projekt

ARAMIS

Integrovaný systém výzkumu, hodnocení a kontroly kvality ovzduší

Air Quality Research Assessment and Monitoring Integrated System

Popis

V rámci Programu aplikovaného výzkumu, experimentálního vývoje a inovací v oblasti životního prostředí – Prostředí pro život, který je financován Technologickou agenturou ČR (TA ČR), vznikl unikátní projekt ARAMIS („Integrovaný systém výzkumu, hodnocení a kontroly kvality ovzduší“ / „Air quality Research, Assessment and Monitoring Integrated System“). Tento projekt sdružuje klíčové experty z rezortních organizací Ministerstva životního prostředí, vysokých škol a Akademie věd ČR a disponuje špičkovým vybavením a infrastrukturou mateřských institucí.

Projekt je prioritně zaměřen na vývoj, aktualizaci a tvorbu nástrojů, metodik a postupů pro hodnocení kvality ovzduší, emisí klasických znečišťujících látek i skleníkových plynů včetně jejich projekcí a kvantifikaci dopadů na zdraví obyvatelstva a ekosystémů, spotřebu energie, ekonomiku a další aspekty života. Ambicí projektu je prostřednictvím aplikace výsledků přispět ke zlepšení životního prostředí, zejména kvality ovzduší na území republiky.

Konečným uživatelem výsledků je Ministerstvo životního prostředí.

Podrobný popis

Cílem projektu je vývoj metod kontroly kvality ovzduší, identifikace zdrojů znečišťování ovzduší a jejich podílů na koncentracích znečišťujících látek se zaměřením na hlavní stávající problémy kvality ovzduší a obtížně kvantifikovatelné druhy znečištění.

V návaznosti na výše uvedené budou vyvíjeny modelové nástroje pro posuzování rozptylu znečistění ovzduší, a to jak s ohledem na aktuální koncentrace, tak i se zaměřením na budoucí rozvoj technologií. Součástí výzkumu je i rozvoj laboratorních metod pro sledování a hodnocení kvality ovzduší, a to jak metod manuálních, tak i metod automatických jako jsou například metody izotopové analýzy prvků ve vzorcích aerosolových částic, elementární analýzy aerosolových částic elektronovým mikroskopem, stanovení cukrů a iontů iontovou chromatografií, automatické stanovení amoniaku a plynné rtuti v ovzduší.

Se zřetelem na vliv na zdraví obyvatelstva bude na vybraných lokalitách v České republice hodnocen dopad ultrajemných částic, a to i s ohledem na vnější vlivy, jako jsou např. meteorologické podmínky. Součástí řešení projektu je také odhad podílu mlhy a námrazy na celkové atmosférické depozici. Zajímavým výsledkem projektu budou i mapy fytotoxických dávek ozonu pro různé rostliny. Celým projektem se prolíná hodnocení vlivu dopravy, a to jak na zdraví obyvatelstva, tak na množství emisí znečišťujících látek a skleníkových plynů. Neopomenutelným úkolem tohoto projektu je vývoj metodik a emisních faktorů využívaných v přípravě emisních bilancí a to v návaznosti na reportingové povinnosti EU a požadavky mezinárodních závazků (Úmluva LRTAP a její protokoly). Součástí výzkumu metodik v oblasti skleníkových plynů je i analýza potenciálu biomasy a také predikce budoucího vývoje emisí a kvantifikace dopadů politických nástrojů zajišťujících snižování emisí, nebo dodržování emisních stropů na spotřebu energií, ekonomiku a další indikátory pomocí makro-ekonomických modelů a optimalizačního modelu energetického systému. V neposlední řadě budou vyvinuty datové standardy pro informace o zdrojích, emisích a imisích, které budou základním prvkem následně vyvíjeného komplexního informačního systému o kvalitě ovzduší.

V rámci řešení projektu bude také vyhodnoceno rozmístění stanic sledování kvality ovzduší, které vyústí v návrh obnovy státní sítě imisního monitoringu.

Řešení projektu je naplánováno na dobu šest a půl let, tj. do 31. 12. 2026.



Financování

Tento projekt je spolufinancován se státní podporou Technologické agentury ČR v rámci Programu Prostředí pro život.

Uživatel

Konečným uživatelem výsledků je Ministerstvo životního prostředí.

Hlavní cíle (HC)

Výzkum zdrojů a příčin znečišťování ovzduší s důrazem na snížení nejistot emisních inventur
Zlepšení účinnosti a zacílení strategických dokumentů v oblasti ochrany ovzduší a klimatu
Kvantifikace dopadů znečištěného ovzduší a změny klimatu na zdraví, finančních a socioekonomických dopadů
Rozvoj nástrojů pro hodnocení kvality ovzduší využitelných pro rozhodování státní správy a samosprávy a informování veřejnosti
Zkvalitnění a zpřesnění informací poskytovaných Státní sítí imisního monitoringu při zohlednění očekávaného vývoje v oblasti měření stávajících i „nových“ znečišťujících látek
Hodnocení úrovně a příčin zhoršené kvality ovzduší s cílem minimalizovat její negativní vlivy na zdraví obyvatelstva a ekosystémy

Řešitelé

Výzkum zdrojů a příčin znečišťování ovzduší s důrazem na snížení nejistot emisních inventur (HC 1)

V rámci tohoto cíle bude řešeno:

Výzkumné aktivity v této oblasti jsou zaměřeny na vývoj emisních inventur jak „klasických“ znečišťujících látek, tak skleníkových plynů. Od roku 2019 je vývoj těchto specializovaných metodik podpořen v projektu TK02010056 Rozvoj metodik pro reporting emisí a propadů skleníkových plynů a jejich projekcí, včetně projekcí emisí tradičních polutantů. Současný projekt naváže na tento projekt po jeho ukončení.

DC 1.1 - Doplnění a zkvalitnění emisních faktorů pro fugitivní emise (vč. plošných zdrojů), lokální topeniště, zemědělství a kvantifikace emisí ve struktuře a rozsahu požadovaném pro účely provádění emisních inventur a modelování kvality ovzduší (vč. kvantifikace emisí z přírodních zdrojů – větrná eroze apod.)

Oblast výzkumu emisí znečišťujících látek zahrnuje vedle postupů ke zdokonalení jejich kvantifikace pro účely národní emisní bilance také postupy k územní a časové disagregaci, nezbytné pro zpřesnění modelových podkladů používaných pro hodnocení kvality ovzduší v co nejpodrobnějším územním rozlišení. Hlavním cílem řešení bude doplnění a zkvalitnění emisních faktorů pro fugitivní emise zdrojů prachových částic v rozsahu od specifických vyjmenovaných zdrojů (recyklační linky stavebních hmot), přes již částečně do emisní inventury a modelových podkladů zahrnutých zdrojů (těžba nerostných surovin a především jejich další zpracování a nakládání s nimi, chovy zvířat, polní práce vč. používání hnojiv) až po doposud nezahrnuté zdroje, ke kterým patří zejména proces větrné eroze půdy. Další část řešení pokrývající oblast doplnění emisních faktorů bude zaměřena na spalovací zdroje používané pro lokální vytápění. Budou zkoumány relevantní podklady a datové toky pro pravidelnou každoroční popř. víceletou periodicky se opakující aktualizaci aktivitních dat, umožňující sestavování podkladů pro modelování imisních koncentrací v detailním územním a časovém rozlišení.

DC 1.2 - Rozvoj emisních faktorů a metod pro odhady emisí skleníkových plynů a znečišťujících látek

Odvození a aplikace národně specifických emisních faktorů při odhadu emisí skleníkových plynů (metanu) z enterické fermentace a z nakládání se statkovými hnojivy z chovu skotu a prasat, aplikace modelu uhlíkové bilance při reportování emisí ze zemědělských půd v sektoru LULUCF, dále aktualizace modelu nitrátové bilance pro potřeby odhadů emisí skleníkových plynů a znečišťujících látek, využití dat Národní inventarizace lesů ČR při odhadu emisí a propadů z lesnictví. Na to navazující aktualizace výpočetního aparátu používaného pro odhad emisí skleníkových plynů ze sektoru AGRI a LULUCF v souvislosti s implementací metodických změn. Výzkum a doplnění stávajících informací pro specifické skupiny zdrojů, např. dopravní terminály nebo slévárenské činnosti.

DC 1.3 - Výzkum zdrojů znečišťování ovzduší pro účely změn legislativy se zohledněním emisní významnosti, ale i případných stížností na jejich provoz

Hlavní činností v rámci dílčího cíle bude výzkum dostupných poznatků o zdrojích a činnostech produkujících emise znečišťujících látek, konkrétně nevyjmenovaných v příloze č. 2 zákona o ochraně ovzduší č. 201/2012 Sb. v platném znění. Souběžně bude probíhat šetření relevantních stížností týkajících se především obtěžování emisemi prachu, popř. korozivními nebo zdraví ohrožujícími látkami přítomnými ve venkovním ovzduší. Dále bude posuzována, s přihlédnutím k případným stížnostem nebo emisní významnosti, prahová projektovaná kapacita, uvedená u některých kategorií zdrojů přílohy č. 8 vyhlášky č. 415/2012 Sb. Rovněž bude provedena rešerše legislativy a odborných zpráv k emisním inventurám v okolních zemích zaměřená na porovnání způsobu klasifikace stacionárních a mobilních zdrojů. Ze získaných poznatků bude zpracován návrh na úpravy a doplnění legislativy vymezující vyjmenované zdroje a technické podmínky jejich provozu uváděné v prováděcím předpisu k zákonu.

Nad rámec zadávací dokumentace budou zpracovány relevantní informace o provozu zdrojů, jejich emisní významnosti, četnosti i potenciálním vlivu na lokální kvalitu ovzduší, zdraví a „pohodu“ obyvatel ovlivněných jejich provozem. Rovněž budou tyto zdroje zkoumány z pohledu zpracování národní inventarizace emisí, plnění mezinárodních závazků týkajících se reportingu a modelování kvality ovzduší znečišťujících látek, podílejících se na zhoršené kvalitě ovzduší v ČR. Informace o výstupech této části řešení budou předány aplikačnímu garantovi formou textové zprávy a tabulkových podkladů v rámci zprávy o průběhu řešení za rok 2022.

Zlepšení účinnosti a zacílení strategických dokumentů v oblasti ochrany ovzduší a klimatu (HC 2)

V rámci tohoto cíle bude řešeno:

V současné době je k identifikaci zdrojů nejčastěji využívána metoda CMB nebo PMF, případně modelové výpočty. ČHMÚ má praktickou zkušenost s druhými dvěma metodami, které úspěšně otestoval na vybraných lokalitách. Ve spolupráci s ČGS a ÚCHP AV bude metodika dále rozvíjena a upřesňována. Projekt naváže na výsledky projektu TAČR TITSMZP704.

Pro emisní projekce je ve světě běžnou praxí stavět predikce na kombinaci makro modelů, které daný systém optimalizují. V projektu proto rozvineme výzkum modelování pomocí optimalizačních modelů dílčí rovnováhy, konkrétně celosvětově uznávaným modelem TIMES, a navážeme na probíhající výzkum rozvíjený Universitou Karlovou (COŽP) v rámci programů TAČR OMEGA (2014–2017), THETA TK01010119 RegSim (2018–2022), BETA TITSMZP713 RES-Transport (2018–2019) a ETA TL02000440 FOREST-ADAPT.

Pro modelování potenciálu biomasy z lesní a zemědělské půdy jsou v současnosti vytvořené modely v GIS prostředí, které využívají informací o klimatických a půdních podmínkách na jednotlivých pozemcích (evidovaných v LPIS). Ovšem tyto parametry odrážející jak mapování půdních a klimatických charakteristik v minulosti (které do budoucnosti již není uplatnitelné), tak i současné způsoby užití půdy.

Při odvozování potenciálu a nákladů budeme v úzkém kontaktu s výzkumu prováděné v Mezinárodní energetické agentuře a budeme vycházet z nejnovějších analýz technologií nebo s domácími platformami, zejména platformou pro úspory energií nebo RVUR Udržitelná energetika a doprava.

Dopady klíčových (existujících) politik a opatření budou komplexně vyhodnoceny, včetně využití ekonometrického modelování a odhadů, například programů pro ochranu ovzduší (Kotlíkové dotace) a úspor energie (analýza spotřeby před a po opatření).

Státní správa a samospráva vyžaduje pro rozhodování podkladové nástroje, které v současné době nejsou dostupné. Každá změna připravovaných projektů vyžaduje aktualizaci rozptylové studie autorizovanou osobou, což není příliš flexibilní. Cílem projektu je vyvinout nástroje, které umožní rychlý náhled na dopady nových záměrů a jejich změn. Zpracování rozptylových studií pak bude provedeno pro již předpřipravené varianty.

DC 2.1 - Zlepšení identifikace zdrojů znečištění (nové metody, analyty, markery, využití metody PMF, izotopové otisky zdrojů, regionální a přeshraniční transport), a rozvoj metod hodnocení účinnosti programů zlepšování kvality ovzduší a národního programu snižování emisí

Cílem výzkumu je navrhnout a v praxi ověřit co nejpřesnější, nejvěrohodnější a nejefektivnější způsob určování podílu zdrojů znečišťování ovzduší na imisních koncentracích problémových látek. Zvláštní důraz bude kladen na kvalitativní a kvantitativní rozlišení sekundárního aerosolu a vyhledání spolehlivých markerů různých typů znečištění. Součástí výzkumu bude využitelnost měřicích kampaní s vysokým časovým rozlišením, standardních dat měřených v síti imisního monitoringu a izotopových systémů pro identifikaci zdrojů. Budou porovnány výsledky identifikace získané různými metodickými přístupy a posouzena využitelnost receptorového modelování pro hodnocení trendů kvality ovzduší.

DC 2.2 - Emisní projekce znečišťujících látek a skleníkových plynů do roku 2050 s důrazem na scénáře vedoucí ke klimatické neutralitě, vyhodnocení potenciálu snížení emisí a imisí, emisní a imisní scénáře vývoje, vč. scénářů vývoje v jednotlivých sektorech a BAT/IPPC modulu strukturovaného podle kategorií činností a závěrů o BAT

V rámci přípravy emisních projekcí dojde ke koordinaci aktivit se sektorovými experty, bude upravena metodika především pro projekce ze sektoru energetiky. Bude ustanovena meziresortní platforma. Pro vybrané zdroje bude vytvořena kalkulačka umožňující výpočet předpokládaných emisí na základě vývoje volitelných parametrů. Bude probíhat výzkum metodických postupů pro plnění emisních projekcí směrem k uhlíkové neutralitě a dodržování emisních stropů. Budou připraveny a vyhodnoceny scénáře zahrnující technologický a palivový mix, predikci emisí znečišťujících látek a skleníkových plynů a náklady do roku 2050. Model TIMES-CZ bude připraven na propojení s modulem zdravotních dopadů emisí a s makroekonomickým modelem. Bude vytvořeno datové a přenosové rozhraní do reportingu projekcí znečišťujících látek a skleníkových plynů.

DC 2.3 - Vyhodnocení potenciálu využití biomasy a dalších zdrojů energie pro energetické účely a pro dopravu v regionálním rozložení

Při řešení budou zohledněny očekávané změny klimatu, tedy změny podmínek pro pěstování energetických a konvenčních plodin, což podstatným způsobem ovlivňuje skladbu plodin, výnosy a v důsledku i potenciál biomasy. Cílem bude identifikovat půdu skutečně využitelnou pro zemědělskou produkci. Budou vytvořeny datové vrstvy odrážející změny klimatu vzhledem k definici klimatických regionů s prolnutím s informacemi o geografické lokaci pozemků (LPIS). Vytvoření scénářů bude ve vazbě na Vnitrostátní plán v oblasti energetiky a klimatu. Bude modelován potenciál biomasy s využitím pro přímé spalování, resp. pro výrobu tuhých biopaliv i biometanu. Vytvořený GIS model umožní také modelovat vliv opatření a zahrne i hodnocení nákladovosti pěstování energetických plodin a identifikaci vhodných lokalit pro jejich pěstování.

DC 2.4 - Vyhodnocení technického a ekonomicky dostupného potenciálu politik a opatření ke snížení emisí znečišťujících látek (vč. látek způsobujících zápach) a skleníkových plynů a dalších opatření ke zlepšení kvality ovzduší. (BAT/IPPC modul strukturovaný podle kategorií činností a závěrů o BAT)

Bude provedena analýza klíčových politik a opatření zaměřená na dodržování požadavků ke snížení emisí (emisní stropy), zlepšení kvality ovzduší a plnění cílů vztahujících se k oblasti změny klimatu. Pro nově navržené politiky bude vyhodnocen jejich možný dopad na snížení emisí, zlepšení kvality ovzduší a plnění závazků týkajících se změny klimatu, včetně hodnocení nákladů. Zahrnuta bude i analýza nákladů úspor energií.

DC 2.5 - Komplexní vyhodnocení dopadů existujících politik a opatření v oblasti snižování emisí skleníkových plynů a zpracování návrhu na aktualizaci stávajících a doplnění nových mitigačních politik a opatření pro potřeby aktualizace Politiky ochrany klimatu v ČR

Bude provedena analýza i rešerše existujících politik a opatření, používaných pro vykazování projekcí emisí a budou v návaznosti navržena možná nová opatření aplikovatelná v našich podmínkách. Bude probíhat kvantitativní analýza dopadů podpory poskytované pro zlepšení ovzduší a dosažení úspor energie. Bude provedené dotazníkové šetření s cílem získat data o spotřebě před a po zavedení opatření, včetně dalších faktorů, které mají výrazný vliv na spotřebu energií. Bude vybrán program z existujících podpůrných programů („Kotlíkové dotace“ poskytované domácnostem, Program Nová zelená úsporám, opatření na snížení spotřeby energií ve veřejných školách). Data budou ekonometricky analyzována s cílem odhadnout efekt opatření.

DC 2.6 - Vývoj interaktivního nástroje pro hodnocení dopadu změny skladby zdrojů/emisních scénářů v lokálním měřítku na kvalitu ovzduší - databáze se zobrazovací funkcí v grafickém výstupu

Cílem bude návrh nástroje, který umožní hodnocenı́ dopadu plánovaných zdrojů na kvalitu ovzduší a jeho porovnaní s výchozím stavem. Nástroj umožní postihnout nejen zdroje, jejichž povolenı́ vyžaduje zpracování rozptylové studie podle zákona o ochraně ovzduší, ale všechny zdroje, které budou uvedeny v budoucím Informačním systému. Při výše uvedené funkcionalitě se zároveň bude jednat o nástroj, který umožní kontrolu správnosti rozptylových studiı́ (propojenı́ s řešenı́m DC 4.1, 2023–2026), minimálně ve smyslu správnosti provedeného vypočtu. Zároveň je plánováno propojení řešení tohoto dílčího cíle s informačním systémem státní správy v ochraně ovzduší (DC 6.3).

DC 2.7 - Návrh odstupových vzdáleností a odpovídajících opatření při umisťování záměrů s významnými emisemi

V původním zadání projektu se jednalo se o konkrétní návrh odstupových vzdáleností především mobilních recyklačních linek stavebního materiálu. Výstupy zahrnuly drtiče a třídění kameniva. Pro jednotlivé kategorie, či konfigurace linek byly rozptylovým modelem vypočítány charakteristické průběhy koncentrací společně s vyhodnocením dalších vlivů. Výstupem byly v březnu 2021 základní podklady pro metodiku pro umisťování mobilních recyklačních linek vzhledem k zástavbě. Je doporučeno navázat na tento dílčí cíl operativním výzkumem zaměřeným také na zdroje, které obtěžují přímým působením hrubého prachu.

Operativní výzkum: Výzkum příčin a souvislostí u stížností na hrubou (viditelnou) frakci prachu, subjektivního vnímání této frakce a vzdálenosti jejího působení. Tento operativní výzkum navazuje na dílčí cíl 2.7, který byl primárně zaměřen na jemné frakce suspendovaných částic PM10 a PM2,5 z recyklačních linek stavebních materiálů. Navazující operativní výzkum byl iniciován z důvodu řady stížností na viditelnou, tj. hrubou frakci prachu, kterou evidují MŽP i jiné orgány ochrany ovzduší.

Kvantifikace dopadů znečištěného ovzduší a změny klimatu na zdraví, finančních a socioekonomických dopadů (HC 3)

V rámci tohoto cíle bude řešeno:

Cílem výzkumu je systematický vývoj makro strukturního modelového nástroje. Pro kvantifikaci makro ekonomických dopadů aplikujeme model obecné rovnováhy (CGE) a makro-ekonometrický model, sociální dopady budou analyzovány pomocí mikro-simulačního modelu. Pro kvantifikaci zdravotních dopadů využijeme konzistentní sadu funkcí expozice-odezva a přistup analýzy přímých a nepřímých drah působení, navazujíc na program ExternE. Na řešení také externě spolupracují renomované zahraniční týmy (Cambridge Econometrics, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung Stuttgartské univerzity a CMCC).

Rozvoj nástrojů pro hodnocení kvality ovzduší využitelných pro rozhodování státní správy a samosprávy a informování veřejnosti (HC 4)

V rámci tohoto cíle bude řešeno:

Chemické transportní modely (CTM) jsou důležitým nástrojem nejen při poskytování informací o aktuální kvalitě ovzduší a predikci jejího vývoje, ale i pro hodnocení dopadů různých scénářů vývoje emisí. V České republice se využívají pouze CTM s otevřeným zdrojovým kódem (CAMx, CMAQ). Pozornost bude soustředěna zejména na přípravu emisních vstupů (zpřesnění stávajících a doplnění chybějících emisí a rozvoj emisního procesoru FUME, vyvinutého v projektu projekt TA04020797) a na testování optimálního nastavení těchto nástrojů.

Informace o přeshraničním transportu představují důležitý podklad pro rozhodování státní správy, ale v tuto chvíli jsou dostupné v podstatě pouze ze zpráv EMEP, jejichž podrobnost ani formát nejsou postačující pro potřeby strategického plánování. Zaměříme se proto na jeho kvantifikaci a zároveň budou porovnávány výsledky získané modelovým přístupem s výsledky získanými na základě měření (viz aplikace PMF v hlavním cíli 2).

Významným vstupem pro hodnocení kvality ovzduší a interpretaci dat jsou meteorologické údaje, které jsou ale často při měření znečištění opomíjeny. V rámci projektu budou do praxe zapojeny nové měřící přístroje a techniky (např. dron, termokamera, dopplerovský aerosolový lidar, eddy-kovarienční systém, mikrovlnný radiometr či mobilní meteorologické stožáry) a budou také vytvořeny postupy, které by měly být při experimentálních měřeních dodržovány.

Zpřesňování informací o aktuální (okamžité) kvalitě ovzduší v místech, kde není měřena, a předpověď jejího vývoje je náplní dílčího cíle 4.4. Budou přitom testovány možnosti lokální statistické předpovědi koncentrací, nové přístupy k mapování znečištění i využití nově dostupných dat (při zkoumání využitelnosti satelitních dat budeme navazovat na projekt SAMIRA).

Hodnocení kvality ovzduší ve městech je v České republice doposud založeno na aplikaci gaussovských modelů (popř. v kombinaci s CTM) a je tak problematické postihnout lokální hotspoty ovlivněné zástavbou. Budou proto rozvíjeny metody využívající pokročilé mikroměřítkové (LES, Large Eddy Simulation) modely. Práce budou navazovat na zkušenosti získané v projektech UrbanAdapt a Urbi Pragensi.

DC 4.1 Komplexní rozvoj modelování znečištění ovzduší pro potřeby (i) strategického plánování na celorepublikové úrovni (pokročilé chemicko-transportní modely a nástroje pro přípravu emisních vstupů pro tyto modely vč. zpřesnění podkladů pro časový, prostorový a látkový rozpočet emisí) a (ii) umisťování zdrojů znečištění ovzduší do území (analýza vhodnosti stávající podoby rozptylových studií a vývoj nástroje pro efektivnější kontrolu jejich správnosti včetně klíčových parametrů vstupujících do výpočtů)

Chemické transportní modely (CTM) představují v současnosti nepostradatelný nástroj při hodnocení dopadu plánovaných nebo již realizovaných opatření ke snížení emisí na kvalitu ovzduší na celorepublikové úrovni. Velmi důležitou roli hrají i v operativní předpovědi kvality ovzduší, nebo při jejím zpětném hodnocení. ČHMÚ a spolupracující organizace aktuálně využívají hlavně chemický transportní model CAMx. Dílčí cíl 4.1 je v oblasti CTM zaměřen na přípravu vstupních dat, optimalizaci jejich nastavení a interpretaci modelových výstupů.

V oblasti přípravy vstupních dat probíhá vývoj emisního procesoru FUME: snížení výpočetní náročnosti, doplnění chybějících funkcionalit (územní rozpočet emisí na základě surogátů, zohlednění emisních scénářů, vertikální rozpočet emisí, rozšíření výstupních formátů apod.) Dále probíhají práce na zahrnutí emisí prachu z větrné eroze, nebo na aktualizaci modulu zemědělských emisí z chovů. V oblasti zpracování výstupů bude snahou navrhnout metodické postupy hodnocení dopadů opatření ke zlepšení kvality ovzduší (výběr vhodného roku z pohledu meteorologie, způsob interpretace modelových výpočtů pro referenční stav a scénář atd.) Pozornost bude věnována i citlivostním studiím výstupů CTM v závislosti na vstupních datech (různé emisní databáze, meteorologické vstupy atd.) a vnitřním nastavení

Druhá část DC 4.1 se věnuje rozptylovým studiím používaným při umisťování zdrojů znečištění: bude provedena analýza vhodnosti stávající podoby rozptylových studií a v druhé polovině řešení projektu se počítá s návrhem nástroje pro/způsobu kontroly správnosti rozptylových studií.

DC 4.2 Hodnocení regionálního a přeshraničního transportu znečištění ovzduší - zpřesnění podílu zahraničních/tuzemských zdrojů na úrovni znečištění ovzduší, zejména s ohledem na sekundární aerosolové částice, lokalizace původce zdroje znečištění podílejícím se na regionálním a přeshraničním transportu

Dílčí cíl 4.2 je zaměřen na mapování podílů územně členěných emisních sektorů na celkové koncentraci suspendovaných částic a to jak u průměrných ročních koncentrací, tak během epizod vysokých koncentrací. Jedná se o klíčovou informaci pro návrh efektivních opatření ke zlepšení kvality ovzduší. Přístup je založen na využití chemických transportních modelů – v první fázi modelu PSAT v modelu CAMx. Ve druhé polovině projektu předpokládáme otestování modelu CMAQ multiphase adjoint (umožňuje mj. výpočet zpětných citlivostí a podílu), nebo nástroje SHERPA (Screening for High Emission Reduction Potential on Air). Výsledky tohoto přístupu budou lokálně porovnány s analýzami podílů zdrojů metodou PMF, prováděnými mj. v rámci dílčího cíle 2.1. PMF využívá detailní údaje o naměřených koncentracích znečišťujících látek, chemickém složení suspendovaných částic a případně další doplňkové vstupy (např. meteorologické parametry). Naplánovány jsou i citlivostní studie vlivu vstupní meteorologie (DC 4.1) a schématu tvorby sekundárního aerosolu na výsledném podílu zdrojů.

DC 4.3 Výzkum nových metod získávání meteorologických vstupních dat pro rozptylové modely a pro hodnocení kvality rozptylových modelů, založené na speciálních a operativních meteorologických měřeních

Významným vstupem pro hodnocení kvality ovzduší a interpretaci dat jsou meteorologické údaje, které jsou ale často při měření znečištění opomíjeny. Tato data jsou také nezbytná pro validaci rozptylových modelů. V rámci projektu budou do praxe zapojeny nové měřicí přístroje a techniky. Jedná se o dron, termokameru, dopplerovský aerosolový lidar, eddy-kovarianční systém, mikrovlnný radiometr či mobilní meteorologické stožáry. Pro tyto přístroje budou vytvořeny standardní operační postupy, které by měly být při experimentálních měřeních dodržovány.

Expertní tým DC 4.3 se bude v rámci projektu ARAMIS podílet jak na měřicích kampaních (emise prachu z polních prací či z větrné eroze půdy měřené v HC 1, nebo měření za účelem určení podílů zdrojů v HC 2), tak na validaci rozptylových modelů (chemické transportní modely v DC 4.1 nebo mikroměřítkové modely v DC 4.5).

DC 4.4 Rozvoj a aplikace modelů pro výpočet okamžitých koncentrací/předpověď imisní zátěže se zvláštním zřetelem na období vysokých koncentrací (smogové situace)

Dílčí cíl 4.4 je zaměřen na zpřesnění plošné informace o aktuální kvalitě ovzduší a předpověď jejího budoucího vývoje.

Bude aktualizována metodika tvorby aktuálních map znečišťujících látek, které jsou zveřejňovány na webových stránkách ČHMÚ. Zpřesnění bude spočívat zejména v začlenění operativních výstupů chemických transportních modelů a v pokročilejším způsobu interpolace dat (kriging). Dále budou testovány nové metody mapování, které by odstranily nevýhody dvoukrokového přístupu (regresní analýza následovaná interpolací reziduí), spočívající v určité ztrátě prostorové informace mezi prvním a druhým krokem.

V pozdější fázi projektu předpokládáme zkoumání přínosu satelitních dat nové generace, především z plánovaných misí Evropské kosmické agentury (ESA): Sentinel-4 a Sentinel-5 (plánované spuštění obou misí 2023). V návaznosti na dokončený projekt SAMIRA, kde začlenění satelitních dat do tvorby map znečištění ovzduší přineslo mírné zlepšení přesnosti vytvořených map, plánujeme zkoumání možnosti využití nově dostupných satelitních dat včetně jejich synergistického použití se stávajícími daty z družicového pozorování.

V rámci rozvoje operativní předpovědi kvality ovzduší, která by měla sloužit jak pro informování veřejnosti, tak jako podpůrný nástroj Smogového varovného a regulačního systému (SVRS), budou probíhat práce na zpřesnění předpovídané koncentrace (zejména PM10 a O3). V první fázi bude prozkoumána možnost využití statistických metod.

DC 4.5 Rozvoj a aplikace modelů hodnocení kvality ovzduší v mikroměřítku (uliční úroveň)

V posledních letech roste zájem o detailní informace o kvalitě ovzduší ve městech a to na uliční úrovni. Tým Ústavu informatiky AV ČR se ve spolupráci s MFF UK a ČHMÚ již několik let zabývá využitím mikroměřítkového modelu PALM pro komplexní hodnocení meteorologických charakteristik kvality ovzduší v městské zástavbě (v minulosti šlo o projekty UrbanAdapt a URBI PRAGENSI). Úspěšně bylo realizováno i několik zakázek pro Institut plánování a rozvoje hl. m. Prahy a Odbor životního prostředí hl. m. Prahy.

V dílčím cíli 4.5 bude pozornost věnována možným způsobům hodnocení plnění imisních limitů (průměrná roční a n-tá nejvyšší krátkodobá koncentrace) na základě omezeného počtu krátkodobých simulací, které je možné tímto druhem modelů z důvodu výpočetní náročnosti reálně provést. Bude probíhat výzkum způsobů hodnocení kvality ovzduší na celém území rozsáhlejšího města (např. Praha) s ohledem na stávající možnosti výpočetní techniky s cílem správného hodnocení lokálních hotspotů (zejména dopravy v uličních kaňonech). Pozornost bude věnována automatizaci přípravy vstupních dat tak, aby bylo možné v maximální možné míře vycházet ze standardně dostupných informací, a zpracování modelových výstupů modelu PALM.

Mimo to bude cílem doporučit vhodný nástroj pro modelování rozptylu v okolí překážek, který by byl použitelný např. při běžném zpracování rozptylových studií.

Zkvalitnění a zpřesnění informací poskytovaných Státní sítí imisního monitoringu při zohlednění očekávaného vývoje v oblasti měření stávajících i „nových“ znečišťujících látek (HC 5)

V rámci tohoto cíle bude řešeno:

Standardní měření pokrývají znečišťující látky dle platné legislativy. EU avizuje legislativní zohlednění dalších polutantů, do hry vstupují i přísnější limity WHO. Cílem aktivit v rámci tohoto hlavního cíle je vyvinout postupy pro měření těchto polutantů a optimalizovat monitorovací síť tak, aby poskytovala co nejlepší informace o kvalitě ovzduší. Věnovat se budeme i nízkonákladovým systémům s cílem definovat možnosti a způsoby jejich využití, kde navážeme na předchozí práce ČHMÚ. Aktivity dále budou navazovat na projekty TAČR TITSMZP704, Ultraschwarz a OdCom.

DC 5.1 Rozvoj nových metod měření kvality ovzduší

Rozvoj metody stanovení PAH a nitro-PAH

Na základě provedených rešerší jsou vyvíjeny nové analytické postupy (metody) pro typické zástupce skupiny nitro-PAH, které jsou v nejvyšších koncentracích obsaženy v atmosféře a ve výfukových plynech z automobilů – lze je tak využít pro rozlišení primárních a sekundárních aerosolů. Výzkum dále rozšíří seznam zástupců skupiny nitro-PAH o dinitropyreny – ty jsou sice přítomny ve velmi nízkých koncentracích, ale mají mnohem vyšší mutagenitu, než 1-nitropyren – předpokládá se proto jejich větší vliv na zdraví obyvatel.

Testování automatických metod pro měření plynných znečišťujících látek

V rámci této části projektu budou prováděny analýzy NO2, plynné rtuti a amoniaku v ovzduší. Pro analýzy NO2 bude používán již pořízený analyzátor CAPS (TAPI), který měří reálné hodnoty koncentrací NO2 a pracuje na principu měření fázového posunu.

Rozvoj metody stanovení VOC (prekurzory ozonu a látky poškozující ozonovou vrstvu)

Tato aktivita zahrnuje vývoj a optimalizaci odběrové metody venkovního ovzduší pro následné stanovení prekurzorů ozonu a látek poškozujících ozonovou vrstvu. Po otestování odběrového zařízení bude realizován venkovní odběr spolu s paralelním měřením (systémem TD-GC-MS) – výsledkem bude standartní operační postup a návod pro tuto odběrovou metodu.

Rozvoj metody IC pro stanovení iontů a cukrů

Odběr a stanovení iontů navazuje na projekt TAČR TITSMZP704 končící v roce 2021. Pobočka ČHMÚ v Ostravě vyvíjí odběrové a analytické metody pro stanovení vybraných kationtů a tří základních anhydrosacharidů z částic v ovzduší. Metodika se bude i nadále zdokonalovat a v plánu je i zavedení nových metod pro stanovení aniontů, testování filtrů pro vzorkování i jejich vliv na výsledná stanovení a validace metod. V laboratoři CLI je optimalizována analytická metoda iontové chromatografie pro stanovení kationtů v částicích.

Zavedená metoda ED XRF

Pro projekt bude dále vyvíjena metoda měření na principu ED XRF, např. sada vzorků bude změřena oběma možnými způsoby vyhodnocení kalibrační křivky v této metodě – extrapolace do nuly i bez extrapolace – výsledky budou následně vyhodnoceny.

Činnosti nad rámec ARAMIS

Rozvoj dalších metod pro identifikaci zdrojů znečišťování (analýzy ARAMIS DC 2.1) již v 1. polovině roku 2021 úspěšně otestoval využití dřívějších výsledků analýzy teplotně rozlišených frakcí elementárního a organického uhlíku. Na datech z Kladenska (pořízených v rámci projektu TAČR TITSMZP704) se ověřilo, využití těchto naměřených hodnot, které vede k vyšší rozlišovací schopnosti identifikace zdrojů znečišťování ovzduší – jejich zpracování bude proto běžnou součástí postupů ČHMÚ pro identifikaci zdrojů znečišťování.

Rozvoj metody stanovení vybraných izotopů

Metoda měření prvkového složení přístrojem ICP-HR-MS bude testována ohledně shody se stávající akreditovanou metodou ICP-MS. Po pořízení izotopových standardů bude výzkum pokračovat tímto směrem.

Rozvoj metody skenovací elektronové mikroskopie

Tato část DC 1 vyvíjí metodiku pro analýzu a hodnocení kvality ovzduší za použití skenovacího elektronového mikroskopu. Zkoumány jsou možnosti vzorkování na polykarbonátové filtry a hlavně možnost využití existující měřící techniky pro tyto účely. Pořízením speciálních vzorkovačů dojde k vylepšení odběrové části metody. Rozšiřován je i software Arity, jež slouží k analýze surových dat z mikroskopu.

DC 5.2 Rozvoj měření ultrajemných částic pro určení jejich zdravotních dopadů

Technické a provozní zajištění měření

Řešení je zaměřeno na stanovení spolehlivosti software přístrojů SMPS a CPC, vývoji a testování software pro verifikaci naměřených UFP dat. Na základě rešerše zaměřené na problematiku řešení UFP bude určen způsob zajištění kvality měření UFP.

Odhad zdravotních dopadů

V této části projektu bude subdodavatel, na základě veřejné zakázky, zpracovávat pro ČHMÚ odhady zdravotních dopadů (společně se ZL PAH a konzultací v rámci HC 6).

DC 5.3 - Metoda optimalizace rozmístění stacionárního měření v různých typech mikro a makro prostředí tak, aby byly zajištěny co nejreprezentativnější informace o kvalitě ovzduší na území celého státu; zlepšení rozmístění pro budoucí změnu legislativy ochrany ovzduší

Tento DC bude klasifikovat stanice imisního monitoringu dle legislativy a navrhovat metodiky prostorové analýzy na základě hustoty populace, úrovně znečištění a map nejistot pro vybrané znečišťující látky a dále např. optimalizovat umístění stanic na základě prostorového statistického designu.

Posouzení klasifikace stanic imisního monitoringu dle legislativy
Nejprve bude posouzena současná podoba klasifikace stanic imisního monitoringu (IM) a prověřen soulad klasifikace s platnou legislativou. Další část se bude týkat Státní sítě imisního monitoringu (SSIM). Budou stanoveny počty a poměry stanic SSIM v jednotlivých aglomeracích a zónách.

Optimalizace rozmístění stanic SSIM dle jejich klasifikace
Klasifikace stanic SSIM bude v této části nejdůležitějším faktorem optimalizace. Budou aktualizovány počty a poměry stanic v jednotlivých aglomeracích a zónách, přiřazeny budou konkrétní stanice. Optimalizace stanic SSIM z hlediska klasifikace bude více zaměřena na území hlavního města Prahy, Středočeského kraje a na území Moravskoslezského kraje.

Optimalizace rozmístění stanic SSIM z hlediska reprezentativnosti pro celou ČR
Bude posouzena stávající podoba reprezentativnosti stanic, bude prověřen její soulad s klasifikací stanic a legislativou. Dalším krokem bude zpřesnění stanovení reprezentativnosti stanic ve vztahu k jejich umístění a klasifikaci. Optimalizace stanic SSIM t z uvedených postupů a výsledků a bude se v této části projektu více zaměřovat na Prahu a Středočeský kraj.

Optimalizace rozmístění stanic SSIM z hlediska reprezentativnosti se zaměřením na Moravskoslezský kraj.
Tato část bude navazovat na optimalizaci stanic SSIM ČR, bude se věnovat území Moravskoslezského kraje se zaměřením na specifické lokality, které by vystihovaly znečištěním ovzduší tohoto příhraničního regionu.

Vymezení oblastí pro umístění stanic imisního monitoringu v rámci zón a aglomerací na základě hustoty zalidnění, úrovně znečištění a dalších požadavků.
V této části řešení DC bude stanovena metodika prostorové analýzy pro vhodné umístění stanic imisního monitoringu v rámci zón a aglomerací na základě parametrů: hustoty zalidnění, úrovně znečištění a nejistot plošných map vybraných veličin. Prostorová analýza bude provedena pro pětileté období 2015-2019 pro znečišťující látky, jejichž koncentrace za dané období překročily alespoň jednou horní mez pro posuzování (UAT): oxid siřičitý, oxid dusičitý, suspendované částice PM10, PM2,5, benzen, arsen, kadmium a benzo[a]pyren. Pro každou veličinu bude navržena kategorizace dle priorit měření zvlášť pro městské a venkovské oblasti.

Optimalizace umístění stanic na základě prostorového statistického designu

DC 5.4 Nízkonákladové a jiné doplňkové systémy pro sledování kvality ovzduší

Poskytování podpory a aplikace vhodných typů metod pro výzkumné účely

V rámci řešení DC 5.4 byly stanoveny podmínky, za kterých budou v rámci ČHMÚ vypořádávány individuální žádosti o testování kvality nízkonákladových senzorů kvality ovzduší (tzv. testování souměřením v kolokaci s referenčními analyzátory v reálných venkovních podmínkách). Na základě získaných zkušeností a dat budou pokračovat práce na standardizaci postupů pro zpracování dat a vytvoření konceptu měřící nízkonákladové sítě.

Hodnocení úrovně a příčin zhoršené kvality ovzduší s cílem minimalizovat její negativní vlivy na zdraví obyvatelstva a ekosystémy (HC 6)

V rámci tohoto cíle bude řešeno:

Zpřesňování kvantifikace atmosférické depozice se řešilo v projektu Ministerstva zemědělství NAZV QI112A168 (ForSoil). Atmosférická depozice kvantifikovaná současnou metodikou ČHMÚ je podhodnocená, protože nezohledňuje všechny potřebné vstupy. Dalším výstupem bude hodnocení dlouhodobých řad měření pomocí nelineárního modelování. Hodnocen bude i vliv znečištění na ekosystémy (např. CLRTAP) a zdraví obyvatelstva (postupy WHO), kde panuje značná nejednotnost. Imisní mapy v současné době mají příliš hrubé měřítko pro korektní postihnutí dopravy, při jejich konstrukci není ani zohledňován časový vývoj. Tyto nedostatky by měl projekt napravit.

Data a informace o zdrojích znečišťování a kvalitě ovzduší jsou evidovány v databázi ČHMÚ. Údaje týkající se povolení a technických podmínek provozu zdrojů nejsou k dispozici v datové podobě. Údaje tak není možné využívat pro efektivní koncepční a strategickou práci.

DC 6.1 - Vývoj, verifikace a aplikace nových metod sledování a hodnocení kvality ovzduší

Analýza dlouhodobých trendů chemického složení atmosférických srážek a atmosférické depozice environmentálně významných znečišťujících látek
Cílem aktivity je získat detailní informace o dlouhodobých časových trendech chemického složení atmosférických srážek a atmosférické depozice environmentálně významných znečišťujících látek z měřicích stanic na území ČR. Trendy jsou studovány pomocí pokročilých metod statistického modelování. Pro analýzu jsou využívána data získaná v rámci dlouhodobého monitoringu kvality ovzduší uložená v databázi Informačního systému kvality ovzduší spravované ČHMÚ.

Rozvoj metod kvantifikace atmosférické depozice
V rámci aktivity jsou novelizovány metody kvantifikace jednotlivých složek depozice, tedy suché i mokré v souladu se současným vědeckým poznáním. Součástí analýzy je i identifikace zdrojů nejistot prostorového rozložení atmosférické depozice. Analýza se opírá o využití nástrojů geografického informačního systému.

Odhad podílu mlhy a námrazy na celkové atmosférické depozici
Cílem aktivity je odhadnout do jaké míry se podílí mlha a námraza na celkové atmosférické depozici znečišťujících látek v různých geografických oblastech a v různých nadmořských výškách. Využívá se přitom přímo měřených dat z lokalit reprezentujících různá prostředí i výstupů z geostatistického modelování.

Metodika pro kvantifikaci zdravotních rizik z plošných map
Cílem tohoto úkolu je kvantifikace zdravotních účinků v ČR z rutinních map ČHMÚ. K odhadu zdravotních rizik budou využity základní metodické postupy WHO o vztahu dávky polutantu a zdravotního účinku. Koncentrace znečišťujících látek ve vnějším ovzduší budou odhadovány z prostorových map, které jsou vytvářeny na základě kombinace hodnot naměřených na stanicích a z chemicko-transportních rozptylových modelů a případně dalších doplňkových dat. Takto vytvořené mapy poskytují informace o kvalitě ovzduší na celém území České republiky, nikoliv pouze na měřicích lokalitách. Postupně v jednotlivých letech projektu budou odhadnuty zdravotní rizika pro suspendované částice, ozon a NO2.

Vyhodnocení vlivu přízemního ozonu na lesy
Na vybraných lokalitách České republiky ve spolupráci s VÚLHM probíhá hodnocení poškození vegetace v důsledku přízemního ozonu s důrazem na významné lesní dřeviny (buk lesní a smrk ztepilý). Pro tyto lokality budou vypočítány i indikátory pro odhad potenciálního ohrožení rostlin, tj. expoziční index AOT40 založený na koncentracích ozonu ve venkovním ovzduší a fytotoxická dávka ozonu (POD) založena na příjmu ozonu rostlinami. Výpočet AOT40 a POD bude realizován ve spolupráci s řešitelským týmem DC 6.2 zabývajícím se zdokonalením tvorby map znečišťujících látek.

Vývoj nových metod v souvislosti s aktuálními poznatky o stavu a fungování atmosféry
Řešení je zaměřeno na výzkum meteorologických faktorů na kvalitu ovzduší a jejich statistické vyhodnocení. Dále je řešen způsob hodnocení dlouhodobých trendů kvality ovzduší. Výzkum směřuje ke zlepšení hodnocení kvality ovzduší v krátkodobém i dlouhodobém horizontu.

DC 6.2 - Zlepšení popisu polí koncentrací jednotlivých znečišťujících látek počínaje vytvořením dopravní vrstvy v jemném rozlišení

V současnosti jsou mapy znečištění ovzduší konstruovány v rozlišení 1x1 km2, čímž nutně dochází k shlazení v dopravních lokalitách. Projekt se bude zabývat zjemněním prostorového rozlišení na dopravních lokalitách, včetně následného odhadu expozice obyvatel. Budou zkoumány možnosti zdokonalení tvorby map BaP. Bude testována tvorba map fytotoxické dávky přízemního ozonu (POD), pro různé stromy a plodiny (smrk, buk, pšenice, brambory). Budou též zkoumány různé možnosti využití časového hlediska pro tvorbu map znečištění ovzduší, včetně časoprostorových metod.

DC 6.3 - Vývoj architektury informačního systému státní správy v ochraně ovzduší. Základem bude nový datový standard pro data o imisích a o zdrojích znečišťování ovzduší pro možnost jejich budoucí integrace, analýzy a prostorové prezentace

V rámci tohoto dílčího cíle je řešena problematika návrhu datového standardu pro ambiciózní plán budoucího provozu informačního systému, který by měl pokrýt komplexně celý životní cyklus zdrojů znečišťování ovzduší. Jeho součástí budou návrhy formalizovaných datových vstupů mj. pro oblast územního plánu, povolování a provozu zdrojů. Další část řešení pokrývá oblast hodnocení kvality ovzduší, tj. sběr a archivaci výsledků měření a informace o měřicích lokalitách.

Český hydrometeorologický ústav

www.chmi.cz

Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ) je příspěvkovou organizací Ministerstva životního prostředí. Vykonává funkci ústředního státního ústavu České republiky pro obory kvalita ovzduší, hydrologie, jakost vody, klimatologie a meteorologie. Ústav svoji působností pokrývá celou Českou republiku. Plnění úkolů na regionální úrovni zajišťují pobočky ČHMÚ v Praze, Českých Budějovicích, Plzni, Ústí nad Labem, Hradci Králové, Brně a Ostravě. Český hydrometeorologický ústav je výzkumnou organizací ve smyslu nařízení Komise (EU) č. 651/2014, čl. 2 bod 83).

ČHMÚ je hlavním řešitelem projektu ARAMIS (Integrovaný systém výzkumu, hodnocení a kontroly kvality ovzduší). Týmy pracovníků ústavu jsou zapojeni do řešení většiny dílčích cílů projektu. Odborníci z ČHMÚ koordinují řešení hlavních cílů s výjimkou hlavního cíle 3. Při práci na projektu bude využívána špičková technologická základna ústavu ve spojení s rozsáhlými znalostmi expertů v oblasti zpracování emisních dat „klasických“ znečišťujících látek i skleníkových plynů, sledování a hodnocení kvality ovzduší, modelování přenosu znečištění a v neposlední míře i zkušenosti s organizací experimentálních měření.

Kontakt

Na Šabatce 2050/17
Praha 4-Komořany
143 06
+420 244 031 111
chmi@chmi.cz

Kontaktní osoba: Ing. Jitka Haboňová, jitka.habonova@chmi.cz

Česká geologická služba

www.geology.cz

Česká geologická služba je respektovaná státní organizace, která vytváří, uchovává a poskytuje nestranné expertní geologické informace pro státní správu, soukromý sektor a veřejnost. Je státní příspěvkovou organizací, resortním výzkumným ústavem Ministerstva životního prostředí, pověřeným výkonem státní geologické služby na území ČR. Je jedinou institucí, jejímž posláním je soustavný výzkum geologické stavby v rozsahu celého území ČR. Činnost České geologické služby je založena na optimálním propojení služeb pro společnost se špičkovým výzkumem v oblasti geologických věd, přírodních zdrojů, geologických rizik a ochrany životního prostředí. Jako mezinárodně uznávaná vědecká instituce pružně reaguje na potřeby dlouhodobě udržitelného rozvoje společnosti a zároveň plní významnou úlohu ve vzdělávání a popularizaci geologie.

K hlavním oblastem činnosti ČGS patří výkon státní geologické služby podle zákona č. 62/1988 Sb. (o geologických pracích), regionální výzkum, geologické mapování a tvorba geologických 3D modelů území České republiky, základní a aplikovaný výzkum v oblasti geologických rizik, nerostných surovin, zdrojů podzemních vod, ochrany horninového prostředí a ochrany životního prostředí, pořizování, shromažďování a vyhodnocování informací o geologickém složení území, nerostných surovinách a geologických rizicích na území ČR, poskytování geovědních informací a odborná podpora pro rozhodování ve věcech státního a veřejného zájmu, mezinárodní spolupráce a zahraniční rozvojová pomoc a vzdělávání v geovědních disciplínách a v oblasti ochrany životního prostředí.

Kontakt

Klárov 3
Praha 1
118 21
+420 257 089 411
secretar@geology.cz

Kontaktní osoba: RNDr. Martin Novák CSc., M.Sc., martin.novak@geology.cz

Elektrotechnická fakulta Českého vysokého učení technického

www.fel.cvut.cz/

České vysoké učení technické v Praze patří k největším a nejstarším technickým vysokým školám v Evropě. V současné době má ČVUT osm fakult s více než 18 tisíci studenty a kromě výuky se profiluje i jako významná výzkumná organizace s mezinárodním přesahem. V rámci projektu ARAMIS je ČVUT zastoupeno Fakultou elektrotechnickou (FEL), která oficiálně vznikla roku 1950, ale jejíž kořeny sahají až do 80. let 19. století. V oblasti vědy a výzkumu patří Fakulta elektrotechnická mezi 10 nejlépe hodnocených výzkumných organizací v ČR dle hodnocení RVVI. Výzkumné aktivity FEL jsou rozsáhle a zahrnují oblasti silnoproudé elektrotechniky, sdělovací techniky, automatizace, informatiky a výpočetní techniky. Výzkumné aktivity FEL budou zajištěny Katedrou ekonomiky, manažerství a humanitních věd, která se dlouhodobě zaměřuje na problematiku aplikovaného výzkumu v oblasti ekonomiky energetiky. Mezi jednu z hlavních a dlouhodobých specializací tohoto pracoviště patří projekty zabývající se ekonomickou efektivností obnovitelných zdrojů včetně všech systémových a legislativních aspektů se speciálním zaměřením na problematiku stanovení potenciálu biomasy a veškerých ekonomických souvislostí.

Tým pracovníků FEL je zapojen do řešení jednoho dílčího cíle projektu - cíle 2.3. Při práci na projektu budou výzkumníci FEL využívat svých znalostí v oblasti modelování energetických potenciálů biomasy a budou se podílet na vytvoření komplexního dynamického modelu v prostředí GIS, který umožní modelovat scénáře vývoje potenciálu biomasy vzhledem k měnícímu se klimatu, ale i očekávaným změnám ve využívání půdy.

Kontakt

Technická 2
Praha 6 - Dejvice
166 27
+420 224 310 386
sekretariat@fel.cvut.cz

Kontaktní osoba: Ing. Tomáš Králík, Ph.D, tomas.kralik@fel.cvut.cz

Matematicko-fyzikální fakulta UK, Katedra fyziky atmosféry

kfa.mff.cuni.cz/

Univerzita Karlova je, podle QS World University Rankings 2019, nejvýše hodnocenou universitou v ČR, dle Academic Ranking of World Universities je umístěna na 76.-100. pořadí na světě v oboru ekonomie, což je nejvyšší umístění mezi post-komunistickými zeměmi. V projektu budou zapojené dvě pracoviště UK.

Katedra fyziky atmosféry na Matematicko-fyzikální fakultě Univerzity Karlovy (KFA MFF UK) zajišťuje vzdělávání odborníků ve studijním oboru Fyzika atmosféry, meteorologie a klimatologie se zaměřením na všechny stupně studia – od bakalářského, přes magisterské, až po doktorské. Jako jediné univerzitní pracoviště v ČR poskytuje ucelené vzdělání v oblastech meteorologie a klimatologie včetně matematicko-fyzikálního popisu. Výzkum a studium na katedře se zaměřují na vysoce aktuální otázky s velkým společenským dopadem – mezi hlavní patří problematika klimatu a klimatické změny, modelování a předpověď počasí, modelování atmosférické chemie a kvality ovzduší, modelování turbulentního proudění v malých měřítkách anebo výzkum gravitačních vln a jejich vlivu na globální cirkulaci. Katedra se v daných oblastech podílela a podílí na řadě zahraničních i domácích vědeckých projektů.

KFA MFF UK se v projektu podílí na řešení hlavního cíle 4 projektu ARAMIS zaměřeného na rozvoj nástrojů pro hodnocení kvality ovzduší, kde budou využívány jeho dlouholeté zkušenosti v modelování kvality ovzduší a transportu znečištění. V rámci uvedeného cíle je KFA hlavním koordinátorem vývoje modelů znečištění ovzduší, jak pro cíle celorepublikového strategického plánovaní tak i pro účely posuzování vlivů umísťování zdrojů znečištění. KFA se rovněž zapojuje do hodnocení regionálního a přeshraničního transportu a kvantifikace podílu zahraničních/tuzemských zdrojů se zaměřením na sekundární aerosolové částice.

Kontakt

Ke Karlovu 2027/3
Praha 2
121 16
+420 951 551 289
mff@mff.cuni.cz

Kontaktní osoba: Mgr. Peter Huszár, Ph.D., Peter.Huszar@mff.cuni.cz

Centrum pro otázky životního prostředí (COŽP UK)

www.czp.cuni.cz/czp/

Univerzita Karlova je, podle QS World University Rankings 2019, nejvýše hodnocenou universitou v ČR, dle Academic Ranking of World Universities je umístěna na 76.-100. pořadí na světě v oboru ekonomie, což je nejvyšší umístění mezi post-komunistickými zeměmi. V projektu budou zapojené dvě pracoviště UK.

Centrum pro otázky životního prostředí (COŽP UK) - je jedním z vysokoškolských ústavu – součásti Univerzity Karlovy, které bylo založené v roce 1992 primárně s cílem zabývat se společenskovědními otázkami ochrany životního prostředí a udržitelného rozvoje v rámci výzkumu, vzdělávání a třetí role univerzity. COŽP UK představuje špičkové výzkumné centrum, které bylo v posledních 20 letech zapojené v několika desítkách mezinárodních projektů financovaných v rámci výzkumných programů Evropské Komise (např. CECILIA2050, COACCH, ECONADAPT, EXTERNE-POL, GLOBAL-IQ, INHERT, NEEDS, PURGE, PASHMINA, VERHI) programů a výzkumů OECD (EPIC, CIRCLE, SWACHE), Eurostatu, EEA, nebo ECHA. Výzkumná jednotka COŽP – Oddělení environmentální ekonomie a sociologie – zapojená do tohoto projektu se dlouhodobě věnuje výzkumu zejména v oblasti kvantifikace externalit, dopadů regulace pomocí makro ekonomických modelů, oceňování netržních environmentálních statků, modelování vývoje energetického systému a determinantům environmentálně-signifikantního chování. Její pracovníci COŽP jsou členové poradních orgánů řady mezinárodních organizací (OECD, WHO), vládních poradních orgánů a pracovních skupin (RVVI KLIMA, RVUR Energetika, Uhelná Komise).

COŽP UK koordinuje v projektu ARAMIS řešení hlavního cíle 3. Tým COŽP je zapojený zejména v modelování dopadů politik na ekonomiku, energetiku, životní prostředí a zdraví, včetně kvantifikace environmentálních a zdravotních externalit. V HC 2 jsou výzkumníci zapojení při analýze dopadů politik snižující emise, potenciálu snížení emisí a investic a jsou odpovědný za projekce emisí modelem TIMES.

Kontakt

José Martího 407/2
Praha 6
160 00
+420 220 199 460
czp@cuni.cz

Kontaktní osoba: Mgr. Milan Ščasný, Ph.D., milan.scasny@czp.cuni.cz

Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.

www.icpf.cas.cz

Ústav chemických procesů (ÚCHP) je veřejná výzkumná instituce ve smyslu zákona č. 341/2005 Sb. a jeden ze šesti chemických ústavů Akademie věd České republiky. Zaměřuje se na výzkum v oblasti chemie a nových materiálů a zabývá se rovněž řadou inženýrských oborů. Vedle systematického základního výzkumu se ÚCHP věnuje též výzkumu aplikovanému, často ve spolupráci s externími subjekty, včetně průmyslových podniků a státní správy. Oddělení chemie a fyziky aerosolů ÚCHP se zabývá studiem chemických a fyzikálních vlastností atmosférických aerosolů a určováním podílu jejich zdrojů. V rámci evropských i českých projektů oddělení koordinuje aerosolový výzkum na Národní atmosférické observatoři Košetice (NAOK), kde odpovídá za měření početních koncentrací a rozdělení velikostí aerosolových částic a jejich chemického složení, dále za stanovení početních koncentrací zárodků oblačných kapek a za provádění odběrů vzorků částic na filtry a impaktory pro určování detailního chemického složení aerosolu.

ÚCHP je řešitelem projektu ARAMIS (Integrovaný systém výzkumu, hodnocení a kontroly kvality ovzduší). Tým pracovníků Oddělení chemie a fyziky aerosolů ÚCHP je zapojen do řešení dílčího cíle projektu 2.1. Zlepšení identifikace zdrojů znečištění (nové metody, analyty, markery, využití metody PMF, izotopové otisky zdrojů, regionální a přeshraniční transport), a rozvoj metod hodnocení účinnosti programů zlepšování kvality ovzduší a národního programu snižování emisí. Hlavní činností odborníků z ÚCHP v rámci projektu bude (i) konzultace při měření velikostních distribucí částic atmosférického aerosolu v rámci imisní sítě ČHMÚ, zpracování a vyhodnocení naměřených dat z aerosolových spektrometrů; (ii) konzultace při zavádění nové analytické metody pro stanovení cukrů ve vzorcích atmosférického aerosolu; (iii) konzultace při zpracování a vyhodnocení online analýz zaměřených na chemické složení atmosférického aerosolu; a (iv) konzultace při zpracování dat pomocí receptorového modelování.

Kontakt

Rozvojová 1/135
Praha 6 - Suchdol
165 02
+420 220 390 111
icecas@icpf.cas.cz

Kontaktní osoba: Ing. Vladimír Ždímal, Dr., zdimal@icpf.cas.cz

Ústav informatiky Akademie věd ČR

www.cs.cas.cz/ / www.ustavinformatiky.cz

Ústav informatiky (ÚI) je veřejnou výzkumnou institucí zřízenou jako samostatné pracoviště Akademie věd ČR. Posláním ústavu je uskutečňovat vědecký výzkum v oblasti informatiky a přispívat k využití jeho výsledků. Výzkum v oblasti informatiky (počítačových věd) se zaměřuje na matematické základy informatiky, výpočetní metody, umělou inteligenci, statistické a pravděpodobnostní modelování, na složité systémy a aplikace informatiky v souvisejících interdisciplinárních oblastech. Ve spolupráci s vysokými školami ústav uskutečňuje doktorské studijní programy a vychovává vědecké pracovníky.

ÚI je jedním ze spoluřešitelů projektu ARAMIS, jeho zástupcem v koordinační radě projektu je Mgr. Pavel Krč, Ph.D.; krc@cs.cas.cz.

Do projektu jsou za ÚI zapojeny dvě pracovní skupiny. Skupina environmentální informatiky ÚI se podílí na řešení hlavního cíle 4: Rozvoj nástrojů pro hodnocení kvality ovzduší využitelných pro rozhodování státní správy a samosprávy a informování veřejnosti. Je zapojena do rozvoje modelování znečištění ovzduší (cíl 4.1) při rozvoji emisního modelu FUME, dále do řešení hodnocení regionálního a přeshraničního transportu znečištění ovzduší v rámci cíle 4.2 hlavně rozvojem a aplikací moderních modelových nástrojů pro tato hodnocení. Tým ÚI také řeší a koordinuje práce na cíli 4.5. Tento cíl řeší rozvoj a aplikace modelů hodnocení kvality ovzduší v městském prostředí v mikroměřítku na uliční úrovni. Tým ÚI zde navazuje na předchozí úspěšnou práci v této oblasti.

Kontaktní osoba: RNDr. Jaroslav Resler, PhD; resler@cs.cas.cz

Do projektu je za ÚI dále zapojena statistická skupina ÚI, která se zde věnuje vývoji semiparametrických statistických modelů a metod zaměřených na zpracování a analýzu časoprostorových dat (pole koncentrací vybraných znečišťujících látek a jeho změny v úkolech 4.4, 5.4) a dat se speciální strukturou (koncentrace vybraných látek v agregovaných srážkových vzorcích a odhady vlhkých depozic z nich odvozených v úkolu 6.1). Dále pak tento tým vyvíjí model pro odhad kovarianční struktury pole koncentrací. Na něm bude založen odhad vybraných funkcionálů (jako např. minimální přesnost odhadu koncentrace v rámci pole) a jejich následná optimalizace pro zhodnocení alternativních scénářů vývoje staniční sítě (dle expertních specifikací dodaných ČHMÚ) na základě postupů statistického prostorového designu (v úkolu 5.3).

Kontaktní osoba: Ing. Marek Brabec, PhD; mbrabec@cs.cas.cz

Kontakt

Pod Vodárenskou věží 271/2
Praha 8
182 07
+420 266 052 183
ics@cs.cas.cz

Kontaktní osoba: Mgr. Pavel Krč, Ph.D.,

Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, v. v. i.

https://www.vukoz.cz

Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, v. v. i. (dále VÚKOZ) je veřejnou výzkumnou institucí, zřízenou k 1. 1. 2007 Ministerstvem životního prostředí ČR dle zákona č. 341/2005 Sb. za účelem výzkumu všech typů krajiny a souvisejících environmentálních rizik, výzkumu biologické rozmanitosti a její ochrany, odborné podpory ochrany přírody a péče o krajinu a výzkumu v oblasti okrasného zahradnictví. Ústav existuje kontinuálně již od roku 1927, kdy byl výnosem tehdejšího ministerstva zemědělství založen v Průhonicích na bývalém panství hraběte Arnošta Emanuela Silva Taroucy (po němž nese jméno). Část výzkumné činnosti zajišťuje pobočka VÚKOZ v Brně. V současnosti představuje multioborové pracoviště, pokrývající komplexní výzkum krajiny na všech úrovních – na škále ekosystémů, společenstev a populací až k jednotlivým organismům. Mezi hlavní výzkumné aktivity VÚKOZ patří zejména biomonitoring znečištění životního prostředí, výzkum přirozených temperátních lesů, studium fragmentace a prostupnosti krajiny, výzkum dlouhodobého využívání krajiny, studium a tvorba nástrojů pro uchování kulturně-historických hodnot a udržitelného využívání krajiny i zeleně urbánního prostoru, výzkum biomasy jako alternativního zdroje energie, diagnostika a výzkum chorob a škůdců rostlin, výzkum nových technologií množení a pěstování rostlin včetně šlechtění nových odrůd či studium a udržování genofondu neprodukčních rostlin.

Tým pracovníků ústavu je zapojen do řešení jednoho dílčího cíle projektu. Odborníci z VÚKOZ, v. v. i., koordinují řešení cíle 2.3. Při práci na projektu budou využívat rozsáhlých znalostí expertů v oblasti fytoenergetiky a budou se podílet na vytvoření komplexního dynamického modelu v prostředí GIS, který umožní modelovat scénáře vývoje potenciálu biomasy vzhledem k měnícímu se klimatu, ale i očekávaným změnám ve využívání půdy.

Kontakt

Květnové nám. 391
Průhonice
252 43
+420 296 528 256
vukoz@vukoz.cz

Kontaktní osoba: Ing. Bc. Kamila Vávrová, Ph.D., kamila.vavrova@vukoz.cz

Výzkumné energetické centrum (VEC) při VŠB – Technické univerzitě Ostrava

vec.vsb.cz

Výzkumné energetické centrum (VEC) působí na Vysoké škole báňské – Technické univerzitě Ostrava (VŠB-TUO). VEC je od roku 2002 samostatným vysokoškolským ústavem. VEC je specializované pracoviště zabývající se výzkumnými a vývojovými (VaV) činnostmi primárně v oblasti energetiky. Jedním z principů fungování VEC je systematické budování partnerských vztahů s podniky a provádění výzkumných činností pro potřeby průmyslové praxe. Součástí VEC je akreditovaná zkušební laboratoř pro měření tepelně-technických veličin, emisí škodlivin (včetně kontinuálního měření koncentrace rtuti) a posuzování provozních parametrů energetických technologií. Zkušební laboratoř je koncipována univerzálně a umožňuje zkoušet zařízení spalující plynná, kapalná a také tuhá paliva na zařízeních do výkonu cca 300 kW. Jsou zde zkoušeny veškeré typy teplovodních kotlů pro všechny typy paliv, zařízení pro lokální vytápění což představuje např. kamna na pevná paliva, varné spotřebiče pro domácnost, krbová kamna a krbové vložky. Součástí zkušebních činností je také nabídka služeb v oblasti výzkumu a vývoje v oblasti tepelných zařízení, ve kterém má VEC dlouholeté zkušenosti.

V projektu ARAMIS se VŠB-TUO, VEC podílí na řešení Dílčího cíle 1.1. Tento dílčí cíl zahrnuje rozsáhlé měření spalovacích zdrojů používaných pro vytápění domácností. V rámci těchto měření budou vyhodnocovány základní znečišťující látky, těžké kovy, polycyklické aromatické uhlovodíky a další škodliviny. Z výsledků měření budou vyhodnoceny emisní faktory (EF) a porovnány s dosavadními výsledky pro účely sestavení aktualizované sady EF pro lokální topeniště spalující pevná paliva.

Kontakt

17. listopadu 2172/15
Ostrava-Poruba
708 00
+420 597 324 285
vec@vsb.cz

Kontaktní osoba: Ing. Jiří Horák, Ph.D., smokeman@vsb.cz