Charakteristika niektorých anorganických látok a ich vplyvy na životné prostredie človeka

CHARAKTERISTIKA NIEKTORÝCH ANORGANICKÝCH LÁTOK A ICH VPLYVY NA ŽIVOTNÉ PROSTREDIE ČLOVEKA

OVZDUŠIE

Anorganické látky znečisťujúce životné prostredie:
- produkty oxidácie síry (oxid siričitý, sírový, kyselina sírová, sírany)
- produkty oxidácie dusíka (oxidy dusíka, kyselina dusitá a dusičná)
- oxid uhoľnatý a uhličitý
- ostatné škodliviny (napr. zlúčeniny olova, sulfán, amoniak, chlór, chloridy, fluorovodík, fluoridy)
- čiastočky tuhých látok (prach, sadze)
- druhotné splodiny (03, oxidanty)

V nasledujúcich riadkoch sú bližšie rozobrané vlastnosti a vplyvy na životné prostredie niektorých z týchto anorganických látok, ktoré znečisťujú životné prostredie.

OXIDY DUSÍKA
Zo všetkých oxidov dusíka sú pre atmosféru najškodlivejšie oxid dusnatý NO a oxid dusičitý NO2 , ktoré majú spoločný názov – nitrózne plyny. NO sa dostáva do atmosféry v značnom množstve ako produkt biologických procesov, najmä z bakteriálnej činnosti. Antropogénne zdroje sú najmä spaľovacie procesy v priemysle i doprave. NO2 je v ovzduší produktom priamej oxidácie NO:

2NO + O2 2NO2
Obsah nitróznych plynov sa v atmosfére udržiava v dynamickej rovnováhe v pomere

NO2 : NO = 2,5 : 1
Z oxidov dusíka vznikajú v ovzduší aj dusičnany, ktoré v podobe vodných zrážok padajú na zem. Oxidy dusíka katalyzujú oxidáciu oxidu siričitého na podstatne škodlivejší oxid sírový a zúčastňujú sa na tvorbe fotochemického smogu. Spôsobujú aj redukciu ozónu, čím narúšajú ochrannú vrstvu v stratosfére.
Oxidy dusíka sú charakteristické typickým amoniakovým zápachom, dráždia dýchacie cesty a vo vyšších koncentráciách pôsobia toxicky. Oxid dusičitý je pritom toxickejší ako oxid dusnatý. Vo veľkých koncentráciách oxidy dusíka reagujú s vlhkosťou v pľúcach na kyselinu dusičnú a dusitú. V oblastiach postihnutých exhalátmi oxidov dusíka sa pozoruje častejší výskyt akútnych ochorení dýchacích ciest. Zvyšuje sa aj počet chronických zápalov priedušiek. Oxidy dusíka zhoršujú aj choroby srdca, vyvolávajú cyanózu (zmodranie pokožky), rozširujú krvné cievy a tým znižujú krvný tlak.
Najvyššia prípustná koncentrácia (NPK) vo voľnom prostredí celodenná aj krátkodobá je 0,1 mg m-3. v pracovnom ovzduší pre nitrózne plyny je NPK-P priemerne 10 mg m-3 a medzná 20 mg m-3 .
Oxidy dusíka pôsobia škodlivo aj na rastliny, pričom poškodenie rastlín sa veľmi podobá poškodeniu oxidom siričitým.

Pri nárazovom pôsobení oxidov dusíka listy zblednú, scvrkávajú sa a odumierajú.

AMONIAK
Amoniak je v chemickom priemysle veľmi významný, používa sa ako surovina na výrobu kyseliny dusičnej, amónnych solí, sódy, močoviny, plastov a dusíkatých hnojív, nitrocelulózy, syntetického hodvábu a tiež v chladiarenskej technike.
Do atmosféry sa dostáva v značnom množstve z biochemických rozkladných procesov odumretých rastlinných i živočíšnych organizmov a z kanalizácie. Napriek úsiliu zachytiť ho a ďalej využiť, uniká vo forme exhalátov z výrobní svietiplynu, koksu a závodov na spracovanie čierneho uhlia.
Amoniak je bezfarebný plyn s prenikavým nepríjemným zápachom. Čuchom ho možno identifikovať aj v nepatrných koncentráciách. Do organizmu preniká dýchacími cestami. Akútny účinok amoniaku sa prejaví podráždení horných dýchacích ciest (pocit dusenia, záchvat kašľa), očných spojoviek (slzenie, rezavá bolesť v očiach) a rohovky. Pri vysokých koncentráciách spôsobuje poleptanie pokožky.

OXID UHOĽNATÝ
Oxid uhoľnatý môže vznikať pri všetkých spaľovacích procesoch, pri ktorých sa buď nedostatočne odovzdávajú dymové plyny, alebo je nedostatočný prívod kyslíka k horiacemu palivu. Nachádza sa bežne v dymoch ohnísk spaľujúcich uhlie, koks alebo naftu. Bohatým zdrojom oxidu uhoľnatého sú výfukové plyny motorových vozidiel, vrátane lietadiel. Spaľovanie ropných uhľovodíkov v benzínových a naftových motoroch j nedokonalé, preto výfukové plyny obsahujú oxid uhoľnatý a iné látky, ktoré znečisťujú ovzdušie: oxid uhličitý, oxid dusnatý aj dusičitý, oxid siričitý, sadze, zlúčeniny olova a organické zlúčeniny, z ktorých najmä polycyklické uhľovodíky sú známe ako karcinogénne látky.
Množstvo oxidu uhoľnatého produkované spaľovacími motormi závisí napr. od pomeru palív a vzduchu, od podmienok jazdy a od veku motora. Je známe, že staré automobily produkujú viac škodlivín ako nové, že na čistotu ovzdušia negatívne vplýva časté spomaľovanie, zastavovanie a opätovné rozbiehanie sa vozidiel, že koncentrácia škodliví je vyššia pri dvojdobých motoroch ako pri štvordobých atď.
Najbohatším zdrojom CO v ovzduší (približne 80% produkcie) je pomerne málo známa reakcia hydroxidových aniónov OH- vznikajúcich pri dennom svetle fotolýzou vody s molekulami metánu, ktorý vzniká rozkladom odumretých rastlinných a živočíšnych organizmov.
Oxid uhoľnatý sa dostáva do atmosféry aj z oceánov (asi 10% celkovej produkcie CO). Hoci je relatívne veľká produkcia CO z uvedených zdrojov, jeho priemerná koncentrácia v atmosfére sa udržuje v rovnováhe a to vďaka pôdnym baktériám a hydroxidovým aniónom v ovzduší, ktoré ho premieňaú na CO2 a CH4. poznáme ale aj prípady, keď sa pri nízkych teplotách môžu vytvárať inverzné stavy, pri ktorých je v prízemnej vrstve atmosféry životu nebezpečná koncentrácia CO. Tento úkaz možno pozorovať napr. v hlbokých uhoľných lomoch.
Oxid uhoľnatý je bezfarebný plyn, bez zápachu, ľahší ako vzduch, veľmi jedovatý a zákerný.

Pri vdychovaní sa absorbuje do pľúc a reverzibilne sa viaže na krvné farbivo (na železo hemoglobínu – Hb) za vzniku karbonylhemoglobínu (COHb). Hemoglobín má k oxidu uhoľnatému 240.krát väčšiu afinitu ako ku kyslíku, preto aj veľmi nízke koncentrácie oxidu uhoľnatého môžu veľmi výrazne znížiť obsah kyslíka v krvi tvorbou veľkého množstva karbonylhemoglobínu. Dôležitým faktorom pri absorpcii a vylučovaní oxidu uhoľnatého je jeho hladina vo vzduchu, množstvo karbonylhemoglobínu v krvi, trvanie expozície a intenzita pľúcnej ventilácie.
Akútna otrava nastáva pri hodinovej expozícii 0,06 až 0,12% obsahu oxidu uhoľnatého vo vzduchu. Prejavuje sa bolesťami hlavy, nevoľnosťou, vracaním, hučaním v ušiach, dýchacími ťažkosťami, búšením srdca, spavosťou až bezvedomím. Pri hodinovej expozícii 0,35% obsahu oxidu uhoľnatého nastáva smrť. Nebezpečná je aj možnosť kombinácie účinkov CO s alkoholom a s liečivami.
NPK oxidu uhoľnatého vo voľnom ovzduší krátkodobá je 6 mg m-3 a celodenná 1 mg m-3. V pracovnom ovzduší je NPK-P celosmenová 30 mg m-3 a medzná 150 mg m-3 .
Pri poskytovaní prvej pomoci treba v prvom rade zabezpečiť dôkladné vyvetranie miestnosti, alebo vyviesť postihnutého na čerstvý vzduch. Ak je postihnutý v bezvedomí, treba mu okamžite poskytnúť umelé dýchanie a zabezpečiť urýchlený prevoz do nemocnice.



OXID UHLIČITÝ
Nepatrí k toxickým a škodlivým plynom, preto jeho prítomnosť v atmosfére sa nepovažuje za jej znečistenie. Produkcia oxidu uhličitého spojená so spaľovaním fosílnych palív v priemysle, energetike a doprave sa v ostatných desaťročiach rýchlo zvyšuje a jeho koncentrácia v atmosfére narastá. Rovnováhu zabezpečujú zelené rastliny, ktoré ho pri fotosyntetickej asimilácii chemicky viažu:
h. v
nCO2 + n H2O (CH2O)n + nO2
uvoľnenie tepla
Vznikajú oprávnené obavy, či rastliny takouto reakciou budú stačiť viazať stále sa zvyšujúce množstvo CO2 v atmosfére, lebo na jednej strane obsah CO2 v atmosfére sa zvyšuje a na druhej strane množstvo zelených rastlín neprestajne búda v dôsledku vyrubovania lesov a ničenia zelených plôch aj morských rastlín znečisťovaním morí ropou a ropnými látkami. V tomto polstoročí sa množstvo CO2 v atmosfére zvýšilo o 10 až 12%. V súčasnosti ľudstvo produkuje spaľovaním fosílnych palív ročne asi 1,4. 1010 ton CO2. Narastajúci obsah CO2 v ovzduší môže mať odraz v celkovej tepelnej bilancii Zeme.

Oxid uhličitý spolu s vodnými parami prepúšťajú krátkovlnnú zložku slnečného žiarenia, ktorá zohrieva zemský povrch, ale zadržiavajú tepelné žiarenie vyžarované povrchom Zeme. Tento jav sa nazýva skleníkový efekt. Predpokladá sa, že do roku 2030 sa uplatnením skleníkového efektu v miernych pásmach stredná teplota zvýši asi o 2,5°C. zvýšená teplota by sa výrazne prejavila na stave ľadovcov na našej planéte. Keby sa ľadovce, ktoré sú regulátormi tepelných extrémov jednotlivých kontinentov roztopili, narušil by sa celý tepelný systém na Zemi. Zaniklo by 75% zásob sladkej vody, ktorá je v nich viazaná, číže približne 29 mil. km3 nemineralizovanej obyčajnej vody.



- použitá literatúra:
Juraj Tolgyessy, Leonard Sojka, Ladislav Simon : Chémia životného prostredia.

Zdroje:

Juraj Tolgyessy, Leonard Sojka, Ladislav Simon : Chémia životného prostredia -