HISTÓRIA
Znečisťovanie ovzdušia má dlhú históriu, je úzko spojené so vznikom miest. Pred vznikom miest, už v dobe starovekého Egypta, archeológovia na múmiách zistili časté znaky antrakózy, pravdepodobne ako dôsledok dlhodobej prítomnosti v zadymenom obydlí.
Avšak znečisťovanie ovzdušia ako sociálny problém v širšom rozsahu sa začalo prejavovať až v stredoveku, kedy vznikali väčšie mestá. Prvé zmienky o probléme emisného znečisťovania ovzdušia pochádzajú z 13. storočia, z Londýna. Dramatický nárast obyvateľstva spôsobil krízu dovtedy spaľovaného dreva a vo výrobných procesoch sa namiesto dreva začalo používať uhlie, hlavne pri výrobe cementu. Zmena paliva sa tak výrazne prejavila na životnom prostredí, že obyvatelia sa obávali o svoje zdravie a ľudové protesty viedli ku pokusom zakázať používanie uhlia. Ale v čase vlády Alžbety I. sa značne rozšírilo používanie uhlia, čo spôsobilo mnoho problémov, napríklad aj na zničení historických budov. V 17. storočí sa uhlie v širokej miere používalo vo väčších európskych mestách v domácnostiach ako aj v priemysle. Problematikou znečisťovania životného prostredia sa zaoberali aj vedci. John Evelyn sa zaoberal vplyvom spaľovania uhlia na zdravie obyvateľov, rastlín a budov v mestách a v roku 1661 publikoval prvú kompletnú štúdiu o znečisťovaní ovzdušia Fumifugium, v ktorej opísal svoje pozorovania z vplyvu znečisťovania v Londýne (The Inconvenience of Aer and Smoak of London Dissipared).
Vynález parného stroja a následne priemyselná revolúcia výrazne zmenili spôsob života tým, že vznikol výrazný dopyt po pracovnej sile koncentrovanej v okolí tovární. V prvej polovici 19. storočia bol obrovský nárast obyvateľstva v mestách sprevádzaný sociálnymi problémami. Vážne zdravotné dôsledky znečisťovania ovzdušia, ale aj vôd, choroby a hygiena robili veľké starosti mestským administrátorom. V Británii a Francúzsku boli vydané prvé zákony na reguláciu emisií z parných strojov, takže v nadväznosti na to boli vyvíjané aj prvé zariadenia na odlučovanie a znižovanie znečisťovania ovzdušia. V skutočnosti mnoho ľudí bolo proti znečisťovaniu miest, ale prevládala všeobecná mienka, že dym je nutné zlo.
Na základe najnovších poznatkov z oblasti chémie vznikali aj prvé metódy pozorovania miery znečisťovania. V polovici 19. storočia Rollo Russell v Británii spozoroval, že hmla sa vyskytovala častejšie cez víkendy a sviatky ako cez pracovné dni. Na základe toho dospel ku záveru, že domáce kúreniská výraznejšie prispievali ku celkovému znečisťovaniu než priemyselná výroba. V skutočnosti dym, modernejšie emisie (alebo odpadový plyn) sa stal dominantným pojmom vo vzťahu ku znečisťovaniu ovzdušia až do súčasnosti.
SÚČASTNOSŤ
Jednou z hlavných príčin znečisťovania ovzdušia je horenie palív (spaľovanie pohonných látok). Tento problém je najhorší v priemyselných oblastiach.
Keď horí palivo, reaguje s kyslíkom na oxidy.
- Ak palivo zhorí úplne, potom sa všetok uhlík v ňom premení na oxid uhličitý, ktorý je len slabou kyselinou.
- Ak však nie je dosť vzduchu k dispozícii, uhlík môže vytvárať sadze a dym alebo sa môže premieňať na oxid uhoľnatý, čo je veľmi jedovatý plyn. Oxid uhoľnatý reaguje so zložkou krvi nazývanou hemoglobín, čo zastavuje prenos kyslíka do mozgu a iných častí tela. Je nebezpečné nechať bežať motor auta v garáži so zatvorenými dverami, pretože nedostatok vzduchu môže viesť k tvorbe oxidu uhoľnatého!
- Niektoré palivá, ako uhlie a koks, obsahujú malé množstvá síry. Keď tieto palivá horia, produkuje sa oxid siričitý. Je to bezfarebný, jedovatý, dusivý plyn, ktorý dráždi naše oči a pľúca. Oxid siričitý sa vo vode rozpúšťa na kyslý roztok obsahujúci kyselinu siričitú. Keď sa oxid siričitý dostane do dažďa, dažďová voda sa stáva kyslou. Tento kyslý dážď škodí rastlinám a napáda kamenné časti budov. Kyslý dážď je vinníkom biedneho rastu stromov a príčinou smrti rýb v riekach a jazerách.
KYSLÉ DAŽDE A POŠKODENIE LESOV
V oblastiach, v ktorých je sústredený priemysel, je prirodzené zloženie vzduchu nepriaznivo ovplyvnené prachom a plynmi. Asi štvrtina plynného odpadu pozostáva z oxidu siričitého. Oxid siričitý, prítomný vo vzduchu, tvorí so vzdušnou vlhkosťou kyselinu siričitú. So vzdušnou vlhkosťou reagujú aj oxidy dusíka (zmes oxidu dusnatého NO a oxidu dusičitého NO2, často sa označuje NOx), ktoré sa nachádzajú v plynných odpadoch a vzniká kyselina dusičná. Kyseliny dopadajú spolu so zrážkami na zem ako kyslý dážď a dostávajú sa do pôdy.
S kyslými dažďami súvisí aj poškodenie lesov. Podľa súčasných vedeckých poznatkov je za poškodenie lesov zodpovedné celkové znečistenie ovzdušia. Okrem oxidu síričitého a oxidov dusíka je ovzdušie znečistené aj ďalšími látkami. Patrí medzi ne napr. ozón a ťažké kovy. Súvislosť medzi znečistením ovzdušia a poškodením lesov nie je doteraz presne objasnená. Isté však je, že je to dôsledok pôsobenia viacerých škodlivých látok.
Vplyvom kyslých dažďov sa pôda stane kyslá a tým sa poruší prirodzené zloženie pôdy. Kyseliny ničia potrebné pôdne baktérie. Škodlivé látky, napr. ióny ťažkých kovov, ktoré sa nachádzali v pôde vo forme neškodných nerozpustných zlúčenín, sa chemickými reakciami uvoľňujú. Dôsledkom toho je, že jemné korene odumierajú, čo nepriaznivo ovplyvňuje obsah vody a živín. Odolnosť stromov voči chorobám klesá. Výrazne sa zvyšuje účinok prirodzených záťaží, napr. obdobie sucha, mráz alebo napadnutie škodcami, ktoré za normálnych podmienok škodia stromom menej.
Kyslé dažde nepoškodzujú iba mladé stromy, ale veľmi škodia aj starším stromom. Navonok sa poškodenie prejavuje opadávaním listov a ihličia. Vidíme suché vrcholce a presvetlené koruny stromov. Nakoniec stromy hynú.
Znečistené ovzdušie škodí viacnásobne, pretože pôsobí škodlivo nielen cez pôdu a korene, ale aj priamo cez ihličie a listy. Kyslý dážď priamo poškodzuje orgány listov a tieto prestávajú pracovať. Oxid siričitý môže prenikať cez prieduchy listov. S vodou, ktorá sa nachádza v rastlinných tkanivách, môže tvoriť kyselinu siričitú. Tá poškodzuje bunky a rastlinné farbivo - chlorofyl - dôležité pre fotosyntézu.
Ak sa v dohľadnej dobe nepodarí odstrániť príčiny hynutia lesov, nebudú v blízkej budúcnosti zvláštnosťou veľké plochy odumretých lesov. Možno predpokladať, že chýbajúce lesné plochy spôsobia pokles hladiny podzemných vôd. Následne nastane vo veľkom rozsahu erózia pôdy a premena na step.
SMOG
Pri nepriaznivej poveternostnej situácii neodnáša prúd vzduchu škodlivé látky z priemyselných oblastí. Môžu sa zhromažďovať v obrovskom množstve a vytvoriť vrstvu z výparov, prachu a odpadových plynov. Tento jav sa nazýva smog (odvodené z angl. smoke = dym, fog = hmla). Na celom svete je v oblastiach, kde je sústredený priemysel, smog známy a je to veľmi nebezpečný jav. Smog zapríčinil v Londýne v roku 1952 v priebehu mesiaca smrť 4 000 ľudí.
FREÓNY A SKLENÍKOVÝ EFEKT
V posledných rokoch sa niektorí vedci veľmi zaujímajú o používanie freónov ako chladničkových kvapalín a rozpúšťadiel v aerosoliach sprayov. Freóny reagujú s ozónom vo vyššej atmosfére a odstraňujú ho tak. To umožňuje, že sa viac UV žiarenia v slnečnom svetle ( normálne absorbovaného ozónom ) dostáva na Zem. Toto osobitné UV žiarenie spôsobuje
- poškodenie rastlín
- väčšie riziko rakoviny kože.
Freóny, oxid uhoľnatý a ostatné znečisťovatele ovzdušia ponechávajú viac tepla v čerstvom vzduchu ako plyny. To znamená, že teplota Zeme veľmi pomaly rastie. To sa nazýva skleníkový efekt.
OPATRENIA NA UDRŽANIE ČISTOTY OVZDUŠIA
Kvalita ovzdušia sa zhoršuje napriek tomu, že najvyšší prípustný obsah škodlivín vo vzduchu sa stanovuje zákonmi a ich dodržiavanie sa sleduje. Veľmi dôležité je zabrániť vzniku škodlivín. Možno to dosiahnuť využitím iných zdrojov energie (napr. slnečnej energie, jadrovej energie, energie vodných tokov alebo energie horúcich podzemných vôd). Ak to nemožno uskutočniť, musia sa škodliviny odstraňovať z odpadových plynov.
Množstvo oxidu siričitého možno výrazne znížiť budovaním odsírovacích zariadení v teplárňach a elektrárňach. V súčasnosti má takéto zariadenie veľmi málo elektrární, pretože je drahé. Aj elektrický prúd z elektrární, ktoré sú vybavené odsírovacím zariadením, je drahší.
Okrem odsírenia odpadových plynov treba výrazne znížiť aj množstvo oxidov dusíka vo výfukových plynoch motorových vozidiel. Tento problém možno úspešne riešiť používaním katalyzátorov výfukových plynov v motorových vozidlách.
Pokrok v moderných technológiách ukazuje oboje; výhody i nevýhody. Máme úžitok z viacerých palív a viacerých dopravných prostriedkov, ale tiež máme problémy s väčším znečistením.
Dokonalé čistenie odpadových plynov v našej krajine znamená iba čiastočné zníženie znečistenia ovzdušia. Tieto problémy možno riešiť iba medzinárodnou spoluprácou.
