ZNEČIŠŤUJÍCÍ LÁTKY V ŽIVOTNÍM PROSTŘEDÍ

Základní složky životního prostředí (dle § 2 zákona č. 17/1992 Sb Základní složky životního prostředí (dle § 2 zákona č. 17/1992 Sb. O ŽP) Ovzduší Voda Půda Horniny Organismy Energie Ekosystémy

Ovzduší Člověk nemůže žít bez dýchání kyslíku zředěného inertním plynem, přičemž ve vzduchu má právě vhodnou směs kyslíku a dusíku.

Průměrné složení „čisté“ přízemní atmosféry a setrvání jednotlivých složek objemová koncentrace průměrná doba setrvání stálé N2 - dusík 78,084 % 1 000 000 roků O2 - kyslík 20,946 % 5 000 roků Ar - argon 0,934 % - Ne - neon 18,8 ppm He - helium 5,24 ppm 10 000 000 roků Kr - krypton Xe - xenon 0,087 ppm proměnlivé CO2 - oxid uhličitý 330 ppm 5 až 6 roků CH4 - methan 1,3 až 1,6 ppm 4 až 7 roků H2 - vodík 0,5 ppm 6 až 8 roků N2O - oxid dusný 0,25 až 0,35 ppm 25 roků O3 - ozon 0,01 až 0,05 ppm 2 roky velmi proměnlivé H2O - voda 40 až 40 000 ppm 10 dní CO - oxid uhelnatý 0,5 až 0,25 ppm 0,2 až 0,5 roků NO2 - oxid dusičitý 0,0001 až 0,005 ppm 8 až 10 dní NH3 - amoniak 0,0001 až 0,001 ppm 5 dní SO2 - oxid siřičitý 0,00003 až 0,003 ppm 2 dny

Znečišťující látky v ovzduší Je známo několik stovek látek znečišťujících ovzduší. Nejčastěji se ZL rozdělují podle: skupenství (pevné, kapalné, plynné) chemického složení (sloučeniny síry, dusíku, kyslíku, uhlíku, hologenové, ostatní) míry škodlivosti (jako samostatná skupuina ZL ovzduší jsou uváděny pachy)

Dynamika znečišťování ovzduší Emise Transmise Imise

Tuhé a kapalné ZL v ovzduší Vytvářejí se vzduchem dvojfázové disperzní systémy Podle stability disperzního systému dělíme tyto ZL na: Prachy – malé částice tuhých látek, které po rozptýlení v klidném disperzním systému mají pádovou rychlost (volného pádu) Aerosoly – tuhé a kapalné částice, které po rozptýlení v klidném disperzním systému tvoří stabilní systém

Rozdělení aerosolů Podle vzniku: Podle původu: Podle velikosti: disperzní (kouře, …) kondenzační (mlhy, opary, …) Podle původu: přirozené (zvířený prach, sůl, …) umělé (průmysl, doprava, …) Podle velikosti: (viz. obr.) z hlediska lidského zdraví jsou nejnebezpečnější v intervalu 0,25 - 0,5 μm, které jsou zadrženy v plicních sklípcích; větší jsou zadrženy v dýchacích cestách (nosem), menší jsou vydechovány

Plynné znečišťující látky Do ovzduší se dostávají: i přírodní cestou (fotochemické reakce, vulkanická činnost, elektrické výboje, …) především lidskou činností (spalování, průmyslové technologie, …)

Sloučeniny síry Oxid siřičitý SO2 Zdroje – energetika, metalurgický, koksárenský a chemický průmysl Působení na člověka – poškozuje především dýchací systém (astma, bronchitida, rozedma plic, choroby krevního oběhu). nad 100 μg/m3 – dráždění očí a horních cest dýchacích nad 500 μg/m3 – ovlivnění činnosti mozkové kůry Působení na rostliny – poškozuje fotosyntetický aparát (poškození keřů, stromů, celých porostů), již při malých koncentracích hynou lišejníky Kyselé deště SO2 + ½ O2 + záření  SO3 SO3 + H2O  H2SO4 uvolňují z půdy kovové ionty – úhyn půdních mikroorganismů, znehodnocení vody, poškození vodních živočichů, … V ČR emisní a imisní limity (IHd – 150 μg/m3, IHk – 500 μg/m3)

Sloučeniny síry Oxid sírový SO3 Sulfan H2S Zdroje – oxidace SO2, spalování Působení – okamžitě reaguje se vzdušnou vlhkostí na aerosol H2SO4, jehož částice mohou pronikat hluboko do plic s dráždivým účinkem horším než SO2 (spasmy, poškození sliznic průdušek) Kyselé deště Sulfan H2S Zdroje 97% přírodní (rozklad organických látek, vulkanická činnost, z ložisek ropy a zemního plynu, …) 3% antropogenní (chemický průmysl, čištění vod, rafinérie ropy, …) Působení – vysoká toxicita a odpudivý zápach  velmi nízká NPK

Sloučeniny dusíku Oxidy dusíku NOx (NO a NO2) V atmosféře i další oxidy dusíku, které ale neoznačujeme jako ZL Zdroje – spalování (včetně automobilů), chemický průmysl, bakteriálně Fyziologické působení – váží se na červené krevní barvivo a zhoršují přenos kyslíku z plic do krevního oběhu, podporují onemocnění dýchacích cest, (podpora vzniku nádorových onemocnění ?) Podílejí se na vzniku smogů Působení na ozon (přízemní) 2 NO + O2  2 NO2 NO2 + záření  NO + O O + O2  O3 Kyselé deště 2 NO2 + H2O  HNO3 + HNO2 3HNO2  HNO3 + H2O + 2 NO ři vyšších koncentracích možnost úhynu ryb a přemnožení některých vodních rostlin V ČR emisní a imisní limity (IHd – 100 μg/m3, IHk – 200 μg/m3)

Sloučeniny dusíku Amoniak (čpavek) NH3 Nepatří mezi významné ZL Zdroje přírodní – rozkladem bílkovin ve vodě a půdě antropogenní – koksovny, chemický průmysl Výrazný zápach V ovzduší je neutralizován kyselými látkami na amonné soli

Sloučeniny kyslíku Oxidy (SO2, SO3, NO, NO2, CO, CO2, …) Je na Zemi nejrozšířenějším prvkem (49,4%) Oxidy (SO2, SO3, NO, NO2, CO, CO2, …) Ozon O3 (přízemní) Zdroje – fotochemické reakce (fotolýzou NO2 a uhlovodíků), … Působení na živočichy – toxický, vysoce agresivní, způsobuje alergie nad 200 μg/m3 dráždění očí, sliznic v nose, kašel, bolesti hlavy nad 4000 μg/m3 poškození dýchacího ústrojí nad 10000 μg/m3 smrt Působení na rostliny – zpomaluje jejich růst a vývin kořenového systému, narušuje voskový povlak jehlic a listů a poškozuje chloroplasty Hubí bakterie Nejvyšší přípustná osmihodinová koncentrace 160 μg/m3

Sloučeniny uhlíku Oxid uhličitý CO2 Oxid uhelnatý CO Zdroje – spalování, dýchání, rozklad org. látek, vulkanická činnost, … Není toxický Významný skleníkový plyn Část CO2 se váže fotosyntézou v rostlinách, část v oceánech Oxid uhelnatý CO Zdroje – spalování (nedokonalé), vulkanická činnost Fyziologické působení – silně toxický, s krevním barvivem vytváří pevný karboxyhemoglobin  omezení přenosu kyslíku Část CO přechází fotochemicky na CO2, část spotřebují půdní bakterie

Sloučeniny uhlíku Těkavé organické látky (VOC) Alkany, alkeny, aromáty, alkoholy, aldehydy, ketony, estery, étery, aminy, monokarboxylové kyseliny Zdroje – rozpouštědla, paliva, barvy, čistící přípravky, kosmetika, … Některé jsou toxické nebo karcinogenní Některé negativně působí na ozonovou vrstvu Podílejí se na vzniku smogů

Sloučeniny uhlíku Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) Nejsilnější účinky má benzo(a)pyren C22H14 Dále např. dibenzo(a,h)antracen, benzo(e)pyren, … V ŽP se obvykle nevyskytují jednotlivě, ale tvoří směsi Zdroje – nedokonalé spalování, provoz motorových vozidel, saze, dehet, … Fyziologické účinky – některé jsou karcinogenní a genotoxické Rozklad jsou poměrně stabilní rychlost rozkladu ovlivněna nosičem v půdě rozkládány půdními bakteriemi V ČR imisní limit Ihk = Ihd = 0,001 μg/m3

Halogenové sloučeniny Anorganické halogenové sloučeniny HF, HCl, … Především se z nich uvolňuje fluor a chlor Fluor do ovzduší se jeho sloučeniny dostávají hlavně v okolí hliníkáren těžce poškozuje rostliny hovězí dobytek – fluoróza u lidí může vyvolat chronické otravy, kostní změny, poškození zubů Chlor zdrojem je především výroba plastů a farmaceutický průmysl toxický podílí se na kyselých deštích

Halogenové sloučeniny Organické halogenové sloučeniny Pesticidy látky používané proti škodlivým živočichům, rostlinám, houbám, … složité organické sloučeniny velmi mnoho druhů Zdroje vytvořil je úmyslně člověk (především zemědělství) Negativní působení individuální - mohou poškozovat rostliny, živočichy, materiály hromadění v trofické pyramidě Rozklad účinkem fyzikálně chemických faktorů (voda, světlo, bakterie, …) často velmi stabilní

Halogenové sloučeniny Organické halogenové sloučeniny Polychlorované bifenyly (PCB) možno vyrobit cca 100 druhů stálost, nehořlavost Zdroje vytvořil je člověk (především zemědělství) nátěry (plastičnost) nábytkářský průmysl (náhrada vosků) plasty (změkčovadla) přídavek k pesticidům (plnidla) Fyziologické účinky hromadění v trofické pyramidě kumulace v tukových tkáních, snížení obranyschopnosti, zvětšení sleziny, vysoká hepatoxicita až hepakarcinogenita

Halogenové sloučeniny Organické halogenové sloučeniny Polychlorované dibenzo-p-dioxiny (PCDD) a polychlorované dibenzofurany (PCDF) = DIOXINY stabilní - polutanty v ŽP Zdroje spalování (TKO, hnědé uhlí, impreg. dřevo, oleje, PVC, Cl) obalovny asfaltové drtě Fyziologické účinky toxické, hepatoxické (játra), teratogenní, neurologické účinky

Halogenové sloučeniny Organické halogenové sloučeniny Freony (CFU, CFC) Vlastnosti mnoho druhů stabilní (i stovky let) malá hořlavost, zápalnost, výbušnost velká těkavost Použití chladicí média klimatizace rozpouštědla pěnové materiály hnací plyn Negativní působení nejsou toxické poškozují ozónovou vrstvu skleníkový efekt