Příčiny znečištění ovzduší a studie

Znečištění ovzduší je naléhavým problémem, který má závažné důsledky na globální úrovni. Znečištění ovzduší představuje hlavní environmentální rizikový problém celého světa. Ovzduší obsahuje různé škodlivé látky, které mohou negativně ovlivnit lidské zdraví a životní prostředí.

Dopady znečištění ovzduší

Znečištěné ovzduší si může vybrat svou daň v různých podobách od respiračních onemocnění po kardiovaskulární problémy. Má vliv i na neurologický vývoj dětí. Účinná opatření k omezení emisí a podpora udržitelných postupů jsou nezbytné pro ochranu našeho zdraví a budoucnosti planety.

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. Odhady WHO ukazují, že asi 6,7 milionu úmrtí způsobených převážně neinfekčními chorobami lze přičíst společným účinkům znečištění vzduchu v okolním prostředí a v domácnostech, WHO. Znečištění ovzduší je rizikovým faktorem mnoha hlavních příčin úmrtí, včetně např.

Přibližně 99 % světové populace dýchá ovzduší, ve kterém alespoň jednou v roce překračuje koncentrace jedné či více znečišťujících látek hodnotu doporučenou pokyny WHO.

Krátkodobá i dlouhodobá expozice látkám znečišťujícím ovzduší je spojována s dopady na zdraví. Závažnější dopady postihují lidi, kteří jsou již nemocní. Děti, senioři a chudí lidé jsou náchylnější. Dlouhodobé dopady znečištěného ovzduší podle statistik zkracují lidský život v průměru až o deset měsíců. Znečištění ovzduší rovněž poškozuje suchozemské a vodní ekosystémy.

Čtěte také: Čínské snahy o nápravu ovzduší

Znečišťující látky mohou způsobit širokou škálu zdravotních problémů od méně závažných až po vážná onemocnění a zvyšují zátěž imunitního systému, což může vést k předčasné úmrtnosti. To vyvolává také značné ekonomické dopady, protože rostou náklady na zdravotní péči a snižuje se produktivita ve všech hospodářských odvětvích kvůli zvýšení pracovní neschopnosti.

Znečišťující látky nepříznivě působí i na vegetaci, mohou ovlivnit její růst a způsobit snížení výnosů zemědělských plodin a lesů. Jsou i příčinou eutrofizace a acidifikace půdních a vodních ekosystémů a následné změny druhové skladby a úbytku rostlinných a živočišných druhů. Řada znečišťujících látek má schopnost se v prostředí kumulovat, negativně ovlivňovat ekosystémy a přecházet do potravního řetězce.

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.

Zdroje znečištění ovzduší

Pod pojmem emise označujeme množství škodlivin vypouštěných daným zdrojem do ovzduší. Uvádí se v jednotkách hmotnosti za rok (např. t/rok). Pojem imise vyjadřuje stav znečištění, tedy koncentraci škodlivin v ovzduší. Imise vznikají rozptylem a promícháním emisí v atmosféře.

Ve venkovním prostředí jsou hlavními zdroji znečištění vzduchu lokálně specifické zdroje především z dopravy, průmyslu, elektráren, ze stavenišť, spalování odpadů, z požárů nebo z práce na polích.

Čtěte také: Co způsobuje globální oteplování?

V současnosti jsou v Česku hlavním zdrojem znečišťujících látek PM částice, které vznikají při vytápění domácností při spalování dřeva, uhlí nebo odpadů. Následují emise z průmyslu a dopravy. Mezi další znečišťující látky, které vyvolávají velké obavy, patří přízemní ozon (O₃) a polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU).

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.

Konkrétní znečišťující látky a jejich zdroje

• PM10 a PM2,5: Tyto zkratky označují polétavý prach “particulate matter”. Jedná se o částice s nejvýznamnějším rizikem pro zdraví. Částice jsou značeny podle velikosti v mikrometrech (µm) a právě částice menší než 10 µm jsou pro naše zdraví nejškodlivější, protože se nezachytí v horních cestách dýchacích (např. v nose), ale pronikají hluboko do plic a mohou se dostat až do krevního oběhu. Důsledkem jsou respirační dopady a kardiovaskulární a cerebrovaskulární onemocnění: ischemická choroba srdeční a mozková mrtvice. V roce 2013 byly tyto částice zařazeny také jako příčina rakoviny plic.
• PAU (polyaromatické uhlovodíky): Jedná se o skupinu látek, z nichž řada má toxické, mutagenní či karcinogenní vlastnosti. Mezi jejich hlavní zdroje v Česku patří vytápění domácností tuhými palivy a silniční doprava (nedokonalé spalování). Patří mezi tzv. endokrinní disruptory, látky poškozující funkci žláz s vnitřní sekrecí, tlumí náš imunitní systém a u těhotných žen ovlivňují růst plodu. Prenatální expozice PAU pak může souviset s výrazně nižší porodní hmotností a pravděpodobně také s negativním ovlivněním kognitivního vývoje dětí.
• Oxid dusičitý (NO2): Oxid dusičitý je agresivní prudce jedovatý plyn, jehož koncentrace nad 200 μg/m3 může způsobovat vážné záněty dýchacích cest a souvisí s výskytem bronchitidy a astmatu u dětí. Vzniká ve spalovacích motorech a v domácnostech v kotlích, krbech, plynových sporácích a troubách. Jeho koncentrace v ovzduší proto kulminuje v dobách dopravní špičky.
• Přízemní ozon (O3): Přízemní ozon je jednou z hlavních složek fotochemického smogu. Vzniká fotochemickou reakcí slunečního svitu a nečistot (např. oxidů dusíku) v ovzduší. Proto je znečištění ozonem nejčastější během slunečných dní. Koncentrace ozonu v ovzduší může způsobovat dýchací problémy, astma, omezovat činnost plic nebo způsobovat plicní choroby.
• Oxid siřičitý (SO2): Oxid siřičitý vzniká spalováním fosilních paliv nebo zpracováváním minerálních rud obsahujících síru. SO2 ovlivňuje dýchací soustavu a funkci plic a způsobuje podráždění očí.
• Radon: Radon je radioaktivní plyn, který vychází z určitých skalních a půdních útvarů a soustřeďuje se v suterénech nebo v přízemí domů. Radon může být jednou z hlavních příčin rakoviny plic. Studie v Evropě, v Severní Americe a v Číně navíc potvrdily, že zdravotní rizika představuje i nízká koncentrace radonu. Tento plyn, který se běžně vyskytuje v rezidenčních zařízeních, totiž přispívá k výskytu rakoviny plic po celém světě.

Smogová situace

Smogová situace je stav mimořádně znečištěného ovzduší, kdy úroveň SO2, NO2, částic PM10 nebo O3 překročí některou z tzv. informativních prahových hodnot uvedených v Zákoně o ochraně ovzduší. Upozornění se vyhlašuje, když je hodnota 12hodinového průměru těchto škodlivých látek překročena na většině měřicích stanic v dané oblasti a dosahuje hodnoty 100 μg/m3.

Vývoj znečištění ovzduší v Česku

Vývoj úrovně znečišťování ovzduší je úzce spjat s ekonomickou a společensko-politickou situací i s rozvojem poznání v oblasti životního prostředí. Historicky mělo Česko v období těžkého průmyslu problémy se znečištěním ovzduší, zejména oxidy síry a oxidy dusíku. Po roce 1989 docházelo ke snižování emisí znečišťujících látek díky modernizaci průmyslových zařízení a k přizpůsobení ekonomiky evropským standardům. Významný vliv měla též plynofikace lokálních topných systémů.

Legislativa a normy

Normy, které bývají převážně právně závazné, musí zohledňovat technickou proveditelnost, náklady a přínosy jejich dodržování. Evropská unie v minulosti přijala řadu opatření, kterými se se znečištěným ovzduším snaží vypořádat. Z evropských opatření vychází Imisní limity vyhlášené pro ochranu zdraví lidí a maximální počet jejich překročení v Česku, ČHMÚ. Tyto limity sice do značné míry reflektují poznatky a pokyny WHO, i tak ale mnohonásobně Evropské limity převyšují a připouští tak vyšší míru znečištění.

Čtěte také: Příčiny znečištění podzemních vod

Globální pohled

Znečištění ovzduší je jedním z hlavních rizikových faktorů úmrtí. Ve studii Global Burden of Disease je znečištěné ovzduší (ve vnitřním i venkovním ovzduší v kombinaci s přízemním ozonem) celosvětově 3. nejrizikovějším faktorem úmrtí, Our World in Data. V roce 2019 zemřelo po celém světě v důsledku působení znečištěného ovzduší přibližně 6,7 milionu osob. Situace v Česku je oproti světu poněkud příznivější. Zde v roce 2019 došlo k poklesu v počtu úmrtí z důvodu znečištěného ovzduší od roku 1990 o 51,50 %. V roce 2019 došlo k přibližně 6 607 úmrtím v důsledku znečištěného ovzduší, z toho 6 255 úmrtí bylo přičteno přítomnosti prachových částic ve venkovním ovzduší a pouze 352 vnitřnímu.

Znečištěné ovzduší lidem odebírá nejen roky života, ale má také velký vliv na kvalitu jejich života. V roce 2020 vedlo znečištění ovzduší k významnému počtu předčasných úmrtí ve 27 členských státech EU (EU-27). Expozice jemným částicím nad úrovní směrnice WHO (z roku 2021) měla za následek 238 000 předčasných úmrtí, expozice oxidu dusičitému nad příslušnou směrnou úroveň vedla k 49 000 předčasným úmrtím.

Znečištění ovzduší je zdravotní a ekologický problém ve všech zemích světa, ale s velkými rozdíly v závažnosti. Nejvyšší úmrtnost na znečištění ovzduší evidujeme v zemích s nízkými až středními příjmy. Znečištění vzduchu v interiéru je jedním z největších světových ekologických problémů zejména pro nejchudší obyvatelstvo světa, které často nemá přístup k čistým palivům na vaření.

Přibližně 1/3 světové populace vaří na otevřeném ohni nebo na neefektivních kamnech poháněných petrolejem, biomasou (dřevo, zvířecí trus a rostlinný odpad) a uhlím, což způsobuje škodlivé znečištění ovzduší v domácnostech. Ženy a děti, které jsou obvykle odpovědné za domácí práce, jako je vaření a sběr dřeva, nesou největší zdravotní zátěž z používání znečišťujících paliv a technologií v domácnostech. Děti jsou zároveň významnou rizikovou skupinou. Téměř polovina (44 %) všech úmrtí na infekce dolních cest dýchacích u dětí do 5 let je způsobena vdechováním pevných částic (sazí) ze znečištěného ovzduší domácností.

Rozdíl úmrtnosti (počet úmrtí na 100 000 lidí) v důsledku znečištění vnitřního ovzduší je mezi zeměmi i více než 100násobný, např. I.

Ve kvalitě ovzduší na světě jsou velké regionální rozdíly. Zatímco města v zemích s vysokými příjmy a důslednější environmentální politikou zaznamenala pokles emisí i znečištění, oblasti s rychlým populačním a ekonomickým růstem, jako je jižní Asie nebo některé části Afriky, hlásí opačný trend.

Studie podle jejích autorů slouží jako důležitý podklad pro tvorbu politik zaměřených na snižování emisí. Výzkum dokládá, že více než 50 procent měst vykazuje silnou souvislost mezi koncentracemi oxidu dusičitého, jemných prachových částic a emisemi oxidu uhličitého. To podle autorů znamená, že tyto látky mají pravděpodobně společné zdroje, například spalování fosilních paliv v dopravě, průmyslu a energetice.

Díky satelitnímu dálkovému průzkumu je možné sledovat úroveň znečištění ve městech na všech kontinentech.

Doporučení a prevence

Na osobní úrovni hraje v prevenci onemocnění hlavní roli životní styl. „V první řadě nekouřit, pak mít dostatečný přísun ovoce a zeleniny, protože se ví, že v zelenině je mnoho antioxidantů, které přispívají k lepšímu metabolismu škodlivých látek, takže poškození škodlivými látkami je výrazně nižší,“ radí expert Šrám.

„Doporučit lze i čističky vzduchu, které snižují znečištění ve vnitřním prostředí. Záleží ale také na tom, jak daleko jste vzdálen od rušné silnice. Právě sociálně slabší skupiny bydlí blíže dálnicím a velmi frekventovaným silnicím a tudíž mají větší zdravotní zátěž z dopravy.“

Za rizikovou lze podle Šráma považovat vzdálenost minimálně 50 metrů. „Ale například jsme zjišťovali v případě bytu ve čtvrtém patře panelového bytu na pražském Spořilově 150 metrů od Spořilovské výrazně vyšší koncentrace prachových částic i benzopyrenu, než je dovoleno pro venkovní prostředí.“

Zátěž z dopravy je spojena s vysokými koncentracemi zejména kysličníku dusičitého. „Studie ze Španělska prokazují, že koncentrace vyšší než 30 mikrogramů na metr krychlový výrazně ovlivňují psychický vývoj dětí a jejich pozornost,“ varuje genetik a dodává:„Takže umístění školy poblíž dopravní tepny, což se i u nás občas stane, nepříznivě působí na děti.“

Pozitivně přispěly ke zlepšování kvality ovzduší také kotlíkové dotace. „V oblastech výrazně znečištěného ovzduší by se ale mělo přistoupit k poskytování dotací na zemní plyn, aby to umožnilo výrazně snížit znečištění,“ doporučuje expert.

Dopad na délku života

Znečištění ovzduší v Evropě způsobuje až 25 procent všech infarktů, 16 procent případů astmatu u dětí, 40 procent případů chronické obstrukční plicní nemoci (CHOPN), 30 procent infekcí dolních dýchacích cest nebo 19 procent případů rakoviny plic. To jsou jen některé údaje, na které upozorňuje Stálý výbor evropských lékařů (CPME).

Podle něj znečištění ovzduší je největší environmentální hrozbou pro zdraví v Evropě, která vede ke stovkám tisíc předčasných úmrtí ročně, novým případům a zhoršení stávajících onemocnění a nákladům na zdravotní péči ve výši miliard eur. Podle Evropské agentury pro životní prostředí (EEA) dýchá 96 procent městského obyvatelstva vzduch, který Světová zdravotnická organizace (WHO) považuje za nezdravý.

Špatná kvalita ovzduší je také spojena se sníženou funkcí plic, vlivem na vyvíjející se mozek a centrální nervový systém, se zvýšeným rizikem předčasného porodu a sníženou porodní hmotností, což vytváří další zdravotní rizika později v životě. Nové studie zdůrazňují vyšší riziko diabetu, obezity a demence.

Negativní vliv znečištěného ovzduší ukázal i nedávný projekt „Zdravé stárnutí v průmyslové oblasti (HAIE)“, který vypracovali na základě pětiletého sledování odborníci z Ostravské univerzity a Ústavu experimentální medicíny AV ČR.

„Nejzávažnější zdravotní dopady vlivem horšího ovzduší na Ostravsku vyplývají z našich předchozích studií, kdy byl u malých dětí na Ostravsku pozorován výrazně vyšší výskyt akutních respiračních onemocnění, alergií a astmatu. Malé děti nemají dostatečně vyvinutý imunitní systém, takže jsou na zhoršené ovzduší zvláště citlivé. V naší současné studii máme data sebraná od pediatrů o dětech ve věku dvou let, která budou teprve vyhodnocena, aby se buď potvrdila předchozí data, nebo se ukázalo zlepšení,“ vysvětlil Jan Topinka pro web Našezdravotnictví.cz.

Směrnice EU

Situaci by měla pomoci vyřešit směrnice Evropského parlamentu a Rady o kvalitě vnějšího ovzduší a čistším ovzduší pro Evropu. Cílem směrnice je například nejpozději do roku 2030 plně sladit normy EU v oblasti kvality ovzduší s doporučeními WHO a nejnovějšími vědeckými poznatky. Mělo by být dosaženo úplného sladění hodnot všech znečišťujících látek obsažených v pokynech Světové zdravotnické organizace (WHO) pro rok 2021, konkrétně jemných částic (PM 2,5), částic (PM 10), oxidu dusičitého (NO2), oxidu siřičitého (SO2) a ozonu (O3).

Akční plán pro nulové znečištění rovněž stanoví vizi pro rok 2050, podle níž se znečištění ovzduší sníží na úrovně, které již nejsou považovány za škodlivé pro zdraví a přírodní ekosystémy.

Senát ČR se domnívá, že tento cíl je příliš ambiciózní a nulového znečištění nelze prakticky dosáhnout.

S námitkami souhlasí i ministerstvo životního prostředí (MŽP), které považuje návrh směrnice za příliš ambiciózní, a proto při vyjednávání jejího finálního znění prosazuje změny, které by zohlednily nedosažitelnost a obecně i neurčitost cíle nulového znečištění.

Návrhy za českou stranu zní:

• Nulové znečištění do roku 2050 - ČR uplatnila během švédského předsednictví návrh změny textu k čl. 1 revize směrnice, který by rozvolnil navržené znění a zavedl povinnost usilovat o nulové znečištění do roku 2050, „jak jen je to možné“.
• Přeshraniční znečištění (kompenzace škody a obrácené důkazní břemeno) - ČR uplatnila na návrh k doplnění čl. 16 o mechanismus odečítání přeshraničního znečištění obdobně, jako je tomu nyní u přírodního znečištění. Dále navrhla úpravu textu čl. 21 pro zohlednění aktivní role Evropské komise při řešení přeshraničního znečištění a také kompletní odstranění čl. 28 ke kompenzaci škody s institutem obráceného důkazního břemene z textu revidované směrnice o kvalitě vnějšího ovzduší.
• Změny požadavků na kvalitu ovzduší - proces přezkumu standardů kvality ovzduší navrhla ČR posunout až za horizont roku 2030, tj. po platnosti nově navržených imisních limitů, a to s ohledem na ochranu investic, které budou do roku 2030 vynaloženy na dosažení nových imisních limitů.
• Energetický mix a nejistý vývoj kvality ovzduší - ČR navrhla do textu revize směrnice řadu flexibilních mechanismů, které by umožnily reagovat na skutečnost, že nových imisních limitů nebude patrně možné dosáhnout (např. kvůli nepředvídatelnému vývoji v energetice). Jako příklad zmiňme návrh úpravy ČR rozšířit institut na posunování termínu splnění imisního limitu (čl. 18) a zavedení řady dalších okolností pro uplatnění posunutí termínu (čl. 18) a dále změnu čl. 19 (plány kvality ovzduší) takovým způsobem, aby v případě překročení imisního limitu byl nový termín dosažení imisního limitu definován členským státem, a to prostřednictvím národního plánu kvality ovzduší.

I když je tedy podle odborníků dále velmi důležité se jednoznačně snažit zlepšovat kvalitu ovzduší, vedle směrnice je potřeba řešit situaci nadále hlavně lokálně, protože i podle Dostála je většina problémů místní, typicky otázky exhalací z dopravy v centrech velkoměst, kde to má ale místní specifika, a proto má smysl řešit je spíše v národní legislativě.

„Dva z těch tří hlavních zdrojů znečištění jsou v rukou občanů a je třeba je přesvědčit, jak důležité je zdravé životní prostředí, aby byli ochotni tomu něco obětovat. K opatřením je třeba přistupovat v dnešní těžké ekonomické situaci citlivě, a jak už jsem konstatoval, jasné vědecké argumenty o škodlivosti znečištěného ovzduší budou mít jistě větší dopad než nepromyšlené restrikce.

Závěr

Postupnými úpravami legislativy a vývojem technologií docházelo v následujících desetiletích k postupnému zlepšování stavu atmosféry a dnes lze říct, že ani v našich největších městech nedochází k nějakému excesivnímu překračování zdraví škodlivých limitů. Zároveň se však nedá konstatovat, že bychom měli vyhráno a kvalita vzduchu již není problém.

Podle WHO zemřelo v roce 2020 v důsledku špinavého ovzduší celkem 6,7 milionu lidí na celém světě. Podle druhu a intenzity znečištění pak můžeme pozorovat různé následky na zdravotním stavu populace. Účinky mohou být jak krátkodobé (ztížené dýchání, zhoršení stavu chronických onemocnění, jako je astma), tak dlouhodobé (snížení naděje dožití).

Státní zdravotní ústav (SZÚ) vydal nedávno odbornou zprávu o monitorování zdravotního stavu obyvatelstva ve vztahu k venkovnímu a vnitřnímu ovzduší. Ta obsahuje zpracování a vyhodnocení výsledků za rok 2023 a je výsledkem práce Státního zdravotního ústavu v Praze ve spolupráci se sítí krajských hygienických stanic.

Za rok 2023 byly naměřené hodnoty a následně i odhadované dopady znečištěného ovzduší ovlivněny převážně dobrými rozptylovými podmínkami a pokračováním teplotně nadprůměrného zimního období, jež se drží v těchto teplotních hladinách dlouhodobě již od roku 2012. Zároveň se projevuje doznívající dopad energetické krize, ale také útlum průmyslové produkce v ČR. Ve městech je pak dlouhodobě nejvýznamnějším zdrojem znečištění ovzduší doprava.

Zpráva nám přinesla několik základních údajů o stavu ovzduší u nás. Za prvé u nás nebyl (kromě benzo[a]pyrenu) na hodnocených měřicích stanicích překročen žádný imisní limit ani doporučená koncentrace. Za druhé je však potřeba říct, že ve většině hodnocených sídel nebo lokalit docházelo k překračování limitů stanovených Světovou zdravotnickou organizací (WHO) v roce 2021. SZÚ však konstatuje, že znečištění ovzduší u nás má dlouhodobě klesající trend a k překročení imisních limitů na měřicích stanicích došlo za celý rok pouze ve čtyřech případech u jedné jediné škodliviny.

Jak tuto situaci zlepšit a dále snižovat imise? To je velmi dobrá otázka a z politického hlediska stále velmi ožehavá stran potenciálních regulací a zákazů. Podle způsobu vzniku znečišťující látky rozlišujeme primární zdroje (přímo dochází k uvolňování škodlivé látky do ovzduší, třeba při spalování) a sekundární zdroje znečištění. V druhém případě reagují dříve uvolněné látky mezi sebou nebo s jinými látkami v okolí a vznikají tak nové škodliviny.

Kvalitu ovzduší u nás sleduje Český hydrometeorologický ústav, jenž také provozuje síť měřicích stanic a pravidelně zveřejňuje případná varování před zhoršením kvality ovzduší. Každoročně je také vypracována zpráva o kvalitě ovzduší, kterou vydává Ministerstvo životního prostředí.

Společnost Dyson představuje výsledky projektu Global Connected Air Quality Data, který je nejrozsáhlejší studií kvality vzduchu v interiérech na světě. Projekt zkoumá informace o kvalitě vzduchu v interiéru. Data byla shromážděna díky více než 2,5 milionům čističek Dyson používaných v letech 2022 až 2023.

Pro výzkum kvality ovzduší je klíčovým faktorem koncentrace znečištění v průběhu času. Nárazové znečištění ovzduší (velmi vysoká úroveň po krátkou dobu) nemusí být nutně horší než dlouhodobá expozice „špatné“ nebo dokonce „solidní“ kvalitě ovzduší.

tags: #priciny #znecisteni #ovzdusi #studie

Oblíbené příspěvky:

• Informace o Katerině Korcové
• Angažovanost Institutu Veronica
• Boho svatební šaty
• Více o ekologickém množství ryb
• Význam amoniaku v přírodě