Biologické znečištění ovzduší: Hrozba pro lidské zdraví

Znečištění ovzduší představuje závažný globální problém, který má prokazatelně negativní dopad na lidské zdraví. Slýcháme o něm často a z různých stran se dozvídáme, jak může být nebezpečné a že je to s kvalitou ovzduší čím dál tím horší. Znečištěné ovzduší způsobuje zdravotní problémy spojené se záněty, změnami v DNA a smrtí buněk. Může zhoršovat nemoci jako astma a přispívat ke vzniku Alzheimerovy choroby. Znečištění ovzduší představuje hlavní environmentální rizikový problém celého světa. Zdravotní problémy mohou nastat v důsledku krátkodobého i dlouhodobého vystavení se znečišťujícím látkám v ovzduší. U některých látek přitom stačí pouze velmi malá expozice na to, aby se projevil jejich negativní efekt.

Složky znečištění ovzduší a jejich vliv na zdraví

Ale které látky znečištění vlastně způsobují a jaký mají vliv na naše zdraví? Jedná se o velmi pestrou škálu sloučenin různého druhu a původu.

• Oxid uhelnatý (CO) vzniká nedokonalým spalováním paliv. Není vidět ani cítit. Je to jedovatý plyn, negativně působí na lidský organismus, především na nervový a kardiovaskulární systém. V nižších koncentracích vyvolává únavu, bolesti hlavy a nevolnost. Ve vyšším množství může způsobit dokonce smrt, jelikož má bohužel tu schopnost, že se na hemoglobin v krvi váže mnohem lépe než kyslík, tudíž tento životně důležitý plyn vytěsní. Ale toto platí pro uzavřené prostory!
• Ozón (O3) je svým způsobem o velice důležitý plyn, ale prospěšný je jen tehdy, pokud se vyskytuje na „správném místě“ tedy v ozonosféře, tj. asi 25 - 30 km nad povrchem Země, kde vytváří ozónovou vrstvu. Ta je nesmírně důležitá, protože brání dopadání UV paprsků na zemský povrch. Kdyby nebylo ozónové vrstvy, na Zemi by pravděpodobně neexistoval život, jelikož UV záření vyvolává ve větších dávkách změny a mutace neslučitelné se životem organismů. Nicméně ozón ve spodních vrstvách atmosféry, konkrétně v troposféře, kde se odehrává drtivá většina veškerého pozemského života, působí na organismy negativně. Oxiduje tkáně a je toxický ve spojení s dalšími látkami. Vzniká z kyslíku jeho štěpením, a to tak, že se molekula kyslíku rozštěpí a vytvořený atomární kyslík se spojí s „klasickou“ molekulou kyslíku, čímž se zrodí molekula O3.
• Oxid siřičitý (SiO2) je typický především pro oblasti, kde se vyskytovaly uhelné elektrárny bez odsiřovací technologie. Do vzduchu se dostává spalováním hnědého uhlí a souvisí s tzv. kyselými dešti. V kombinaci s vodou se totiž mění na kyselinu siřičitou dopadající na zemský povrch. Z kyseliny se uvolňují vodíkové kationty a jejich vysoké koncentrace podněcují okyselování půd a vod, dochází k acidifikaci. Mění se pH a přírodní bohatství se znehodnocuje. To vše snižuje druhovou diverzitu (bohatost), tedy druhy, které jsou na okyselování citlivé, mizí ze stanovišť a zůstávají jen ty odolné. Oxid siřičitý však nepůsobí na organismy negativně jen v rámci kyselých dešťů (mokrá depozice), ale i tzv. suchou depozicí. Suchá depozice je spad prachu v oblastech s vysokými koncentracemi tohoto oxidu. Ovlivňuje všechny živé organismy, při vysokých dávkách hynou ryby a vymírají horská rostlinná společenstva. Děje se tak při suché i mokré depozici.
• Oxidy dusíku (NOX) jsou souhrnný název pro oxid dusnatý (NO) a oxid dusičitý (NO2). Uvolňují se například spalováním v motorech aut. Jejich množství tedy stoupá v době dopravních špiček a hustého provozu. Oxidy dusíku, stejně jako oxid siřičitý, způsobují okyselování prostředí. Opět se při styku s vodou mění na kyselinu dusičnou, z níž se odštěpuje kationt vodíku. Ten následně okyseluje vodu a půdu. Na rozdíl od oxidu síry nám odstranění oxidů dusíku z ovzduší činí stále potíže.
• Prachové částice o velikosti menší než 10 mikrometrů (označovány také jako polétavý prach nebo PM10) jsou pro člověka nepříznivé, protože se snadno dostávají nádechem až do plicních alveol, kde mohou vyvolat zánět dolních dýchacích cest. Částice větší než 10 mikrometrů ulpívají „jen“ v horních cestách dýchacích.
• Těžké kovy, především olovo, kadmium a rtuť. Tím, že se již olovo nepřidává do paliv, se postupně jeho podíl ve vzduchu zmenšuje. Nicméně stále je do atmosféry uvolňováno v hojné míře jinou lidskou činností, zdrojem je hlavně chemický průmysl, který produkuje i sloučeniny rtuti.
• Polycyklické aromatické uhlovodíky jsou také škodlivé.

Alzheimerova choroba a znečištění ovzduší

Koncem loňského roku byla v prestižním časopise Alzheimer’s & Dementia zveřejněna významná mezinárodní studie, která prokázala zvýšenou citlivost pacientů s Alzheimerovou chorobou (AD) vůči znečištění ovzduší. Na výzkumu spolupracovaly přední vědecké instituce z Finska, České republiky, Itálie a Nizozemska. Studie kombinovala laboratorní experimenty s analýzou rozsáhlých populačních dat. V laboratorních podmínkách vědci vystavili buňky nosní sliznice zdravých jedinců a pacientů s AD emisím z naftových motorů. Výsledky analýzy ukázaly změny v aktivitě genů a DNA, které naznačují zvýšenou citlivost buněk pacientů oproti buňkám zdravé populace. Výsledky ukázaly, že buňky pacientů s AD reagovaly na emise téměř čtyřikrát citlivěji než buňky zdravých jedinců. Zároveň byly identifikovány specifické změny na úrovni DNA spojené s expozicí emisím.

Klíčovou roli v obranných mechanismech sehrál protein NRF2. Ten funguje jako „hlavní spínač“ antioxidační odpovědi v našem těle. Pacienti s AD mají často narušenou aktivitu NRF2. To znamená, že jejich buňky mají omezenou schopnost reagovat na oxidační stres, což může vést k rychlejšímu poškození neuronů a progresi onemocnění. Látky a terapie zaměřené na aktivaci NRF2 jsou předmětem intenzivního výzkumu.

Monitoring a regulace ovzduší v České republice

Vzhledem ke zvyšujícímu se objemu výše zmiňovaných látek je tendence provádět monitoring ovzduší a regulovat situaci. Po celé České republice existují měřicí stanice umístěné ve větších městech a sledující dopravní zátěž. Monitorovacích stanic je celkově 11 a najdeme je například v Kladně, Českých Budějovicích, Ostravě a Karviné. Stanice provádí kontinuální měření nepřetržitě 24 hodin 7 dní v týdnu. Na všechny nebezpečné látky existují limity, které se pohybují řádově v desítkách až stovkách mikrogramů na metr krychlový. Jakmile některá stanice zaznamená nadlimitní hodnotu jakékoliv složky, informaci hlásí a příslušné úřady situaci řeší. Takové situace však nenastávají často, řádově jednou za pět let.

Čtěte také: Informace o kompostování

Vliv na množství škodlivých látek v ovzduší má i počasí - důkazem je tzv. smogová situace nebo také „Londýnský smog“, která vzniká pouze při určité kombinaci podmínek. Bývá při ní mlha, bezvětří, teplota okolo 3-5 stupňů Celsia. Dochází většinou k inverzi, kdy na horách bývá tepleji a jasno a naopak nad městem jakási „poklička“ z mraků, po pár dnech se samozřejmě škodliviny v ovzduší dané lokality nahromadí, což má neblahé účinky na zdraví lidí. Kromě intenzity provozu a počasí hraje roli i reliéf. Obecně hůře jsou na tom města, jež jsou obklopena horami.

Kvalita ovzduší se samozřejmě v rámci jednotlivých měst dost liší. Nejvíc znečištěné ovzduší z hlediska množství těžkých kovů je na Ostravsku, na druhém místě jsou západní Čechy. Největší koncentrace plynů je naměřena v dopravní špičce, tj. po 7. hodině ranní a po 16. hodině odpolední. Záleží i na tom, jaký je den. Nejsilnější dopravní zátěž bývá v pondělí ráno a v pátek odpoledne.

Za dobu, kdy monitorovací stanice fungují, zaznamenaly nárůst podílu většiny výše vyjmenovaných látek ve vzduchu a tím pádem i nejrůznějších onemocnění nejen respiračního rázu. Obrovský vliv má právě automobilová doprava. Jako důkaz slouží zvýšený výskyt škodlivých plynů během dopravní špičky. V tomto případě platí pravidlo, že automobil je „dobrý sluha, ale špatný pán“. Samozřejmě existují i další antropogenní vlivy, ale tento je pravděpodobně nejmarkantnější. Pokud tedy nadužívání individuální dopravy zapříčiňuje zhoršení kvality ovzduší, nabízí se alternativní cestování, a to hromadnou dopravou, na kole či pěšky, což je k přírodě bezesporu ohleduplnější.

Výzkum vlivu znečištění na lidské zdraví

Látky obsažené ve znečištěném ovzduší na různých místech České republiky a jejich vliv na buňky lidského těla zkoumají vědci v Ústavu experimentální medicíny AV ČR pomocí toxikologického inkubátoru, který vyvinuli ve spolupráci s ČVUT a Technickou univerzitou v Liberci. „Každá z lokalit je z hlediska znečištění trochu jiná,“ přibližuje Pavel Rössner. První představuje již zmíněná obec Kvasiny s průmyslovým zatížením. Dalšími lokalitami jsou Košetice, které zastupují čisté prostředí, a Praha-Libeň, kde lidé čelí velmi intenzivní automobilové dopravě. Vědci na těchto místech měření dokončili, a právě se zaměřují na identifikaci zjištěných látek.

Buňky na znečišťující látky reagují různorodě. Imunitní systém částice rozpozná jako hrozbu a aktivuje se, přičemž může vzniknout zánět. Dalším následkem škodlivin je oxidační stres, při kterém nadbytek nestabilních molekul v těle způsobuje poškození nebo smrt jinak zdravých buněk nebo změny v DNA. Tyto reakce mohou podnítit aktivitu tzv. onkogenů, které mohou přispět ke vzniku rakoviny.

Čtěte také: Biologický odpad a nemocnice: Co s ním?

Dospělý člověk spotřebuje denně kolem 15 kg vzduchu, z nichž se při klidném dýchání asi 1/2 kg kyslíku vstřebává do krve a je metabolizováno v těle. Ve srovnání s denní spotřebou přibližně 1,5 kg potravin a asi 2 l vody k pitným účelům je to značné množství. Člověk je až na výjimečné případy vždy odkázán na ovzduší, ve kterém se bezprostředně nachází bez možnosti jakéhokoliv výběru. Dýchací systém je branou, jíž do organismu vstupují nejen plyny tvořící normální ovzduší, ale i plynné imise, které se dostanou do ovzduší jako znečišťující látky škodlivé až toxické pro organismus. Do organismu se dostávají tuhé imise (prach, popílek, saze) a mikroorganismy (baktérie, viry, spory plísní apod.). Při tom mají velký význam také fyzikální vlastnosti ovzduší (teplota, vlhkost, ionizace, barometrický tlak aj.).

Čtěte také: Jak vybrat koš na bioodpad?

tags: #biologické #znečištění #ovzduší

Oblíbené příspěvky:

• Bezdotykové koše: stojí za to?
• Emise Svatováclavského 2 Dukátu 1930
• Tipy na výlety přírodou ve středních Čechách
• Charakteristika evropských klimatických pásů
• Jak správně recyklovat baterie?