Bór a dusík v ovzduší

Dusík je jedním z nejdůležitějších prvků pro růst rostlin. Ve vzduchu je ho dostatek, avšak rostliny jej nemohou přímo využít. Nejprve se musí přeměnit na sloučeninu, aby se dostal do půdy.

Jak se dusík dostává do půdy

Existuje několik způsobů, jak dostat dusík do půdy a tím i k rostlinám:

• Bouřka: Každý elektrický výboj během bouřky dokáže výrazně změnit chemické složení ovzduší. Vytváří prvky, které se běžně nevyskytují, jako například ozón nebo kysličníky dusíku. Tyto látky se s deštěm dostávají do půdy a k rostlinám. Proto tráva po bouřce vypadá tak zeleně, protože vylučuje dusík, který v této formě přijala.
• Pěstování vhodných plodin: Můžeme pěstovat plodiny, které mají u kořenů bakterie, jež dokážou atmosférický dusík přeměnit na biohnojivo. Samotné rostliny pak při tlení výrazně zvyšují procento této látky v půdě, když se následně zaorají.

Význam bobovitých rostlin

O vlastnostech bobovitých rostlin ví už odpradávna každý sedlák. V našich končinách se pěstoval většinou jetel, který se stal jakýmsi synonymem dobré úrody a jídla pro dobytek.

Jetel je prospěšný pro mnohé plodiny. Měl by se vysévat tam, kde další rok poroste kukuřice či pšenice. Je dobré jej vysévat do sadů a mezi řádky vinic, a to společně s doprovodnými travami nebo dalšími bobovitými rostlinami, jako je podzemnice olejná nebo sója.

Na zahradě se hodně uplatní hrách a fazole. Tyto rostliny prospívají bramborám, mrkvi, okurkám, květáku, ředkvičkám, kukuřici a mnohým bylinkám.

Čtěte také: Ekologické zemědělství a dusík

Po raných plodinách je dobré vysévat podzemnici olejnou. Ta dokáže zásobit zeminu velkým množstvím dusíku a navíc ji provzdušňuje. Je zde ovšem problém v tom, že vegetační období musí být celkem dlouhé.

Vojtěška jako nejlepší volba

Abychom nezapomněli na další plodiny, které poslouží pro takzvané zelené hnojení, musíme uvést i kudzu, hrách, sóju, vikev chlupatou a hlavně vojtěšku. Tato rostlina je asi v zachycování dusíku nejúčinnější. Za rok dokáže na půl hektaru absorbovat až 100 kg dusíku. Bohužel musí mít celkem lehkou a prostupnou půdu, protože její kořeny jsou až 30 metrů dlouhé (normálně však kolem sedmi metrů). Díky dlouhým kořenům vytáhne i z velké hloubky minerály a živiny. Vojtěška tak dokáže být neskutečným zdrojem železa, fosforu, draslíku i hořčíku. Lze ji jednoduše vypěstovat i na zahrádce a používat ji do salátů nebo jako čaj. Můžete ji také dát do kompostu.

Složení atmosféry a dusík

Složení atmosféry je souhrn řady plynů. Objemově nejvíce je zastoupen dusík (nitrogen, N) o objemu asi 78 %, dále kyslík (oxygen, O) s objemem asi 21 %. Zbývající zlomek objemu připadá na několik plynů, které vykazují v atmosféře dlouhodobě stálý objem, a také na malá množství plynů s objemem časově a prostorově proměnlivým. Sem řadíme např. vodní páru, oxid uhličitý nebo ozón.

Některé plyny a příměsi se do atmosféry dostávají jak přirozenými procesy, tak i uměle jako důsledek antropogenních činností; totéž platí i pro opačný směr, kdy se tyto příměsi dostávají z atmosféry pryč. Průměrná doba setrvání molekul určité atmosférické příměsi je různá, v rozsahu od několika hodin až po milióny let, v závislosti na druhu příměsi.

Spalování fosilního hydrokarbonového paliva znamená v ideálním případě oxidaci, jejímž produktem je pouze CO2 a H2O. Při spalování fosilního paliva dochází ke směšování molekul atmosférických plynů a molekul paliva (podle druhu paliva C7H16 nebo C8H18) v poměru vzduch-palivo typicky kolem 14,6. Když je vzduchu méně, nazývá se palivová směs bohatou, v opačném případě chudou.

Čtěte také: Význam dusíku

Spalování paliva je však vždy nedokonalé, tj. doprovázené nespálenými molekulami CO2, H2O a vedlejším produktem nedokonalého spalování je CO. Množství CO závisí na dané teplotě spalování a na tlaku plynu. Při spalování konvenčních fosilních paliv, smísených se vzduchem, dochází k oxidaci atmosférického dusíku N2 a produktem jsou sloučeniny NOx. Jejich vznik je podmíněn dodáním vysoké energie, proto oxidy dusíku vznikají při vysokých teplotách spalování, např. v pístových motorech v okamžiku nejvyšší teploty hoření.

N (dusík) se slučuje s kouřovými plyny, dále interaguje s atmosférickým kyslíkem a vznikají oxidy dusíku, obecně značené NOx. Kouřovými plyny se rozumějí sloučeniny atmosférického dusíku, kyslíku a produktů spalování CO2, CO, NOx, vodní páry a případně (je-li v palivu obsažena síra) také SO2. V případě nedokonalého spalování obsahují kouřové plyny i zbytky nespáleného paliva; více či méně nedokonalé spalování probíhá u všech motorů.

U starých typů turbínových letadel můžeme pozorovat zřetelné tmavé kouřové stopy, což jsou právě tuhé částice, vypouštěné v podobě sazí z trysek motorů. Moderní letecké motory mají podstatně dokonalejší spalování, a kouřová stopa za letadlem je téměř neviditelná.

Oxidy dusíku a jejich vliv

Mezi nejběžnější oxidy dusíku patří oxid dusnatý (NO) a oxid dusičitý (NO2). Oxidy dusíku jsou přirozenou součástí životního prostředí, vznikají především při spalovaní fosilních paliv za vysokých teplot, během bouřek, mezi producenty se řadí i mikroorganizmy.

Oxidy dusíku se podílejí na vzniku kyselých dešťů a přízemního ozónu. NO je významným skleníkovým plynem. Dusík patří mezi biogenní prvky.

Čtěte také: Více o znečištění ovzduší dusíkem

Na emisích oxidů dusíků se kromě přírodních procesů podílí zejména člověk. Mezi hlavní zdroje patří doprava, chemický průmysl a v podstatě jakékoliv spalovací procesy. V atmosféře oxidy dusíku rychle reagují. Následně klesají zpět na zemský povrch. Z půdy je možný částečný odpar, většina oxidů je ale přeměněna na kyselinu dusičnou a další látky.

Znečištění ovzduší oxidy dusíku se dříve hodnotilo pomocí sumy oxidů dusíku označené jako NOx. Pro tuto sumu byl stanoven imisní limit a zároveň jako NOx (a dodnes jsou) udávané nejen emise oxidů dusíku, ale i emisní faktory z průmyslu, energetiky i z dopravy.

Podle Integrovaného registru znečišťování byly v roce 2013 nahlášeny úniky NOx do ovzduší ve výši bezmála 81 tisíc tun.

Vliv na lidské zdraví

Ze směsi tzv. oxidů dusíku je z hlediska lidského zdraví nejvýznamnější právě oxid dusičitý (NO2). Ten totiž velice snadno proniká do plic, kde je ho téměř 60 % pohlceno v krvi. Je málo rozpustný ve vodě, to znamená, že snadno proniká do dolních dýchacích cest, na rozdíl od např. dobře rozpustného oxidu siřičitého nebo formaldehydu, které působí zejména v horních cestách dýchacích.

Zdraví lidé snesou bez následků krátkodobé zvýšení koncentrace až na 2 000 µg/m3, proto tyto látky představují riziko obtíží zejména pro děti a citlivé jedince nebo lidi s astmatickými potížemi. Pro ně je za bezpečnou považována koncentrace desetkrát nižší než pro zdravé lidi. Proto byl limit pro krátkodobou koncentraci stanoven na 200 µg/m3.

Proto byl limit pro krátkodobou koncentraci stanoven na 200 µg/m3. Hlavním toxickým účinkem oxidu dusičitého je dráždění sliznice. Nebezpečné pro lidské zdraví jsou už velmi malé koncentrace, jestliže působí po dobu delší než 30 minut. Při otravách směsmi oxidů dusíku je velmi nebezpečná hlavně dlouhodobá latence účinku. První náznaky otrávení se projevují pálením očí, poklesem krevního tlaku, bolestmi hlavy a dýchacími potížemi až po několika hodinách.

Zatímco emise ostatních látek klesají, celkové emise oxidů dusíku se za posledních 6 let příliš nezměnily. Naopak mírný nárůst je způsoben zvýšením emisí z dopravy.

Fytoplankton a dusík

Fytoplankton, tedy řasy a sinice, jsou nejstarší a nejjednodušší organizmy, které vznikly už před více než třemi miliardami let. Mají totiž schopnost fotosyntézy - vytváření kyslíku z oxidu uhličitého a organických látek. Právě díky této schopnosti by se možná mohly jednou stát účinnou zbraní v boji proto globálnímu oteplování.

Výzkum se zaměřil na jeho schopnost adaptace k podmínkám vnějšího prostředí. Vědci studovali fytoplankton ve dvou oblastech světového oceánu, které jsou extrémně chudé na živiny - v Sargasovém moři a v oblasti Tichého oceánu poblíž Velikonočních ostrovů. Zjistili přitom, že fytoplankton ze Sargasového moře prakticky neobsahuje fosfor, který je pro formy z jiných částí oceánu velmi důležitý.

Zatímco v jižním Tichomoří omezuje fytoplankton hlavně nepřítomnost dusíku, v Sargasovém moři je to fosfor. V tom Sargasovém moři ten fytoplankton, jak je omezen právě tím nedostatkem fosforu, tak si vyvinul takovou strategii, že ty své lipidové membrány začal budovat z jiných molekul, kde ten fosfor nepotřebuje. Jak vědci zjistili, jako náhražka se osvědčuje hlavně síra nebo dusík.

V boji proti globálnímu oteplování je zase důležité, že se oxid uhličitý z atmosféry odčerpává. Nabízí se tedy jednoduchá myšlenka - nebylo by možné podporovat růst fytoplanktonu tak, aby dokázal vychytat ještě víc oxidu uhličitého?

Oceány v uplynulých dvou stech letech pohltily na 48 procent oxidu uhličitého vzniklého lidskou činností.

tags: #bórka #a #dusík #v #ovzduší

Oblíbené příspěvky:

• Inspirace pro Diplomové Práce v Ekologii
• Zdraví a bezpečná kosmetika
• Kde fotit letadla na Ruzyni?
• Tajemství bioluminiscence pařezů
• Odpadkové hospodářství v Evropě