4.3.Vliv_dopravy_na_zivotni_prostredi

4.2 Vliv dopravy na životní prostředí
Ing. Petr Stloukal
Ústav ochrany životního prostředí
Fakulta technologická
Univerzita Tomáše Bati Zlín
Obsah přednášky
1.
2.
3.
4.
5.
Obecné pojmy, typy dopravy
Struktura dopravy v ČR
Exhalace z dopravy
Další dopady na ŽP
Možná řešení
2
1) Obecné pojmy, typy dopravy
3
Dělení dopravy

podle druhu přepravy:
- osobní x nákladní,
- hromadná x individuální

podle druhu prostředku :
- automobilová
- železniční
- vodní
- pěší, cyklistická, letecká, kombinovaná, potrubní, …

podle cíle:
- místní (městská) x tranzitní
Konkrétní dopravní problémy
4
Vliv dopravy na ŽP

Liniový charakter staveb (mimo letecké dopravy)
- vliv na velké území

Výstavba
- relativně bez větších dopadů, stavba sama
- zahrnuje i dopravní koridor pro stavbu,
- emise, hluk, zábor pozemků, znečištění vod a půd

Provozování stavby
- dle typu dopravy → různá - intenzita
- emise, hluk, znečištění vod a půd

Likvidace stavby
- množství inertního odpadu.
5
Silniční doprava
Silniční síť celkově 55 654 km
- dálnice a rychlostní silnice 1227 km, silnice I tř. cca 5 850 km
6
Železnictví doprava
Železniční síť celkově 9511 Km
- 2982 Km - elektrifikováno 31%
7
Letecká doprava
Letiště
Počet odbavených
cestujících
Počet vzletů a příletů
Praha-Ruzyně
11,6 milionů
164 tis.
Brno-Tuřany
441 tis.
31 tis.
Ostrava-Mošnov
307 tis.
16 tis.
Letiště Karlovy Vary
68 tis.
8 tis.
Letiště Pardubice
49 tis.
1 tis.
66,1 mil.
466 tis.
Heathrow Airport
(Londýn)*
8
Vodní doprava
Vodní cesty 303 Km (velká plavidla)
- dalších cca 200km a plochy vodních nádrží pro malá plavidla
9
2) Struktura dopravy v ČR
10
Struktura dopravy
Osobní doprava
- Přepravní výkony osobní dopravy dle jednotlivých
druhů osobní dopravy, ČR [mld. oskm]
11
Struktura dopravy
Nákladní doprava
- Přepravní výkony nákladní dopravy dle jednotlivých
druhů nákladní dopravy, ČR [mld. tkm]
Silniční doprava
Železniční doprava
Ostatní doprava
12
Struktura dopravy
Doprava
- Spotřeba energie jednotlivými druhy dopravy, ČR [PJ]
Individuální automobilová doprava (IAD)
Nákladní silniční doprava (NSD)
Veřejná doprava
Železniční motorová doprava
Vodní doprava
Letecká doprava
13
Lodní doprava
2009 dánská studie

15 největších lodí – stejné emise jako všechna auta na světě

Mazut – nejnižší frakce ropy (2000x více síry než nafta)

Střídání paliva nižší (mezinárodní vody) a vyšší kvality (pobřeží)
14
Lodní doprava
Emma Marks – největší nákladní loď





Postavena 2006
397x56m; Nosnost: 156 907t; Kapacita: 11 000TEU (až 15
000TEU)
Motor: výkon 80MW, dalších 5 menších o celkovém výkonu
30MW
průměrný automobil ročně 15 tisíc kilometrů produkce 101 gramů
oxidů síry.
Emma vyprodukuje 5 000 tun
15
3) Exhalace z dopravy
16
Exhalace z dopravy

Nejvíce exhalací automobilová doprava. (90 % po 1989)

Exhalace z aut vzhledem k všudypřítomnosti silniční dopravy
prakticky všude.

Kromě škod na lidském zdraví poškozují výrazně i zemědělskou a
lesní půdu, rostlinnou výrobu a lesy, fasády domů.
 Emise
- tuhé, kapalné nebo plynné látky v nosném odpadním plynu ze zdroje
- znečisťování ovzduší do atmosféry.
 Imise
- reálný obsah škodlivin v ovzduší.
17
Exhalace z dopravy
Emise
Oxid
uhličitý - CO2
- nemá vliv na lidské zdraví; nejdůležitější skleníkový plyn.
Oxidy
dusíku - NO, NO2
- okyselení dešťových srážek; skleníkový efekt, snižování odolnosti vůči
virovým onemocněním, bronchitidě a zápalu plic.
Oxid
uhelnatý – CO
- způsobuje zpomalování reflexu, zbavuje tělo kyslíku a zvyšuje výskyt
bolestí hlavy.
Oxid
siřičitý – SO2
- toxický pro rostliny. V ovzduší oxiduje za přítomnosti vody na kyselinu
sírovou, příčina kyselých dešťů.
18
Exhalace z dopravy
Uhlovodíky
– C xH y
- benzínové motory horší dieselové. Některé uhlovodíky (např. benzen)
jsou karcinogenní,
Olovo
- Pb
- do paliva jako antidetonátor. Je vysoce toxické. Emise olova z dopravy
v ČR naštěstí klesají (bezolovnaté benziny).
Ozón
- O3
- v přízemní vrstvě ničí vegetaci a poškozuje některé druhy materiálů.
Ovlivňuje rovněž zdraví a způsobuje dráždivý kašel, dráždění plic, očí
apod.
Prachové
částice
- hlavně dieselové motory. Směs organických a anorganických látek.
Jsou potencionálně karcinogenní
19
Exhalace z dopravy
Smog
Dva základní typy:
Londýnský
(redukční, zimní)
- směs kouře a mlhy, převážne oxidy síry a dalších plynných zplodin,
- typicky v zimních podmínkách s přízemními inverzeními teplotami
- vysoká škodlivost se zde stupňuje přítomností popílku.
Los
Angelský (oxidační, letní)
- směs ozónu, peroxyacetylnitrátu, aldehydu a kyseliny sírové
- vznikající působením UV záření z oxidu dusíku, uhlovodíku a oxidu
siřičitého.
-silné oxidační, agresivní, dráždivé a toxické účinky.
Zdravotní důsledky
- choroby dýchacích cest, nemoci srdce a cév, karcinogenní účinky
20
Exhalace z dopravy
Celková doprava
- Emise vybraných látek z dopravy, ČR [index,1990=100]
21
Exhalace z dopravy
Celková doprava
- Podíl dopravy na celkových emisích vybraných látek,
ČR [%]
22
Exhalace z dopravy
Odsiření paliv
23
Exhalace z dopravy
Celková doprava
- Emise oxidu uhličitého (CO2) (tis. t)
24
Exhalace z dopravy
Celková doprava
- Emise oxidů dusíku (NOx) (tis. t)
25
Exhalace z dopravy
Celková doprava
- Emise oxidu siřičitého (SO2) (tis. t)
26
4) Další dopady na životní
prostředí
27
Další dopady na ŽP

hluk a vibrace

znečištění vody a půdy

dopravní nehody

zábor půdy
28
Další dopady na ŽP
Hluk a vibrace
Hluk dále dělíme podle působení na pásma :
- fyziologické do 69 dB(A)
- zátěže
70 - 94 dBp
- poškození
95 - 119 dB
- hmatu
120 - 129 dB
-bolesti
130 dB
Růst hlukové zátěže
- růst počtu automobilů,
- změna vedení komunikačních tras,
- ne zcela vyhovující dopravní systém,
- absence obchvatu a s tím spojené přivádění průjezdné dopravy do
měst.
http://hlukovemapy.mzcr.cz/silnice.html
29
Další dopady na ŽP
Znečištění vody a půdy
Nebezpečné látky
- Tetraethylolovo
- Azbest
- Paliva, maziva
- Chladící kapaliny
- Přísady do paliv (např. MTBE)
- Akumulátory

Produkce odpadů:
- Vraky aut a ostatních strojů, staré pneumatiky, použitá
maziva, autobaterie

30
Další dopady na ŽP
Znečištění vody a půdy
31
Další dopady na ŽP
dopravní nehody
 Škody:
- zdraví a lidské životy
- zvířata – oboustranné nebezpečí !!!
- ekologické škody (znečištění)
-ekonomické dopady.

Znečištění prostředí v důsledku nehod
- Pohonné hmoty (OA 20-70 l, NA benzínu nebo nafty)
- Motorový olej (OS 4-6 l, NA 10-15 l)
- Chladící kapalina (OS 6-12 l, NA 20 l)
- Brzdová kapalina (osobní automobil 1-1.5 l)
32
Další dopady na ŽP

prase divoké (kňour)- 22 900 Kč

jelen evropský (laň)- 24 800 Kč

srnec obecný (srna)- 14 100 Kč

sika japonský (jelen)- 26 300 Kč

zajíc polní- 3 900 Kč

králík divoký- 4 800 Kč

bažant obecný- 3 100 Kč

ostatní pernatá zvěř- 3 200 Kč
Pytláctví
nad
5000Kč
33
Další dopady na ŽP
zábor půdy
- Poškození či ničení mimořádně cenných přírodních lokalit.
- Fragmentace krajiny – snížení ekologické rozmanitosti
(biodiverzity) tj. počtu druhů fauny a flóry.
-
Komunikace působí jako překážka pro živočichy.
Biokoridory
- úsek krajiny umožňující migraci organismů,
- spojuje biocentra
- strouhy, meze, aleje,
souvislé pásy křovin,
- přechod přes dálnici
34
Další dopady na ŽP
Problém splavnění

Změna životních
podmínek organismů:
– ztráta úkrytů
– ztráta zdrojů potravy
– ztráta lokalit k
rozmnožování
– celkové rušení
– přerušení migračních cest
(příčné stavby na vodních
tocích)

Pro umožnění lodní
dopravy na řece po
většinu roku:
– 1.úprava poloměru oblouků
– 2.pravidelné prohrábky dna,
– 3.výstavba plavebních
stupňů – nutné rybí
přechody.
35
Vodní doprava
Problém splavnění
- rybí přechody
36
Vliv dopravy
Souhrn

Na zdraví člověka:
- Exhalace a produkce kapalných i pevných toxických
látek
- Faktory biologické - zvyšování únavy a nedostatek klidu
k regeneraci, hluk
- Nehodovost

Na životní prostředí:
- Znečišťování ovzduší, vody i půdy
- Zábor půdy, splavnění
37
4) Některá možná řešení
38
Možná řešení

Využívání druhů dopravy šetrnějších k životnímu
prostředí
- za jakých podmínek je železniční a kombinovaná doprava šetrnější
- jak zvýšit podíl hromadné dopravy, a zejména dopravy kolejové v
osobní dopravě
- jak zvýšit podíl kolejové dopravy v nákladní dopravě

Opatření budou směřovat do těchto oblastí:
- Technické, technologické, organizační
- Zpoplatnění a nastavení tržních pravidel
- Restrikce nebo naopak podpora
39
Možná řešení







Emisní limity
Nízkoemisní zóny
CNG
Biopaliva (Bionafta, Biolíh)
Vodík
Elektromotory
Katalyzátory
40
Možná řešení
Emisní limity
řešeny předpisy EHK č. 49, 83aj., ekvivalentní evropské
směrnice
 souhrnně nazývány EURO.
 postupně zpřísňovány
 omezují prodej nových vozidel nesplňujících emisní limity,
stávající normou je EURO 5
 Nově EURO 6

41
Možná řešení
Emisní limity
Vývoj emisních limitů v [g/km] pro zážehové motory
Rok
limit dle:
CxHy
NOx
CO
1992
EURO I
0,97
97
2,72
1996
EURO II
0,5
0,5
2,2
2000
EURO III
0,2
0,15
2,3
2005
EURO IV
0,1
0,08
1,0
42
Možná řešení
Emisní limity
Vývoj emisních limitů v [g/km] pro zážehové motory
Rok
limit dle:
CxHy
NOx
CO
1992
EURO I
0,97
97
2,72
1996
EURO II
0,5
0,5
2,2
2000
EURO III
0,2
0,15
2,3
2005
EURO IV
0,1
0,08
1,0
43
Možná řešení
Emisní limity
44
Možná řešení
Emisní zóny
oblasti s omezeným přístupem automobilů na základě
výše jejich emisí
 zákon o ochraně ovzduší č. 201/2012 Sb a nařízením
vlády č. 56/2013 Sb.
 cíl: zlepšit kvalitu ovzduší v těchto oblastech
 Německo 40 míst: Berlín, Dortmund, Hannover, Kolín
nad Rýnem
 Praha od roku 2017 (Euro 3)

45
Možná řešení
CNG – stlačený zemní plyn (cca 98 % tvoří metan)
 výhody
- Nízká cena (18,5 Kč/m3 ekvivalent 1 l benzinu)
- Vysoké oktanové číslo
- snížení emise CO2 o 10–15 %, NOx, CO a aldehydů, aromatických
uhlovodíků včetně benzenu.
- tišší chod, hlučnost nižší o 50 % vně vozidel, o 60–70 % uvnitř.
- nehrozí kontaminace půdy při úniku pohonných hmot.
46
Možná řešení
CNG – stlačený zemní plyn (cca 98 % tvoří metan)

nevýhody
- Vozidla - dražší, těžší, tlaková nádoba zabírá více místa.
- menší dojezd, nižší výkon (proto je lepší dát přednost motorům
primárně konstruovaným pro zemní plyn).
- zpřísněna bezpečnostní opatření při opravách, garážování a
kontrolách.
47
Možná řešení
CNG – stlačený zemní plyn (cca 98 % tvoří metan)
48
Možná řešení
Biopaliva

Bioethanol
- alkoholové kvašení z biomasy (kukuřice, obilí, cukrová řepa)
- E85 (oktanové č. až 115), 10% v benzínech v USA
- snížená silniční daň, nižší CO2,

Bionafta
- metylester nenasycených mastných
kyselin rostlinného původu
- 5 % bionafty do normální nafty
- Peugeot a Citroën (30%), WV (100%)
- lépe hoří – nižší emise, není toxická, biodegradovatelná
- více oxidu uhličitého, mizivá účinnost využití sluneční energie
(0,08%)
49
Možná řešení
Vodík
 Výroba
- z fosilních paliva zplyňováním či pyrolýzou biomasy
- elektrolýzou vody
- využitím speciálních bakterií
 Spalování vodíku v klasických
- vzniká voda + oxidy dusíku

motorech
Využití palivových článků
- exotermní elektrochemická reakcí vodíku s kyslíkem
(opak elektrolýzy)
Ekologicky šetrný, drahý, nebezpečný
50
Možná řešení
Katalyzátory
snižuje množství škodlivin ve výfukových plynech usnadňuje chemické reakce
 ušlechtilý kov jako je např. platina nebo rhodium
 oxidaci CO a HC na CO2 a H2O a redukci NOX na N2


Základní rozdělení katalyzátorů:
- dvoucestné a třícestné
- pro zážehové a vznětové motory
V současné době je katalyzátor schopen odstranit až 97 %
uhlovodíků, 96 % oxidu uhelnatého a 90 % oxidů dusíku.
51
Možná řešení
SCR (Selective Catalytic Reduction)
 Zavádí se u většiny nových vznětových motorů (Euro VI)
 Ve výfukovém traktu za filtrem pevných částic umístěna tryska
vstřikující směs (AdBlue)
 Močovina se smíchá s plyny z filtru pevných částic, jejichž teplo
přemění močovinu na čpavek
 rce s oxidy dusíku (NOx), rozloží na neškodný dusík a vodní páru.
52
Možná řešení
SCR (Selective Catalytic Reduction)
Nevýhody
- prostorová náročnost
- doplňování kapaliny (spotřeba AdBlue kolem 5% spotřeby paliva)
- cena za 1l AdBlue cca 5,4kč
- jedna nádrž pro AdBlue (15-20l) by měla vydržet dle výrobce na
servisní interval
- vyšší cena automobilu s tímto systémem
- vyšší spotřeba paliva
- AdBlue zamrzá při -11°C
http://cs.autolexicon.net/articles/scr-selective-catalytic-reduction/ 53
Shrnutí
54
Děkuji Vám za pozornost!
Dotazy?
55