Znečištění ovzduší

06.10.2025

Úměrně s rozvojem průmyslové výroby, výstavbou elektráren, povrchových dolů i sídlišť a s rozvojem dopravy stoupá znečištění ovzduší. Znečištění (kontaminace) životního prostředí se zjišťuje fyzikálními, chemickými, fyzikálně chemickými i biologickými metodami.

Smog a jeho vznik

Přítomnost rozmanitých emisí v ovzduší a jejich fotochemické přeměny jsou příčinou různých typů smogu. Smog se vyskytuje v ovzduší velkých měst a průmyslových oblastí hlavně v zimním období za bezvětří při teplotní inverzi. Směs - aerosol - která dráždí dýchací cesty vzniká hlavně ze sazí, kapiček kyseliny sírové, SO₂ a CO. Smog vzniká v místech se zvýšenou koncentrací výfukových plynů účinkem slunečního záření.

Znečištění ovzduší v České republice

Mezi oblasti s nejvíce znečištěným ovzduším v České republice patří Praha. Významný podíl na tomto znečištění mají oxidy dusíku, jejichž obsah se v celkové imisi neustále zvyšuje, oxidy síry a prašný aerosol.

Oxidy dusíku (NO_x)

Oxidy dusíku - NO_x - vznikají při všech spalovacích procesech, tedy i při provozu motorových vozidel. Působí nepříznivě na vnitřní orgány a krevní oběh. Tyto oxidy se v krvi váží na červené krevní barvivo a zhoršují přenos kyslíku z plic do krve. Dále mají určitou roli při onemocnění dýchacích cest a při vzniku nádorových onemocnění.

Oxidy síry (SO_x)

Oxidy síry - oxid siřičitý - SO₂ - vzniká při spalování fosilních paliv. Působí negativně na zdraví živočichů a rostlin a poškozuje především dýchací systém. U člověka způsobuje výskyt akutního chronického astmatu, bronchitidy a rozedmy plic. SO₂ působí také negativně na rostlinstvo. Mezi nejcitlivější patří lišejníky, které rychle hynou, ale i vyšší rostlinstvo jako třeba keře a stromy - zejména jehličnany.

Čtěte také: Příčiny znečištění ovzduší

Obě tyto látky SO₂ a NO_x jsou spolu s SO₃ hlavními složkami kyselých dešťů.

Kyselé deště a jejich dopady

Kyselé deště nepříznivě působí na:

Lidskou populaci a živočichy. Uvolňují z půdy těžké kovy a hliník. Tyto cizorodé látky se pak dostávají do potravinového řetězce a pitné vody.
Živočišstvo, zejména vodní.
Rostlinstvo. Kyselé deště způsobují poškození až ztrátu listí a jehličí.
Památky a hmotný majetek. Velmi nepříznivě působí zejména na kovové stavby a konstrukce.

Vývoj znečištění ovzduší v ČR

V posledních letech byl zaznamenán pokles imisních úrovní prakticky všech znečišťujících látek, pouze u oxidu dusíku lze pozorovat mírně vzrůstající trend. Kvalita ovzduší v České republice se od roku 1989 výrazně zlepšila - pomohly k tomu zákony, které donutily elektrárny odsířit a všechny velké zdroje znečištění snížit emise. Tentokrát za to ovšem nemohou velké továrny, ale často také sami občané. Největším současným problémem jsou totiž neklesající emise prachových částic - a ty pocházejí především z lokálních topenišť a automobilů.

V prvních desetiletích 20. století bylo znečištění vzduchu v tehdejším Československu záležitostí několika oblastí, ve kterých byl soustředěn těžební a slévárenský průmysl. Tento stav v zásadě přetrvával až do konce 2. světové války. Emise oxidu siřičitého, které jsou vzhledem k absolutnímu množství a škodlivému účinku vůbec nejnebezpečnější částí znečištění vzduchu, dosáhly začátkem padesátých let ročního objemu 1 milion tun. Toto číslo se zdvojnásobilo v letech šedesátých. Česká republika byla a je jedním z největších znečišťovatelů atmosféry v Evropě. S 22,4 tunami na čtvereční kilometr ročně bylo v roce 1988 Československo v emisích oxidu siřičitého v Evropě na druhém místě za bývalou NDR.

Řada výrobních odvětví se na znečišťování ovzduší podílí nejen přímo vypouštěním znečišťujících látek do ovzduší, ale také nepřímo vysokými nároky na spotřebu elektrické energie. Největším spotřebitelem elektrické energie v České republice je hutnictví (20%). Na druhém místě je chemický průmysl (18%), následovaný strojírenstvím (13%), výrobou paliv (11%), energie (10%), stavebních hmot (5%) a dalšími.

Čtěte také: Znečištění veřejných toalet

Znečištění vzduchu v České republice je také negativně ovlivněno její pozici uprostřed Evropy. Vzhledem k velkému vlivu povětrnostních podmínek na koncentraci znečištění vzduchu existují v míře znečištění veliké výkyvy, se zimními maximy a letními minimy. V případě velice nepříznivých povětrnostních, především rozptylových, podmínek (dlouhodobé teplotní inverze) dochází ke krátkodobým vysokým zvýšením znečištění.

Vliv znečištění ovzduší na lidské zdraví

Účinky znečištění se dělí na krátkodobé a dlouhodobé. Mezi krátkodobé vlivy patří například zvýšení výskytu zánětlivých onemocnění plic. Za nejvýznamnější z hlediska vlivů na zdraví, zejména ovlivnění úmrtnosti, se považují jemné částice PM2,5.

Dospělý člověk spotřebuje denně kolem 15 kg vzduchu, z nichž se při klidném dýchání asi 1/2 kg kyslíku vstřebává do krve a je metabolizováno v těle. Ve srovnání s denní spotřebou přibližně 1,5 kg potravin a asi 2 l vody k pitným účelům je to značné množství. Člověk je až na výjimečné případy vždy odkázán na ovzduší, ve kterém se bezprostředně nachází bez možnosti jakéhokoliv výběru. Dýchací systém je branou, jíž do organismu vstupují nejen plyny tvořící normální ovzduší, ale i plynné imise, které se dostanou do ovzduší jako znečišťující látky škodlivé až toxické pro organismus. Do organismu se dostávají tuhé imise (prach, popílek, saze) a mikroorganismy (baktérie, viry, spory plísní apod.). Při tom mají velký význam také fyzikální vlastnosti ovzduší (teplota, vlhkost, ionizace, barometrický tlak aj.).

Kromě stálých složek atmosféry se v něm nacházejí další komponenty přirozeného původu, jejichž koncentrace značně kolísají. Jsou to, vedle již zmíněné vodní páry, oxidy dusíku a ozón vznikající za bouří v elektrických výbojích, oxid siřičitý, fluorovodík a chlorovodík vulkanického původu, sulfan z výronů kyselého přírodního plynu, ze sopek nebo jako produkt činnosti sirných baktérií. Prach a aerosoly přirozeného původu v ovzduší představují solné částice pocházející z mořské vody, různé typy kondenzačních jader, půdní a rostlinné části, z nichž zejména rostlinné pyly mají z hlediska zdravotního pro nezanedbatelnou část populace značný význam, spóry baktérií apod.

V atmosféře se mimo těchto přirozených složek vyskytují v různém množství další plynné příměsi, nebo příměsi kapalné či pevné, které jsou v poměrně nízkých koncentracích. Zatímco dusíku je v normálním ovzduší asi 78 objemových procent, kyslíku pak asi 20 %, je oxidu siřičitého, který se do ovzduší dostává např. s kouřovými emisemi ze spalování uhlí asi kolem 1 desetitisíciny objemového %.

Čtěte také: České rybářství a kvalita vody

Vzdušné ionty

Vzdušné ionty jsou drobné částice (molekuly, skupiny molekul, kondenzační jádra, mikroskopické prašné částice), které mají indukovaný elektrický náboj (kladný nebo záporný), vzniklý ztrátou nebo získáním elektronu. K tomu dochází ozářením molekul, zářením radioaktivních prvků nebo únikem radioaktivních plynů z půdy, účinkem kosmických paprsků a paprsků ultrafialových. Kromě toho dochází k ionizaci např. při rozprašování vody, také při elektrických výbojích.

Koncentrace iontů je výsledkem dynamické stability mezi silami, které plynule tvoří nové ionty a současně působícími destrukčními ději. Mění se podle aktuálních okolnosti atmosféry. Je vyšší v horních vrstvách atmosféry nebo při některých pracovních procesech (sváření elektrickým obloukem, při práci s rtg paprsky, v okolí zdrojů ultrafialového záření apod.). V atmosféře sídlišť a průmyslových zón je lehkých iontů poměrně málo. Zde je zvýšeno množství těžkých iontů (20-30 tisíc na m3). Těžké ionty jsou nestabilní součástí ionizace ovzduší. Rychle se usazuji a ztrácejí svůj náboj. Lehké ionty jsou nad hladinou oceánů kolem 400-500 tisíc na m3, zatímco ve znečištěném atmosféře klesají na 100 v m3. Vykouření jediné cigarety v místnosti výrazně snižuje jejich koncentraci na dobu několika hodin.

Působení změn ionizace ovzduší na organismus se uplatňuje hlavně přes dýchací orgány, kde ionty nejsnáze odevzdávají svůj náboj. Indikátory jejich účinku je pozorování činnosti řasinkového epitelu v dýchacích cestách, produkce hlenu, změn na elektroencefalogramu, změn krevního tlaku, pH krve, bazálního metabolismu, tvorba hormonů, rychlosti dýchání, teploty a také subjektivních pocitů čilosti nebo únavy.

Sekundární emise

Sekundární emise je skupina látek vytvářených v atmosféře reakcemi mezi znečištěninami buď za pomoci fotoaktivace (hlavně UV záření), nebo i bez ní - někdy označované jako sekundární emise, mohou byt dokonce škodlivější než látky výchozí. Nejznámější z těchto reakcí jsou ty, při nichž vzniká oxidační (dnes označovaný jako letní) smog. Jen velmi málo primárních znečištěnin si zachovává trvale svou chemickou identitu po vstupu do ovzduší.

Částice v ovzduší

Částice větší než 100 μm poměrně rychle sedimentují a mají proto relativně neveliký přímý zdravotní význam. Kvůli velikosti je omezena i jejich interakce s jinými znečištěninami ovzduší. Mohou to být anorganické prachy např. Pro svůj značný povrch dávají dobrou příležitost ke slučování a jiným reakcím na nich adsorbovaných plynných nebo kapalných znečištěnin. Vedle toho rozptylují světlo. Při jejich vyšším obsahu v ovzduší může docházet ke značnému snižování viditelnosti. Podle své chemické struktury mohou být značně jedovaté pro lidi, zvířata i rostliny.

Částice menší než 10 μm se označují jako aerosol. Hmotnostně je jejich obsah ve vzduchu poměrně malý. Mají velký biologický význam. Za 24 hodin se jich dostane do dýchacího systému téměř 0,01 g, což je několik miliard částic, většinou menších než 1 μm, které infiltruji průdušinkami až do plicních sklípků. Částice menší než 0,01 μm se začínají chovat jako plynné molekuly. Postupně klesá jejich retence v plicích a částice menší než 0,001 μm jsou vydechovány. Částice větší než 10 μm jsou zachycovány v horních dýchacích cestách. Řasinkový epitel přestavuje mukociliární eskalátor, na kterém ulpívají prašné částice.

Škodlivost prachů a aerosolů závisí na jejich retenci v plicích a ta je v rozhodující míře ovlivněna jejich disperzitou. Tuto stanovujeme pomocí mikroskopického vyšetření prachu, nejčastěji lanametrem. Chemické složení prachu je další významný faktor při posuzování zdravotního rizika inhalace. Jestliže prach nemá specifické biologické účinky a působí jenom zaprášení plic, mluvíme o prachu biologicky inertním. Obvykle ale, se jedná o prach biologicky agresivní a v důsledku jeho vdechování vznikají různé plicní koniózy.

Další znečišťující látky

Sloučeniny síry mají hlavně podobu oxidů SO₂ a SO₃, dále pak sulfanu a sirouhlíku. Ze sloučenin dusíku jsou nejvýznamnější jeho oxidy a amoniak. Oxidy dusíku vznikají při hoření za vysokých teplot, tedy především ve všech elektrárnách a teplárnách na fosilní paliva, a ve válcích pístových motorů. Mohou dráždit, po inhalaci se vstřebávají do krve za vzniku methemoglobinu, a jsou důležitým faktorem ve fotochemických reakcích.

Oxidy uhlíku CO₂ a CO vznikají při úplném, resp. nedokonalém spalování uhlíkatých paliv (hlavně z automobilové dopravy). Vysoké koncentrace CO mohou být i na některých pracovištích, např. v kotelnách. Halogenové sloučeniny, např. HF nebo HCl, se do ovzduší dostávají při některých metalurgických procesech.

Organických sloučenin je ve znečištěném ovzduší velké množství, hlavně nasycené i nenasycené uhlovodíky alifatické i aromatické a jejich kyslíkaté i halové deriváty. Jsou emitovány jako páry nebo prchavé sloučeniny. Řada polycyklických aromatických uhlovodíků (PAU) má prokazatelné karcinogenní vlastnosti. Mezi organickými látkami v ovzduší nacházíme také silně dráždivé sloučeniny jako formaldehyd, kyselina mravenčí, akrolein a další. Hlavním zdrojem těchto uhlovodíků jsou automobilové motory, především dvoutaktní a čtyřtaktní benzínové.

Radioaktivní látky, např. ve formě radioaktivního stroncia, izotopů jódu, cézia a dalších prvků, mohou ohrožovat zdraví člověka. Současný rozvoj jaderných elektráren přinesl některé potíže téměř výhradně však v případě havárií, jak se to projevilo již dříve při haváriích ve Windscale (1956, Anglie), Three Mile Island (1979, USA) a zejména při havárii bloku jaderné elektrárny v Černobylu v roce 1986.

Atmosférické reakce

Hlavním podkladem atmosférických reakcí jsou pevné částice. Na jejich povrchu se vstřebávají molekuly plynu. V nejjednodušším případě mohou spolu v ovzduší reagovat dvě látky, jako je např. slučování aerosolu kyseliny sírové s oxidy kovů. Tento příklad představuje neutralizaci vytvářením solí. Zejména však některé sírany kovů nejsou méně škodlivé než oxidy síry samy o sobě. Tyto sírany představují suchou fázi kyselých imisí. Poznání této skutečnosti je jedním z vážných argumentů používaných proti čpavkové metodě odsiřování emisí.

Mezi hlavní fotochemické reakce spouštěné UV zářením, při nichž vznikají sekundární emise významného zdravotního dosahu, patří disociace oxidu dusičitého NO₂ na NO a atomární kyslík ve stavu zrodu, které jsou schopny startovat řetěz dalších reakcí, při nichž vznikají velmi dráždivé látky jako ozón, různé radikály (alkyly, formyly) či látky peroxidické povahy (peroxiacetylnitrát).

Smog

V souvislosti s rostoucími problémy ve znečišťování atmosféře se tradičně používá název smog, často však nesprávně a v nevhodných souvislostech. Redukční typ smogu, tzv. londýnský smog, je směsí kouře, oxidů síry a dalších plynných spodin spalování uhlí při vysoké relativní vlhkosti vzduchu a je obvykle doprovázen hustou mlhou. Oxidační typ smogu, tzv. losangeleský, dnes označovaný jako letní smog, vzniká na základě zplodin spalování kapalných a plynných paliv a jeho vznik je spojován s masivním znečišťováním ovzduší výfukovými plyny automobilů.

Vliv kouření

Kouření má podstatně negativní účinek na zdraví z toho důvodu, že ani v oblastech s nejvíce znečištěným ovzduším a za nepříznivých povětrnostních podmínek se obvykle nesetkáváme s takovou mírou expozice člověka, která by byla srovnatelná s expozicí silného kuřáka. Přitom významného zlepšení zdravotního stavu téměř poloviny populace by bylo možné dosáhnout radikálním omezením spotřeby cigaret bez jakýchkoliv investic. Pro odvykání kouření by mělo sloužit vedle poraden také správně zaměřené působení hromadných sdělovacích prostředků. Za slibný pomocný prostředek k odvykání kouření se pokládá podle doporučení 5. světové konference o kouření a zdraví, Winnipeg 1983, také žvýkací guma obsahující nikotin.

tags: #znečištěné #ovzduší #referát