ZNEČISTENIE OVZDUŠIA: PRÍČINY, DÔSLEDKY, ZNEČISŤUJÚCE LÁTKY - PROSTREDIE - 2025

Znečistenie ovzdušia je zavedenie cudzích leteckých súčiastok alebo zmenou obvyklého zloženia, ktoré je škodlivé pre živé veci. Podľa definície je každý prvok prítomný v atmosfére, ktorý ovplyvňuje zdravie ľudí, znečisťujúcou látkou.

Rovnováhu zloženia atmosféry môžu ovplyvniť prírodné a antropické príčiny (ľudská činnosť). Prírodné príčiny zahŕňajú emisie plynov z vulkanickej činnosti, lesné požiare a rozmrazovanie tundry.

Znečistenie ovzdušia z papierenského priemyslu. Zdroj: Estormiz 08:22, 24. septembra 2006 (UTC)

Antropické príčiny znečistenia ovzdušia sú rôzne a môžu vytvárať emisie znečisťujúcich plynov. Medzi ne patrí priemyselná činnosť, automobilová doprava, spaľovanie fosílnych palív a požiare umelého pôvodu.

Znečistenie ovzdušia vedie k zníženiu kvality ovzdušia, ktoré ovplyvňuje dýchanie živých organizmov. Produkuje tiež choroby dýchacích ciest u ľudí a iných zvierat a niektoré znečisťujúce látky sú prekurzormi kyslého dažďa.

Na druhej strane skleníkové plyny sú zodpovedné za zvýšenie priemernej teploty Zeme. Fenomén globálneho otepľovania spôsobuje veľké nerovnováhy vo fungovaní planéty.

Krajiny majú rôzne stupne znečistenia ovzdušia z rôznych príčin. V Latinskej Amerike sa za krajiny s najhoršou kvalitou ovzdušia považujú Mexiko a Peru a najväčšie problémy majú mesto Mexico City.

Na kontrolu znečistenia ovzdušia je potrebné prijať opatrenia na zníženie emisií znečisťujúcich plynov. V tomto zmysle sa musia prijať právne opatrenia, ktoré vedú k zníženiu emisií plynov do atmosféry.

Podobne by sa mala znížiť závislosť od fosílnych palív a malo by sa zvýšiť využívanie čistej energie (hydroelektrická, solárna, veterná, geotermálna). Podobne je potrebné zastaviť odlesňovanie a vykonávať programy zalesňovania v postihnutých oblastiach.

príčiny

Znečistenie atmosféry fosílnymi palivami. Zdroj: Alfred T. Palmer

Znečistenie atmosféry môže byť spôsobené prítomnosťou znečisťujúcich plynov alebo znečisťujúcich častíc materiálu. Môžu sa vytvárať prirodzene alebo ľudskou činnosťou.

Prirodzenými príčinami sú najmä spontánne lesné požiare a rozmrazovanie tundry, ktorá uvoľňuje CO2. Tieto faktory však nemajú významný vplyv na kvalitu ovzdušia.

Ľudské činnosti spojené najmä s priemyselným rozvojom sú tie, ktoré produkujú najvyššie emisie plynov do atmosféry. Medzi nimi máme:

Emisie priemyselných plynov

Priemyselné procesy vypúšťajú do atmosféry rôzne plyny, napríklad dioxíny, ktoré sa vyrábajú v papierenskom priemysle. Petrochemický priemysel vyrába okrem iného CO2, oxidy dusíka a oxidy síry.

Energetický priemysel prispieva najviac k emisiám CO2, SO2 a ortuti v dôsledku využívania uhlia a plynu ako paliva.

Automobilová doprava

Automobilová doprava je zodpovedná za väčšinu CO2 pridaného do atmosféry. Na druhej strane spaľovanie v dieselových vozidlách emituje do atmosféry stovky plynných a pevných látok.

Medzi vyrobené plyny patrí oxid uhoľnatý a oxid uhličitý, oxid siričitý, oxidy dusíka, uhľovodíky a ich deriváty. Okrem toho 90% NO2 v atmosfére pochádza z horenia nafty.

Na druhej strane sa uvoľňujú častice, ako napríklad elementárny uhlík, organické látky a sírany síry.

Spaľovanie fosílnych palív

ropa

Spracovaním oleja na výrobu benzínu, nafty, mazív, plastov a ďalších vedľajších produktov sa produkuje veľké množstvo znečisťujúcich plynov a častíc. Medzi uvoľňované plyny patrí oxid uhoľnatý, oxid siričitý a 30% CO2, ktoré znečisťujú atmosféru.

uhlie

V mnohých krajinách je uhlie stále najpoužívanejším vykurovacím palivom. Počas spaľovania vzniká veľké množstvo SO2 a ortuť sa uvoľňuje do atmosféry.

Domáce spaľovanie

Odhaduje sa, že spaľovanie v domácnostiach je zodpovedné za 12% globálneho znečistenia jemnými časticami životného prostredia (PM2,5).

lesné požiare

Lesné požiare uvoľňujú ročne do atmosféry milióny ton skleníkových plynov a kyslých dažďov. Patria medzi ne oxid uhličitý a oxid uhoľnatý, metán a oxidy dusíka.

Na druhej strane začleňujú do životného prostredia častice rôznych priemerov, ktoré znečisťujú vzduch a ovplyvňujú zdravie.

Poľnohospodárstvo a chov dobytka

ryža

Systém pestovania ryže produkuje veľké množstvo metánu, ktorý vstupuje do atmosféry. Je to preto, že táto rastlina sa pestuje v močiaroch, kde baktérie za anaeróbnych podmienok rozkladajú organickú hmotu a vytvárajú metán.

Odhaduje sa, že pestovanie ryže na celom svete môže prispieť až 20% metánu zabudovaného do atmosféry.

Cukrová trstina

Manažment tejto plodiny zahŕňa kontrolované spaľovanie pred zberom, ktoré sa stáva zdrojom CO2 a jemných častíc do atmosféry.

Hospodárske zvieratá prežúvavcov

Prežúvavce dokážu spotrebovávať vláknitú trávu vďaka fermentačným procesom uskutočňovaným baktériami v ich tráviacom systéme. Odhaduje sa, že dobytok prežúvavcov je zodpovedný za asi 18% metánu generovaného do atmosféry.

dôsledky

Znečistenie ovzdušia z automobilovej dopravy. Zdroj: Zakysant

Globálne otepľovanie

Slnečné žiarenie preniká do Zeme atmosférou a časť ultrafialového žiarenia je filtrovaná ozónovou vrstvou v stratosfére. Ak je poškodená ozónová vrstva, vnikne viac ultrafialového žiarenia a Zem sa zahrieva viac.

Podobne, keď sa v atmosfére vytvoria podmienky, ktoré bránia uvoľňovaniu tepla, nastane globálne zvýšenie teploty Zeme.

Tzv. Skleníkové plyny (CO2, metán, NO2, SO2 a CFC-11) môžu poškodiť ozónovú vrstvu alebo zabrániť úniku tepelného žiarenia zo Zeme. Napríklad CO2 je zodpovedný za 82% nárast skleníkového efektu za posledných desať rokov.

Globálne otepľovanie spôsobuje vážne environmentálne nerovnováhy, ako je strata ľadovcov a ľadový ľad, ktoré spôsobujú zvýšenie hladiny morí. Povodne sa preto vyskytujú v pobrežných oblastiach a mení sa teplotný režim a morské prúdy.

Na druhej strane poškodenie ozónovej vrstvy umožňuje prenikaniu ultrafialového žiarenia na Zem. Tento typ žiarenia spôsobuje mutácie a ovplyvňuje zdravie živých bytostí.

Ochorenia dýchacích ciest

Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) do roku 2016 viac ako 90% svetovej populácie žilo na miestach s nízkou kvalitou ovzdušia. WHO naznačuje, že znečistenie ovzdušia je na celom svete príčinou 7 miliónov úmrtí ročne.

Ochorenia spôsobené znečistením ovzdušia zahŕňajú chronické obštrukcie, rakovinu pľúc, ischemickú chorobu srdca a mozgovú príhodu.

Kyslý dážď

Emisie CO2, NO2 a SO2 z priemyselných činností, využívania kúrenia, lesných požiarov a automobilovej dopravy sú podporovateľmi kyslého dažďa. Tieto plyny podliehajú v atmosfére oxidačným procesom a nakoniec vytvárajú kyseliny, ktoré sa zmiešajú s vodnou parou a precipitujú.

Kyslé dažde ovplyvňujú prírodnú flóru a faunu, plodiny, ľudské zdravie a dokonca aj budovy.

Hlavné znečisťujúce látky

-Gaseous

Oxid uhoľnatý a oxid uhličitý (CO a CO2

Tieto plyny ničia stratosférický ozón a prispievajú k tvorbe prízemného ozónu, ktorý vytvára hmlu a podporuje skleníkový efekt. Na druhej strane pri kontakte s vlhkosťou tvoria kyselinu dusičnú, ktorá sa zráža a tvorí kyslý dážď.

Emisie oxidu dusičitého do atmosféry pochádzajú z prírodných zdrojov okolo 60% az antropických zdrojov 40%. Medzi tieto zdroje patria oceány, pôda, spaľovanie biomasy, používanie hnojív a rôzne priemyselné procesy.

V roku 2017 bola atmosférická koncentrácia oxidov N2 329,9 ppm, čo predstavuje 122% jeho úrovne v predpriemyselnej ére.

Oxid siričitý (SO2)

Tento plyn je prekurzorom kyslého dažďa a tiež vytvára častice rôznych veľkostí, ktoré sú zabudované do vzduchu. Týmito časticami môžu byť PM10 (suspendované častice 10 μm alebo menej) a PM2.5 (suspendované častice 2,5 μm alebo menej).

Hlavným zdrojom oxidu siričitého je spaľovanie fosílnych palív, najmä uhlia.

Prízemný ozón (O3) alebo prízemný ozón

Ozón silno oxiduje a spôsobuje vážne poškodenie zdravia ľudí, iných zvierat a vegetácie (vrátane plodín). Okrem toho prispieva k skleníkovému efektu, pretože vytvára husté hmly.

Hromadenie ozónu v troposfére je spôsobené fotochemickými reakciami, ktoré sa vyskytujú v prítomnosti znečisťujúcich plynov. Tieto plyny vznikajú hlavne v automobilovej doprave a priemysle.

metán

Metán (CH4) je druhým najdôležitejším skleníkovým plynom s dlhou životnosťou. Odhaduje sa, že jeho príspevok k vytvoreniu tohto environmentálneho stavu je približne 17%.

Predpokladá sa, že približne 40% metánu prítomného v atmosfére pochádza z prírodných zdrojov. Ľudských činností (pestovanie ryže, dobytka prežúvavcov, skládok odpadu, fosílnych palív) je zodpovedných za ostatných 60%.

Atmosférický CH4 dosiahol v roku 2017 maximum 1 859 ppm, takže v súčasnosti je na 257% svojej predindustriálnej úrovne.

Prchavé organické zlúčeniny (VOC)

Prchavé organické zlúčeniny sú chemické látky, ktoré obsahujú uhlík a ktoré pri reakcii s oxidmi dusíka tvoria O3. Niektoré príklady VOC sú medzi inými benzén, formaldehyd a rozpúšťadlá, ako je toluén a xylén.

CFC-11

CFC-11 (trichlórfluórmetán) je silný skleníkový plyn, ktorý vyčerpáva stratosférický ozón a je regulovaný podľa Montrealského protokolu. Od podpísania uvedeného protokolu na ochranu ozónovej vrstvy bolo možné znížiť emisie CFC-11.

V posledných rokoch však niektoré krajiny ako Čína zvýšili produkciu tohto plynu. Preto miera redukcie CFC-11 v atmosfére klesala.

Dioxíny a furány

Tieto zlúčeniny vznikajú pri spaľovacích procesoch, pri ktorých sa vyskytuje chlór, ktoré sú veľmi zdraviu škodlivé. Môžu byť generované tak prírodnými procesmi, ako aj ľudskou činnosťou (napríklad: priemyselná činnosť a spaľovanie odpadu).

Jedným z hlavných zdrojov tvorby týchto znečisťujúcich látok je spaľovanie pevného odpadu. V tomto zmysle je masívna prítomnosť plastov a syntetických vlákien v modernom odpade obzvlášť vážna.

-Materiálne častice (PM)

pôvod

Častice materiálu pochádzajú z rôznych zdrojov, ako sú spaľovacie motory, tuhé palivo a dym zo spaľovania palív. Medzi ďalšie zdroje patrí ťažba, zlievárne, textilný priemysel a spaľovanie odpadu.

Rovnako môžu byť generované z prírodných udalostí, ako sú piesočné búrky a sopečné erupcie.

klasifikácia

Na klasifikáciu znečisťujúcich častíc sa používa veľkosť, z ktorej máme PM10, tie, ktorých priemer sa rovná alebo je menší ako 10 μm (0,01 mm). PM2,5 sú „jemné častice“ (priemer 2,5 μm alebo menej) a „ultrajemné častice“ alebo PMO.1 majú priemer 0,1 μm alebo menej.

Efekty úpravy

Jemné a ultrajemné častice prenikajú hlboko do pľúc a spôsobujú vážne zápalové poruchy. PM0.1 sa môže dostať do krvného obehu a spôsobiť intravaskulárnu koaguláciu, anémiu alebo dokonca leukémiu.

Údaje o znečistení ovzdušia v Mexiku, Kolumbii, Venezuele, Peru, Argentíne

Znečistenie ovzdušia v Mexico City (Mexiko). Zdroj: Lidia Lopez

Podľa Svetovej správy o kvalite ovzdušia (2018) predstavuje Latinská Amerika v mestských oblastiach mierne úrovne znečistenia ovzdušia v koncentrácii PM2,5 (μg / m³).

Mierna úroveň znamená, že citliví jedinci by sa mali vyhýbať vonkajšej aktivite, pretože môžu mať príznaky dýchania.

Mexiko

Mexiko je jednou z 10 krajín, ktoré do atmosféry vypúšťajú najvyššie množstvo skleníkových plynov. V roku 1992 bolo Mexico City považované za mesto s najvyšším znečistením ovzdušia na svete.

Medzi príčiny tohto vysokého znečistenia patrí fyziografia a klíma mesta spojená s vysokou automobilovou dopravou a priemyselnou činnosťou. V rokoch 2002 a 2005 WHO vyhlásila Mexico City za druhé v koncentráciách oxidu dusičitého.

Krajina však vynaložila veľké úsilie na zníženie tohto znečistenia a jeho ukazovatele sa zlepšovali. Za rok 2018 to bol tretí v Latinskej Amerike s najhoršou kvalitou ovzdušia (na miernej úrovni), ktorý prekonal Santiago de Chile a Lima.

Mexiko je v súčasnosti na 33 svetových správach o kvalite ovzdušia, ktoré zahŕňajú 73 krajín. Tento index je založený na koncentráciách PM2,5 (μg / m³) prítomných vo vzduchu v rôznych regiónoch sveta.

Na druhej strane sa radí na tretie miesto medzi najviac znečistené ovzdušie v Latinskej Amerike. Okrem toho päť miest v tejto krajine patrí medzi 15 s najvyššou úrovňou znečistenia ovzdušia v regióne.

Kolumbia

Hlavnou príčinou znečistenia ovzdušia v tejto krajine je spaľovanie fosílnych palív. Vo svetovej správe o kvalite ovzdušia (2018) sa Kolumbia umiestnila na 50. mieste a v Latinskej Amerike je piata v koncentráciách PM2,5 (μg / m3).

Vo všeobecnosti zostávajú hladiny oxidov dusíka a síry v prípustnom rozmedzí. Pokiaľ ide o prízemný ozón, prekračuje kritické úrovne v mestských oblastiach.

Venezuela

Bolo zdôraznené, že znečistenie ovzdušia v hlavných mestských centrách krajiny sa zvýšilo v dôsledku automobilovej dopravy. Na druhej strane v ropnom a petrochemickom priemysle plány preventívnej údržby nefungujú, čo spôsobuje vážne problémy so znečistením.

Pokiaľ ide o koncentráciu celkových suspendovaných častíc (PTS), v roku 2008 dosiahli v mestských oblastiach 35 µg / m3. Na druhej strane PM10 v roku 2009 dosiahol 37 µg / m3 a do roku 2010 prekročil 50 µg / m3.

peru

Ako sa uvádza vo svetovej správe o kvalite ovzdušia (2018), Peru je krajina s najvyšším znečistením ovzdušia v Latinskej Amerike a 14. na svete.

V Lime sú úrovne oxidu siričitého a dusíka, ako aj suspendovaných častíc, vyššie ako hodnoty povolené WHO. Hlavnou príčinou tohto vysokého znečistenia je automobilová doprava spojená s klimatickými podmienkami oblasti.

Tieto podmienky zaraďujú Limu ako druhé hlavné mesto s najhoršou kvalitou ovzdušia v Latinskej Amerike (na miernej úrovni). V súčasnosti ju prekonáva iba Santiago de Chile.

Argentína

V metropolitnej oblasti Buenos Aires je hlavným problémom automobilová doprava, ktorá vytvára kritické úrovne PM2,5 a oxidu uhoľnatého (CO). V oblasti Bahía Blanca sú v blízkosti petrochemického pólu prítomné vysoké hladiny SO2, NOx a NH3.

V meste Mendoza sa v zime vyskytujú tepelné inverzné udalosti s vysokou hladinou ozónu (O3) na povrchu.

riešenie

Povedomie

Kľúčovým prvkom je zvyšovanie informovanosti občanov o závažnosti problému znečistenia ovzdušia, jeho príčinách a dôsledkoch. Umožní to potrebný tlak, aby sa občania mohli venovať tomuto problému.

Vo väčšine prípadov ľudia nesúvisia so zdravotnými problémami s kvalitou vzduchu, ktorý dýchajú.

Legislatívne kroky

Posilniť medzinárodné dohovory a dohody zamerané na zníženie emisií skleníkových plynov, napríklad Kjótsky protokol. V súčasnosti veľa krajín, ktoré podpísali dohodu, nedosiahlo navrhované ciele.

Na druhej strane niekoľko industrializovaných krajín s vysokými emisiami skleníkových plynov (USA, Rusko a Kanada) túto medzinárodnú dohodu neriadi. Na riešenie tohto vážneho problému je preto potrebný väčší medzinárodný tlak.

Technologické aplikácie

Nakladanie s odpadmi

Je potrebné zamerať problém odpadu na základe troch R ekológie (zníženie, opätovné použitie a recyklácia). V opačnom prípade budú emisie plynov a častíc do ovzdušia narastajúcim problémom.

Účinnosť priemyselných procesov a využívanie čistých zdrojov energie

Priemyselné procesy musia dosiahnuť úroveň technologickej účinnosti, ktorá umožňuje zníženie emisií plynov a častíc do atmosféry.

Podobne je spaľovanie fosílnych palív jedným z hlavných zdrojov znečisťujúcich plynov a častíc. Preto by sa malo podporovať využívanie čistých energií, ako sú vodné, solárne a geotermálne energie.

doprava

Jednou z hlavných príčin znečistenia ovzdušia vo veľkých mestských centrách je automobilová doprava. Preto by sa malo presadzovať vykonávanie neznečisťujúcich verejných dopravných prostriedkov, aby sa tento problém znížil.

Lesy ako uhlie

Aby sa zaručilo zvýšenie záchytov uhlíka, je potrebné chrániť lesy a zalesňovať nové oblasti. Na druhej strane stimulácia rozvoja zelených miest prispieva k zníženiu environmentálneho CO2.

V tomto zmysle by sa malo vziať do úvahy, že 1 000 kg dreva zodpovedá asi 400 až 500 kg pevného uhlíka.

Referencie

1. Bambill E, Montero C, Bukosky M, Amado L a Pérez D (2017). Ukazovatele kvality ovzdušia v diagnostike udržateľnosti mesta Bahía Blanca. PROIMCA - PRODECA. 10 s.
2. Carmona JC, Bolívar DM a Giraldo LA (2005). Metánový plyn v živočíšnej výrobe a alternatívy na meranie jeho emisií a zníženie jeho vplyvu na životné prostredie a výrobu. Colombian Journal of Livestock Sciences 18: 49-63.
3. Úrad ombudsmana Peruánskej republiky (s / f). Kvalita ovzdušia v Lime a jej vplyv na zdravie a život obyvateľov. Správa ombudsmana č. 116. 82 s.
4. Elsom DM (1992). Znečistenie atmosféry: globálny problém. Blackwell, Oxford, Spojené kráľovstvo. 434 s.
5. IDEAM (Ústav hydrológie, meteorológie a environmentálnych štúdií) (2012). Správa o stave kvality ovzdušia v Kolumbii 2007 - 2010. Ministerstvo životného prostredia a trvalo udržateľného rozvoja. Bogota DC 311 s.
6. IQAir 2018 Svetová správa o kvalite ovzdušia podľa regiónu a mesta PM2,5. 21 s.
7. INE (2011). Bolívarská republika Venezuela: Environmentálne ukazovatele 2010. Národný štatistický inštitút. Bolívijská republika Venezuela. 160 s.
8. Molina MJ a Molina LT (2004). Megacity a znečistenie ovzdušia. Journal of the Air & Waste Management Association 54: 644–680.
9. VITALIS (2013). Environmentálna situácia vo Venezuele 2012. Analýza vnímania sektora. Redaktori a prekladatelia: D. Díaz Martín, Y. Frontado, M. Da Silva, A. Lizaraz, I. Lameda, V. Valera, C. Gómez., E. Monroy, Z. Martinez, J. Apostolic a G. Suárez. , 42 pp. K dispozícii online na: www.vitalis.net. Zobrazené: 8. júla 2019.