Znečištění ovzduší: Kreslený obraz a realita

Očekávaný výsledek učení se zaměřuje na praktické poznávání příkladů znečišťování vody a vzduchu v nejbližším okolí. Žák je veden k šetrnému a odpovědnému přístupu k životnímu prostředí. Tento výstup přispívá k pochopení významu vody a vzduchu pro život a k uvědomění si nutnosti jejich ochrany. Žák si s pomocí učitele uvědomuje význam ochrany vody a vzduchu před znečištěním. Prostřednictvím konkrétních činností je veden k ekologickému chování. Žák se jednoduchou formou a s podporou učitele seznamuje s chováním v případě ekologické havárie (např. znečištění vody nebo půdy).

Učitel používá jednoduché obrázky nebo krátká videa, kde je ukázáno, jak se lidé chrání a kdo pomáhá (hasiči, pracovníci životního prostředí).

Příklady aktivit pro žáky:

• Žák s pomocí učitele třídí odpad ve třídě (papír, plast, sklo) a přiřazuje jednotlivé druhy odpadu k barevným kontejnerům s piktogramy.
• Žák společně s učitelem odkládá vybraný odpad na určená místa (školní kontejnery, separační dvůr při školních vycházkách).
• Žák si s podporou učitele osvojuje správné zacházení s odpadem při přípravě pokrmů - nevylévá tuky do dřezu, nevhazuje hygienické potřeby do WC.
• Žák se účastní rozhovoru o tom, proč je důležité nespalovat odpad v kamnech nebo na ohništích (např. při školních akcích), učitel používá obrázky nebo jednoduchá schémata.
• Žák pozoruje nebo sleduje krátké video o znečišťování ovzduší.

Co je to znečištění ovzduší?

Znečištění ovzduší je definováno Světovou zdravotnickou organizací (WHO) jako "kontaminace vnitřního nebo vnějšího prostředí jakýmkoli chemickým, fyzikálním nebo biologickým činitelem, který modifikuje přirozené vlastnosti atmosféry" [1]. Jedná se o velký problém a to vzhledem k tomu, že 99% světové populace dýchá vzduch, který svou kvalitou nesplňuje doporučené limity WHO [1,2].

Dopady znečištění ovzduší

Expozice znečištěnému ovzduší může způsobit řadu zdravotních problémů, včetně respiračních onemocnění, kardiovaskulárních onemocnění a dokonce i rakoviny. Vysoké úrovně znečištění mohou způsobit respirační problémy, srdeční a další onemocnění (např. rakovinu). Může také poškodit životní prostředí tím, že způsobuje kyselé deště, poškozuje ozónovou vrstvu a přispívá ke změně klimatu. Mohou také způsobit kyselé deště, poškodit plodiny, snížit růst a produktivitu rostlin a poškodit volně žijící zvěř.

Z různých látek znečišťujících ovzduší vzbuzují zvláštní obavy pevné částice a aerosoly. Tento článek na blogu pojednává o těchto látkách přispívajících ke znečištění ovzduší a zdůrazňuje dva nástroje určené k průběžnému monitorování parametrů kvality ovzduší.

Čtěte také: Příčiny znečištění ovzduší

Pevné částice a aerosoly

Pevné částice (PČ) jsou obecně definovány jako malé pevné částice rozptýlené v plynu, zatímco aerosoly jsou jemnější kapičky kapaliny nebo pevné částice, které zůstávají rozptýlené v plynech po významnou dobu. Obojí mohou negativně ovlivnit lidské zdraví, zejména pokud je jejich průměr menší než 2,5 μm (PM2.5, Obrázek 1.).

Aerosoly a PČ mohou být vytvořeny přírodními jevy, jako jsou sopečné erupce nebo lidskou čínností jako jsou např. průmysl a doprava. Tyto miniaturní částice mohou být transportovány vzduchem na velké vzdálenosti a způsobit komplikace daleko od jejich zdroje. Čím menší je velikost částic, tím hlouběji mohou proniknout do dýchacího systému.

Několik studií spojilo PČ se zdravotními problémy (např. respiračními problémy) a s environmentálními problémy (např. zhoršení viditelnosti) [4-6]. Zatímco hrubší prachové částice (PČ10) jsou většinou zadržovány nosními chlupy, jemné částice (PČ 2,5) mohou proniknout hluboko do plic a způsobit podráždění.

Pro získání lepšího přehledu o účincích znečištění ovzduší na lidské zdraví a životní prostředí, je zapotřebí přesných měření, která určují množství a chemické složení rozptýlených částic s vysokým časovým rozlišením. Analýza PČ a aerosolů se skládá tradičně ze dvou kroků: odběru a analýzy vzorku.

Při odběru vzorků se obvykle využívá filtračního procesu. Částice se shromažďují na substrátech s filtry, které jsou po určité době odstraněny pro extrakci deionizovanou vodou pro následnou analýzu [7]. Avšak tato metoda je schopna stanovit pouze průměry za 24 nebo více hodin. Průběžný odběr vzorků je nanejvýš důležitý, protože umožní citlivé sledování změn v iontovém složení aerosolů.

Čtěte také: Znečištění veřejných toalet

Nástroje pro monitoring kvality ovzduší

Je důležité měřit kvalitu vzduchu pomocí nástrojů, jako je MARS nebo 2060 MARGA od Metrohm Process Analytics, abychom pochopili její dopad a vyvinuli účinné strategie ke snížení expozice. Metrohm Process Analytics je známým poskytovatelem analytických řešení pro analýzu vzduchu a aerosolů s bohatými zkušenostmi a odbornými znalostmi v oboru.

Pokud jde o chemickou analýzu, zařízení MARS (Obrázek 3.) je propojeno s mokrými chemickými analyzátory, jako je kationtový a/nebo aniontový chromatograf (IC) nebo voltametrický systém, zatímco 2060 MARGA má integrované aniontové a kationtové IC (viz video). Oba přístroje zahrnují plynové denudery (Vlhký rotační denuder (VRD), Obrázek 4.), vzorkovač růstu kondenzačních částic (Steam-Jet Aerosol Collector (SJAC), Obrázek 5.), stejně jako čerpací a řídicí zařízení. Tyto přístroje aplikují metodu růstu aerosolových částic v kapky v prostředí přesycené vodní páry.

MARS vs. MARGA 2060

Zatímco MARS byl navržen tak, aby vzorkoval pouze aerosoly, 2060 MARGA navíc detekuje ve vodě rozpustné plyny. Ve srovnání s klasickými denudery, které odstraňují plyny ze vzorku vzduchu před aerosolovým kolektorem (růstovou komorou), shromažďuje MARGA 2060 plynné druhy ve VRD pro online analýzu.

MARGA 2060 se dodává ve dvou konfiguracích: R (research) a M (monitoring). Verze MARGA R 2060 je určena pro výzkumné kampaně, jako je studium sezónní variability kvality ovzduší. Pokud se iontový chromatograf nepoužívá, může být odpojen a znovu použit pro další laboratorní výzkum.

Pro srovnání, MARS lze použít jako před kondicionační jednotku pro několik analytických technik (Obrázek 7.) v okolních nebo průmyslových prostředích, jako je IC, voltametrický (VA) přístroj, hmotnostní spektrometr (MS) nebo analyzátor celkového organického uhlíku (TOC). Alternativně lze vzorky v režimu offline odebrat pomocí automatického podavače vzorků. Pro okamžité vyhodnocení výsledků lze MARS také vzdáleně propojit s libovolným analytickým systémem. Na druhou stranu, MARGA 2060 má dva integrované integrované IC, takže nelze spojit s žádnou jinou analytickou technikou.

Čtěte také: České rybářství a kvalita vody

Níže uvedená tabulka shrnuje rozdíly mezi 2060 MARGA a MARS:

Následující část porovnává výsledky, aby zjistila, zda existuje nějaká korelace mezi 2060 MARGA a MARS v odběru vzorků a měření aerosolů. Níže uvedené grafy ukazují výsledky aerosolů okolního vzduchu v Schiedamu v Nizozemsku, měřené mezi 6. a 9.

2060 MARGA má dobu cyklu 60 minut (normální doba cyklu), zatímco MARS má dobu cyklu 30 minut. Data ukazují podobný trend mezi oběma systémy, ale protože MARS generuje dvakrát více údajů, jsou jeho údaje o koncentraci aerosolu vyšší ve srovnání s údaji z MARGA 2060.

Monitorování znečištění ovzduší je stěžejním pro umožnění nám porozumět typům a úrovním znečišťujících látek přítomných ve vzduchu, který dýcháme. Je důležité měřit kvalitu vzduchu pomocí nástrojů, jako je MARS nebo 2060 MARGA od Metrohm Process Analytics, abychom pochopili její dopad a vyvinuli účinné strategie ke snížení expozice.

tags: #znecistene #ovzdusi #kresleny #obrazky

Oblíbené příspěvky:

• Česká ochrana přírody
• Inovační ekosystém SHUV
• Odpadové hospodářství v Kamenici u Jihlavy
• Recyklace a ochrana stromů
• Pěstování převislé sakury