on the Ecosystem/Atmosphere Exchange of Atmospheric Pollutants. In: Massad RS., Loubet B. (eds) Review and Integration of Biosphere-Atmosphere Modelling of Reactive Trace Gases and Volatile Aerosols. Springer, Dordrecht, 978-94-017-7285-3

Legget, J., et al. Nebezpečí oteplování Země: Zpráva Greenpeace. 1. vydání. Praha: Academia, 1992. 358 s. ISBN 80-200-0452-1.

Malaťák, J. Stanovení hmotnostních toků, emisních faktorů a charakteristiky tuhých částic při termickém zpracování směsi organických odpadů a paliv rostlinného původu: doktorská disertační práce. Praha: ČZU TF KTZS, 2002. 172 s.

MAŇKOVSKÁ, B., 1988. The accumulation of atmospheric pollutants by Picea abies Karst. Ekológia, 1988, 7, s. 95-108

Ministry for the Environment. 2009. Good Practice Guide for Air Quality Monitoring and Data Management 2009. Wellington: Ministry for the Environment.

ModimExpert 5.1 Matematické modelovanie znečistenia ovzdušia. Manuál. Envitech Trenčín.

Nakicenovic, A. N. International burden sharing in greenhouse gas reduction. Laxenburg: IIASA, 1994. 94 s. ISBN 3-7045-0125-5.

Nariadenie vlády SR č. 92/1996 Z.z. o limitoch na ochranu ovzdušia.

NĚMEC, J. et al., 1992. Oceňování náhrad škod způsobených imisemi na zemědělské výrobě, metodika ÚVTIZ č. 12, 1992, 48 s.

Nemešová, I. – Pretel, J. Skleníkový efekt a životní prostředí: Podstata, rizika, možná řešení a mezinárodní souvislosti. Praha: MŽP ČR: ČHMÚ Praha, 1998. 70 s. ISBN 80-7212-046-8.

NORRISKA, K. et al. 1975. The geochemistry and mineralogy of Trace elements, In.: NICOLAS, D. J., Egan, A. R.: Trace elements in soil-plant-animal system. New York, p. 55-81.

NOVÁK, I. et al.,1983. Státní zemědělské nakladatelství, Praha, 1983 - 192 s.

Obroučka, K. Látky znečišťující ovzduší. Ostrava: Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2001. 73 s. ISBN 80-248-0011-X.

Obroučka, K. Látky znečišťující ovzduší. Ostrava: Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2001. 73 s. ISBN 80-248-0011-X.

Obroučka, K. Látky znečišťující ovzduší. Ostrava: Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2001. 73 s. ISBN 80-248-0011-X.

ovzduší;

PAHL, S. 1996. Fog deposition o spruce forests in high-elevation sites (in German). In Ber. D. DWD vol. 198, p. 137.

PARK, C. C. 2013. Acid Rain: Rhetoric and Reality. Routledge Revivals: New York. 290 p. ISBN 978-0-415-71276-7

PEŘINA, V. et al., 1984. Obnova a pěstování lesních porostů v oblastech postižených průmyslovými imisemi, Státní zemědělské nakladatelství, Praha, 1984 - 173 s

PEŠEK, F., 1974. Biologické účinky exhalací na rostliny z hlediska ekologie a fyziologie, Praha UVTI, 1974, 32 s.

Pretel, Jan – Vácha, Dušan. Příprava internetové stránky zaměřené na vědecké poznatky o změně klimatu [online]. MŽP ČR, samostatné oddělení změny klimatu, Praha, 2003 [cit. 2016–01–10]. Dostupné z: http://www.chmi.cz/cc/inf/klima.doc.

Priečinská, S.: Monitorovanie emisií v podmienkach Slovenskej republiky, AT&P J 8/2006

Rámcová úmluva OSN o změně klimatu [online]. 1992 [cit. 2016–05–30]. Dostupné z: http://unfccc.int/not_assigned/b/items/1417.php.

Roorda-Knape, M.c., Janssen, N.A.H., De Harthog, J.J., Van Vliet, P.H.N., Harssema, H., Brunekreef, B.: Air pollution from traffic in city districts near major motorways. Atmos.Environ. 32. 1998, p. 1921-1930

Smernica Rady č. 1999/13/ES o obmedzení emisií prchavých organických zlúčenín z použitia organických rozpúšťadiel v určitých činnostiach a zariadeniach

Smernica Rady č. 88/609/EHS (v znení smernice 94/66/ES) o obmedzení emisií určitých znečisťujúcich látok z veľkých spaľovacích zariadení do ovzdušia

Smernica Rady č. 89/369/EHS o prevencii znečistenia ovzdušia z nových mestských spaľovní komunálnych odpadov

Smernica Rady č. 89/429/EHS o redukcii znečistenia ovzdušia z existujúcich spaľovní komunálnych odpadov

Smernica Rady č. 94/67/ES o spaľovaní nebezpečného odpadu

STREĎANSKÝ, J. 2010. Hodnotenie kvality ŽP. Nitra: SPU, 2010, s. 63 ISBN 978-80-552-0423-9

STREĎANSKÝ, J. 2010. Hodnotenie kvality ŽP. Nitra: SPU, 2010, s. 63 ISBN 978-80-552-0423-9

Strieb, D. M.,Smith-Doiron, M., Blagden, P., Burnett, R.T.: Estimating the Public Health Burden Attributable to Air Pollution: An Illustration Using the Development of an Alternative Air Quality Index (Odhad záťaže pre verejné zdravie, ktorú možno pripísať znečisťovaniu ovzdušia: Ilustrácie použitia vývoja alternatívneho indexu kvality ovzdušia). Journal of Toxicology and Environmental Health 68/2005 (13-14), 1275-1288

Svršek, J. Věda o globálních změnách klimatu [online]. 2003 [cit. 2017–06–30]. Dostupné z: http://www.gymtc.cz/natura/2003/11/20031105.html.

Šuta, M. , Bencko, V.: Zdravotní rizika znečištění ovzduší nejvýznamnějšími automobilovými emisemi - I. Oxidy dusíku a ozon. Praktický lékař, 1998, Vol. 78, 6, pp. 288-291.

Tilling, S. Ozón a skleníkový efekt. 1. vydání. Praha: Tereza, 1992. 44 s.

TÖLGYESI, J. et al., 1997. Chémia, biológia a toxikológia vody a ovzdušia, Veda Bratislava,

TÖLGYESI, J. et al., 1997. Chémia, biológia a toxikológia vody a ovzdušia, Veda Bratislava, 1997, 536 s.

Votava, Jan. Globální oteplování: Jevy ovlivňující klima: skleníkové plyny [online]. Aktualizace 01.2004 [cit. 2016–08–22]. Dostupné z: http://klima.ecn.cz/plyny.htm.

Vyhláška MPŽPRR SR č. 360/2010 Z. z. o kvalite ovzdušia v znení neskorších predpisov;

Vyhláška MPŽPRR SR č. 360/2010 Z. z. o kvalite ovzdušia v znení neskorších predpisov;

Vyhláška MŽP SR č. 410/2012 Z. z. ktorou sa vykonávajú niektoré ustanovenia zákona o

Vyhláška MŽP SR č. 410/2012 Z. z. ktorou sa vykonávajú niektoré ustanovenia zákona o

Vyhláška MŽP SR č. 411/2012 Z. z. o monitorovaní emisií zo stacionárnych zdrojov znečisťovania ovzdušia a kvality ovzdušia v ich okolí;

Vyhláška MŽP SR č. 411/2012 Z. z. o monitorovaní emisií zo stacionárnych zdrojov znečisťovania ovzdušia a kvality ovzdušia v ich okolí;

Vysoudil, M. Ochrana ovzduší. 1. vydání. Olomouc: Univerzita Palackého, 2002. 114 s. ISBN 80-244-0400-1.

WHO. 2002. World Health Report: Reducing Risks. Promoting Healthy Life. World Health Organisation: Geneva, Switzerland

Zákon č. 137/2010 Zb. o ovzduší

Zákon č. 17/1992 Zb. o životnom prostredí v znení neskorších predpisov;

Zákon č. 24/2006 Z. z. o posudzovaní vplyvov na životné prostredie v znení neskorších predpisov;

Zákon č.86/2002 Sb. Zákon o ochraně ovzduší a o změně některých dalších zákonů (zákon o ochraně ovzduší) ve znění zákona č. 472/2005 Sb.

Zákon NR ČR č. 201/2012 o ochraně ovzduší v znení neskorších predpisov

ZANETTI, P. 1993. Air Pollution Modelling: Theories, Computational Methods and Available Software. In: Air Quality – Monitoring and Modeling, 2012, s. 29. ISBN 978-953-51-0161-1.

ZANETTI, P., CARBONI, G., LEWIS, R., 1985: AVACTA II, Aero Environment, Technical Report AV – OM – 85/520, 1985.

ZÁVODSKÝ, D., 1989: Long range transport of nitrogen oxides in Central Europe, Podsdam, s. 60-65.

ZÁVODSKÝ, D., 2001. Chémia atmosféry a modelovanie znečistenia ovzdušia. Učebnica, Leonardo da Vinci Programme, Univerzita Mateja Bela, Banská Bystrica, 2001, 126 s., ISBN 80-88784-34-4

ZÁVODSKÝ, D., PUKANČÍKOVÁ, K., 1983: Meteorologický spravodaj, 6/1983, s. 182.

ZÁVODSKÝ, D., PUKANČÍKOVÁ, K., 1995: Mapovanie kritických úrovní a kritických záťaží Slovenska, Bull. SMS pri SAV, VI/3, s. 18-22.