Kategórie

Naši partneri



Flag Counter

Antropogénne zdroje znečistenia atmosféry

K napísaniu príspevku ma priviedli výroky tiež odborníkov na využívanie OZE a ochranu prírody. Na vyjadrenia som reagoval a odpoveď nedostal. Vždy je pohodlnejšie uverejniť bombastický článok, ako jeho vyvrátenie.

Je potrebné pracovať na zmene, ktorá sa dotkne každého z nás. Verím, že sa nám bude dariť aj naďalej upozorňovať na túto tému/využívanie OZE pozn. aut./, vzájomne sa inšpirovať, podporovať a pomáhať rôznym organizáciám budovať zelenšie zajtrajšky“ ,dodal Andrej Viceník, na  besede vybranej elity odborníkov v Sme 29. mája 2022.

Koncom mája noviny MY TN uverejnili: Pani Petra Baďurová, projektová manažérka čistoty ovzdušia projektu Life IP mesta Trenčín: Znížením a obmedzením dopravy v meste z 50 km/hod na 30 km/hod sa zníži dopravná nehodovosť a znečisťovanie ovzdušia v meste.

Priniesli rozhovor s poslancom MsZ Trenčín a riad. Centa environmentálnych aktivít. R. Medal k rozšíreniu vozovky záberom /6,7 ára z mestského parku/. Nemôžeme súhlasiť, lebo v parku sa nachádzajú dreviny a stromy nesmierneho historického aj druhového významu. Naviac ,rozšírenie vozovky sa javí fyzikálne a opticky nevhodné. I napriek tomu, že v medzi cestnom pruhu sa získa plocha zodpovedajúca 5 krát záberu i počtom drevín.

Podobných výrokov čo by sme mali robiť, čo nemali, príkazy, zákazy, nové nariadenia a vyhlášky v prospech životného prostredia, podpisové akcie za a proti ; sú plné noviny, zahltené rozhlasom aj TV. Bežný jednoduchý občan je dezinformovaný a znechutený lebo nič sa v prospech neho nerobí.

Národná sieť pre výskum veternej erózie bola založená v USA roku 2014 ako súčasť Životného prostredia s cieľom monitorovať a posudzovať veternú eróziu na množstvo aerosoly a iné znečisťujúce častice v atmosfére. Podľa Svetového atlasu dezertifikácie/proces degradácie územia na púštnu, polopúštnu vyprahnutú krajinu/ a Európskej komisie ,je už viac ako 75 percent zemskej pôdy degradovaných a viac ako 90 percent by sa mohlo do roku 2050 degradovať. Štúdia odhaduje globálne ročné celosvetové náklady vo výške 8 miliárd amerických dolárov na globálny HDP. Štatistický údaj z roku 2020 pre Európske krajiny uvádza nasledujúce údaje o degradácie a fyzikálno-chemickom znehodnotení pôdy :

Vodná erózia: 48,1‧ 106 ha

veterná erózia:38,6 ‧106 ha

chemické znečistenie:4,1 ‧ 106 ha

fyzikálne znečistenie:8,6 ‧ 106 ha

========================

Spolu: 99.4 ‧ 106 ha

Veterná erózia je strata pôdy z oblasti, ktorá sa považuje za súčet všetkých emisií, vietor ukladá na iné miesta, nahromadený materiál spôsobuje škody na životnom prostredí. Určitá časť sa podieľa na procese zníženia biochemických cyklov v atmosfére /proces fotosyntézy rastlín/,alebo fotosyntetické aktívne žiarenie/FAR/, charakterizuje účinnosť vegetačného krytu na znečisťujúce látky v ovzduší. Pre Európu je stanovená hodnota /0,5/. Rastliny sú schopné vytvárať FAR vo vlastnom vegetačnom kryte vďaka rozmiestneniu veľkosti a uhlov listov, rotácii smerom k slnečným lúčom, ktorý hodnotíme ako baldachýnová architektúra. Vo vegetačnom kryte sa slnečné lúče opakovane odrážajú od povrchu listov, čím vytvárajú vlastný vnútorný režim žiarenia.

Medzi najväčšie vplyvy na klimatickú zmenu patria emisie skleníkových plynov, najmä oxidu uhličitého /CO2 /. Tieto vplyvy vznikajú takmer pri každej ľudskej činnosti: doprava, chov zvierat, výroba potravín, skládky odpadov ; patria medzi najväčšie problémy, ktoré na škodu veci stále a opakovane riešime iba upozorňovaním, osvetou a veľavravným sľubovaním nápravy. Dokonca Stratégia hodnotenia zdrojov pre ochranu prírody /NRCS/ prišla k záveru, že planéte škodí už len to keď sa vypínačom vypne a zapne svetlo.

Spaľovanie fosílnych palív, degradácia pôdy vodou a vetrom spôsobujú znečistenie ovzdušia aj klimatickú krízu, ktorá zhoršuje kvalitu ovzdušia. Odhaduje sa, tieto zásahy negatívnym spôsobom ovplyvnili celkovo tri štvrtiny životného prostredia na súši a dve tretiny pod vodou, najčastejšie v moriach a oceánoch. Najvýraznejšie faktory, ktoré vplývajú na tieto zmeny, sú znečisťovanie, nadmerné využívanie prírodných zdrojov a neriešenie, iba konštatovanie.

Všeobecne pod pojmom znečisťovania atmosféry rozumieme všetky prímesi , ktoré sa v nej vyskytujú a nie sú súčasťou čistej atmosféry—zmes plynov, ktoré sa do nej dostali ako priamy, alebo nepriamy produkt ľudskej činnosti. Podľa geometrickej konfigurácie tieto zdroje spravidla rozdeľujeme na: bodové, lineárne a plošné. Nazývame ich aj antropogénne zdroje znečistenia, vznikajú z objektov, ktoré vznikli činnosťou človeka a dodávajú do ovzdušia znečisťujúce prímesi: oxid uhličitý, dusný, dusičitý, amoniak, metán. Zdroje pôsobia ako miestne bodové, šíria sa z jedného zdroja napr. vrchol komína. Sústavou bodových zdrojov znečistenia vzniká spojité znečisťovanie na ploche, ktoré nazývame lineárne a plošné znečisťovanie. Najmä mestské časti sú enormne postihnuté narastaním emisií fosílneho oxidu uhličitého v automobilovej, súkromnej ale aj verejnej dopravy, kde má Slovensko ešte značné rezervy.

V súčasnej dobe patria medzi významné lineárne prímesi napr. frekventované cesty, diaľnice, mestské komunikácie z ktorých vznikajúce splodiny sa nekontrolovateľne šíria do okolia. Najmä v prostredí miest sa vyskytuje veľký počet menších zdrojov, ktoré sú od seba minimálne vzdialené/napr. dopravné zápchy, nesúlad svetelnej signalizácie na križovatkách/, preto z hľadiska širšieho krajinného okolia, mestá môžeme považovať aj za plošný zdroj znečisťujúcich prímesí. Niektoré významné plošné zdroje znečisťovania vznikajú ako nepriame dôsledky činnosti človeka. V globálnom celosvetovom merítku vstupuje do popredia otázka zaistiť dostatok potravy pre rast ľudskej populácie , ktorá si vynucuje rozsiahle zmeny v charaktere  poľnohospodárskej výroby. Musí sa pristúpiť k  rozširovaniu ornej pôdy na úkor krajinného priestoru, zvyšuje sa spotreba syntetických hnojív,  dochádza k zmene v agrotechnickom obrábaní pôdneho fondu, zmena georeliéfu, ničenie zelene, výrub stromov a i.

Bohužiaľ sa ukazuje, že tento progresívny spôsob výroby potravín neprebieha bez negatívnych dôsledkov na životné prostredie. Najmä v oblastiach s málo stabilnými pôdami dochádza k intenzívnej veternej erózie pôdy , ktorá mimo negatívnych účinkov na degradáciu pôdy a ekologickú rovnováhu v prírode, spôsobuje i nadmerné znečistenie ovzdušia časticami pôdy. Pôdne častice sú prirodzenou súčasťou atmosférických aerosoly , neobsahujú toxické zložky, ale ich zvýšený výskyt v atmosfére zoslabuje intenzitu slnečného žiarenia a znižuje radiačnú bilanciu na zemskom povrchu. Určité percento toxicity z prachových pôdnych častíc vzniká ako suspenzia zmesi škodlivín v ovzduší odnášaním čiastočiek umelých hnojív z povrchu pôdy.

Zdroje znečisťujúcich prímesí v ovzduší majú veľa názvov a definícií ktoré má upraviť nový Zákon o ochrane znečisťovania životného prostredia: emisie—znečisťujúce prímesi v tom stave akom vychádzajú zo zdroja a exhaláty—prímesi vznikajúce v priebehu rôznych spaľovacích, chemických a ďalších procesov napr. dopravnou činnosťou. Nečistoty, ktoré sa dostávajú následkom ľudskej činnosti z rôznych zdrojov do atmosféry sú pevné častice, alebo látky v plynom aj kvapalnom skupenstve.

Významným zdrojom plynných exhalácií je doprava. Spaľovacie motory dodávajú do ovzdušia toxický oxid uhoľnatý /CO/, uhľovodíky a oxid uhlíka. Naliehavým problémom je preto komplexná ochrana obyvateľstva pred účinkami dopravných exhalácií najmä v zdokonaľovaní konštrukcie spaľovacích motorov so znížením množstva škodlivín výfukových plynov a dostatočná vzdialenosť obytných domov od frekventovaných komunikácií. Budovať ochranné pásy zelene pozdĺž cestných telies a plynulú prevádzku najmä v uliciach miest a obcí, lebo maximálna produkcia exhalátov z dopravných prostriedkov sa dosahuje pri nepravidelnom chode motora a jeho štartovaní.

Produktom všetkých spaľovacích procesov je oxid uhličitý/CO2/ ktorý tvorí prirodzenú zložku ovzdušia ale následkom rastúcej intenzity, dochádza k systematickému nárastu jeho celkového množstva v atmosfére. Dlhodobé merania ukazujú, že súčasný obsah CO2 vo vzduchu je v porovnaní so stavom na začiatku industrializačnej éry ľudskej civilizácie asi o 10% väčší. Oxid uhličitý je nedýchateľný, nemá toxické účinky na živé organizmy ale postupný rast jeho množstva v ovzduší vzbudzuje obavy z narušenia tepelnej rovnováhy Zeme. Tepelná nerovnováha prispieva k vzniku tzv. skleníkového efektu v atmosfére a celkový zvýšený obsah v ovzduší môže priniesť aj globálnu zmenu klimatických podmienok , ktorá pri súčasnom stave riešenia je nezvratná.

Ani klimatická celosvetová konferencia COP26 v Glasgowe /r. 2021/nepriniesla jednoznačné stanovisko, bolo prijatých niekoľko dôležitých záväzkov, ktoré odhadujú nižšie otepľovanie planéty na + 1 až 1,5°C oproti predpokladaným +2°C.

Následkom činnosti človeka sa do atmosféry dostáva veľké množstvo pevných i kvapalných látok, ktoré sa po rozptýlení suspenzie v atmosfére stávajú súčasťou atmosférických aerosolových častíc. Aerosolové častice majú rádovo rozmer 10-5 m /0,010 mm/ a menšie, majú tak malú pádovú rýchlosť, že vplyvom turbulencie a vzostupných prúdov vzduchu zostávajú v atmosfére aj niekoľko dní. Vtedy hovoríme o prašnosti, od väčších aerosolových častíc sa rozlišujú veľkosťou: od 20 µm /0,020 mm/ pod 1 µm /0,001mm/.

Pôsobenie vetra na odnos pôdnych častíc bez vegetácie hodnotíme ako eolská erózia straty pôdy formou : suspenzie, solenia a posúvanie po zemskom povrchu. Malé častice 0,001—0,1 mm môžu byť držané v atmosfére vo forme suspenzie ,ako prach alebo opar aj niekoľko dní. Prízemné vetry pôsobia na častice menšie ako 0,1—1,0 mm prenášaním skokom a častice väčšie ako 1,0 mm sú presúvané po povrchu formou plazenia, gúľania. Solenie je pohyb menších častíc v sérii skokov. Sú dvíhané do výšky okolo 1 cm s maximálnym doletom do 1,0m Solené zrná môžu zasiahnuť iné, ktoré vyskočia alebo sa posúvajú.

Aerosolové častice prachu majú rozličné fyzikálne a chemické vlastnosti , môžu niesť elektrické náboje, obsahovať rádioaktívne prímesi rozptyľujú a absorbujú slnečné žiarenie. Významným zdrojom je zemský povrch z ktorého sa do vzduchu dostávajú prachové a pôdne čiastočky. Niektoré sú organického pôvodu ; rôzne spóry, baktérie, peľ, výtrusy, alebo produkty rozkladu organických látok. Obsahujú aj zložku mimozemského povrchu ako sú produkty meteoritov zhorených v zemskej atmosfére a kozmický prach.

V našom záujme sú predovšetkým aerosoly antropogénneho pôvodu, ktoré vznikajú ako vedľajšie produkty ľudskej činnosti—priemyslová, ťažba uhlia, doprava. Presné odlíšenie prirodzenými a antropogénnymi aerosolmi nie je vždy možné , lebo nastáva aj taká situácia keď aerosolové častice toho istého zloženia a rovnakých vlastností sa do atmosféry dostávajú prirodzenou ale aj umelou cestou. To potvrdzuje obrázok výskyt veternej erózie a životné prostredie. Pôdne čiastočky , ktoré tvoria významnú zložku prirodzených atmosférických aerosoly , dostávajú sa v zvýšenej miere do ovzdušia antropogénnym pričinením napr. nevhodne vykonáva agrotechnika na pôde zvyšuje intenzitu veternej erózie, alebo spaľovacie procesy sa kvalitatívne nelíšia od častíc ktoré vzniknú napr. pri lesných požiaroch spôsobených prírodným javom, alebo necitlivé spaľovanie starých trávnych porastov a pod.

Obr.: Vietor svojou rýchlosťou pôsobí na voľne ležiace častice, má väčšiu silu ako ich odporová sila/váha, priľnavosť častíc/. Vznikajú priaznivé podmienky pre erózny proces—abrázia, odnos jemných častíc turbulentným prúdením vetra ,vo forme suspenzie na veľké vzdialenosti. Menšie, sú odnášané formou saltácie /skokom do h= 1 cm/ a ukladané na kratšie vzdialenosti do L=1 m vo forme akumulácie. Proces odnosu pôdnych častíc nazývame solenie.

Veľkým zdrojom aerosolového znečisťovania sú tepelné elektrárne—odpad ako popolček, teplárne, kotolne priemyslových závodov a domácností. Nezanedbateľné sú dopravné aerosoly zo spaľovacích motorov s obsahom značného množstva olova a ďalších škodlivín. Veľkým producentom prachových častíc je banská činnosť najmä povrchová ťažba, rudné úpravovne, cementárne a skládky nebezpečných chemických odpadov. Veľkým producentom sú častice sulfátu, vytvorené chemickou premennou z pôvodných plynných zlúčenín síry najmä z oxidu siričitého /SO2 /. Analogickým spôsobom vznikajú aj jemné aerosolové častice rôznej formy dusíka. V literatúre sa uvádza, že koncentrácia sulfátových častíc antropogénneho pôvodu vo vzduchu prudko narastá v pásme medzi 30°a 70° severnej zemepisnej šírky. Slovensko sa nachádza na 48°s.z.š. približne v strede postihnutej oblasti. Príčinou tejto skutočnosti je pravdepodobne koncentrovaná väčšina priemyselnej činnosti ľudstva a produkty znečisťujúce atmosféru sa globálne šíria pôsobením približne západného prúdenia. V zime prevláda severo západné prúdenie. Z hygienického hľadiska predstavujú vážne nebezpečenstvo aerosoly vznikajúce v rôznych odvetviach ťažkého a chemického priemyslu, ktoré obsahujú napr. arzén, berýlium, germánium, ťažké kovy a pod.

V súčasnej dobe patrí k významným meteorologickým problémom vplyv atmosférických aerosoly na klimatické podmienky na zemskom povrchu ,vzniká slnečný deficit v radiačnej bilancii. Antropogénne a prírodné javy môžu obmedziť množstvo slnečného žiarenia dopadajúceho na zemský povrch. Mestský smog, dym z lesných požiarov, vzduchom prenášaný sopečný popol ,znižujú využitie slnečnej energie ,zvýšením rozptylu a absorpcie slnečného žiarenia. Vzniká tzv. slnečný stupeň zakalenia—turbidita atmosféry, to znamená , že tieto faktory majú väčší vplyv na priame slnečné žiarenie ako na globálne celkové žiarenie. Pri silnom znečistení ovzdušia, napr. smog, sa priame žiarenie zníži o 40% a celkove globálne iba o 15—25%. Silná sopečná erupcia môže znížiť slnečné žiarenie na veľkej ploche zemského povrchu o 20% a celkovo o 10% na obdobie 6 mesiacov až 2 roky.

Len niekoľko málo percent /1—3%/ je prostredníctvom biochemických procesov premenená v biomasu rastlín. To platí aj pre fosílne energie—uhlie, ropu, zemný plyn, ktoré môžeme pokladať za slnečnú energiu. V tomto prípade ide o energiu , ktorá pred miliónmi rokov vznikla z prírodného kolobehu života. Modelové štúdie slnečného deficitu ukazujú, že absorpcia sa uplatňuje v oblastiach s vysokým stupňom albeda—schopnosť z povrchu Zeme odrážať slnečné žiarenie zpäť do atmosféry, napr. územie s trvalou pokrývkou snehu a ľadu teda vo vysokohorských oblastiach. Albedo povrchu pôdy sa pohybuje v rozmedzí 10—30%; vegetačného krytu—lesy, lúky, polia je 10—25 %. Môžeme predpokladať, že prítomnosť aerosolových častíc v atmosfére znižuje prízemnú teplotu a z časo—priestorového hľadiska ich výskyt bude vo výškových polohách častejší.

Ďalším nežiadúcim javom s rastúcou koncentráciou atmosférických aerosoly je zvyšovanie teploty atmosférických vrstiev v ktorých sú rozptýlené. Objavujú sa názory, že táto „forma“ otepľovania sa prejavuje v suchších aridných oblastiach / suché, vyprahnuté polopúšte/ v nižších južných zemepisných šírkach , atmosférické zrážky sa tu vyskytujú iba z miestnych konvenčných oblačností. Ak nastane zničenie rastlinnej pokrývky napr. nadmerným spásaním, alebo vykonávaním nevhodnej agrotechniky, pôda podlieha silnej veternej erózii , atmosféra sa znečisťuje odnosom pôdnych častíc v podobe suspenzie. Popísaným spôsobom sa ale zvyšuje stabilita v atmosfére ,nastáva obmedzenie vývoja konvenčných oblakov a úbytku zrážok , pôda ďalej vysychá , znova zosilňuje veterná erózia a ireverzibilný proces sa neustále opakuje. Skutočnosť dokumentuje obrázok veterná erózia a životné prostredie.

Stručný popis výskytu aerosolových častíc v atmosfére pôsobením antropogénnych činiteľov predstavujú vážny problém pre ľudstvo. Problém sa neprejavuje iba z hľadiska komunálnej hygieny, napr. poruchou horných dýchacích ciest dýchaním jemných frakcii prachu do pľúc, znižovaním pôdnej úrodnosti, degradácia a znehodnotenie pôdy, ale zhoršovanie klimatických pomerov a celkový vplyv na využívanie OZE. Negatívne pôsobia na ekologické podmienky životného prostredia.

Pri prvej ropnej krízy v rokoch 1973-1974 si ľudstvo uvedomilo, že hlavné zdroje energie—uhlie, ropa, zemný plyn nie neobmedzené. Spaľovanie fosílnych zdrojov energie predstavuje záťaž pre životné prostredie vo forme zvýšeného obsahu skleníkového efektu a kyslých dažďov čo vedie k otázke prežitia ľudstva na Zemi. Ani po polstoročí sme sa na Slovensku—a  nielen u nás ,dostatočne z krízy nepoučili. Východisko z tejto situácie ponúka EÚ vo forme využívania OZE prostredníctvom solárnych systémov-solárna architektúra, fototermické a fotovoltaické zariadenia, malé vodné elektrárne, veterné parky, využívanie biomasy a pod. Máme jedinečnú príležitosť ,budovať zo Zelenej obnovy ,súvislé proti veterné ochranné bariéry—vetrolamy, lesné pásy, obnovu a doplňujúcu zeleň líniových stavieb a vodných tokov, oživiť urbariáty , komposesoráty, lesné spoločenstvá, záhradkárstvo, ovocinárstvo na plošnú obnovu zelene, oživenie vnútro blokov parkov, zalesnenie neplodných plôch a i.

Pre čistotu ovzdušia označujeme ako priaznivé také podmienky, ktoré zabezpečujú dostatočnú intenzitu priestorového rozptylu emisií a zabraňujú vzniku vysokých koncentrácií škodlivín v blízkosti znečisťujúceho zdroja. Musíme si však uvedomiť, že „priaznivosť týchto podmienok“ je do veľkej miery relatívna , lebo zvýšenie intenzity priestorového rozptylu prímesí sa prejavuje zväčšením zasiahnutého územia a preto platí, že situácia priaznivá pre bezprostredné okolie zdroja býva menej priaznivá pre vzdialenejšiu oblasť. Planéta ako taká si dokáže z mnohých devastačných proti prírodných zásahov pomôcť aj sama, čoho sme často svedkami, ale má svoje limity. Pri čoraz väčšom a ničivejšom vplyve človeka na životné prostredie prirodzená obnova je ohrozená a v mnohých prípadoch už nebude možná.

Alojz Malíšek

(bez úprav – pozn. redakcie)

www.biosferaklub.info

Páčilo sa? Zdieľajte:

Ďalšie články z tejto kategórie