ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ: PŘÍČINY, DŮSLEDKY, ZNEČIŠŤUJÍCÍ LÁTKY - ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ - 2025

Znečištění ovzduší je zavedení cizích leteckých součástek nebo změnou obvyklého složení, které je škodlivé pro živé věci. Podle definice je jakýkoli prvek přítomný v atmosféře, který ovlivňuje lidské zdraví, znečišťující látkou.

Rovnováhu složení atmosféry mohou ovlivnit přírodní a antropické příčiny (lidská činnost). Mezi přirozené příčiny patří emise plynů ze sopečné činnosti, lesních požárů a rozmrazování tundry.

Znečištění ovzduší z papírenského průmyslu. Zdroj: Estormiz 08:22, 24. září 2006 (UTC)

Antropické příčiny znečištění ovzduší jsou rozmanité a mohou vytvářet emise znečišťujících plynů. Mezi ně patří průmyslová činnost, automobilový provoz, spalování fosilních paliv a požáry umělého původu.

Znečištění ovzduší má za následek snížení kvality ovzduší, které ovlivňuje dýchání živých organismů. Produkuje také respirační onemocnění u lidí a jiných zvířat a některé znečišťující látky jsou prekurzory kyselého deště.

Na druhé straně skleníkové plyny jsou zodpovědné za zvýšení průměrné teploty Země. Fenomén globálního oteplování způsobuje velké nerovnováhy ve fungování planety.

Země mají různé stupně znečištění ovzduší z různých příčin. V Latinské Americe, Mexiku a Peru jsou považovány za země s nejhorší kvalitou ovzduší a Mexico City za největší problémy.

Pro kontrolu znečištění ovzduší je nutné přijmout opatření ke snížení emisí znečišťujících plynů. V tomto smyslu je třeba přijmout právní opatření, která povedou ke snížení emisí plynů do ovzduší.

Rovněž je třeba snížit závislost na fosilních palivech a zvýšit používání čisté energie (vodní, sluneční, větrná, geotermální). Podobně je nutné zastavit odlesňování a provádět programy zalesňování v postižených oblastech.

Příčiny

Znečištění ovzduší fosilními palivy. Zdroj: Alfred T. Palmer

Znečištění ovzduší může být způsobeno přítomností znečišťujících plynů nebo znečišťujících částic materiálu. Ty mohou být generovány přirozeně nebo lidskou činností.

Přirozenými příčinami jsou především spontánní lesní požáry a rozmrazování tundry, která uvolňuje CO2. Tyto faktory však nemají významný vliv na kvalitu ovzduší.

Lidské činnosti související zejména s průmyslovým rozvojem jsou ty, které produkují nejvyšší emise plynu do atmosféry. Mezi nimi máme:

Emise průmyslových plynů

Průmyslové procesy emitují do atmosféry různé plyny, jako jsou dioxiny generované v papírenském průmyslu. Petrochemický průmysl vyrábí mimo jiné CO2, oxidy dusíku a oxidy síry.

Energetický průmysl přispívá nejvíce k emisím CO2, SO2 a rtuti díky využití uhlí a plynu jako paliva.

Automobilový provoz

Automobilový provoz je zodpovědný za většinu CO2 přidaného do atmosféry. Na druhé straně spalování v naftových vozidlech vypouští do atmosféry stovky plynných a pevných látek.

Mezi produkované plyny patří oxid uhelnatý a oxid uhličitý, oxid siřičitý, oxidy dusíku, uhlovodíky a jejich deriváty. Kromě toho 90% NO2 v atmosféře pochází ze spalování nafty.

Na druhé straně se uvolňují částice, jako je elementární uhlík, organické látky a sírany síry.

Spalování fosilních paliv

Ropa

Zpracování oleje za účelem výroby benzínu, nafty, maziv, plastů a dalších vedlejších produktů produkuje velké množství znečišťujících plynů a částic. Mezi uvolněné plyny patří oxid uhelnatý, oxid siřičitý a 30% CO2, které znečišťují atmosféru.

Uhlí

V mnoha zemích je uhlí stále nejčastěji používaným topným palivem. Během jeho spalování se produkuje velké množství SO2 a rtuť se uvolňuje do atmosféry.

Domácí spalování

Odhaduje se, že spalování v domácnostech je odpovědné za 12% celosvětového znečištění jemnými částicemi životního prostředí (PM2,5).

lesní požáry

Požáry každoročně vypouštějí do atmosféry miliony tun skleníkových plynů a kyselých dešťů. Mezi ně patří oxid uhličitý a oxid uhelnatý, metan a oxidy dusíku.

Na druhé straně začleňují do prostředí částice různých průměrů, které znečišťují vzduch a ovlivňují zdraví.

Zemědělství a chov dobytka

Rýže

Systém pěstování rýže produkuje velké množství metanu, který vstupuje do atmosféry. Je to proto, že tato rostlina je pěstována v bažinách, kde bakterie za anaerobních podmínek rozkládají organickou hmotu a vytvářejí metan.

Odhaduje se, že pěstování rýže na celém světě může přispívat až 20% metanu obsaženého v atmosféře.

Cukrová třtina

Řízení této plodiny zahrnuje řízené spalování před sklizní, které se stává zdrojem CO2 a jemných částic do atmosféry.

Přežvýkavci pro přežvýkavce

Přežvýkavci dokážou spotřebovávat vláknitou trávu díky fermentačním procesům prováděným bakteriemi v jejich trávicím systému. Odhaduje se, že hospodářská zvířata z přežvýkavců způsobují asi 18% metanu generovaného do atmosféry.

Důsledky

Znečištění ovzduší z automobilové dopravy. Zdroj: Zakysant

Globální oteplování

Sluneční záření proniká do země atmosférou a část ultrafialového záření je filtrována ozonovou vrstvou ve stratosféře. Když je ozonová vrstva poškozena, vstoupí více ultrafialového záření a Země se zahřeje více.

Podobně, když se v atmosféře vytvoří podmínky, které zabraňují uvolňování tepla, dochází ke globálnímu zvýšení teploty Země.

Takzvané skleníkové plyny (CO2, metan, NO2, SO2 a CFC-11) mohou poškodit ozónovou vrstvu nebo zabránit úniku tepelného záření ze Země. Například CO2 je zodpovědný za 82% zvýšení skleníkového efektu za posledních deset let.

Globální oteplování způsobuje vážné ekologické nerovnováhy, jako je ztráta ledovců a polární led, které způsobují zvýšení hladiny moře. V pobřežních oblastech se proto vyskytují povodně a mění se teplotní režim a mořské proudy.

Na druhé straně poškození ozónové vrstvy umožňuje proniknutí většího ultrafialového záření na Zemi. Tento typ záření způsobuje mutace a ovlivňuje zdraví živých bytostí.

Respiračních onemocnění

Podle Světové zdravotnické organizace (WHO) do roku 2016 žilo v místech s nízkou kvalitou ovzduší více než 90% světové populace. Světová zdravotnická organizace uvádí, že znečištění ovzduší je celosvětově příčinou 7 milionů úmrtí ročně.

Mezi nemoci způsobené znečištěním ovzduší patří chronické obstrukce, rakovina plic, ischemická choroba srdeční a mrtvice.

Kyselý déšť

Emise CO2, NO2 a SO2 z průmyslových činností, využití vytápění, lesních požárů a automobilové dopravy jsou příznivci kyselého deště. Tyto plyny procházejí oxidačními procesy v atmosféře a nakonec vytvářejí kyseliny, které se mísí s vodní párou a sražují se.

Kyselý déšť ovlivňuje přírodní flóru a faunu, plodiny, lidské zdraví a dokonce i budovy.

Hlavní znečišťující látky

-Plynný

Oxid uhelnatý a oxid uhličitý (CO a CO2

Tyto plyny ničí stratosférický ozon a přispívají k tvorbě přízemního ozonu, který vytváří mlhy a podporuje skleníkový efekt. Na druhou stranu při kontaktu s vlhkostí vytvářejí kyselinu dusičnou, která se vysráží a tvoří kyselý déšť.

Emise oxidu dusičitého do atmosféry pocházejí z přírodních zdrojů kolem 60% a z antropických zdrojů 40%. Mezi tyto zdroje patří oceány, půdy, spalování biomasy, používání hnojiv a různé průmyslové procesy.

V roce 2017 byla atmosférická koncentrace oxidů N2 329,9 ppm, což představuje 122% jeho úrovně v období před industrializací.

Oxid siřičitý (SO2)

Tento plyn je předchůdcem kyselého deště a také vytváří částice různých velikostí, které jsou zabudovány do vzduchu. Těmito částicemi mohou být PM10 (suspendované částice 10 μm nebo méně) a PM2.5 (suspendované částice 2,5 μm nebo méně).

Hlavním zdrojem oxidu siřičitého je spalování fosilních paliv, zejména uhlí.

Přízemní ozon (O3) nebo přízemní ozon

Ozon silně oxiduje a způsobuje vážné poškození lidského zdraví, jiných zvířat a vegetace (včetně plodin). Navíc přispívá ke skleníkovému efektu díky skutečnosti, že vytváří husté mlhy.

Hromadění ozonu v troposféře je způsobeno fotochemickými reakcemi, ke kterým dochází v přítomnosti znečišťujících plynů. Tyto plyny jsou produkovány hlavně automobilovou dopravou a průmysly.

Metan

Metan (CH4) je druhý nejdůležitější skleníkový plyn s dlouhou životností. Odhaduje se, že jeho příspěvek k vytvoření tohoto stavu prostředí je přibližně 17%.

Má se za to, že přibližně 40% metanu přítomného v atmosféře pochází z přírodních zdrojů. Dalších 60% tvoří lidské činnosti (pěstování rýže, přežvýkavců, skládek odpadu, fosilních paliv).

Atmosférický CH4 dosáhl v roce 2017 maxima 1 859 ppm, takže v současné době dosahuje 257% předindustriální úrovně.

Těkavé organické sloučeniny (VOC)

Těkavé organické sloučeniny jsou chemické látky, které obsahují uhlík a které při reakci s oxidy dusíku tvoří O3. Některé příklady VOC jsou mezi jinými benzen, formaldehyd a rozpouštědla, jako je toluen a xylen.

CFC-11

CFC-11 (trichlorfluormethan) je silný skleníkový plyn, který vyčerpává stratosférický ozon a je regulován Montrealským protokolem. Od podpisu uvedeného protokolu o ochraně ozonové vrstvy bylo možné snížit emise CFC-11.

V posledních letech však některé země, jako je Čína, zvýšily produkci tohoto plynu. Proto rychlost redukce CFC-11 v atmosféře klesá.

Dioxiny a furany

Tyto sloučeniny jsou vytvářeny spalovacími procesy, které zahrnují chlór, což jsou pro zdraví velmi nebezpečné látky. Mohou být generovány jak přírodními procesy, tak lidskou činností (například: průmyslová činnost a spalování odpadu).

Jedním z hlavních zdrojů produkce těchto znečišťujících látek je spalování pevného odpadu. V tomto smyslu je masivní přítomnost plastů a syntetických vláken v moderním odpadu obzvláště závažná.

-Materiální částice (PM)

Původ

Částice materiálu pocházejí z různých zdrojů, jako jsou spalovací motory, pevná paliva a kouř ze spalování paliv. Mezi další zdroje patří těžba, slévárny, textilní průmysl a spalování odpadu.

Stejně tak mohou být generovány z přírodních událostí, jako jsou písečné bouře a sopečné erupce.

Klasifikace

Pro klasifikaci znečišťujících částic se používá velikost, mezi nimiž máme PM10, ty, jejichž průměr je roven nebo menší než 10 μm (0,01 mm). PM2.5 jsou „jemné částice“ (průměr 2,5 um nebo méně) a „ultrajemné částice“ nebo PM0.1 mají průměr 0,1 um nebo méně.

Úpravy efektů

Jemné a ultrajemné částice pronikají hluboko do plic a způsobují vážné zánětlivé poruchy. PM0.1 se může dostat do krevního řečiště a způsobit intravaskulární koagulaci, anémii a dokonce i leukémii.

Údaje o znečištění ovzduší v Mexiku, Kolumbii, Venezuele, Peru, Argentině

Znečištění ovzduší v Mexico City (Mexiko). Zdroj: Lidia Lopez

Podle Světové zprávy o kvalitě ovzduší (2018) představuje Latinská Amerika v městských oblastech mírné úrovně znečištění ovzduší v koncentraci PM2,5 (μg / m³).

Střední úroveň znamená, že citliví jedinci by se měli vyhýbat venkovní aktivitě, protože se u nich mohou vyskytnout respirační příznaky.

Mexiko

Mexiko je jednou z 10 zemí, které do atmosféry vypouštějí největší množství skleníkových plynů. Během roku 1992 bylo Mexiko město považováno za město s největším znečištěním ovzduší na světě.

Mezi příčiny tohoto vysokého znečištění patří fyziografie a klima města spojené s vysokou automobilovou dopravou a průmyslovou činností. V letech 2002 a 2005 vyhlásila WHO Mexico City jako druhé v koncentracích oxidu dusičitého.

Země však vynaložila velké úsilí na snížení tohoto znečištění a jeho ukazatele se zlepšovaly. Do roku 2018 to byl třetí v Latinské Americe s nejhorší kvalitou ovzduší (na mírné úrovni), předčil jej Santiago de Chile a Lima.

V současné době je Mexiko na 33 místě na seznamu Světových zpráv o kvalitě ovzduší, který zahrnuje 73 zemí. Tento index je založen na koncentracích PM2,5 (μg / m³) přítomných ve vzduchu v různých regionech světa.

Na druhé straně se řadí na třetí místo mezi země s nejvíce znečištěným vzduchem v Latinské Americe. Navíc pět měst v této zemi patří mezi 15 s nejvyšší úrovní znečištění ovzduší v regionu.

Kolumbie

Hlavní příčinou znečištění ovzduší v této zemi je spalování fosilních paliv. Ve Světové zprávě o kvalitě ovzduší (2018) je Kolumbie na 50. místě a v Latinské Americe je v koncentracích PM2,5 (μg / m³) pátá.

Obecně platí, že hladiny oxidů dusíku a síry zůstávají v přípustném rozmezí. Přízemní ozon překračuje kritické úrovně v městských oblastech.

Venezuela

Bylo zdůrazněno, že znečištění ovzduší v hlavních městských centrech země se v důsledku automobilové dopravy zvýšilo. Na druhé straně v ropném a petrochemickém průmyslu nefungují plány preventivní údržby, což způsobuje vážné problémy se znečištěním.

Pokud jde o koncentraci celkových suspendovaných částic (PTS) v roce 2008, dosáhly v městských oblastech 35 µg / m3. Na druhé straně PM10 dosáhl v roce 2009 37 µg / m3 a do roku 2010 překročil 50 µg / m3.

Peru

Jak je uvedeno ve světové zprávě o kvalitě ovzduší (2018), Peru je zemí s největším znečištěním ovzduší v Latinské Americe a 14. na světě.

V Limě jsou hladiny oxidu siřičitého a dusíku a suspendovaných částic nad úrovní povolenou WHO. Hlavní příčinou tohoto vysokého znečištění je automobilová doprava spojená s klimatickými podmínkami oblasti.

Tyto podmínky řadí Limu jako druhé hlavní město s nejhorší kvalitou ovzduší v Latinské Americe (na mírné úrovni). V současné době ji předčí pouze Santiago de Chile.

Argentina

V metropolitní oblasti Buenos Aires je hlavním problémem provoz motorových vozidel, který vytváří kritické úrovně PM2,5 a oxidu uhelnatého (CO). V oblasti Bahía Blanca jsou v blízkosti petrochemického pólu přítomny vysoké hladiny SO2, NOx a NH3.

Ve městě Mendoza se v zimě vyskytují termální inverze s vysokou hladinou ozonu (O3) na povrchu.

Řešení

Povědomí

Klíčovým prvkem je zvyšování povědomí občanů o závažnosti problému znečištění ovzduší, jeho příčinách a důsledcích. To umožní nezbytný tlak, který bude vyžadovat pozornost občanů na tento problém.

Ve většině případů lidé nespojují zdravotní problémy s kvalitou vzduchu, který dýchají.

Legislativní opatření

Posílit mezinárodní úmluvy a dohody zaměřené na snižování emisí skleníkových plynů, jako je Kjótský protokol. V současné době mnoho zemí, které dohodu podepsaly, nedosáhlo navrhovaných cílů.

Na druhou stranu několik průmyslových zemí s vysokými emisemi skleníkových plynů (USA, Rusko a Kanada) tuto mezinárodní dohodu nedodržují. K řešení tohoto vážného problému je proto zapotřebí větší mezinárodní tlak.

Technologické aplikace

Nakládání s odpady

Je třeba zaměřit problém odpadu na základě tří R ekologie (snížení, opětovné použití a recyklace). Jinak budou emise plynů a částic do ovzduší rostoucím problémem.

Efektivnost průmyslových procesů a využití čistých zdrojů energie

Průmyslové procesy musí dosáhnout úrovně technologické účinnosti, která umožní snížení emisí plynů a částic do atmosféry.

Spalování fosilních paliv je rovněž jedním z hlavních zdrojů znečišťujících plynů a částic. Proto by mělo být podporováno používání čistých energií, jako jsou vodní, solární a geotermální energie.

Doprava

Jednou z hlavních příčin znečištění ovzduší ve velkých městských centrech je automobilový provoz. Proto by mělo být podporováno zavádění neznečišťujících veřejných dopravních prostředků, aby se tento problém snížil.

Lesy jako uhlíkový dřez

Aby se zajistilo zvýšení záchytů uhlíku, je nutné chránit lesy a zalesňovat nové oblasti. Na druhé straně stimulace rozvoje zelených měst přispívá ke snižování CO2 v životním prostředí.

V tomto smyslu je třeba vzít v úvahu, že 1 000 kg dřeva odpovídá asi 400 až 500 kg pevného uhlíku.

Reference

1. Bambill E, Montero C, Bukosky M, Amado L a Pérez D (2017). Ukazatele kvality ovzduší v diagnostice udržitelnosti města Bahía Blanca. PROIMCA - PRODECA. 10 s.

2. Carmona JC, Bolívar DM a Giraldo LA (2005). Methanový plyn v živočišné výrobě a alternativy k měření jeho emisí a snížení jeho dopadu na životní prostředí a výrobu. Colombian Journal of Livestock Sciences 18: 49-63.

3. Úřad veřejného ochránce práv Peruánské republiky (s / f). Kvalita ovzduší v Limě a její dopad na zdraví a život jejích obyvatel. Zpráva veřejného ochránce práv č. 116.

4. Elsom DM (1992). Znečištění ovzduší: globální problém. Blackwell, Oxford, Velká Británie. 434 str.

5. IDEAM (Ústav hydrologie, meteorologie a environmentálních studií) (2012). Zpráva o stavu kvality ovzduší v Kolumbii 2007–2010. Ministerstvo životního prostředí a udržitelného rozvoje. Bogotá DC 311 str.

6. IQAir 2018 Světová zpráva o kvalitě ovzduší v regionech a městech PM2,5. 21 str.

7. INE (2011). Bolívarská republika Venezuela: Environmentální indikátory 2010. Národní statistický institut. Bolívarská republika Venezuela. 160 s.

8. Molina MJ a Molina LT (2004). Megacity a znečištění ovzduší. Žurnál sdružení Air & Waste Management Association 54: 644–680.

9. VITALIS (2013). Environmentální situace Venezuely 2012. Analýza vnímání sektoru. Editoři a kompilátoři: D. Díaz Martín, Y. Frontado, M. Da Silva, A. Lizaraz, I. Lameda, V. Valera, C. Gómez., E. Monroy, Z. Martinez, J. Apostolic a G. Suárez. 42 pp. K dispozici online na: www.vitalis.net. Zobrazeno: 8. července 2019.