KAPITOLA III. ENVIRONMENTÁLNÍ ASPEKTY LETECKÉ DOPRAVY (ČAST 2)

3.2    Vliv letecké dopravy na životní prostředí

Letecká doprava se stala nedílnou součástí společnosti a umožňuje přepravu zboží a cestujících na velké vzdáleností nebývalou rychlostí. Za posledních 40 let se efektivnost letových pohonných hmot zvýšila o více než 70%, objem použitého paliva ale stále roste v důsledku růstu v letecké dopravě.  S tím se zvyšuje i dopad letectví na životní prostředí. Zatímco se celkové množství emisí EU od roku 1990 do roku 2003 snížil o 5,5%, emise skleníkových plynů vzrostl o 73%, to odpovídá ročnímu nárůstu o 4,3%.
Ačkoliv je podíl letecké dopravy na celkových emisích skleníkových plynů stále malý (asi 3%), je jeho nárůstem oslabován pokrok učiněný v jiných odvětvích. Bude-li se tento podíl zvyšovat tak rychle jako doposud, vzrostou emise z mezinárodní letecké dopravy do roku 2012 o 150% oproti roku 1990. Pokud bude tento vývoj pokračovat, stanou se emise z letecké dopravy v dlouhodobějším výhledu jedním z hlavních zdrojů skleníkových plynů.
Ve smyslu závěrů přijatých ministry dopravy jednotlivých států je životní prostředí jedním z rozhodujících činitelů při stanovení budoucích možností rozvoje letiště v příslušné lokalitě. Hlavním cílem této strategie je zlepšit potenciální kapacitu evropských letišť a odpovídajícího vzdušného prostoru při zachování úrovně bezpečnosti a respektování požadavků ochrany životního prostředí s ohledem na předpovídaný nárůst letecké dopravy.
Nyní se nacházíme v situaci, kdy poptávka se letecké dopravě stále roste, podíl letecké dopravy vzrostl za posledních 30 let 7x a podíl nákladů na palivo se rovná čtvrtině všech nákladů na leteckou dopravu. V rámci letecké dopravy musíme zvažovat následující dimenze:

Ekonomická dimenze
-    každoročně využije leteckou dopravu 2mld cestujících,
-    přepraví se 35mld tun nákladu (40% z celosvětové přepravy nákladu tvoří přeprava vzduchem),
-    letecká doprava vytváří 25mil pracovních míst,
-    letecká doprava se podílí 8% na HDP.
Sociální dimenze
-    usnadnění spolupráce a lepší porozumění mezi národy a lidmi z celého světa,
-    zaměření se na bezpečnost a spolehlivost,
-    unikátní celosvětový přepravní systém,
-    financováno zákazníky, nikoliv plátci daní,
-    podporuje a stimuluje turismus (40% mezinárodních turistů použije leteckou dopravu) – tím se zároveň stimuluje ekonomický růst, vytváří zaměstnanost, zvyšuje příjem z daní a financuje obnova životního prostředí,
-    sociální dopady: příjmy, hluk, zábor půdy,

-    Letectví:
•    Zlepšuje kvalitu života,
•    Zajišťuje svobodu cestování (turismus),
•    Umožňuje kulturní a vzdělávací zážitky,
•    Vykonává veřejné služby,
•    Přispívá k udržitelnému rozvoji,
-    Letectví podporuje mezinárodní turismus, který:
•    Stimuluje ekonomický růst,
•    Vytváří pracovní příležitosti,
•    Zvyšuje vybírání daní,
•    Pečuje o ochranu životního prostředí,
•    Pomáhá snižovat chudobu,
-    Turismus zaměstnává celosvětově 72 milionů lidí,
-    Globální výdaje na turismus – kolem 3 trilionů US$.

Životní prostředí
V otázce životního prostředí je snaha o udržitelné přiblížení, čímž rozumíme nalezení vhodné rovnováhy mezi ekonomickými příjmy, sociálním pokrokem a dopadem na životní prostředí. O životním prostředí často hovoříme jako o Achillově patě letectví. Dopady na životní prostředí: změny klimatu, místní kvalita vzduchu, použití paliv.

Činitelé ovlivňující kvalitu životní prostředí
Emise CO2
-    letectví produkovalo v roce 1992 2,5% celkové produkce CO2, do roku 2050 se předpokládá růst ze současných 2,5% na 4-15%,
-    atmosférický efekt není rozeznatelný od ostatních zdrojů – emise CO2 mají dlouhou životnost (až 100let), proto ještě není zaznamenán globální dopad těchto emisí,
-    věří se, že ve výškách 8-12km produkují emise z letadel efekt globálního oteplování 2-4krát větší než CO2 z letadel osamoceně.
Emise NOx
-    ve stratosféře ničí ozón, ale v troposféře ozón produkují,
-    ozón O3 je potenciálem GHG (Greenhouse Gas).

Příjmy a výdaje na životní prostředí
-    Příjmy:
•    použití letecké namísto silniční dopravy vylepšuje místní kvalitu ovzduší a využívá méně půdy,
•    použití letecké namísto železniční dopravy snižuje projev hluku a využívá méně půdy,
•    ekonomický růst zvyšuje životní úroveň, což zpětně sníží tlak na životní prostředí,
-    Výdaje:
•    změna klimatu – globální oteplování (záplavy, sucha, změna stupně úmrtnosti,…), spotřeba ozónu (onemocnění kůže),
•    místní kvalita ovzduší – respirační problémy, smog, okyselování (postihuje budovy, lesy, půdu, vodní systém a organismy).

Změna klimatu
Existuje stále malé porozumění klíčových klimatických procesů. Změna klimatu, která se přisuzuje přímo nebo nepřímo lidským aktivitám, mění složení globální atmosféry a je navíc  pozorována různorodost přírodního klimatu během poměrných časových obdobích. Hlavně díky emisím:
-    GHG (Greenhouse Gas) – CO2, CH4, N2O, PFCs, HFCs, SF6,
-    CO2 – má přímý efekt, pokrytý Kjótským protokolem,
-    NOx, H2O, aerosoly (sulfáty, saze) – mají nepřímý efekt, nejsou pokryty Kjótským protokolem.

Spotřebovávání ozónu
-    ozón ve stratosféře poskytuje ochranu proti ultrafialovému záření (UV-B),
-    úbytek ozónu ve stratosféře zvyšuje riziko popálení kůže a riziko onemocnění kůže,
-    vyšší letové hladiny supersonických proudových letadel by mohl mít v budoucnu nepříznivý dopad na ozónovou vrstvu.

Kondenzační čáry
-    tvorba ledových krystalků při určitých atmosférických okolnostech,
-    okolností bývá vypouštění částeček  jakými jsou  sulfáty, saze a aerosoly,
-    trvalé kondenzační čáry mohou vytvořit cirrovité mraky.

Místní kvalita ovzduší
-    smog v létě – respirační problémy,
-    okyselování – postihuje budovy, lesy, půdu a organismy,
-    eutrofikace -  postihuje vodní systémy,
-    nepříjemný zápach,
-    v přímé blízkosti letiště emise hlavně obsahují: oxidy dusíku NOx , oxidy síry SOx , těkavé organické látky, CO, atd,
-    zdroje znečištění ovzduší na a v okolí letiště: přistání, vzlety a pojíždění letadel, vybavení pozemních služeb (autobusy, palivové cisterny, cateringové vozy, traktory, vozíky, pásové nakladače,…), dále továrny, uskladnění paliva, testování motorů, odmrazování, požární nácvik, …).
Průzkumy ukazují, že letiště v Evropě dostávají na jednu stížnost ohledně kvality ovzduší 300 stížnosti, které se týkají hluku.
Letecké společnosti se tomuto problému snaží čelit několika způsoby např. programem pro obnovu letadel a využitím redukce pro APU.
Čeho bylo dosaženo? Dnešní letadla mají efektivitu využití paliva o 70% větší, než letadla před 40lety. Emise CO se zmenšily o 50% a emise HC se zmenšily o 90%, ale oproti tomu se emise NOx stále zvětšují.
Pro zmírnění těchto problémů je třeba zkrátit čas pojíždění a nevyužitý čas,  použít efektivnější čistící zařízení a zařízení pozemních služeb (alternativní energie?), sledovat používání energií a sladovat energii, využití alternativního vytápění, poskytnout „čistý“ přístup na letiště, investice do dopravních prostředků na elektřinu, podporovat dojíždění zaměstnanců prostřednictvím vlaků, autobusů nebo kol, využít železnic pro služby na letišti.

Využití půdy
Na rozdíl od železnice a silnice nepotřebuje letecká doprava infrastruktury mezi jednotlivými letišti. V zemích EU zabírá letecká síť 1% celkové plochy určené pro dopravu.
Efektivní management plánování využití půdy v okolí letišť by měl zmenšit počet lidí postižených hlukem. Každý stát má rozdílný přístup k tomu, jak by se měla půda využívat. Rozdíly nastávají kvůli rozdílným technikám stavění budov, klimatickým podmínkám a komunitám postiženým hlukem letadel.

Emise výfukových plynů
Ve výfukových plynech motorů se vyskytuje několik stovek látek, jejichž škodlivý účinekna životní prostředí byl prokázán, nebo se předpokládá. Jejich obsah ve výfukových plynech i účinek na životní prostředí je rozdílný. Z hlediska ochrany životního prostředí se neustále zvětšuje resp. rozšiřuje počet sledovaných složek, dovolené hodnoty se zpřísňují a periodicita jejich zpřísňování se zkracuje (v současnosti je 3 - 5 let).

Mezi škodlivé látky s přímým účinkem patří predevším:
-    oxidy dusíku - NOx - Oxidy dusíku vznikají při vysokých teplotách, které se v motorech vyskytují místní v hořícím loučí paliva. Obecně lze jejich omezit snížením minimálních spalovacích teplot. Atomický kyslík se váže s dusíkem a vytváří tak oxidy dusíku, hlavně NO. Podmínky, které podporují vznik NOx, nepodporují vznik CO a CH. Vyšší koncentrace než 7 ppm vyvolávají plicní edém, při nižších koncentracích se poškozují membrány alveolů. V koncentracích 700 ppm působí NOx smrtelně. Oxidy dusíku patří mezi nejproblematičtější složky výfukových plynů motorů,
-    uhlovodíky - CH - Uhlovodíky se tvoří vlivem zpomalování chemických reakcí při chladných stěnách spalovacího prostoru. Na vznik CH v spalinách má vliv velikost přímo chlazeného povrchu spalovacího prostoru. Množství nespálených uhlovodíků roste se zmenšujícím se součinitelem přebytku vzduchu. Nespálené uhlovodíky představují pro lidský organismus karcinogenní účinky. Jsou jednou z podstatných složek, které vedou k tvorbě bílého fotochemického smogu,
-    oxid uhelnatý - CO - Oxid uhelnatý vzniká při spalování bohatých směsí v motorech,
-    pevné částice - Pevné částice - označované někdy PM (Particulate Matter). Většina pevných částic má průměr necelou tisícinu milimetru (přesněji 0,0001 až 0,0009 mm), jsou to převážně sloučeniny uhlíku a zbytek tvoří prachové částice, popel ze spáleného paliva, korozní produkty atd.. Pod pojem pevné částice patří vše, co zůstane na filtru ze skleněných vláken s teflonovým povrchem po přechodu zředěných výfukových plynů motoru čistým filtrovaným vzduchem tak, aby teplota nepřekročila 325 K
(52 ° C). Mezi částice nepatří pouze saze, ale i jiné organické a anorganické složky.
-    oxid siřičitý - SO2 - Oxid siřičitý je produktem hoření paliv obsahujících síru. Jeho přítomnost je nežádoucí, protože kromě škodlivých ekologických důsledků vytváří spolu s kondenzátem agresivní korozní prostředí, které nepříznivě ovlivňuje životnost motoru,
-    aldehydy - R-CHO - Aldehydy jsou v podstatě naoxidované uhlovodíky. Vznikají při spalování velmi chudé směsi při nízkém tepelném stavu motoru. Způsobují značně štiplavý zápach spalin motorů. Jsou toxické a dráždivé,

Tab. 3. 4.      Udává rozsah koncentrací toxicity vybraných zložek výfukových plynů motorů.

Emitované částice z výfuků motorů vzhledem k velmi malé rozměry a nízkou
hmotnost volně plavou ve vzduchu a mohou být vdechovány do plic, kde se usazují. Ze samotného způsobu tvoření směsi paliva se vzduchem u motoru vyplývá, že část paliva je vstřikována do hořícího prostoru. Kapičky paliva vstupující v této fázi do spalovacího prostoru ve svém okolí zchlazovány plamen, čímž v celém objemu spalovacího prostoru narušují hoření a ze zhlukujúcich se atomů uhlíku vznikají saze.
 


Obr. 3. 5.     Druhy částic ve výfukových plynech motorů, A-organické částice, B-anorganické částice, 1-sadze různych tvarů a veľikostí, 2-uhlovodíky, 3- popel, 4-korózní částice, 5- kovové částice, 6-keramické vlákna, 7-voda


Tvoří se dva typy pevných částic:

-    Saze, které jsou částice tvořeny v plynné fázi, které způsobují žlutý ominózní plamen zemního plynu v domácnosti, v topeništi při vytápění těžkým olejem, nebo při použití motorové nafty a tvoří základ kouřivosti vznětových motorů,
-    cenosféry se tvoří pyrolýzou v kapalné fázi ze substancí paliv, způsobují většinou luminozity plamene těžkých paliv,většinu v hmotnosti částic zachycených v komínechprůmyslových pecí při použití těchto paliv.

Částice ve výfukových plynech skládají ze tří hlavních podílů:
-    uhlíkový zbytek,
-    absorbovány uhlovodíky,
-    sulfáty.
Uhlovodíky, které se nespálí ve spalovacím prostoru motoru, kondenzují ve výfukovém traktu motoru. Jejich chemické složení bývá následující:
-    50 až 70% parafinů,
-    10 až 20% monoaromátov,
-    5 až 10% polárních sloučenin, např. oxygenáty,
-    10 až 20% polyaromátů s obsahem fluorantnov, pyren, benzoantracen a benzo-pyren.

    Pevné částice jsou důsledkem procesu nedokonalého spalování. Formují se z uhlíkových atomů obsažených v palivu. Na cestě z válců, přes výfukový trakt do atmosféry tyto částečky vzrůstají a při odpovídající koncentraci mohou být opticky registrovány.
    Nespálené, nebo jen částečně spálené uhlovodíky paliva a mazacích olejů opouštějí spalovací komoru v plynném stavu. Následkem chlazení výfukových plynů částečně kondenzují na grafitové složky, nebo tvoří nové složky, tzv. modrý kouř. Z velkého počtu různých komponentů vzniká fyzikálně a chemicky heterogenní směs. Obr. 3.6 poukazuje na hlavní parametry, které působí na vytváření pevných částic.
Kromě těchto složek výfukových plynů, s nimiž uvažuje i legislativa EU i ČR, existují i další, z nichž některé jsou již obsaženy v legislativě USA ve federálních testech i tzv. Kalifornských testech.
Jedná sa o:
 

HCHO

formaldehyd

HC-CHO

aldehydy

HC-CO

ketóny

NMHC

non methane hydrocarbons (uhlovodíky bez metanu)

NM-OG

non methane organic gas (nespálené palivo bez metanu)

PAC

polycyclic aromatic compounds (těžké uhlovodíky)

PAH

polycyclic aromatic hydrocarbons (polycyklické aromatické uhlovodíky)

Obr. 3. 7.      Hlavní parametry působící na vytváření pevných částic.

3.3    Environmentální legislativa letecké dopravy
Péče o životní prostředí má celospolečenský charakter a význam. Globální charakter problémů životního prostředí vede k tomu, že společnost si je vědoma celosvětové strategie jejich řešení. Taková filozofie vyžaduje, aby ve společnosti byly přijaty takové právní normy, které chápou tvorbu a ochranu životního prostředí jako důležitou povinnost nejen vůči současnosti, ale i vůči budoucím pokolením.
    Již v sedmdesátých letech byly přijaty akční programy na ochranu životního prostředí. Pro dopravu předvídal tento program technická zlepšení hraničních hodnot emisí hluku a plynných škodlivin silničních motorových vozidel, jakož i maximální obsah olova
v pohonných hmotách.
Pokračování tohoto akčního programu v osmdesátých letech za těžiště označilo emise škodlivin automobilů a hluk letadel, jakož i hodnocení infrastrukturních záměrů z hlediska jejich únosnosti pro životní prostředí. Tím se stalo úsilí o ochraně životního prostředí základní součástí politiky Evropského společenství. Odrazilo se to iv "Bruntlandskej zprávě", která zdůraznila nutnost trvalého, životnímu prostředí příznivého rozvoje. Akční program z devadesátých let se zásadně liší od předchozích, protože v centru pozornosti jsou aktéři a ti, kteří se podílejí na znehodnocování přírodního bohatství a poškozování životního prostředí.
    V současnosti však ještě nebyla přijata taková právní norma, která by byla komplexně zaměřena na životní prostředí. Jistým výchozím materiálem jsou Zelená kniha k účinkům dopravy na životní prostředí a Bílá kniha na sbližování práva v oblasti vnitřního trhu pro země střední a východní Evropy. Zelená kniha analyzuje celkové účinky dopravy na životní prostředí a předkládá strategii pro trvalou hybnost sladěnou se životním prostředím tak, aby doprava mohla plnit své úkoly a zároveň byly omezeny její škodlivé vlivy na životní prostředí.
Mezinárodní normy pro maximální přípustné hladiny hluku a hladiny plynných škodlivin leteckých motorů vydávané mezinárodní organizací pro civilní letectví ICAO (Internationale Civil Aviation Organization) jsou závazné pro všechny členy. Pro posuzování emisí škodlivin turbínových leteckých motorů pro provozovatele letadel, výrobce leteckých turbínových motorů a letadel vybavených takovými motory platí předpis "exhalace letadlových motorů" respektující směrnice ICAO.
Z hlediska začleňování ČR do Evropských společenství má význam řešit úkoly účinné realizace závěrů Zelené knihy a direktiv zmíněné Bílé knihy, Bílá kniha řeší otázky životního prostředí přímo v DG XI - Životní prostředí av DG

VII-Doprava.
DG VII Doprava v stati II. - Technologie a bezpečnost se zaměřuje na následující opatření související s životním prostředím:
-    Směrnice 77/143/EHS -Technická kontrola plus doplňky
-    Direktiva Rady Č.. 80/51 o omezení zvukových emisí podzvukových letadel ve smyslu dodatku direktivy č. 83/206/EEC,
-    Direktiva Rady č. 89/629/EHS o omezení zvukových emisí z civilních podzvukových proudových letadel,
DG XI - Životní prostředí řeší všeobecně přímo životní prostředí. Vztah k dopravním prostředkům mají:
-    kontrola rizik existujících látek v návaznosti na nařízení 793/93 o hodnocení a kontrole rizik pro člověka a životní prostředí ze strany existujících látek,
-    kontrola látek snižujících obsah ozonu v návaznosti na nařízení 3093/94,
-    vzduch znečišťující těkavé organické sloučeniny direktiva Rady 94/63/EEC týkající se emisí těkavých organických sloučenin vznikajících při skladování benzinu a jeho distribuci,
-    zásady managementu odpadu zahrnující tyto direktivy Rady:
•    75/439/EEC skládky odpadních olejů,
•    75/442/EHS o odpadech,
•    94/3/EEC seznam odpadů,
•    91/157/EEC o bateriích a akumulátorech,
•    94/904/EEC o ustanovení rizikového odpadu.

Orgány průmyslového odvětví
-    IATA (International Air Transport Association), ENCOM (Environment Comitee),
-    ATA, AEA (Association of European Airlines), AAPA,
-    ACI (Airports Council International),
-    ICCAIA (International Coordinating Council of Aerospace Industries Assotiations),
-    ATAG (Air Transport Action Group).

Orgány mezivládní
-    ICAO (International Civil Aviation Organization), CAEP (Commitee of Aviation Environmental Protection),
-    ECAC (European Civil Aviation Conference), ANCAT (Abatement of Nuisances Caused by Air Transport),
-    UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change), IPCC,
-    WHO,
-    EU, EASA,
-    Eurocontrol,
-    Poskytovatelé letových navigačních služeb - řídí množství letadel ve prospěch Států a k zajištění bezpečného a rychlého toku letecké dopravy (traťové služby, letové informační služby, Služby komunikace, navigace a sledování, konzultace, trénink,…).

IATA (International Air Transport Assotiation)
-    založena v Haagu v roce 1919 - International Air Traffic Association,
-    obnovena v Havaně na Kubě v dubnu 1945,
-    zajišťuje spolupráci mezi letovými společnostmi,
-    podporuje bezpečné, spolehlivé a ekonomické letové služby,
-    byla založena 57 členy z 31 států, většina je z Evropy a Severní Ameriky,
-    nyní čítá přes 256 členů z více než 140 států z celého světa,
-    má 6 komisí ENCOM (Environment Commitee): pro finance, operace, průmysl, náklad, právo a životní prostředí,
-    podporuje nezávislá měření pro minimalizaci spotřeby paliva a redukci emisí,
-    věří, že nezávislá měření poskytnou flexibilní a ekonomická řešení v krátké době.

Hlavní cíle:
-    identifikovat a podporovat technologii a efektivní operační zisky,
-    nutit vládu a poskytovatele ke zkrácení tratí, zlepšení navigace a operací na letištích,
-    spotřeba paliva závisí na zkušenostech pilotů, dispečerů, konstruktérů a ATC.
-    Bezpečnostní program IATA:
-    bezpečnostní kontrola,
-    bezpečnost v infrastruktuře,
-    management bezpečnostních dat,
-    bezpečnostní trénink,
-    bezpečnost v kabině letadla,
-    bezpečnost nákladu.

ENCOM (Environment Comitee)
-    o záležitostech životního prostředí podává zprávu SPC/BG (Strategy and Policy Comitee/Board Government),
-    skládá se z 12 leteckých společností a 6 společností v rolích pozorovatelů,
-    hlavní úkoly:
•    daně a poplatky,
•    změny klimatu a obchod s emisemi,
•    data a indikátory životního prostředí.

ICAO (International Civil Aviation Organization)
-    založeno roku 1944 v Chicagu,
-    189 spolupracujících států,
-    poslání: zajistit bezpečnost a vývoj v civilním letectví,
-    prioritní témata:
•    bezpečnost,
•    spolehlivost,
•    životní prostředí
-    Annex 16 (Ochrana životního prostředí) – tyká se otázek hluku letadel a emise z motorů,
-    rolí ICAO je harmonizace všech technických pravidel a standardů, procedur a směrnic a tvorba regionálních navigačních plánů,
-    ve spojení ICAO a životního prostředí vznikla struktura CAEP (Komise pro ochranu životního prostředí v letectví):
•    ICAO normy a doporučené postupy (SARPS),
•    Annex 16 – Ochrana životního prostředí:
o    odst.1 -  hlučnost letadel,
o    odst.2 -  emise leteckých motorů,
•    Směrnice:
o    Ekologicko technický manuál,
o    Manuál plánování letišť (dok. 9184),
o    Cenová politika ICAO pro letiště a navigační služby (dok.9082/7),
•    Oběžník:
o    Doporučené metody pro vypočítání hlučnosti kolem letišť,
o    Provozní možnosti pro snížení použití paliva a emisí (oběžník 303),
Sjednocený přehled politiky a postupů ICAO týkající se ochrany životního prostředí:
-    rezoluce A33-7 (2001),
-    rezoluce A33-5 (2001),
-    14. příloha (A-I):
•    Management hlučnosti letadel (C),
•    Hlučnost, týkající se provozních omezení (E),
•    Plánování používaných území  (F),
•    Nadzvuková letadla (G),
•    Vliv na atmosféru (H),
•    Trh – základní opatření (I),
CAEP (Commitee of Aviation Environmental Protection)
-    má 21 členů a 12 členů v rolích pozorovatelů z celého průmyslu,
-    působnost: vykonává příslušné studie k řízení hluku letadel a emisí z motorů,
-    výzvy: nalézt rovnováhu mezi budoucím růstem a problémům životního prostředí, pokračující růst (během 10-12 let se zdvojnásobí).

Obr. 3. 8.  CAEP v rámci ICAO

Obr. 3. 9. ICAO CAEP časová osa.

 

There are currently no posts in this category.