Imisie, smog, kyslé dažde
Ve spodní části atmosféry, v troposféře, dochází neustále k řadě chemických procesů, kterých se účastní tzv. stopové plyny. Ačkoli jsou koncentrace těchto látek ve vzduchu velmi nízké, mají (samy nebo produkty jejich reakcí) značný vliv na živé organismy, se kterými se dostávají do styku. Většina stopových plynů v atmosféře pochází z přirozených zdrojů, u některých z nich se ale v tomto století ve značné míře podílejí na jejich produkci lidská činnost v průmyslu, dopravě a zemědělství (např. oxid dusný, oxid siřičitý, oxid uhelnatý, uhlovodíky a chlorované sloučeniny). Díky vysokému obsahu kyslíku v atmosféře jsou chemické reakce látek emitovaných do troposféry téměř výlučně oxidační. Vzhledem k relativně nízkým teplotám a nízkým koncentracím škodlivin je ovšem nutná iniciace těchto dějů, kterou vesměs zprostředkuje sluneční záření - přeměnám škodlivin v ovzduší tedy předcházejí fotochemické reakce štěpení jejich molekul světelným kvantem na vysoce reaktivní radikály. Konečnými produkty reakčních mechanismů bývají zpravidla kyseliny sírová, dusičná a chlorovodíková (které tvoří tzv. kyselý neboli londýnský smog), oxid uhličitý, voda a v případě dostatečně vysoké koncentrace oxidu dusného ze spalovacích motorů také ozón (hlavní součást fotosmogu, nazývaného také Los-Angeles-Smog). Výsledné produkty a jejich účinky na živé organismy a na majetek se nazývají imise a místo jejich působení je značně závislé na momentální povětrnostní situaci. Za normálního počasí teplý vzduch stoupá z ohnisek znečištění vzhůru a většina škodlivin je unášena vzdušnými proudy do té doby, než jako součást deště nebo sama zvolna klesne a uloží se na zemský povrch (zpravidla na horských hřebenech). V případě inverzního počasí jsou spodní vrstvy vzduchu chladnější než vrstvy vyšší a nedochází proto k žádnému promíchávání. Koncentrace škodlivých látek a produktů jejich reakcí v místě jejich původu stále narůstá a někdy dosahuje životu nebezpečných hodnot (smog obou typů vzniká zpravidla v této situaci). Mezi nejzávažnější důsledky působení škodlivin z ovzduší patří - ohrožení životů lidí. Tento účinek bývá dlouhodobý a někdy nelze stanovit prvotní příčinu vzhledem k časovému posunu (např. u onemocnění rakovinou) nebo kvůli současnému působení vlivů různého druhu. K přímým důsledkům imisí patří podráždění očních sliznic, poškození horních cest dýchacích a různá alergická onemocnění.
Obecně škodliviny v ovzduší zvyšují zatížení organismu, které u oslabených lidí (nemocných, starých nebo dětí) může vést k vážným zdravotním potížím nebo i k smrti (v roce 1952 v Londýně během dlouhodobého smogu zemřelo v důsledku přetížení organismu několik tisíc lidí). - okyselení půdy a vodních toků. Projevuje se v oblastech, kde je nedostatek vápníku, který by rozpuštěné kyseliny neutralizoval. Škody na rybách a dalších vodních organismech se projevují pod hodnoty pH 6.5, pod pH 5.0 je voda mrtvá - což je případ např. značné části jezer ve Skandinávii a v Kanadě. - škody na majetku a uměleckých dílech. Ozón a další fotooxidanty urychlují přirozené procesy stárnutí lidských produktů. Nejvíce škod ovšem působí imise oxidu siřičitého, které rozrušují strukturu staveb a uměleckých památek (přeměnou uhličitanů na sírany), způsobují korozi skla, textilií a kovů. - škody na lesních porostech. K ničení a umírání lesů docházelo z různých přirozených příčin (sucho, sněhová pokrývka, hmyz) vždy. Od poloviny sedmdesátých let ale příčiny a rozsah škod přesáhly daleko za přirozenou úroveň a začalo velkoplošné umírání lesů, především ve Střední Evropě a v Severní Americe. Tato novodobá poškození lesa se vyznačují kontinentálním rozsahem (nejsou omezena regionálně), rychlým šířením, postižením všech hlavních druhů stromů a dlouhodobým přetrváváním. V současné době je ve Střední Evropě do různého stupně poškozena více než polovina lesních porostů, v posledních letech se přitom projevuje lehké zlepšení u jehličnatých stromů a stav se všeobecně zhoršuje u stromů listnatých. Příčiny lesních škod jsou různorodé a často se v účincích vzájemně posilují (tzn. že vliv při současném působení je silnější než součet jednotlivých vlivů - tato vlastnost se nazývá synergismus). Jednotlivé faktory lze rozřadit do několika skupin: a) účinek antropogenních emisí škodlivin do ovzduší. Listy a jehličí zachytávají z atmosféry částečky prachu a molekuly škodlivin, především oxidu siřičitého, oxidů dusíku a ozónu. Slouží tak vlastně jako filtry škodlivých látek, při dlouhodobém působení vyšších koncentrací škodlivin ovšem v listech dochází k porušování buněčných membrán, odumírání buněk a tkání a k poruchám mechanismu průduchů a dýchání. b) okyselení lesní půdy. Vápenaté a hořečnaté ionty, nezbytné k růstu stromů, se při nízkém pH nadměrně uvolňují a následně vymývají z půdy. Jejich místo zastupují ionty hlinité, které jsou pro rostliny (zvláště pro jemný kořenový systém) jedovaté. c) klimatické příčiny. Suchá léta, mrazivé zimy a silný vítr poškozují zdravotní stav stromů.
Les se z těchto poškození zpravidla rychle zotaví, pokud ovšem nebyl už předtím oslaben působením plynných škodlivin nebo kyselým deštěm - klimatické škody pak působí synergicky a mohou být rozsáhlé a trvalé. d) nákazy a hmyz. Působí podobně jako klimatické škody, tedy synergicky s poškozením z imisí. Většina škodlivin se do ovzduší uvolňuje při spalování fosilních paliv. Kouřové plyny obvykle obsahují kromě dusíku, oxidu uhličitého a vodní páry také proměnlivá množství oxidů síry, dusíku, oxid uhelnatý, uhlovodíky, chlorovodík a pevné podíly, tzv. popílek (který se skládá z oxidů hliníku, křemíku, vápníku, železa, sodíku atd.). Všechny tyto škodliviny lze ze spalin do jisté míry odstranit, za tímto účelem byla vyvinuta řada různých technologických procesů.
|