Průmyslové znečištění půdy: Zdroje a dopady

Půda je nedílnou součástí životního prostředí člověka. Ochrana půdy je klíčová pro zachování ekologické stability krajiny a zajištění podmínek pro přirozenou produkční schopnost půdy pro využití člověkem.

Specifika znečištění půdy

Znečištění půdy má oproti znečištění vody a ovzduší to specifikum, že není zpozorováno okamžitě, není vnímáno smyslovými orgány, ale projevuje se v mnoha případech skrytě (např. v případech iontů toxických kovů, které mají schopnost dlouhodobé vazby v půdních strukturách a u látek typu PCBs a PAU s dlouhou dobou perzistence). Počáteční stadia znečištění půdy jsou proto těžko kontrolovatelná. Přísun těchto látek je buď přímý, nebo pomocí potravinových řetězců.

Zdroje znečištění půdy

Kontaminace půdy je způsobena zvýšeným obsahem potenciálně rizikových látek v půdním prostředí, zpravidla antropogenního původu. Kontaminace půdy je problém, který souvisí především s lidskou činností. Mezi tyto látky patří rizikové prvky, perzistentní organické polutanty, radioaktivní prvky, kyanidy a jiné chemikálie. Do půdy se dostávají z imisní zátěže, při havarijních situacích (přeprava a skladování chemikálií apod.), vypouštěním odpadních vod (fluvizemě), z nezabezpečených skládek odpadů, a také používáním agrochemikálií a odpadních látek v zemědělství.

Městské aglomerace

Největší kontaminanty pocházejí z městských aglomerací, hlavně průmyslových, kde dochází ke kumulaci negativních faktorů (doprava, průmysl, lokální topeniště). Kontaminace je i v oblasti zahrádkářských kolonií. V městských aglomeracích je závažná kontaminace rekreačních ploch patogenními mikroorganismy a parazity.

Rizikové prvky

Tato skupina zahrnuje kovy a metaloidy, které mohou vyvolávat projevy akutní či chronické toxicity u živých organismů. Mezi nejdůležitější zde patří Cd, Pb, Hg, Zn, Cu, Se, Ni, dále Cr, V, As, Tl, Be. U řady z nich je znám karcinogenní efekt. Antropogenními zdroji rizikových prvků jsou plošné imisní spady z průmyslové činnosti, spalovacích procesů a dopravy. Maloplošnou, ale intenzivní kontaminaci, mohou způsobovat prašné úlety z procesů zpracování rud, chemického průmyslu apod. Do zemědělských půd se mohou tyto prvky dostávat s nekvalitními průmyslovými hnojivy, organickými látkami a pesticidy. Rovněž aplikace kalů z čistíren odpadních vod či rybničních sedimentů může být z hlediska vnosu rizikových prvků do půdy značně problematická.

Čtěte také: Dopady průmyslu na životní prostředí

Perzistentní organické polutanty

Jedná se o velmi rozsáhlou skupinu látek přírodního (produkty hoření, rozkladných procesů, metabolizmu atd.) či antropogenního původu. Polutanty vznikající činností člověka lze dále dělit na látky záměrně vyráběné (pesticidy, změkčovadla, součásti nátěrových hmot) a látky vznikající jako vedlejší produkt výroby nebo produkt spalování (např. polycyklické aromatické uhlovodíky). Mezi nejčastější zdroje kontaminace patří uhlovodíky, rozpouštědla, polycyklické aromatické uhlovodíky a pesticidy.

Pesticidy

Vliv pesticidů na přirozené fungování ekosystému a zdraví člověka je většinou nepříznivý. Žádoucí je omezené užívání. Laboratorní studie naznačují, že mnoho pesticidů používaných v dnešní době v rámci EU může působit toxicky na vývoj nervové soustavy, přičemž poškození vývoje mozku může být vážné a nezvratné. Vystavení pesticidům může také zvyšovat riziko vzniku leukémie u dětí.

Dusičnany

Dusičnany (nitráty, skup. Jsou schopné vyvolat alimentární methemoglobinémii u kojenců a mohou být prekurzorem nitrosaminů a nitrosamidů u ostatních populačních skupin.

Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU)

Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) tvoří významnou skupinu látek, z nichž většina vykazuje nepříznivé účinky na vodní organismy i na člověka. Vzhledem k jejich perzistenci mají schopnost dlouho přetrvávat ve vodním prostředí. Polycyklické aromatické uhlovodíky můžeme nalézt ve všech složkách životního prostředí. To je dáno tím, že dominantním zdrojem znečištění jsou spalovací procesy, jež jsou jak přirozeného, tak antropogenního původu. Nejvýznamnějším přirozeným zdrojem PAU jsou vulkanická činnost, požáry vegetačního pokryvu a některé sedimentované horniny. Antropogenní emise PAU neprůmyslového charakteru vznikají cíleným vypalováním vegetace, z domácích topenišť či kouřením. Míra produkce PAU závisí na procesu spalování a druhu použitého paliva.

Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (IARC) zatřídila 60 polycyklických aromatických uhlovodíků do skupin podle jejich potenciál­ních karcinogenních účinků pro člověka. Z 15 PAU sledovaných v rámci projektu ATMDEP náleží do skupiny 1 - „prokázaný karcinogen“ benzo[a]pyren.

Čtěte také: Odbor Průmyslové Ekologie

Dopady znečištění půdy

Při kontaminaci půdy může dojít k narušení základních funkcí půdy (např. inhibice mikrobiální činnosti a procesů humifikace), dále k přestupu kontaminantů do dalších složek prostředí (povrchová a podzemní voda), včetně potravních řetězců. Rostlinná produkce může být ohrožena kvalitativně (obsah kontaminantů) nebo kvantitativně (snížená tvorba výnosů plodin následkem fytotoxického působení kontaminantů v půdě). Výrazně zvýšený obsah kontaminantů v půdě pak může způsobit přímé ohrožení lidského zdraví inhalačním, dermálním nebo perorálním příjmem u osob, pohybujících se dlouhodobě na půdě (např. dětská hřiště).

Dopady na lidské zdraví

Citlivější k působení toxických kovů je dětská populace, hlavně předškolní. Zvýšená kumulace toxických kovů byla prokázána v jejich krvi, moči a vlasech. Významnou část expozice zde tvoří potrava a voda znečištěná prachem. Závažné riziko představují perzistentní chlorované organické látky typu polychlorovaných bifenylů (PCB), akutní toxicita PCB je nízká, výrazně nebezpečnější je chronické vystavení nízkým dávkám, vhledem k jejich schopnosti perzistence a bioakumulace hlavně v tkáních s vyšším obsahem tuku. Spolu s polycyklickými aromatickými uhlovodíky (PAU), které jsou z 97 % původem z emisí při nedokonalém spalování nebo pyrolýze fosilních paliv, mohou výrazně ovlivňovat zdravotní stav.

Výskyt PAU v lesních mikropovodích

Ve dvou lesních mikropovodích na území České republiky (Bystřice v Moravskoslezských Beskydech a Košetice na Českomoravské vrchovině) byla sledována zátěž PAU. Byla potvrzena významná zátěž PAU v lokalitě Bystřice. Koncentrace Σ15 PAU za sledované období v mokré depozici na volné ploše činila 0,785 ± 0,579 mg.l-1 v lokalitě Bystřice a 0,114 ± 0,110 mg.l-1 v lokalitě Košetice. Úroveň atmosférického spadu Σ15 PAU v lokalitě Bystřice byla vypočtena na 1 098,7 g.km-2.rok-1, v lokalitě Košetice je 10 x nižší: 102,7 g.km-2.rok-1.

Řešení problematiky kontaminace půdy

Řešení problematiky kontaminace půdy spočívá v limitování obsahů kontaminantů ve vstupech do půd (hnojiva, pesticidy, kaly ČOV, vytěžené sedimenty), které je u nás legislativně rovněž upraveno a dále v realizaci pravidelných kontrol. Dále je důležité snižovat riziko kontaminace půdy, vody a potravního řetězce.

Legislativa v České republice

Problematika kontaminace je v ČR vhodně ošetřena legislativně. Vyhláška MŽP 153/2016 Sb. stanoví preventivní a indikační limity obsahy rizikových prvků a perzistentních organických polutantů v zemědělských půdách, které mají přímou vazbu na použití kalů ČOV a vytěžených sedimentů v zemědělství (preventivní limit) a na ohrožení kvality a kvantity zemědělské produkce nebo přímého ohrožení lidského zdraví (indikační limit).

Čtěte také: Příklady průmyslového ohrožení přírody

Novela zákona o ochraně ovzduší rozšiřuje povinné kontinuální měření emisí na další zdroje a zavádí elektronické hlášení výsledků do centrálního systému, což umožní okamžitý přístup k datům. Stavební firmy budou nově přímo ze zákona odpovědné za minimalizaci prašnosti na staveništích a při demolicích. Součástí motivace ke snižování emisí je také zavedení nových sazeb u poplatku za znečišťování ovzduší, u nichž se zohlední inflace z posledních let.

Konvenční zemědělství a znečištění půdy

Konvenční zemědělství ve své současné podobě není dlouhodobě udržitelné. Soustředí se sice na maximální produkci, což se na první pohled zdá správné, ale je tady i druhá strana mince, a to bezohledné zvyšování výnosů na úkor přírody. Uvádí se, že denně ubyde 25 hektarů zemědělské půdy. Pro představu je to zhruba 40 fotbalových hřišť. Např. v sousedním Německu je tempo ještě rychlejší - tam nebude žádná zemědělská půda už za 300 let. Jaký dopad má takové hospodaření na naši budoucnost?

Ornice mizí především kvůli nové výstavbě, a to jak obytné, tak průmyslové. Druhým důvodem k úbytku je vodní eroze, jež u nás ohrožuje až 60 % zemědělské půdy. Půdu ničí také škůdci, se kterými zemědělci bojují - jak jinak - za použití chemie. Stejným způsobem likvidují i plevel. Půda je neobnovitelný zdroj, proto se konvenční zemědělství z ní snaží vytěžit co nejvíce. Díky technologickému vývoji je to stále snazší a snazší, ale děje se to na úkor kvality a bezpečnosti potravin a bez respektu k přírodě.

Alternativy ke konvenčnímu zemědělství

Řešení je jediné - přejít na ekologické zemědělství a různé jeho alternativy. Zavést procesy, které obezřetně využívají přírodní zdroje (včetně půdy) a produkují zdravé potraviny bez chemie. V poslední době se v EU zvýšil počet zemí a organizací, které podporují taková řešení.

Aquaponie je ve své podstatě jednoduchá. Ryby poskytují přírodní hnojivo rostlinám a rostliny čistí vodu rybám. Není potřeba půda, nepoužívá se žádná agrochemie. Produkci neohrožují žádní škůdci ani plevel. Aquaponický systém není nijak závislý na počasí a klimatických podmínkách a jediné, co potřebuje, je prostor a přívod elektrického proudu. Farma o rozloze 1 000 m² může vyprodukovat stejné množství ryb jako 20 hektarů rybníků a 18 000 m² polního pěstování zeleniny.

Funkce půdy

• produkční
• infiltrační
• ochranná
• užitková - rekreační, stavební, zdroje surovin

Nebezpečí a problémy v ochraně půdy

1. Urbanizace, tj. úplné vyřazení půdy z přírodních cyklů.
2. Procesy vodní a větrné eroze na plochách velkých honů představují velmi vážné narušení ekologických a produkčních funkcí půdy.
3. Znečištění půdy z ovzduší plynnými emisemi a prachem.
4. Intenzivní zemědělská činnost je doprovázena především zvyšováním vstupů chemických látek.
5. Velmi vážné nebezpečí s rychle vzrůstající tendencí představuje likvidace odpadů, a to jak komunálních, tak i průmyslových.
6. Problémem v ochraně půdy, kdy na vině je sama zemědělská nebo i lesnická výroba, je ztužování a kompakce půdy v důsledku používání stále těžších a výkonnějších mechanismů.
7. Neopomenutelnou příčinou při znečišťování, degradaci až i destrukci půdy jsou různé ekologické havárie nejrůznějšího původu: nejčastěji ropné produkty a chemické látky, ale i plyny.
8. Takzvané staré zátěže jsou v ochraně půdy problémem obtížně řešitelným.

Stav zemědělské půdy

Podle tzv. Zelené zprávy došlo v roce 2019 v ČR k úbytku orné půdy o 10 468 ha, což je výrazné zvýšení oproti roku předchozímu.

Vliv půdních vlastností na chování rizikových prvků

Chování rizikových prvků v půdách je ovlivněno půdními vlastnostmi a různé rizikové prvky mohou mít i různý stupeň závislosti na vybraných půdních vlastnostech. Kationtová výměnná kapacita půdy je dána především velikostí organominerálního sorpčního komplexu, který určuje pufrační schopnost půd. Na pufrační schopnosti půd se může významně podílet vyšší obsah volných oxidů Fe a Mn v některých půdách.

Vliv pH na chování rizikových prvků

Vliv půdní reakce na chování rizikových prvků byl prokázán v mnoha pracích. Z některých vyplývá nepřímá korelace půdní reakce s mobilitou rizikových prvků v půdě i jejich transferem do testovaných plodin. Mobilní rizikové prvky (Cd, Zn, Mn, Ni, Co) vykazují všeobecně těsnou závislost na změně pH a reagují i na jeho malé změny. Hodnota půdní reakce zároveň ovlivňuje i biologickou přístupnost a toxicitu rizikových prvků (výskyt jejich forem v půdním prostředí) pro organizmy.

Vliv organické hmoty na chování rizikových prvků

Obsah organické hmoty v půdě může významně ovlivnit chování některých rizikových prvků v půdách, a to především Cu, Hg, Pb, v menší míře i Zn a Cd. Sorpce rizikových prvků na stabilizovanou organickou hmotu (za vzniku stabilních metalohuminových komplexů) může vést ke snížení mobility rizikových prvků v půdě, aplikace slabě rozložené organické hmoty je však příčinou vazby rizikových prvků na nestálé a migrující organické molekuly (slabě poutané fulvokyseliny). Vznik těchto organo-metalových sloučenin vede k růstu mobility rizikových prvků v půdním prostředí.

tags: #průmyslové #znečištění #půdy #zdroje #a #dopady

Oblíbené příspěvky:

• Odpadkový koš se žlutým pruhem
• Povinnosti původce odpadu
• Inspirace pro školu v přírodě ve 4. ročníku
• Ochrana přírody v ČR
• Průvodce výběrem odpadkového koše