Znečištění životního prostředí těžkými kovy: Zdroje a dopady

Těžké kovy jsou chemické prvky s vysokou hustotou, které se v přírodě vyskytují v relativně malých množstvích. Patří mezi ně mimo jiné olovo, rtuť, arsen, kadmium, nikl, hliník nebo vanad. Vzhledem ke svým vlastnostem se často používají v průmyslu, a mohou tak znečišťovat životní prostředí.

Představují riziko pro zdraví lidí a zvířat. Závažným problémem je však znečištění životního prostředí průmyslovou činností.

Přírodní a antropogenní zdroje těžkých kovů

Mezi přírodní zdroje těžkých kovů v životním prostředí patří sopečné erupce a zvětrávání hornin. Vyskytují se také v hlubokých vrstvách půdy a v termální vodě. Obvykle jsou v těchto případech jejich koncentrace tak nízké, že nepředstavují zdravotní riziko.

Kromě přírodních příčin jsou za jejich výskyt v prostředí zodpovědné i antropogenní aktivity, zejména spalování fosilních paliv, průmyslové činnosti (metalurgie, povrchová úprava kovů a smaltování), používání barev a pigmentů a zemědělství. Emisemi se těžké kovy dostávají do atmosféry a ze vzduchu následně depozicí do vod a půd.

Dopady na zdraví

Těžké kovy se velmi často hromadí v těle, zejména v kostech a ledvinách, ale i ve vlasech a nervovém systému. Mají karcinogenní účinek, tj. zvyšují riziko vzniku rakoviny. Otrava těžkými kovy je vzhledem k jejich schopnosti hromadit se v živých organismech nebezpečná zejména u mladých zvířat.

Čtěte také: Životní Prostředí a jeho Znečištění

V rostoucích tkáních dochází k častému dělení buněk, které vyžaduje energii a dostatek stavebního materiálu. V takové situaci může být nežádoucí prvek využit k tvorbě buněk, což dlouhodobě zhoršuje jejich funkci. Příkladem jsou kadmium a nikl, které se hromadí v kostech a ledvinách, a rtuť poškozující vyvíjející se mozek. V případě otravy stronciem se zabudovává do struktury kostí místo vápníku.

Těžké kovy mohou také ovlivnit schopnost reprodukce. Kadmium narušuje metabolismus zinku v reprodukčních buňkách, což vede k jejich odumírání.

Ledviny a játra jsou hlavními orgány odpovědnými za metabolismus škodlivých látek a jejich odstraňování z těla. Proto jsou při otravách často poškozeny. Záněty, degenerace a nekrózy těchto orgánů jsou pozorovány v případech expozice kadmiu, olovu, arsenu, rtuti, niklu, vanadu nebo hliníku. Vzhledem k důležitým funkcím jater a ledvin má poškození těchto orgánů vliv na celý organismus.

Akutní příznaky v gastrointestinálním traktu, tj. bolesti břicha, zvracení, průjem, nadměrné slinění a nechutenství, jsou způsobeny otravou arsenem, olovem, kadmiem, niklem, rtutí, vanadem a thaliem. Ve stolici a zvratcích lze často pozorovat krev.

Psychické problémy u zvířat jsou pozorovány například v případě otravy olovem. Tento prvek reaguje s neurotransmitery a způsobuje poruchy v přenosu nervových impulsů. Ty mohou vyústit v poruchy chování, nadměrnou agitovanost a dokonce i epileptické záchvaty.

Čtěte také: Druhy dopravy a znečištění vody

V průběhu otravy rtutí dochází k závažnému poškození nervové a gliové tkáně (struktura zodpovědná za ochranu a výživu neuronů). Nemocná zvířata jsou dementní, nereagují na podněty a nejsou schopna se správně pohybovat. Dochází u nich k poruchám rovnováhy, parézám a v těžkých případech k ochrnutí a epileptickým záchvatům.

Elementární analýza srsti (EHAA)

Elementární analýza srsti EHAA je skutečným průlomem v péči o zdraví a kondici zvířat. Jedná se o neinvazivní diagnostický test, který poskytuje nejpřesnější informace o hladinách a poměrech nutričních a toxických prvků v srsti zvířat. Pomocí EHAA můžete kontrolovat a regulovat biochemickou rovnováhu a minerální výživu těla vašeho zvířete, což je pro jeho zdraví a kondici zásadní.

Kdy se vyplatí zvolit elementární analýzu srsti nebo EHAA?

• Preventivně: EHAA je skvělý způsob, jak se ujistit, že strava, kterou krmíte svého mazlíčka, mu poskytuje všechny potřebné minerály.
• Při neplodnosti nebo jiných chorobných jednotkách: Některé chorobné stavy mohou souviset s nedostatkem nebo nadbytkem určitých prvků.
• Při podezření na akutní otravu těžkými kovy je možné tyto prvky detekovat v krvi, moči nebo stolici. Tyto metody bohužel nefungují v případě chronické expozice, která způsobuje opožděné klinické příznaky. V této situaci je nutné odebrat k vyšetření tkáně, ve kterých se toxické prvky hromadí.

Je důležité mít na paměti, že výsledky testů je třeba vždy analyzovat komplexně a v kontextu aktuálního stavu a pohody zvířete.

Monitoring a hodnocení znečištění

Rámcová směrnice o vodách (2000/60/ES) ukládá členským zemím EU v pravidelných šestiletých cyklech hodnotit stav podzemních a povrchových vod. V případech nedosažení dobrého chemického a/nebo ekologického stavu je třeba určit zásadní vlivy způsobující tuto situaci a navrhnout opatření pro její zlepšení.

Čtěte také: Hlukové znečištění a velryby

Z hodnocení stavu útvarů povrchových vod, které v ČR probíhá od roku 2009 podle české legislativy ve tříletých cyklech, opakovaně vychází vysoký podíl vodních útvarů nedosahujících dobrého chemického stavu v případě některých prioritních látek podle nařízení vlády č. 401/2015 Sb., a dobrého ekologického stavu v případě některých specifických nebezpečných látek.

Nedosažení dobrého stavu pro některé skupiny látek je zaznamenáno i ve vodních útvarech, kde lze většinu potenciálních antropogenních vlivů vyloučit, a u nichž je tedy možným hlavním vlivem přenos znečištění do vodního prostředí z ovzduší prostřednictvím atmosférické depozice.

Projekt TA ČR SS01010231 „Dopady atmosférické depozice na vodní prostředí se zohledněním klimatických podmínek“ se touto problematikou zabývá. Projekt navazuje na metodiku, která mimo jiné na základě dostupných dat navrhuje postupy pro posouzení rizikovosti útvarů povrchových vod z hlediska atmosférické deopozice. Hlavním problémem této části metodiky byla nedostupnost aktuálních a plošných dat a neověřenost postupů při jejich využití. Cílem projektu je alespoň částečně tato chybějící data a postupy doplnit.

Částí řešení projektu je i kvantifikace znečištění v různých složkách životního prostředí pomocí terénního monitoringu ve vybraných pilotních lesních povodích. Vzhledem k šíři problematiky a množství výsledků nebylo možné všechny zjištěné poznatky zpracovat v rámci jednoho příspěvku.

Těžké kovy kvůli svým toxickým účinkům představují významný zdroj znečištění povrchových vod. Směrodatné pro určení nebezpečnosti kovů pro životní prostředí jsou tři vlastnosti: odolnost, bioakumulace a toxicita. Těžké kovy, které jsou odolné a zároveň bioakumulativní, jsou nebezpečnější, protože se mohou akumulovat v organismech a transportovat z jednoho prostředí do jiného.

Z kovů, jež se v povrchové vodě vyskytují nejčastěji a představují riziko pro životní prostředí, lze jmenovat zejména rtuť, olovo, kadmium, nikl a arsen. Za jejich výskyt v prostředí jsou zodpovědné kromě přírodních příčin i antropogenní aktivity, zejména spalování fosilních paliv, průmyslové činnosti (metalurgie, povrchová úprava kovů a smaltování), používání barev a pigmentů a zemědělství.

Emisemi se těžké kovy dostávají do atmosféry a ze vzduchu následně depozicí do vod a půd. Sloučeniny kovů se v atmosféře vyskytují ve formě částic, které se sorbují na částice aerosolu. Množství kovů v aerosolu se mění v průběhu roku.

Dalšími faktory, jež ovlivňují množství kovů v atmosféře, jsou meteorologické podmínky, umístění lokality, možnosti dálkového transportu a množství emisí. V atmosféře může probíhat kvůli vzdušným masám dálkový transport částic, proto lze nalézt vysoké hodnoty znečištění těžkými kovy i v místech bez přímého zdroje znečištění.

V rámci projektu byly zkoumány a hodnoceny látky, jež způsobují nedosažení dobrého stavu vod a zároveň se u nich předpokládá významný přenos ovzduším. Tímto způsobem byly vybrány těžké kovy arsen (As), kadmium (Cd), rtuť (Hg), nikl (Ni) a olovo (Pb).

Pro řešení projektu byla vybrána modelová lesní mikropovodí, která vyhovovala monitorování všech výše uvedených matric a kde zároveň kromě vlivu vlastní atmosférické depozice nebyly přítomny další antropogenní zdroje znečištění.

Výsledky monitoringu

Na pilotních lokalitách v Jizerských horách, Moravskoslezských Beskydech a na Českomoravské vrchovině byly v průběhu jednoho roku sledovány koncentrace vybraných těžkých kovů v atmosférické depozici a povrchové vodě s cílem určit významnost vlivu srážek na kvalitu povrchových vod v antropogenně málo ovlivněném prostředí.

Dosažené výsledky ukazují, že u vybraných kovů může atmosférická depozice v některých případech představovat významný vnos do povrchových vod.

Olovo (Pb)

Hlavním zdrojem olova ve vodách je nyní především průmysl a dříve i doprava, přičemž významnou cestou jeho průniku do vodního prostředí je přenos prostřednictvím ovzduší. Po zákazu používání olovnatých paliv v roce 2001 se olovo dále dostává do vod vymýváním z kontaminované půdy.

Limity dobrého stavu pro povrchové vody: NEK rp = 1,2 µg.l-1, NEK npk = 14 µg.l-1.

Nikl (Ni)

Vyskytuje se přirozeně v zemské kůře a je přítomen i v půdě. Může být emitován sopečnou činností. V průmyslu je nikl často využíván při výrobě baterií, v metalurgii a při výrobě elektroniky. V ovzduší se nikl vyskytuje hlavně v důsledku spalování fosilních paliv.

Limity dobrého stavu pro povrchové vody: NEK rp= 4 µg.l-1, NEK npk= 34 µg.l-1.

Arsen (As)

Přirozeně se vyskytuje v zemské kůře, může být též přítomen v rudných ložiscích uhlí. Do vody se může dostávat z důlních vod, do ovzduší pak spalováním některých druhů uhlí.

Kadmium (Cd)

Kadmium je v přírodě poměrně málo běžným prvkem. Do ovzduší se může dostat vulkanickou činností, při požárech nebo s prachovými částicemi při větrné erozi či spalováním fosilních paliv. V průmyslu se v omezené míře využívá při výrobě baterií, keramiky, elektroniky a textilních výrobků.

Rtuť (Hg)

Vyskytuje se přirozeně v horninách a půdách. Zvýšená koncentrace rtuti v přírodních vodách bývá důsledkem antropogenního znečištění. Rtuť má vysoký kumulační potenciál, a to především v sedimentech a ve vodní flóře a fauně.

Pomoc od Ministerstva životního prostředí

Na odstranění zápachu a snížení emisí těžkých kovů vyhradilo ze zdrojů Státního fondu životního prostředí ČR v nové dotační výzvě 30 milionů korun. O podporu se mohou firmy a také kraje, obce a další původci zápachu či znečištění ucházet od 15. října.

Z dotační výzvy č. 7/2018 mohou provozovatelé zdroje znečištění (podniky, kraje, města a obce, družstva, výzkumné instituce a další) získat až 60% dotaci na pořízení biofiltrů, biopraček, ozonizérů a dalších nejmodernějších zařízení, eliminujících emise pachových látek do okolí. Zároveň budou podpořeny speciální filtry a jiné technologie sloužící ke snížení emisí těžkých kovů, které mají imisní limity stanované zákonem o ochraně ovzduší, či jsou regulovány Protokolem o těžkých kovech (olovo, arsen, kadmium, nikl, rtuť).

Výše příspěvku z Národního programu Životní prostředí se pohybuje v rozmezí od 100 tisíc až do 10 milionů korun. Mezi uznatelné náklady mohou producenti zahrnout jak výdaje na nákup zařízení, tak jeho instalaci, ale i na přípravu projektu nebo jeho zkušební provoz. Žádosti bude Státní fond životního prostředí ČR přijímat od 15. října 2018 do 28. února 2019. Podpořené technologie musí být následně zprovozněny do konce roku 2021.

tags: #znecisteni #zivotniho #prostredi #tezkymi #kovy #zdroje

Oblíbené příspěvky:

• Třídění papírového odpadu
• Dokonalé fotografie přírody
• VARES SHARK 2,2 kW - podrobná recenze
• Udržitelná budoucnost skrze odpad
• Informace o ptactvu