Vliv kyselosti na životní prostředí

Zatímco po průmyslové revoluci se znečištění ovzduší s pýchou bralo jako známka pokroku, dnes už víme, že bychom se měli snažit znečištění omezit a že škodí nám i přírodě.

Druhy znečištění

Znečištění ovzduší se dá třídit na několik druhů:

• Zdroje primární: Spočívají v uvolňování populantů.
• Zdroje antropogenní: Jsou vytvořeny a způsobovány lidmi.
• Přírodní zdroje: Existuje i mnoho přírodních zdrojů, které znečišťují ovzduší.

Znečištění ovzduší

Vypouštění nebo vnášení znečišťujících látek do ovzduší se nazývá znečišťování ovzduší. Dochází ke změnám v přírodních vlastnostech atmosféry. Antropogenní zdroje jsou zdroje způsobené lidskou činností.

Hlavním antropogenním zdrojem znečištění v atmosféře je nedokonalé spalování uhlí, ropy, dřeva, odpadu a podobně.

Zkratka PM pochází z anglického particulate matter, které bychom doslovně přeložili jako částicová hmota. Oficiálně se ale jako český ekvivalent pro PM používá označení suspendované, pevné či prachové částice. Číslo za PM upřesňuje o jak velkých částicích se bavíme - PM10 značí částice s průměrem 10 µm nebo menší, PM2.5 jsou částice menší než 2.5 µm a podobně.

Čtěte také: Vliv Energie na Přírodu

Další rozdíl mezi přírodním a antropogenním znečištěním je ten, že větší částice mají menší vliv na lidské zdraví. Sekundární zdroje jsou ty, které rozvíří suspendované částice, které se již usadily na zemi.

Smog je specifický stav znečištění ovzduší, který vzniká při nepříznivých meteorologických stavech vzájemným působením vzdušné vlhkosti, tuhých částí (zejména popílku a sazí) a ostatních plynných škodlivin. Vyskytuje se v oblastech, kde se spalují především tuhá paliva s obsahem síry. Vzniká oxid siřičitý, který se za pomocí sazí a popílku oxiduje na slabou kyselinu sírovou, ta se pak rozpouští v mlze. Vzniká při inverzních stavech atmosféry v oblastech s vysokou hustotou automobilového průmyslu.

Přírodní zdroje znečištění ovzduší

• Písečná bouře - Pouště jsou velmi větrná místa. Vítr o rychlosti více než 24 km/h dokáže zvednout zrnka písku až do výšky 1-2 metrů a vodorovně je přenášet. Dokonce i slabší vítr je schopen částice suché půdy změnit na oblaka prachu. Písečné bouře způsobuje v Egyptě vítr zvaný Khamsin, vanoucí přibližně 50 dní v roce.
• Prašný vír - Prach, listí a další jsou spolu s horkým vzduchem hnány ve spirále vzhůru. Tímto se prach a další složky rozvíří po celých městech a znečistí ovzduší.

Výfukové plyny motorových vozidel obsahují složenou směs z potenciálně patogenních chemických látek vznikajících při spalování paliv. Tyto látky zahrnují benzen, oxid dusičitý, oxid siřičitý, polycyklické uhlovodíky či formadehyl, které se mohou dostat dýchacím systémem do krevního oběhu.

Téměř 2,5 milionů životů ročně si vyžádají nemoci dýchacího ústrojí a související choroby, které jsou důsledkem znečištěného vzduchu. Škodliviny obsažené ve vzduchu se nacházejí jak uvnitř domů, tak i venku. Antropogenními (lidské znečištění) zdroji znečištění jsou hlavně emise z automobilů a továren.

Kyselé deště

Kyselý déšť je déšť, který má vyšší kyselost způsobenou nižším pH. Vzniká spalováním fosilních paliv, při kterém se do ovzduší dostávají znečišťující látky jako je oxid siřičitý a oxidy dusíku. Ačkoli je vědecky prokázána přítomnost kyselých dešťů již v polovině 19 století, až do 60. let minulého století nebyly považovány za ekologický problém.

Čtěte také: Změny v jet streamu v důsledku klimatu

Kyselé deště vznikají především chemickými reakcemi v atmosféře mezi jednotlivými škodlivinami (populanty), zejména mezi oxidem siřičitým a oxidy dusíku pocházejícími z průmyslu a automobilové dopravy. Vzdušné populanty, sluneční záření a další atmosférické složky se účastní na vzniku kyselých srážek. Ty potom dopadají na pevninu i na moře, kde škodí organismům i jejich životnímu prostředí.

Lesy ve vyšších nadmořských výškách jsou více zranitelné kyselými dešti, jež ničí jejich listy či jehlice, a kvůli okyselené půdě hynou i další rostliny.

Znečištění vody

Základní dvě hrozby týkající se vody, které mohou ovlivnit kvalitu lidského života, je její nedostatek a její znečištění. Kvalitní pitná voda chybí nejvíce na africkém kontinentě a ve střední Asii, s těmito problémy se však potýká polovina světové populace. Dalším faktorem, v němž voda představuje hrozbu, jsou záplavy, tsunami a další. Jde o jevy přírodní, které jsou v poslední době umocňovány činností člověka.

Například zástavba, kácení lesů způsobují menší vsak dešťové vody, což může být příčinou či zhoršení průběhu povodní. Přirozený ráz krajiny a vodních toků, které se využívají jako zdroje zavlažování, podmínky pro dopravu a další jsou ohroženy důlní činností a nadměrným využíváním těchto vodních zdrojů.

Předcházet nadměrnému užívání vody a jejímu znečištění lze různým způsobem. Na mikroúrovni je třeba zavádět ekologicky šetrnější způsoby využívání vody, ne tak náročné na její spotřebu, šetřit s výrobky, k jejichž výrobě vodu využíváme, nepoužívat kvalitní vody tam, kde lze sáhnout k využití vody méně kvalitní, používat různorodé zdroje vody (např. zákon č. 254/2001 Sb. zákon č.

Čtěte také: Které zdroje energie jsou nejméně škodlivé?

Světelné znečištění

Když se řekne znečišťování životního prostředí, většina lidí si nejspíše vybaví smog z aut, elektráren nebo spaloven uhlí. Znečišťovatelem však může být i světlo. Světelné znečištění oblohy je stále aktuálnějším tématem nejen pro astronomy, ale i zákonodárce. Nadměrné svícení totiž ohrožuje přírodní tmu i práci hvězdářů.

„Víme, že ve městech hvězdy už téměř nejsou vidět. Samozřejmě my můžeme jít někam do vzdálených končin, astronomové to ostatně dělají, ale normální člověk je bohužel vystaven množství světla, které zbytečně svítí na oblohu, tam se rozptyluje a vlastně nás zcela odřízlo od pohledu na hvězdy,“ uvedl astronom Jan Palouš.

Jako první se nadbytku světelných zdrojů začalo bránit Slovinsko. Konkrétně šlo o astronomy ze Slovinska, kteří před dvěma lety prosadili antisvětelný zákon. Na prosby o ochraně tmy začaly slyšet i české paragrafy, do slovinských kolegů ale zatím mají daleko.

„U nás je světelné znečištění definováno v zákoně o ochraně ovzduší z roku 2002 a zároveň je tam i dána pravomoc obcím, aby si závaznou vyhláškou upravili, jak chtějí se světelným znečištěním nakládat a co chtějí zakázat,“ uvedla Jarmila Krejsová z Ministerstva životního prostředí.

Podle Palouše vše ztroskotalo právě u prováděcí vyhlášky: „Myslím, že by bylo velmi dobře, kdyby ministerstvo životního prostředí a další orgány trošku uvedly tuto věc v život.“

Řešení se nabízí v omezení svítidel směrovaných na oblohu. „Do budoucna by se měla z provozu vyřadit svítidla, jež svítí do horního poloprostoru, tzn. směrem k obloze, tam, kde svítit nepotřebujeme. Dále by bylo vhodné, aby byla správně směrována,“ řekl v pořadu Milénium na ČT24 Lumír Honzík z Hvězdárny a planetária Plzeň.

Za problém posledních let označil Honzík výškové prosklené budovy, které jsou osvětleny zevnitř a produkují světelné znečištění horizontálního směru. Právě světelné znečištění oblohy se stalo také hlavním tématem Mezinárodního roku astronomie, kterým rok 2009 vyhlásilo UNESCO ve spolupráci s OSN. Zákon na ochranu noční oblohy tak možná po vzoru Slovinska přijmou i další státy.

Vliv prostředí na člověka

Člověk tvoří s prostředím dynamický systém vázaný výměnou látek, zprostředkovanou jak příjmem potravy a vody, tak ovzduším. Člověk je se svým okolím pořád v interakci. Na jedné straně je okolím pozitivně nebo negativně ovlivňován a na druhé straně toto prostředí neustále pozměňuje, ať kladně nebo záporně. Člověk velmi aktivně zasahuje do prostředí s cílem adaptovat jej svým potřebám.

Z dlouhodobého hlediska je řada těchto změn nepříznivá, často s katastrofálními důsledky, jako např. gigantická vodní díla, která zejména v suchých oblastech ztrácejí svůj původní zavodňovací význam díky zasolování půdy. Stejný osud postihl i řadu zavodňovacích soustav od starověku až do dnešních dnů. Část středomoří je poznamenána zemědělskou činností a zejména bezohlednou těžbou dřeva v období rozkvětu Římské říše.

Pokroky techniky a zkracující se intervaly inovace v rozvoji průmyslu mění přitom prostředí člověka tak rychle, že se prakticky každá nová generace musí vypořádat s novými podmínkami své existence. Ve vztahu ke konzervativní biologické podstatě člověka se tyto velmi rychlé změny mohou stát jedním z limitujících faktorů dalšího rozvoje společnosti. Objevuje se hrozba opotřebování řady neobnovitelných přírodních zdrojů.

Prostředí se projevuje ve svém ovlivnění na člověka mnoha stránkami (funkcemi). Je to např. stránka zdravotní, estetická, psychologická, ekonomická, užitková apod. Uplatňování hygienických požadavků v péči o životní prostředí se opírá o znalost vlivů, které prostředí vykonává na lidské zdraví.

Účinky prostředí se prolínají se způsobem života i v působení na zdravotní stav tak těsně, že v běžných podmínkách je často nesmírně obtížné určit jejich reálný podíl na zjištěném stavu.

Příklad, k čemu vede odkládání investic nezbytných pro ochranu prostředí a pro ochranu zdraví člověka před důsledky jeho znečištění, je i u nás. Severozápadní Čechy a severní Morava byly spolu s územím Německa a Polska označovaném jako „špinavý trojúhelník" jednou z nejvíce znečištěných oblastí.

Vyhodnocení ekologických a zdravotních rizik plánovaných projektů průmyslových, dopravních či jiných stavebních aktivit se stává nezbytnou součást jejich auditu - je prováděno okresními či krajskými hygieniky v rámci preventivního dozoru.

Oxid uhličitý a jeho vliv

Oxid uhličitý je bezbarvý plyn bez zápachu. Při nadýchání ve větším množství působí štiplavě na sliznicích a vytváří kyselou chuť. To je způsobeno jeho rozpouštěním na vlhkých sliznicích a ve slinách za vzniku slabého roztoku kyseliny uhličité. Při ochlazení na -78 °C oxid uhličitý přechází do tuhého skupenství a vzniká bílá tuhá látka, tzv. suchý led. Kapalný může existovat jen za tlaku vyššího než přibližně 500 kPa (~5-ti násobek atmosférického tlaku). Jedná se o látku nepříliš reaktivní a nehořlavou. Je konečným stupněm oxidace uhlíku (organických látek) a výsledkem hoření za dostatečného přístupu kyslíku.

Stlačený nebo tuhý oxid uhličitý je využíván v potravinářském průmyslu a jako chladivo zejména při přepravě mražených výrobků. Dále je využíván pro výrobu šumivých nápojů a sodové vody. Oxid uhličitý je některými výrobci přidáván do piva a šumivých vín, přestože je zde obsažen díky přirozeným fermentačním pochodům. Další oblastí použití je kypření těst, kterého se dosahuje buď využitím kvasnic vytvářejících oxid uhličitý biologicky, nebo kypřícími přísadami, které oxid uhličitý uvolňují buď zahřátím, nebo působením kyseliny. Rovněž je využíván jako ochranná atmosféra.

Oxid uhličitý je rovněž používán jako levný a nehořlavý stlačený plyn pro nafukování záchranných vest či člunů. Malé bombičky slouží jako zdroj hnacího plynu pro vzduchové pušky či zbraně na paintball i k domácí výrobě sifonu.

Nehořlavost oxidu uhličitého je využívána v podobě hasicích přístrojů plněných kapalným oxidem uhličitým. Z důvodu své velmi nízké ceny se využívá i jako ochranná atmosféra pro svařování kovů, přestože sváry vytvořené v ochranné atmosféře vzácných plynů helia či argonu jsou prokazatelně kvalitnější.

Kapalný oxid uhličitý je dobré rozpouštědlo pro řadu organických látek a je využíván například k extrakci kofeinu z kávy. Začal rovněž přitahovat pozornost farmaceutického i chemického průmyslu jako méně toxická alternativa pro tradičně používaná rozpouštědla na bázi chlorovaných organických látek.

Oxid uhličitý je někdy přidáván na omezenou dobu (několik hodin) do atmosféry skleníků s cílem podpořit růst rostlin a především vyhubit škůdce jako moly, svilušky a další, jimž zvýšená koncentrace oxidu uhličitého v ovzduší škodí.

Suchý led (tuhý oxid uhličitý) je využíván v divadlech a při hudebních představeních ke tvorbě zvláštních efektů. Po vložení do vody suchý led sublimuje a vznikající směs oxidu uhličitého a kondenzované vodní páry vytváří efekt mlhy těžší než vzduch.

Další uplatnění lze nalézt v medicíně (stabilizace rovnováhy kyslík/oxid uhličitý v krvi) a v průmyslových laserech. Přirozeným zdrojem emisí oxidu uhličitého je dýchání aerobních organismů, zatímco procesem vedoucím k jeho přirozenému úbytku je fotosyntéza zelených rostlin a absorpce oceány. Tyto přírodní pochody působí protichůdně a výsledkem by byl v podstatě vyvážený stav. Mezi další přírodní pochody emitující oxid uhličitý patří požáry a vulkanická činnost.

Do koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře zásadním způsobem promlouvá člověk, konkrétně spalování fosilních uhlíkatých paliv, které představuje velmi významný zdroj emisí. Ostatní antropogenní emise ve srovnání se spalováním zaslouží označení jako málo důležité. Oxid uhličitý je emitován všude tam, kde dochází ke spalovacím procesům uhlíkatých fosilních paliv - zemního plynu, ropných produktů, uhlí, koksu. Uvádí se, že energetickým využíváním 1 tuny odpadů se zamezí emisi zhruba 1 tuny ekvivalentu CO2. Zdrojem emisí je samozřejmě i spalování paliv biologického původu - biomasy, dřeva, bionafty a bioplynu. Podíl dopravy na tvorbě CO2 se odhaduje na 10 - 15 %. Emise oxidu uhličitého u vozidel se spalovacími motory jsou bezprostředně určeny spotřebou paliva.

Zdrojem emisí oxidu uhličitého jsou průmyslové provozy, kde se buď využívá spalování či termických procesů, nebo je surovinou například vápenec a dochází k emisím oxidu uhličitého:

• Spalovací procesy (uhlíkatá paliva)
• Koksárenství
• Rafinerie olejů a plynu
• Hutnictví a kovoprůmysl
• Cementárny
• Sklárny, výroba keramiky
• Tavení nerostných materiálů
• Zpracování celulózy a dřeva
• Předúprava vláken a textilií, vydělávání kůží a kožešin
• Zařízení na zneškodňování uhynulých zvířat

Protože oxid uhličitý jako takový nachází použití v celé řadě odvětví a je využíván k nejrůznějším účelům, existuje rovněž široká možnost jeho emisí do atmosféry. Oxid uhličitý v atmosféře absorbuje infračervené záření zemského povrchu, které by jinak uniklo do vesmírného prostoru, a přispívá tak ke vzniku tzv. skleníkového efektu a následně ke globálnímu oteplování planety. Někdy je oxid uhličitý označován jako jediná příčina vzniku skleníkového efektu, to však není přesné, protože k jeho vzniku přispívají i jiné látky. Oxid uhličitý však ve vzniku skleníkového efektu hraje hlavní roli.

Oxid uhličitý není toxický v pravém slova smyslu ale je nedýchatelný. Dráždivý účinek je při inhalaci zanedbatelný, hlavní účinek je stimulace dýchání (prohloubení a zrychlení dechu) vedoucí až k ochrnutí dýchání. Koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře je však velice nízká a nepředstavuje proto pro zdraví přímé riziko.

Ve vyšších koncentracích (například v nedostatečně větraných prostorách) však toxické působení vykazovat může. Krátkodobá expozice oxidu uhličitému může ihned nebo jen s krátkou časovou prodlevou způsobit bolest hlavy, závratě, dýchací potíže, třes, zmatenost a zvonění v uších. Vyšší expozice pak může způsobit křeče, kóma a smrt. Některé vážnější případy otrav mohou zanechat následky na mozku, způsobit změny osobnosti a poškození zraku.

Oxid uhličitý je hlavním plynem přispívajícím k intenzifikaci skleníkového efektu a následně k oteplování planety. Nelze ho sice považovat za přímo nebezpečnou jedovatou látku (vyjma přímého nadýchání), avšak jeho dopady na globální klima jsou skrze skleníkový efekt velmi závažné. Světová meteorologická stanice varuje, že koncentrace skleníkových plynů za rok 2018 dosáhlo nového maxima (408 ppm CO2). Z daleka největším zdrojem emisí jsou spalovací procesy uhlíkatých paliv. Ohlašovací práh 100 000 000 kg, tedy 100 000 tun ročně, je tak velké množství, že pravděpodobně nebude mnoho jiných procesů než spalování, u kterých by mohl být práh překročen.

K odhadu produkce oxidu uhličitého spalováním lze použít jednoduchý bilanční výpočet ze známého spotřebovaného množství paliva. Jako krajní možnost můžeme zvolit palivo zemní plyn (methan, nejmenší poměr C:H) a koks (prakticky čistý uhlík). Z bilančního výpočtu plyne, že úplným spálením 1 kg methanu (přibližně 2 m3 za tlaku 101,325 kPa a teploty 20°C), resp. 1 kg koksu vznikne 2,74 kg, resp. 3,66 kg oxidu uhličitého. Zejména případ koksu je velice důležitý, protože se jedná o maximální množství oxidu uhličitého, které může z jakéhokoli uhlíkatého paliva vzniknout. Jiné složení paliva (např. uhlovodíky), obsah popelovin a dalších příměsí tento poměr jen snižují. Pro bezpečně nadhodnocený odhad produkce oxidu uhličitého proto postačuje vynásobit hmotnost spotřebovaného paliva 3,66. Odhad lze zpřesnit výpočtem ze složení konkrétního paliva, kdy je cílem vypočítat, kolik obsahuje 1 kg paliva uhlíku. Poté stačí opět tuto hmotnost vynásobit 3,66 a získáváme hmotnost oxidu uhličitého.

Tam, kde je surovinou vápenec, může jako vodítko posloužit příklad: z 1 kg čistého vápence (CaCO3) vznikne například pražením či jinou reakcí přibližně 0,44 kg oxidu uhličitého (v případě teoretického 100% výtěžku).

Obsah oxidu uhličitého ve spalinách či emitovaných vzdušinách lze přímo měřit s využitím mobilních přístrojů založených na infračervené spektrometrii, případně na refraktometrii. Další možností jsou termické analyzátory a metody spektrofotometrie a nefelometrie. Měření mohou zajistit komerční laboratoře.

Navzdory tomu, že jeho koncentrace v atmosféře je velice nízká, je oxid uhličitý velice důležitou složkou, protože přispívá k intenzifikaci skleníkového efektu a oteplování planety. Na tomto místě je vhodné zdůraznit, že přítomnost oxidu uhličitého v atmosféře je pro život nezbytná - jednak představuje zdroj uhlíku pro zelené rostliny (fotosyntéza) a jednak udržuje díky skleníkovému efektu stabilní a příznivé atmosférické podmínky pro život. V počátcích vývoje Země byl oxid uhličitý emitovaný vulkanicky nezbytnou podmínkou pro vývoj příznivého klimatu na Zemi, což vůbec umožnilo vznik a vývoj života. Současný problém spočívá v tom, že např. spalování fosilních paliv člověkem emituje do atmosféry ohromné množství oxidu uhličitého, množství větší, než jsou schopny přirozené pochody zpětně odstranit. Proto koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře od průmyslové revoluce neustále stoupá.

V roce 2004 obsahovala atmosféra planety Země 0,038 % obj. oxidu uhličitého, což představuje hmotnost 2,7.1012 tun. Pro dokreslení objemu dopadů lidské činnosti na životní prostředí může sloužit tento příklad - vulkanická aktivita v současné době emituje do atmosféry přibližně 200 mil. tun oxidu uhličitého ročně, což je však jen asi 1 % ve srovnání s emisemi způsobenými lidskou činností (hlavně spalováním fosilních paliv uložených pod povrchem obsahujících obrovské množství uhlíku, který se však před jeho spálením neúčastnil globálního uhlíkového cyklu). Za posledních 50 let se průměrná koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře zvýšila z hodnoty 0,0316 % obj. na uvedenou hodnotu 0,0380 % obj. v roce 2004.

Prudký nárůst emisí oxidu uhličitého s rozdělením podle jeho původu během posledních 200 let je evidentní z následující tabulky.

Do vývoje obsahu oxidu uhličitého v atmosféře nepříznivě promlouvá i mýcení deštných pralesů, které mají obrovskou schopnost absorbovat oxid uhličitý z atmosféry fotosyntézou. Právě fotosyntéza zelených rostlin, při které se působením slunečního záření tvoří z "jednoduchého" oxidu uhličitého a vody složité organické látky, je hlavním přirozeným procesem spotřebovávajícím oxid uhličitý z atmosféry. Dalším takovým procesem je jeho absorpce v oceánech, kde je poté zabudováván do vápenatých schránek živočichů (například korálů).

Existují návrhy projektů, které berou uvedené skutečnosti vážně v úvahu a navrhují například systém, ve kterém cílené probublávání speciálních nádrží spalinami (tzn. oxidem uhličitým) podporuje intenzivní růst řas (tím je odstraňován oxid uhličitý), ze kterých by byla následně vyráběna bionafta. Spalování paliv biologického původu, zejména biomasy a bionafty, by potom z hlediska emisí oxidu uhličitého bylo vyváženo tím, že k jejich vzniku by byl nejprve oxid uhličitý z atmosféry spotřebován a fotosyntézou přeměněn na spalovanou biomasu, což v podstatě kopíruje uzavřený přírodní cyklus.

tags: #vliv #kyselosti #na #zivotni #prostredi #wikipedie

Oblíbené příspěvky:

• Vyhněte se ekologické dani
• Tipy pro třídění odpadu
• Ochrana přírody: přehled
• Proces recyklace křídového papíru
• Vše o koncovkách do odpadu dřezového sifonu