Znečistenie ovzdušia

V posledných rokoch pod vplyvom veľmi zložitých, synergicky pôsobiacich klimatických a antropogénnych faktorov došlo k mohutnému ovplyvneniu životného prostredia na celej Zemi, Daň, ktorú ľudstvo platí za vysoký stupeň civilizácie a industrializácie sa neustále zvyšuje, Celkove prevažujú vplyvy negatívne, postihujúce krajinu a prírodu určitého územia, ako aj globálne postihujúce celú biosféru.

Ovzdušie tvorí podstatnú súčasť životného prostredia. Jeho kvalita sa v dôsledku exhalácií
spalín a úletov lokálne veľmi mení, zhoršuje, čo pociťujú nielen ľudia, ale aj okolité postihnuté ekosystémy. Medzi spalinami, úletmi a produktmi rôznych chemických reakcií sú zvlášť významné tie, ktoré už samotné, alebo po dodatočných chemických reakciách so vzdušným kyslíkom a vlhkosťou majú charakter kyselín.

Regionálne znečistenie ovzdušia postihuje celé veľké oblasti, ako je napr. stredná a západná Európa. Od roku 1950 regionálne znečistenie ovzdušia v Európe narastalo paralelne s emisiami škodlivín z energetiky, priemyslu, vykurovania a dopravy Negatívne sa pritom uplatnila výstavba vysokých komínov, ktoré predlžovali dobu zotrvania exhalátov v ovzduší, V tomto veľkom regióne, silne ovplyvnenom rozvinutým priemyslom, predstavujú hlavné problémy predovšetkým zlúčeniny síry a dusíka a v súvislosti s tým kyslé dažde a acidifikácia (okysľovanie) celého prostredia, Následkom nekontrolovaného vývoja emisií bol rast kyslosti zrážkových vôd, Kyslé zrážky a ozón predstavujú v súčasnosti v Európe hlavné stresové faktory lesných aj poľných ekosystémov.
V atmosfére sa síra a dusík zmenia na kyslé zlúčeniny, ako sú kyselina sírová a dusičná.
Zlúčeniny síry sú spolu so zlúčeninami dusíka hlavným pôvodcom acidifikácie. Ako súčasti
plynov môžu tieto zlúčeniny existovať suché, mokré (v snehu a daždi) alebo kondenzované
(v hmle alebo rose) a spôsobovať acidifikáciu pôdy, vody a ovzdušia. Acidifikácia pôdy môže
viesť k poškodeniu lesov. Hranica poškodenia ihličnatých stromov sa udáva 0,05 mg/m3
Dnešné koncentrácie S02 sú v Európe dosť blízko hranici poškodenia lesných porastov. Zvlášť citlivé sú voči účinkom exhalácii najvyššie polohy, pretože stromy tu aj bez oxidu siričitého tvrdo bojujú o život s drsným podnebím, námrazami, vetrom, mrazom a v poslednej dobe i s turistickým ruchom.

Acidifikácia vodného prostredia môže spôsobiť vážne škody v živote vegetačných a živočíš-
nych druhov. Kvalita vody je zhoršovaná zanášaním škodlivých látok z ovzdušia do pôdy
a vody.

V oblastiach zvýšených emisií dochádza k posunu hodnoty pH do kyslej oblasti. Vo vyšších polohách nad 800 m je toto okyslenie veľmi zreteľné. Dokonca aj vo Vysokých Tatrách je väčšina tokov a plies už pod hodnotou pH 5.
Kyslé znečistenie ovzdušia sa môže rovnako dotykať ľudského zdravia a zapríčiniť poškodenie stavieb a pamiatok.

človekom podmienené oxidy síry pochádzajú najmä z produkcie energie, nasledovanej priemyselným spaľovaním a priemyselnými procesmi. Okrem zlúčenín síry zdrojom acidifikácie životného prostredia sú tiež zlúčeniny dusíka. Dusík, ktorý vzniká činnosťou človeka uniká prevažne v podobe oxidov dusíka pochádzajúcich z dopravy, ako aj iných oblastí spotreby energie a priemyselnej výroby. Ďalším zdrojom dusíka sú dusíkaté hnojivá, ak sa v poľnohospodárstve používajú v nadmerných množstvách.

Problém kyslých zrážok je typickým príkladom „exportu", alebo, pokiaľ nedôjde k prekročeniu hraníc, prostým transportom emisií na veľké vzdialeností. Súvisí to so známou skutočnosťou, že s rastúcou vzdialenosťou od zdroja rastie podiel oxidu siričitého transformovaného na kyselinu sírovú, a tým aj na relatívne chemickú agresivitu emisií Zlúčeniny síry sú prenášané na veľké vzdialenosti od svojich zdrojov.
Známy je prípad Škandinávie, predovšetkým Nórska, ktoré prakticky nemá vlastné zdroje
emisií síry a predsa zaznamenáva zaťaženie týmito látkami v pomerne veľkom merítku. Oblasť Nórska je vzdialená niekoľko sto kilometrov od zdroja emisií Emisie oxidu siričitého, ktorý má v priemere životnosť v ovzduší okolo 2-3 dní, sa pri svojej dlhej ceste väčšinou okysličuje a s vodou tak v ovzduší vzniká kyselina sírová. V Nórsku teda nepôsobí potiaže priamo S0g, ale kyslé zrážky. Množstvo potokov, riek a zvlášťjazerá sú v Nórsku postihnuté okyslením. Voda obsahuje voľné kyseliny, ktoré vylúhujú rôzne toxické kovy z pôd a to všetko má nepriaznivé dôsledky predovšetkým pre ryby, ktoré tu nemôžu žiť.

Veľká časť emisií padá so zrážkami, ktoré sú silne okyslené. Dážď' bol vždy trocha kyslý, ale
v posledných 25-tich rokoch sa podľa meraní odborníkov zvýšila kyslosť zrážok na severovýchode Spojených štátov a vo východnej Kanade viac než 40-násobne. Zatiaľ čo normálna reakcia dažďovej vody je asi 5,5 pH, dnes je bežná reakcia 4,1 pH. Sú však aj prípady pH 3,0.

Najkyslejší dážd', ktorý bol vôbec zaznamenaný, mal pH 1,5 - bol teda desaťkrát kyslejší než ocot a spadol pri búrke v roku 1980 vo Wheelingu (Virginia, USA ), Kyslé zrážky poškodzujú nielen vegetáciu Kyslá voda vyplavuje z pôdy napríklad hliník, ktorý je pre živočíchy jedovatý, lebo porušuje centrálnu nervovú sústavu. Účinkom
kyslých zložiek dažd'a sa z pôdy vyluhujú a strácajú niektoré výživné látky, ako napríklad vápnik, mangán, sodík, draslík. Korene rastlín ľahšie vstrebávajú toxické kovy v kyslom prostredí. Kyslé dažde ničia mikroorganizmy, ktoré rozkladajú organické látky Preto v Škandinávii
a v Kanade, kde sú pôdy už od prírody kyslé vplyvom geologického podložia a vysokého ob-
sahu kyselín obsiahnutých v humuse, existuje tisíc jazier, v ktorých ryby už celkom vyhynuli
vplyvom hliníka a ďalších zložiek vylúhovaných z pôdy Vo Fínsku je kyslými zrážkami prekyslené už 400 z 55 tisíc jazier, d'aleko horšie sú na tom Švédsko a Nórsko, kde je takto poškodených už 20 tisíc jazier. Prvé krajiny, ktoré protestovali proti znečisťovaniu kyslými dažd'ami, boli Nórsko a Švédsko. Systematické meranie kyslosti dažd'ovej vody prvý raz uskutočnili v roku 1955 vo Švédsku. V roku 1959 nórsky vedec A. Dannevig opísal súvislosť medzi kyselinovými zrážkami a znížením výskytu rýb (predovšetkým lososov a pstruhov) v nórskych a švédskych riekach a jazerách. Populácia rýb v jazerách a riekach južného Nórska bola postihnutá zvýšenou kyslosťou vody asi na 20 % celkového územia. Odhaduje sa, že okolo 10 000 švédskych jazier má kyslosť vody pod pH 6 a asi v 5000 jazerách je pH nižšia než 5.
Roku 1972 na konferencii o životnom prostredí OSN švédska delegácia predložila správu
o škodách v lesnom a vodnom hospodárstve a stratách na rybolove v dôsledku zvýšeného
spádu oxidu siričitého na švédske územie. To podnietilo vznik výskumného programu, tzv.
Spoločného projektu merania znečistenia ovzdušia na veľké vzdialenosti, za účasti vy-
skumnych pracovísk 10-tich európskych štátov. Výsledky výskumu ukázali, že zlúčeniny síry
unáša atmosféra na vzdialenosti niekoľko sto kilometrov, ba i ďalej. Súčasne sa zistilo, že
ovzdušie mnohých európskych krajín znečisťujú exhaláty zo zdrojov iných európskych krajín.
Niektoré krajiny zachycujú približne až tri štvrtiny spádu zo zahraničia. Ukázalo sa, že opatrenia na zníženie množstva exhalátov v každej krajine na národnej úrovni vyvolávajú zníženie znečistenia ovzdušia v ostatných krajinách. Slovenská republika sa nachádza v strede Európy na okraji oblasti s najväčším regionálnym znečistením ovzdušia na tomto kontinente. Podiel transhraničného diaľkového prenosu
škodlivín na regionálnom znečistení ovzdušia a kyslosti zrážkových vôd Slovenska je približne 60 %. Nepriaznivý vývoj spolu s alarmujúcim rastom ekologických škôd urýchlili medzinárodnú spoluprácu.

V roku 1979 bol v Ženeve podpísaný Dohovor Európskej hospodárskej komisie Organizácie spojených národov o diaľkovom znečisťovaní ovzdušia prechádzajúcom hranice štátov (ďalej Dohovor). Protokoly k Dohovoru o znížení emisií síry (Helsinky 1985, Oslo 1994), o znížený emisií oxidov dusíka (Sofia 1988) obsahujú prvé opatrenia na redukciu emisií antropogénnych škodlivín, ktoré sa uplatňujú v diaľkovom prenose znečistenia ovzdušia v Európe. Záväzok z prvého Protokolu o síre predstavoval
redukciu európskych emisia S0g o 30 % do konca roku 1993 v porovnaní s rokom 1980.
Slovenská republika tento záväzok z Protokolu splnila. Redukcia európskych emisií sa už pozitívne prejavila poklesom kyslosti zrážkových vôd na území Slovenska. V súlade s druhým Protokolom o síre by sa európske emisie oxidu siričitého mali znížiť o 60 % do roku 2000, o 65 % do roku 2005 a o 72 % do roku 2010 v porovnaní s rokom 1980.

Na miestach, vystavených trvalému účinku kyselín, alebo ich nárazovej väčšej koncentrácii
v ovzduší sú zreteľne postihnuté celé prírodné formácie, všetky funkčné skupiny v ekosysté-
moch, a to producenti - rastliny, konzumenti - živočíchy a reducenti - mikroflóra.

Vo vysoko priemyselných, civilizovaných krajinách Európy a Severnej Ameriky, kde o kyseliny v ovzduší nie je núdza, botanici už dávnejšie postrehli ústup viacerých druhov rastlín z oblasti zasiahnutých kyslým dažďom. Z takej prírody miznú lišajníky, vstavačovité rastliny (orchidey), hynú jedle aj bresty. V tečúcich aj stojatých vodách dochádza k narušeniu
potravinového reťazca. Hynú napríklad vodné kôrovce alebo larvy hmyzu a s nimi skôr či neskôr vyhynú aj ryby, obojživelníky a vymizne vodné vtáctvo. Kolobeh látok a energie sa alebo celkom zastaví a voda ostane mŕtva, bez života, alebo bude neúplný a môže viesť k eutrofizácii vodného prostredia. Najcitlivejšie rastliny, ako napr. niektoré lišajníky, už toto zvýšenie neznesú. Okysľovanie celého prostredia je problémom, ktorý sa neprejavuje hneď', pôda má značnú kapacitu, kyslosť zrážok neutralizovať. Táto kapacita však nie je nekonečná a po dlhšej dobe, možno až po niekoľkých desaťročiach sa okysľovanie môže vážne prejaviť. Popri tom kyslá dažďová voda urýchľuje koróziu kovových predmetov (napr. koľajníc, stavebných konštrukcií, zvonov a pod.), stavebných či umeleckých pamiatok, najmä z vápenca, mramoru, ale aj fasády a omietky budov a spôsobuje rozličné iné škody.

Následky tohto javu sú citeľné aj u nás, a to nielen v okolí tepelných elektrární, centier chemického priemyslu a väčších aglomerácií, ale napríklad aj na území TANAP-u.

Naše veľhory tvorí prevažne žula, ktorá sama patrí medzi kyslé horniny a nie je schopná neutralizovať ďalšie, s dažďovou vodou prichádzajúce kyseliny. A je preto len otázka času, kedy život prestane pulzovať aj v plesách a bystrinách tohto cenného územia, kedy zo skál celkom zmiznú lišajníky a machy, vyschne kosodrevina, limba, jarabina, stratia sa horce, kamzičníky, dryádky, plesnivce. S nimi zmiznú endemické hraboše, chránené svište, orly, orešnice. Napokon v prírode TANAP-u, ale nielen tam, už nebude čo obdivovať.

Ak sa situácia nemá naďalej zhoršovať, ľudstvo sa musí všemožne usilovať odstrániť príčiny tohto javu. Snaha krajín o znižovanie emisií N0^ a S0g sa odráža v národnej politike a medzinárodných záväzkoch. Konkrétne opatrenia zahrňujú štrukturálne zmeny v energetických požiadavkách (šetrenie energiou a využívanie nových zdrojov energie), zavedenie kontroly znečistenia a vhodných technických opatrení. Mali by sa používať len ušľachtilé, odsírené palivá, inštalovať absorbéry úletov a splodín.
Treba vyvíjať a zavádzať dokonalejšie spaľovacie a vznetové motory, inštalovať katalyzátory
splodín horenia. Napriek niektorým opatreniam, ktoré sa snažia o zlepšenie stavu, nie je situácia uspokojivá. To je dôvod, prečo sa na znečisťovanie ovzdušia a kyslé zrážky obracia pozornosť výskumu, ale aj širokej verejnosti. Účinné opatrenia, ktorými by sa zamedzilo negatívnym vplyvom, si vyžaduje dokonale poznať rozšírenie, koncentráciu a zastúpenie jednotlivých prvkov v zrážkach. Malo by to uľahčiť identifikáciu zdrojov znečistenia a zavádzanie opatrení, ktoré by mali viesť k postupnému zlepšovaniu súčasného stavu čistoty ovzdušia. Preto sa tomuto problému venuje toľko pozornosti. Keby sme účinok okysľovania zanedbali dnes, za niekoľko desiatok rokov by pôdne vlastnosti, a tým aj vegetácia, zvlášť lesy, mohli byť nenapraviteľne poškodené.