Znečišťující látky jsou přenášeny v atmosféře a mohou tak ovlivňovat kvalitu ovzduší jak v nejbližším okolí samotného zdroje znečištění, tak ve vzdálenějších oblastech. Dále mají některé z nich přímý nebo nepřímý vliv na klimatický systém Země. Nutné je zmínit i poškozování materiálů a budov, často historického významu, působením znečišťujících látek v ovzduší.
I přes řadu realizovaných opatření v minulých letech produkují jednotlivé typy zdrojů takové množství emisí, které je v kombinaci s meteorologickými a rozptylovými podmínkami příčinou překračování imisních limitů některých škodlivých látek. V současnosti představují ze sledovaných znečišťujících látek největší problém suspendované částice a na ně vázané polycyklické aromatické uhlovodíky. V jarním a letním období jsou na řadě lokalit překračovány imisní limity přízemního ozonu.
Konkrétní podíl jednotlivých zdrojů na znečištění venkovního ovzduší je však v různých oblastech odlišný, záleží na skladbě zdrojů v dané lokalitě, ale také na přenosu škodlivin z jiných oblastí. Míra znečištění ovzduší je objektivně zjišťována pomocí sítě měřicích stanic, které monitorují koncentrace znečišťujících látek venkovního ovzduší (imise) v přízemní vrstvě atmosféry.
Znečišťující látky, které jsou sledovány a hodnoceny vzhledem k prokazatelně škodlivým účinkům na zdraví populace nebo na vegetaci a ekosystémy, mají stanoveny imisní limity. Při hodnocení kvality ovzduší jsou především porovnávány zjištěné úrovně koncentrací s příslušnými imisními limity, případně s přípustnými četnostmi překročení těchto limitů, což jsou úrovně koncentrací, které by podle platné legislativy neměly být překračovány.
Stručná charakteristika znečišťujících látek, přehled jejich emisních zdrojů a jejich dopadů jsou uvedeny v Tab. I.3 a I.4.
Čtěte také: Nádobí pro trampy a trekaře
Hodnoty imisních limitů vycházejí z doporučených hodnot Světové zdravotnické organizace (WHO), kterou byly určeny na základě řady epidemiologických studií. V případě bezprahově působících látek jsou imisní limity odvozeny ze stanovených hodnot karcinogenního rizika.
V zájmu ochrany veřejného zdraví doporučuje WHO zachování úrovně znečišťujících látek v ovzduší dokonce na nižší úrovni, než pro kterou byly nepříznivé dopady na zdraví zdokumentovány. Nicméně tyto hodnoty vycházejí ze závěrů souvisejících se zdravotními dopady znečištění ovzduší a neberou v potaz otázky týkající se technické a ekonomické proveditelnosti a další politické a sociální faktory.
Doporučené hodnoty pro kvalitu ovzduší z hlediska ochrany zdraví vydává WHO pravidelně od roku 1987 s cílem pomoci vládám a občanským společnostem snížit expozici osob znečištěnému ovzduší a jeho nežádoucím účinkům. Další doporučené hodnoty WHO pro kvalitu ovzduší byly publikovány v roce 2006 (WHO 2006). Tato globální aktualizace měla významný vliv na směrnice týkající se zmírnění znečištění ovzduší po celém světě.
Od vydání doporučených hodnot v roce 2006 uplynulo více než 15 let. Od té doby došlo k výraznému nárůstu kvality a množství důkazů poukazujících na nežádoucí vliv znečištěného ovzduší na zdraví. Aktualizace doporučených hodnot WHO pro kvalitu ovzduší byla zahájena v roce 2016 na základě značného vědeckého pokroku a globálního významu těchto hodnot. V září 2021 vydala WHO nové doporučené hodnoty pro kvalitu ovzduší pro šest znečišťujících látek (tzv. klasické polutanty, tj. PM10, PM2,5, NO2, O3, SO2 a CO).
V návaznosti na Zelenou dohodu pro Evropu dochází v současné době k revizi směrnic o kvalitě ovzduší.
Čtěte také: Tipy pro Spojení s Přírodou
Atmosférický aerosol jsou pevné a kapalné částice suspendované v ovzduší produkované přírodními i antropogenními zdroji. K přírodním zdrojům patří vulkanická činnost, větrem unášený prach a pyl a přírodní požáry. Suspendované částice mohou být primárního či sekundárního původu. Primární částice jsou do ovzduší emitovány přímo, sekundární částice v ovzduší vznikají procesem konverze plyn-částice (gas-to-particle conversion).
Velikostní rozsah atmosférického aerosolu zahrnuje pět velikostních řádů - od jednotek nm po stovky µm. Tuto škálu lze na základě podobných vlastností částic rozdělit na částice jemného (částice ≤ 2,5 µm) a hrubého módu (částice ≥ 2,5 µm). Jemné částice jsou produkty zejména nedokonalého spalování, hrubé částice vznikají mechanicky (Hinds 1999; Seinfeld, Pandis 2006).
Jemné částice lze dále rozdělit na částice nukleačního, Aitkenova a akumulačního módu. Částice nukleačního módu (< 20 nm)1 jsou emitovány do ovzduší přímo nebo v něm vznikají, pokud nejsou z atmosféry odstraněny procesem difuze, transformují se do částic Aitkenova módu. Částice aitkenova módu (20-100 nm) vznikají během spalovacích procesů (Finlayson-Pitts 1999). Akumulační mód dosahuje velikostí 100 nm-2,5 µm, je tvořen transformovanými částicemi předchozích dvou módů (Seinfeld a Pandis 2006).
Mobilní zdroje produkují částice 10-100 nm. Stacionární zdroje jsou původci částic v rozmezí 50-200 nm. Dálkovým transportem jsou přenášeny částice 100-1000 nm (Gu et al. 2011; Hinds 1999; Zhang et al. 2004; Zhou et al. 2005; Yue et al. 2009).
Částice hrubého módu tvoří např. částice půdy, mořská sůl, částice z průmyslových a zemědělských činností. Jejich vysoká sedimentační rychlost určuje krátký čas setrvání v atmosféře v rozsahu několika hodin až dní. Z atmosféry jsou odstraňovány suchou depozicí a srážkami (Hinds 1999; Tomasi a kol.).
Čtěte také: Česká environmentální výchova
Hmotnost částic (zejména ultrajemných < 100 nm) ve standardně měřeném velikostním spektru PM10 a PM2,5 je v porovnání s jejich počty zanedbatelná. Proto je pro některá hodnocení vlivu aerosolových částic (zdravotní dopady, vliv na klima) využíváno měření počtu částic a jejich velikostní distribuce (Tuch et al. 1997; Stanier et al. 2004).
Suspendované částice mají široké spektrum účinků na srdečně-cévní a respirační ústrojí. Dráždí dýchací cesty, omezují obranné mechanismy a usnadňují vznik infekce, vyvolávají zánětlivou reakci v plicní tkáni, přispívají k oxidačnímu stresu a tím i k rozvoji aterosklerózy, ovlivňují elektrickou aktivitu srdce a od roku 2013 jsou zařazeny mezi prokázané lidské karcinogeny (IARC 2015). Účinek závisí na velikosti, tvaru a složení částic.
Dlouhodobě zvýšené koncentrace mohou mít za následek snížení plicních funkcí, zvýšení nemocnosti na onemocnění dýchacího ústrojí, výskyt symptomů chronického zánětu průdušek a zkrácení délky života zejména z důvodu vyšší úmrtnosti na choroby srdce a cév u starých a nemocných osob a na respirační nemoci včetně rakoviny plic (SZÚ 2015). Ovlivňují radiační bilanci Země, formování oblaků a srážek, dohlednost.
Mají přímý (rozptyl příchozího slunečního záření) a nepřímý (jako kondenzační jádra v oblacích ovlivňují odraz záření od oblaků) vliv na radiační bilanci Země. Benzo[a]pyren, který se v ovzduší vyskytuje převážně navázán na částice, je vhodným markerem znečištění ovzduší PAH. Důvodem je jeho stabilita a relativně konstantní příspěvek ke karcinogenní aktivitě směsi PAH vázaných na částicích (EC 2001a).
PAH představují skupinu látek, z nichž řada má toxické, mutagenní či karcinogenní vlastnosti, patří mezi endokrinní disruptory (látky poškozující funkci žláz s vnitřní sekrecí) a působí imunosupresivně. Ovlivňují růst plodu; prenatální expozice PAH souvisí s výrazně nižší porodní váhou (Choi et al. 2006) a pravděpodobně také s negativním ovlivněním kognitivního vývoje malých dětí (Edwards et al. 2010). PAH mají schopnost bioakumulace, mohou přecházet do potravního řetězce (Brookes et al.
Jako oxidy dusíku (NOX) jsou označovány oxid dusnatý (NO) a oxid dusičitý (NO2). Více než 90 % antropogenních emisí NOX představují emise NO. Z hlediska vlivu na lidské zdraví lze za nejvýznamnější formu považovat NO2 (WHO 2005). NO2 postihuje především dýchací systém. Hlavním efektem krátkodobého působení vysokých koncentrací NO2 je nárůst reaktivity dýchacích cest a z toho vyplývající nárůst obtíží astmatiků (Samet et al. 2000).
Expozice NO2 snižuje plicní funkce a zvyšuje u dětí riziko respiračních onemocnění v důsledku snížené obranyschopnosti vůči infekci (EEA 2013b, Peel et al. 2005). Působení NO2 je spojováno také se zvýšením celkové, kardiovaskulární a respirační úmrtnosti (Stieb et al. 2003, Samoli et al. 2003), ale je obtížné oddělit účinky dalších, současně působících látek, zejména aerosolu (WHO 2005), uhlovodíků, ozonu a dalších (Brauer et al.
NOX přispívají k acidifikaci a eutrofizaci půd a vod. Vysoké koncentrace NOX mohou poškodit rostliny. NOX jsou prekurzory přízemního ozonu a částic (EEA 2013b, Brookes et al.
Ozon (O3) je sekundární znečišťující látka bez vlastního emisního zdroje, vzniká jako součást fotochemického smogu. Vzniká za účinku slunečního záření soustavou reakcí zejména mezi NOX, VOC a kyslíkem (EEA 2013b). Ozon může být transportován na velké vzdálenosti, kumulovat se a dosáhnout vysokých koncentrací daleko od míst svého vzniku (Brookes et al.
Hlavní účinek ozonu na lidský organizmus je dráždivý. Dráždí oční spojivky, nosní sliznice a průdušky. Krátkodobé studie ukazují, že koncentrace O3 mohou mít nepříznivé účinky na funkci plic vedoucí k jejich zánětu a respiračním problémům (EEA 2013b). Ve vyšších koncentracích dojde drážděním dýchacích cest k jejich zúžení a ztíženému dýchání. Zvýšeně citlivé vůči ozonu jsou osoby s chronickými obstrukčními onemocněními plic a astmatem.
Benzen je v ovzduší přítomen zejména v důsledku antropogenní činnosti. Emise benzenu jsou do ovzduší vnášeny výfukovými plyny i odpařováním z palivových systémů vozidel. Benzen patří mezi karcinogenní látky pro člověka (IARC 2020).
Většina olova obsaženého v atmosféře pochází z antropogenních emisí. Při dlouhodobé expozici lidského organismu se projevují účinky na biosyntézu hemu, nervový systém a krevní tlak. Expozice olovem představuje riziko i pro vyvíjecí se plod, může negativně ovlivnit vývoj mozku a následně ovlivnit duševní vývoj (Černá 2011; EEA 2013b). Olovo se může hromadit v tělech organismů (bioakumulace) jako jsou ryby, a může přecházet do potravního řetězce (Brookes et al.
Kadmium je navázáno převážně na částice s aerodynamickým průměrem do 2,5 µm (EC 2001b). Dlouhodobá expozice kadmiu ovlivňuje funkci ledvin. Arsen se vyskytuje převážně v částicích s aerodynamickým průměrem do 2,5 µm (EC 2001b). Vysoké koncentrace způsobují postižení nervového systému (SZÚ 2015). Nikl se vyskytuje v částicích v několika chemických sloučeninách, které se liší svou toxicitou pro lidské zdraví i ekosystémy. Může ovlivnit dýchací soustavu a obranyschopnost člověka (WHO 2000; EEA 2013b).
Oxid siřičitý (SO2) je emitován do ovzduší při spalování paliv s obsahem síry. Má dráždivé účinky na oči a dýchací soustavu. Vysoké koncentrace SO2 mohou způsobit respirační potíže. Zánět dýchacích cest způsobuje kašel, vylučování hlenu, zhoršení astmatu a chronické bronchitidy a zvyšuje náchylnost k infekcím dýchacích cest. SO2 přispívá k acidifikaci prostředí.
Oxid uhelnatý (CO) je plyn, který vzniká v důsledku nedokonalého spalování fosilních paliv. Váže se na krevní barvivo (hemoglobin) lépe než kyslík, a dochází tak ke snížení kapacity krve pro přenos kyslíku. Prvními subjektivními příznaky otravy jsou bolesti hlavy, poté zhoršení koordinace a snížení pozornosti. Nejvíce citliví k působení CO jsou opět lidé s kardiovaskulárním onemocněním (EEA 2013b). Toxické účinky CO se projeví nejvíce v orgánech a tkáních s vysokou spotřebou kyslíku, jako je mozek, srdce a kosterní svalstvo. CO může přispívat ke vzniku přízemního ozonu (EEA 2013b, Brookes et al.
Elementární uhlík (EC) je produkem nedokonalého spalování organických materiálů (uhlí, oleje, benzínu, dřeva a biomasy) (Schwarz et al. 2008). EC je emitován do ovzduší pouze přímo (primární částice). Kromě termínu EC je používán také termín černý uhlík (BC). Černý a elementární uhlík v podstatě označují stejný komponent atmosféry. Zatímco EC obsahuje pouze uhlík, BC může obsahovat kromě EC i organické příměsi (Chow et al. 2009; Husain et al. 2007; Petzold et al. 2013).
Používání terminologie pro označení elementárního a černého uhlíku se liší v pojetí charakteru této látky. EC je součástí jemné frakce aerosolových částic (PM2,5). Z hodnocení zdravotních dopadů PM2,5 na lidské zdraví vyplynulo, že variabilitu epidemiologických výsledků nelze vysvětlit pouze proměnlivostí koncentrací PM2,5 v prostoru. Příčinou mohou být právě více toxikologicky aktivní složky PM2,5 (Luben et al. 2017). EC (resp.
Organický (OC) uhlík vzniká při nedokonalém spalování, produkcí biogenních částic (viry, bakterie, pyl, houbové spory a všechny druhy fragmentů z vegetace) a resuspenzí prachu spojené s dopravou (Schwarz et al. 2008). OC je jak primární, tak i sekundární částice tj. OC je součástí jemné frakce aerosolových částic (PM2,5). Organické částice (včetně organického uhlíku), jež mohou obsahovat mimo jiné frakce polycyklických organických uhlovodíků (PAH), jsou studovány pro jejich karcinogenitu a mutagenní účinky (Seinfeld, Pandis 2006; Satsangi et al.
Od 18.-19. století, kdy díky rozvoji přírodních věd a pokrokům v chemii, mikrobiologii a epidemiologii mohli být poprvé identifikováni konkrétní původci „vodních nemocí“, se naše poznání o vztazích mezi kvalitou vody a vznikem určitých chorob mnohonásobně prohloubilo a rozšířilo a také v praktické oblasti zabezpečení nezávadné pitné vody bylo během 20. století dosaženo neuvěřitelného pokroku. Tento pokrok se však, bohužel, netýká rovnoměrně celého světa.
A tak podle zprávy Světové zdravotnické organizace z roku 2004 žije na naší planetě na počátku 21. století stále ještě 1,2 miliardy lidí, kteří nemají přístup k nezávadné pitné vodě - a mikrobiologicky znečištěná voda má za následek několik tisíc úmrtí denně. I když jde především o problém rozvojové části světa, ušetřena není ani Evropa. V roce 2001 zemřelo v Evropě (včetně Turecka, Izraele a zemí bývalého SSSR) v důsledku špatné kvality pitné vody a nedostatečné likvidace a čištění odpadních vod či fekálií 13,5 tisíce dětí do 14 let.
Příklad z praxe: V ČR bylo v období let 1995 až 2000 evidováno 18 epidemií* z pitné vody, s celkovým počtem 1123 hlášených onemocnění. Podle původce onemocnění se ve 4 případech jednalo o virovou hepatitidu A (celkem 255 onemocnění), ve 3 případech o bacilární úplavici (v jednom případě kombinovanou se salmonelózou; celkem 29 onemocnění), ve 2 případech o salmonelózu (45 onemocnění), v 1 případě o tularémii (48 onemocnění) a v 8 případech o akutní gastroenteritis pravděpodobně infekčního původu, ale bez přesného určení infekčního agens (celkem 747 onemocnění).
Původci nemocí mohou být u pitné vody povahy biologické, chemické nebo radiologické.
Všechny nemoci způsobené výše uvedenými patogeny mohou probíhat pod různým klinickým obrazem - od lehkého průběhu, kdy si organismus poradí sám bez léčby, až po život ohrožující nebo smrtelné onemocnění. Zvláště ohroženi jsou citliví jedinci - malé děti a staré osoby, které při průjmovém onemocnění ztratí více tekutin než jsou schopny přijmout, a také osoby s poruchami imunity, jako je AIDS, některé druhy rakoviny, choroby krve, léčba potlačující imunitu apod.
Cesta, kudy může infekční zárodek vstoupit do organismu a způsobit nákazu, není jen zažívací trakt. U některých bakterií a prvoků je cesta skrze dýchací cesty nebo kožní oděrky a poranění významnější nebo vůbec rozhodující pro vznik infekce.
Jedním z mimořádných opatření při epidemii nebo nebezpečí jejího vzniku může být i zákaz nebo omezení výroby, úpravy, dopravy a jiného nakládání s pitnou vodou, jakož i zákaz používání vod ze studní, pramenů, vodních nádrží, rybníků, potoků a řek. Zákaz vydá orgán ochrany veřejného zdraví (viz § 69 odst. 1, písm. c) zákona na ochranu veřejného zdraví č. 258/2000 Sb. v platném znění). Tato opatření jsou ale až následná a jejich účelem je zabránit dalšímu šíření nákazy.
Druhou (multi)bariérou je použití takové technologie úpravy vody, která odpovídá kvalitě surové vody. Např. jedná-li se o povrchovou vodu nebo o podzemní vodu pod vlivem povrchové vody, je nezbytná filtrace, která (spolu s koagulací) bývá nejefektivnějším dezinfekčním prvkem v průběhu úpravy, protože zachytí nejen většinu bakterií a virů, ale i prvoky a jejich odolná stádia, na které nemá používaná chemická dezinfekce téměř žádný vliv.
Při ověřování mikrobiologické nezávadnosti vody se nehledají bakterie či viry způsobující známá onemocnění přenášená vodou, jako je tyfus, infekční zánět jater, průjmová onemocnění virového původu apod. Bylo by to technicky, časově i finančně neúnosné. Proto se všude ve světě používá metoda tzv. indikátorů fekálního znečištění, při které se hledají bakterie žijící ve střevním traktu člověka a teplokrevných živočichů (Escherichia coli, enterokoky, Clostridium perfringens).
Pokud se ve vodě najdou některé z těchto bakterií, je voda podezřelá (tento přístup by se dal označit jako „presumpce viny“), že přišla do kontaktu s lidskými nebo zvířecími výkaly či zbytky živočichů a že může obsahovat patogenní bakterie a viry, které nejčastěji pocházejí právě ze střevního traktu. Aby mohla být voda považována za nezávadnou, nesmí obsahovat žádnou z uvedených bakterií ve stanoveném objemu vody, který se vyšetřuje (100 ml).
Stanovení heterotrofních bakterií jako počtů kolonií při teplotách 22 a 36 °C patří k historicky prvním vyšetřovaným mikrobiologickým ukazatelům jakosti vody (dříve byly nazývány psychrofilní a mesofilní bakterie). Jedná se o bakterie, které jsou přirozeně přítomné ve vodním prostředí a ve vodě se běžně za vhodných podmínek rozmnožují.
Zkratka PRTR vznikla ze slov Pollutant Release and Transfer Register. Termín Pollutant označuje látku znečišťující životní prostředí, v systému PRTR jsou míněny toxické či jinak škodlivé chemické sloučeniny. Termín Release je možné volně interpretovat jako uvolnění, únik či výstup znečišťující látky z podniku do životního prostředí.
Termín Transfer označuje předávání odpadů nebo odpadních proudů k zpracování či zneškodnění jinému subjektu např. do čistírny odpadních vod, na skládku či do spalovny. Základním cílem systému PRTR je shromáždit a široké skupině potenciálních uživatelů bezplatně zpřístupnit integrované informace o podílů vybraných zdrojů na znečištění v dané lokalitě.
Pod integrovanými informacemi rozumíme dostatečně porovnatelné údaje o úhrnných ročních množstvích úniků a přenosů vybraných konkrétních škodlivých chemických sloučeninách (resp. vybraných skupin příbuzných sloučenin) za jednotlivé zdroje do jednotlivých médií. Do Registru PRTR se uvádějí úhrnná roční množství: uvolňovaných (Release) do životního prostředí, a to nezávisle na tom, zda jsou uvolňovány do ovzduší, vody nebo půdy předávaných (Transfer - přenos) k zneškodnění do čistíren, spaloven na skládky či jinam.
Informace o transferech mimo lokalitu je důležitá pro získání komplexního přehledu o souborném zatížení oblastí a lokalit úniky škodlivých látek. Systém má sloužit i jako zdroj informací veřejnosti o tom, jaké sloučeniny vstupují do životního prostředí v okolí jejich bydliště a je tedy podpůrným systémem práva občanů na informace o životním prostředí.
Systém umožňuje získat pro vybrané sloučeniny komplexní údaj o vstupech do vody, ovzduší, do půdy a na skládky a o předávání odpadů k zpracování a zneškodnění. To zatím neumožňují existující systémy, které jsou orientovány na jednu z těchto složek. Systém tedy umožňuje např. zjistit případy, kdy se při zpracování odpadních proudů znečišťující látka převádí z jedné složky životního prostředí do druhé.
Časové řady ročních hlášení umožňují sledování trendů, a to ať již národních (celostátních), regionálních, odvětvových atd. PRTR může sloužit jako významný indikátor efektivnosti státní, regionální, místní či podnikové ekologické politiky či managementu. Získané údaje jsou základem pro mezinárodní jednání o ochraně životního prostředí. Vývoj v této oblasti naznačuje, že znalost údajů, které poskytuje zavedení systému bude nutností.
Nutnost zpracování inventury materiálových toků vede podniky k omezování ztrát surovin, ke hledání vnitřních rezerv, ke změnám v technologiích i organizaci výroby. Tato opatření ze skupiny tzv. čistší produkce (CP) jsou mnohem efektivnější než často drahá investice do koncových (end-of-pipe) technologii. Systém PRTR podniku direktivně nestanovuje zda a o kolik by měl snížit zátěž prostředí ale naopak umožňuje nalézt nejefektivnější investici do omezení či prevence znečištění.
tags: #cesty #prenosu #znečištění #životního #prostředí