Znečištěné ovzduší má prokazatelně nepříznivé účinky na lidské zdraví.
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.
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.
Čtěte také: Účinné čištění záchodu
Stručná charakteristika znečišťujících látek, přehled jejich emisních zdrojů a jejich dopadů jsou uvedeny v tabulkách níže.
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. 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.
Čtěte také: Jak vyčistit zašlé obklady?
V návaznosti na Zelenou dohodu pro Evropu dochází v současné době k revizi směrnic o kvalitě ovzduší.
Mezi nejčastější a nejběžnější zdroje znečišťujících látek (polutantů) vypouštěných do ovzduší patří stacionární zdroje, (velké teplárny a tepelné elektrárny i malé lokální topeniště, např. v domech) a mobilní zdroje (především v automobilové dopravě , ale i v železniční nebo lodní dopravě). K nejzávažnějšímu znečištění ovzduší dochází po jaderném výbuchu, jehož radiační účinky pronikají do ovzduší.
Zdroje znečištění ovzduší jsou faktory na konkrétním místě, odkud jsou uvolňovány znečišťující látky do ovzduší. Podle příčiny a časového sledu vzniku polutantů je možno zdroje typizovat. Zdroje primární spočívají v prostém uvolňování polutantů přímo z určitého zdroje (např. Zdroje sekundární, kde se tvoří polutanty vzniklé reakcemi primárních polutantů mezi sebou nebo s jinými látkami, ovlivněnými jinými ději v atmosféře. Antropogenní zdroje jsou primárně vytvořeny nebo způsobovány lidmi. Velké rozpětí znečišťujících látek je spojené se spalováním různých paliv, jako je benzín, uhlí, dřevo, plyn, nebo s rafinací ropy. průmyslové areály (např. vojenské zdroje, např. nevhodné obdělávání půdy (např. Dust Bowl v 30. letech 20. století).
Existuje i mnoho přírodních zdrojů, například uvolňováním bioplynu, konkrétně metanu v průběhu trávení potravy zvířaty nebo oxidu uhličitého při vydechování. Dále sopečná aktivita, díky níž se uvolňují např. Při výbuchu sopky Mount St. Helens se uvolnilo velké množství škodlivin, např.
Účinky znečištění se dělí na krátkodobé a dlouhodobé. Mezi krátkodobé vlivy patří například zvýšení výskytu zánětlivých onemocnění plic. Americký výzkum v New Yorku např. ukázal na možnou spojitost mezi inteligencí dětí (IQ) a tím, nakolik byly jejich matky během těhotenství vystaveny znečištění ovzduší polyaromatickými uhlovodíky.
Čtěte také: Jak poznat znečištěný diesel
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. Jemné částice lze dále rozdělit na částice nukleačního, Aitkenova a akumulačního módu. Částice nukleačního módu (< 20 nm) 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. Akumulační mód dosahuje velikostí 100 nm-2,5 µm, je tvořen transformovanými částicemi předchozích dvou módů. 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. 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.
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.
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. 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.
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. 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 a pravděpodobně také s negativním ovlivněním kognitivního vývoje malých dětí. PAH mají schopnost bioakumulace, mohou přecházet do potravního řetězce.
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. NO2 postihuje především dýchací systém. Hlavním efektem krátkodobého působení vysokých koncentrací NO2 je nárůst reaktivity dýchacích cest a z toho vyplývající nárůst obtíží astmatiků. Expozice NO2 snižuje plicní funkce a zvyšuje u dětí riziko respiračních onemocnění v důsledku snížené obranyschopnosti vůči infekci. Působení NO2 je spojováno také se zvýšením celkové, kardiovaskulární a respirační úmrtnosti, ale je obtížné oddělit účinky dalších, současně působících látek, zejména aerosolu, uhlovodíků, ozonu a dalších.
NOX přispívají k acidifikaci a eutrofizaci půd a vod. Vysoké koncentrace NOX mohou poškodit rostliny. NOX jsou prekurzory přízemního ozonu a částic.
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. Ozon může být transportován na velké vzdálenosti, kumulovat se a dosáhnout vysokých koncentrací daleko od míst svého vzniku.
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. 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.
Některé antropogenní zdroje je možné vybavit zařízeními pro zachycování emisi (např. prachovými filtry, katalyzátory, odsiřovacími či denitrifikačními zařízeními). V průmyslu a v dopravě se může jednat o změnu paliva, ústup od vysoce znečišťujících technologií k méně znečišťujícím, např. přechod na nízkouhlíkové technologie.
Dosahovat nižších přírůstků znečištění lze efektivnějšími činnostmi. V dopravě např. omezením rychlosti, či zlepšením plynulosti provozu.
Ke snižování přírůstků znečištění vyvolaných stavební činností může přispívat plánovitá koordinace stavebních zásahů do krajiny, např. koordinace výstavby pro osídlení s výstavbou dopravních staveb, plynovodů, teplovodů, vodních staveb, a související právní předpisy.
Některé evropské země jako Švédsko nebo Německo zavádějí v centrech velkých měst tzv. nízkoemisní zóny, do kterých mohou vjíždět jen automobily, jež vypouštějí jen malé množství škodlivin. Například švédský Göteborg zavedl nízkoemisní zónu již v roce 1996 a emise prachových částic z nákladní dopravy se mu podařilo snížit zhruba 40 procent.
Další možností je použití fotokatalytických materiálů pro povrchy staveb. které jsou schopny rozkládat plynné škodliviny z ovzduší pomocí světla. Vzrostlá zeleň působí jako filtr, neboť zachycuje část jemných prachových částic (PM2,5), které představují největší zdravotní riziko.
Znečištěné ovzduší a jeho další znečišťování způsobuje problémy také v České republice. Znečištěné ovzduší je příčinou mnoha úmrtí a nemocí, např. Kvalitu ovzduší monitoruje Český hydrometeorologický ústav, který provozuje Státní síť imisního monitoringu. Výstrahy a tzv. Index kvality ovzduší ČHMÚ zveřejňuje na svých stránkách.
Výroční zprávy o kvalitě ovzduší zpracovává Ministerstvo životního prostředí, Český hydrometeorologický ústav vydává každoročně ročenku kvality ovzduší, velmi podrobnou analýzu aktuálního stav znečištění ovzduší v České republice.
Se zvýšeným znečištěním ovzduší souvisí i tzv. globální stmívání - jev, který je dán především změnami ve složení pevných částeček v oblacích a tím i jejich odrazivosti za posledních několik desetiletí.
Následující tabulky uvádějí přehled imisních limitů pro ochranu zdraví lidí a ekosystémů dle platné legislativy.
| Znečišťující látka | Imisní limit | Doba průměrování | Povolený počet překročení |
|---|---|---|---|
| PM2,5 | 20 µg∙m‑3 | roční průměr | - |
| Znečišťující látka | Imisní limit | Doba průměrování |
|---|---|---|
| Oxidy dusíku | 30 µg∙m‑3 | roční průměr |
tags: #co #produkuje #znečištěný #vzduch