Příčiny znečištění ovzduší, důsledky, znečišťující látky

2381
Charles McCarthy
Příčiny znečištění ovzduší, důsledky, znečišťující látky

The znečištění ovzduší Je to zavádění cizích složek do ovzduší nebo změna jeho normálního složení, která je škodlivá pro živé bytosti. Podle definice je každý prvek přítomný v atmosféře, který ovlivňuje lidské zdraví, znečišťující látkou.

Rovnováhu složení atmosféry mohou ovlivnit přírodní a antropické příčiny (lidská činnost). Přirozené příčiny zahrnují emise plynů ze sopečné činnosti, lesních požárů a tání tundry.

Znečištění ovzduší z papírenského průmyslu. Zdroj: Estormiz 08:22, 24. září 2006 (UTC) [Public domain]

Antropické příčiny znečištění ovzduší jsou různé a mohou vytvářet emise znečišťujících plynů. Mezi ně patří průmyslová činnost, automobilová doprava, spalování fosilních paliv a požáry antropického původu..

Znečištění ovzduší má za následek snížení kvality ovzduší, které ovlivňuje dýchání živých organismů. Produkuje také respirační onemocnění u lidí a jiných zvířat a některé znečišťující látky jsou prekurzory kyselých dešťů..

Na druhé straně jsou skleníkové plyny zodpovědné za zvýšení průměrné teploty Země. Fenomén globálního oteplování způsobuje velkou nerovnováhu ve fungování planety.

Země mají různé stupně znečištění ovzduší z různých příčin. V Latinské Americe jsou Mexiko a Peru považovány za země s nejhorší kvalitou ovzduší a Mexico City za město s největšími problémy.

Pro kontrolu znečištění ovzduší je nutné přijmout opatření ke snížení emisí znečišťujících plynů. V tomto smyslu musí být přijata zákonná opatření, která povedou ke snížení emisí plynů do atmosféry..

Rovněž by měla být snížena závislost na fosilních palivech a mělo by se zvýšit používání čistých energií (vodní, solární, větrná, geotermální). Podobně je nutné zastavit odlesňování a provádět programy zalesňování v postižených oblastech..

Rejstřík článků

  • 1 Příčiny
    • 1.1 Emise průmyslových plynů
    • 1.2 Automobilový provoz
    • 1.3 Spalování fosilních paliv
    • 1.4 Lesní požáry
    • 1.5 Zemědělství a chov dobytka
  • 2 důsledky
    • 2.1 Globální oteplování
    • 2.2 Respirační nemoci
    • 2.3 Kyselý déšť
  • 3 Hlavní znečišťující látky
    • 3.1 - plynné
    • 3,2 - Materiálové částice (PM)
  • 4 Údaje o znečištění ovzduší v Mexiku, Kolumbii, Venezuele, Peru, Argentině
    • 4.1 Mexiko
    • 4.2 Kolumbie
    • 4.3 Venezuela
    • 4.4 Peru
    • 4.5 Argentina
  • 5 řešení
    • 5.1 Povědomí
    • 5.2 Legislativní opatření
    • 5.3 Technologické aplikace
  • 6 Reference

Příčiny

Znečištění ovzduší fosilními palivy. Zdroj: Alfred T. Palmer [Public domain]

Znečištění atmosféry může být způsobeno přítomností znečišťujících plynů nebo znečišťujících částic materiálu. Ty mohou být generovány přirozeně nebo lidskou činností.

Přirozenými příčinami jsou hlavně spontánní lesní požáry a rozmrazování tundry, při kterém se uvolňuje CO2. Tyto faktory však nemají zásadní vliv na kvalitu ovzduší..

Lidské činnosti zvláště spojené s průmyslovým rozvojem jsou ty, které produkují nejvyšší emise plynů do atmosféry. Mezi nimi máme:

Emise průmyslových plynů

Průmyslové procesy emitují do atmosféry různé plyny, jako jsou dioxiny generované v papírenském průmyslu. Petrochemický průmysl produkuje mimo jiné CO2, oxidy dusíku a oxidy síry..

Energetický průmysl je ten, který nejvíce přispívá k emisím CO2, SO2 a rtuti v důsledku používání uhlí a plynu jako paliva.

Automobilový provoz

Automobilový provoz je zodpovědný za většinu CO2 přidávaného do atmosféry. Na druhé straně spalování v naftových vozidlech emituje do atmosféry stovky plynných a pevných látek.

Mezi produkovanými plyny jsou oxid uhelnatý a oxid uhličitý, oxid siřičitý, oxidy dusíku, uhlovodíky a jejich deriváty. Kromě toho 90% NO2 v atmosféře pochází ze spalování nafty..

Na druhé straně jsou emitovány částice, jako je elementární uhlík, organické sírany a sírany.

Spalování fosilních paliv

Ropa

Zpracováním oleje na benzín, naftu, maziva, plasty a další vedlejší produkty vznikne velké množství znečišťujících plynů a částic. Mezi uvolňovanými plyny je oxid uhelnatý, oxid siřičitý a 30% CO2, který znečišťuje atmosféru.

Uhlí

V mnoha zemích je uhlí stále nejpoužívanějším topným palivem. Při jeho spalování vzniká velké množství SO2 a rtuť se uvolňuje do atmosféry.

Domácí spalování

Odhaduje se, že spalování v domácnostech je zodpovědné za 12% globálního znečištění jemnými částicemi v životním prostředí (PM2,5).

lesní požáry

Požáry každoročně vypouštějí do atmosféry miliony tun skleníkových plynů a kyselých dešťů. Patří mezi ně oxid uhličitý a oxid uhelnatý, metan a oxidy dusíku..

Na druhou stranu začleňují do prostředí částice různých průměrů, které znečišťují ovzduší a ovlivňují zdraví..

Zemědělství a chov dobytka

Rýže

Systém pěstování rýže produkuje velké množství metanu, který vstupuje do atmosféry. Je to proto, že tato rostlina se pěstuje v bažinách, kde bakterie za anaerobních podmínek rozkládají organickou hmotu a vytvářejí metan..

Odhaduje se, že celosvětové pěstování rýže může přispět až 20% metanu, který je začleněn do atmosféry.

Cukrová třtina

Hospodaření s touto plodinou zahrnuje řízené spalování před sklizní, která se stává zdrojem CO2 a jemných částic do atmosféry..

Hospodářská zvířata přežvýkavců

Přežvýkavci jsou schopni konzumovat vláknitou trávu díky fermentačním procesům prováděným bakteriemi v jejich zažívacím systému. Odhaduje se, že hospodářská zvířata přežvýkavců jsou zodpovědná za přibližně 18% metanu generovaného do atmosféry.

Důsledky

Znečištění ovzduší z automobilové dopravy. Zdroj: Zakysant [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]

Globální oteplování

Sluneční záření proniká do Země atmosférou a část ultrafialového záření je filtrována ozonovou vrstvou ve stratosféře. Když je poškozena ozonová vrstva, vstupuje více ultrafialového záření a Země se více ohřívá.

Podobně, když v atmosféře vznikají podmínky, které brání výstupu tepla, dochází ke globálnímu nárůstu teploty Země..

Takzvané skleníkové plyny (CO2, metan, NO2, SO2 a CFC-11) mohou poškodit ozonovou vrstvu nebo zabránit úniku tepelného záření ze Země. Například CO2 je zodpovědný za 82% nárůstu skleníkového efektu během posledních deseti let.

Globální oteplování způsobuje vážnou nerovnováhu v životním prostředí, jako je ztráta ledovců a polárního ledu, které způsobují zvyšování hladiny moře. Proto se v pobřežních oblastech vyskytují povodně a mění se teplotní režim a oceánské proudy..

Na druhé straně poškození ozonové vrstvy umožňuje, aby na Zemi proniklo více ultrafialového záření. Tento typ záření způsobuje mutace a ovlivňuje zdraví živých bytostí.

Nemoci dýchacích cest

Podle Světové zdravotnické organizace (WHO) žilo do roku 2016 více než 90% světové populace v místech s nízkou kvalitou ovzduší. WHO naznačuje, že znečištění ovzduší je celosvětově příčinou 7 milionů úmrtí ročně.

Mezi nemoci způsobené znečištěním ovzduší patří chronické překážky, rakovina plic, ischemická choroba srdeční a mozkové mrtvice.

Kyselý déšť

Emise CO2, NO2 a SO2 z průmyslových činností, používání topení, lesních požárů a automobilové dopravy jsou propagátory kyselých dešťů. Tyto plyny procházejí v atmosféře oxidačními procesy a nakonec vytvářejí kyseliny, které se mísí s vodní párou a sráží..

Kyselý déšť ovlivňuje přírodní flóru a faunu, plodiny, lidské zdraví a dokonce i budovy.

Hlavní znečišťující látky

-Plynný

Oxid uhelnatý a oxid uhličitý (CO a CO2)

Oxid uhličitý je hlavní dlouhodobý skleníkový plyn v atmosféře. Světová meteorologická organizace poukázala na zvýšení průměrné globální koncentrace CO2.

Odhaduje se, že obsah CO2 na 400,1 ppm v roce 2015 vzrostl na 403,3 ppm v roce 2016 a 405,5 ppm v roce 2017. Úroveň dosažená v tomto loňském roce představuje o 146% více než v předindustriální éře.

Oxidy dusíku (NOx)

Tyto plyny ničí stratosférický ozon a přispívají k tvorbě přízemního ozonu, který vytváří mlhy a podporuje skleníkový efekt. Na druhou stranu při kontaktu s vlhkostí tvoří kyselinu dusičnou, která se vysráží a vytvoří kyselý déšť..

Emise oxidu dusičitého do atmosféry pocházejí z přírodních zdrojů kolem 60% a z antropických zdrojů 40%. Mezi tyto zdroje patří oceány, půdy, spalování biomasy, používání hnojiv a různé průmyslové procesy..

V roce 2017 byla atmosférická koncentrace oxidů N2 329,9 ppm, což představuje 122% její úrovně v předindustriální éře.

Oxid siřičitý (SO2)

Tento plyn je předchůdcem kyselého deště a také generuje částice různých velikostí, které se začleňují do vzduchu. Tyto částice mohou být PM10 (suspendované částice 10 μm nebo méně) a PM2,5 (suspendované částice 2,5 μm nebo méně).

Hlavním zdrojem oxidu siřičitého je spalování fosilních paliv, zejména uhlí..

Troposférický ozon (O3) nebo přízemní ozon

Ozon silně oxiduje a způsobuje vážné poškození lidského zdraví, ostatních zvířat a vegetace (včetně plodin). Navíc přispívá ke skleníkovému efektu, protože vytváří husté mlhy..

Akumulace ozonu v troposféře je způsobena fotochemickými reakcemi, ke kterým dochází v přítomnosti znečišťujících plynů. Tyto plyny jsou generovány hlavně automobilovou dopravou a průmyslem.

Metan

Metan (CH4) je druhým nejdůležitějším skleníkovým plynem s dlouhým poločasem rozpadu. Odhaduje se, že jeho příspěvek k vytváření tohoto stavu prostředí je přibližně 17%.

Předpokládá se, že přibližně 40% metanu přítomného v atmosféře pochází z přírodních zdrojů. Lidských činností (pěstování rýže, hospodářská zvířata přežvýkavců, skládky odpadu, fosilní paliva) je odpovědných za dalších 60%.

Atmosférický CH4 dosáhl v roce 2017 maxima 1 859 ppm, takže je v současné době 257% své předindustriální úrovně.

Těkavé organické sloučeniny (VOC)

Těkavé organické sloučeniny jsou chemické látky, které obsahují uhlík a které při reakci s oxidy dusíku tvoří O3. Některé příklady VOC jsou benzen, formaldehyd a rozpouštědla, jako je například toluen a xylen..

CFC-11

CFC-11 (trichlorfluormethan) je silný skleníkový plyn, který poškozuje stratosférický ozon a je regulován Montrealským protokolem. Od podpisu uvedeného protokolu na ochranu ozonové vrstvy bylo možné snížit emise CFC-11.

V posledních letech však některé země, jako je Čína, zvýšily produkci tohoto plynu. Míra redukce CFC-11 v atmosféře proto klesá.

Dioxiny a furany

Tyto sloučeniny jsou generovány spalovacími procesy, které zahrnují chlór, což jsou velmi nebezpečné znečišťující látky pro zdraví. Mohou být generovány jak přírodními procesy, tak antropickou aktivitou (například: průmyslová aktivita a spalování odpadků).

Jedním z hlavních zdrojů vzniku těchto znečišťujících látek je spalování pevného odpadu. V tomto smyslu je obzvláště závažná přítomnost plastů a syntetických vláken v moderních odpadcích..

-Částice (PM)

Zdroj

Částice materiálu pocházejí z různých zdrojů, jako jsou spalovací motory, tuhá paliva a kouř ze spalování paliva. Mezi další zdroje patří těžba, slévárny, textilní průmysl a spalování odpadu..

Podobně mohou být generovány z přírodních událostí, jako jsou písečné bouře a sopečné erupce..

Klasifikace

Pro klasifikaci znečišťujících částic se používá velikost, mezi nimiž máme PM10, jejichž průměr je roven nebo menší než 10 μm (0,01 mm). PM2,5 jsou „jemné částice“ (průměr 2,5 µm nebo méně) a „ultrajemné částice“ nebo PM0,1 mají průměr 0,1 µm nebo méně.

Efekty upravit

Jemné a ultrajemné částice pronikají hluboko do plic a způsobují vážné zánětlivé poruchy. PM0.1 může vstoupit do krevního oběhu a způsobit intravaskulární koagulaci, anémii nebo dokonce leukémii.

Údaje o znečištění ovzduší v Mexiku, Kolumbii, Venezuele, Peru, Argentině

Znečištění ovzduší v Mexico City (Mexiko). Zdroj: Lidia Lopez [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

Podle něj Světová zpráva o kvalitě ovzduší (2018) Latinská Amerika představuje mírné úrovně znečištění ovzduší v koncentraci PM2,5 (μg / m³) ve svých městských oblastech.

Střední úroveň znamená, že citliví jedinci by se měli vyvarovat venkovních aktivit, protože by se u nich mohly objevit respirační příznaky..

Mexiko

Mexiko je jednou z 10 zemí, které do atmosféry vypouštějí nejvyšší množství skleníkových plynů. V průběhu roku 1992 bylo Mexico City považováno za město s největším znečištěním ovzduší na světě.

Mezi příčiny tohoto vysokého znečištění patří fyziografie a klima města v kombinaci s vysokou automobilovou dopravou a průmyslovou činností. V letech 2002 a 2005 WHO vyhlásila Mexico City za druhé v koncentracích oxidu dusičitého.

Země však vyvinula velké úsilí ke snížení tohoto znečištění a její ukazatele se zlepšovaly. Pro rok 2018 to bylo třetí v Latinské Americe s nejhorší kvalitou ovzduší (na mírné úrovni), překonané Santiagem de Chile a Limou.

V současné době je Mexiko na seznamu 33 Světová zpráva o kvalitě ovzduší což zahrnuje 73 zemí. Tento index je založen na koncentracích PM2,5 (μg / m³) přítomných ve vzduchu v různých oblastech světa..

Na druhé straně je na třetím místě mezi zeměmi s nejvíce znečištěným ovzduším v Latinské Americe. Kromě toho pět měst v této zemi patří mezi 15 s nejvyšší úrovní znečištění ovzduší v regionu..

Kolumbie

Hlavní příčinou znečištění ovzduší v této zemi je spalování fosilních paliv. Kolumbie je na pozici 50 Světová zpráva o kvalitě ovzduší (2018) a v koncentracích PM2,5 (μg / m³) je v Latinské Americe na pátém místě.

Obecně zůstávají hladiny oxidů dusíku a síry v přípustném rozmezí. Přízemní ozon sám o sobě překračuje kritické úrovně v městských oblastech.

Venezuela

Bylo zdůrazněno, že znečištění ovzduší v hlavních městských centrech země vzrostlo v důsledku automobilové dopravy. Na druhé straně v ropném a petrochemickém průmyslu plány preventivní údržby nefungují a způsobují vážné problémy se znečištěním.

V poměru ke koncentraci celkových suspendovaných částic (PTS) v roce 2008 dosáhly v městských oblastech 35 µg / m3. Na druhé straně PM10 v roce 2009 dosáhl 37 µg / m3 a do roku 2010 překročil 50 µg / m3.

Peru

Jak je uvedeno v Světová zpráva o kvalitě ovzduší (2018) Peru je země s nejvyšším znečištěním ovzduší v Latinské Americe a 14. na světě.

V Limě jsou hladiny oxidu siřičitého a dusíku i suspendované částice vyšší než úrovně povolené WHO. Hlavní příčinou tohoto vysokého znečištění je automobilová doprava v kombinaci s klimatickými podmínkami oblasti..

Tyto podmínky řadí Limu jako druhé hlavní město s nejhorší kvalitou ovzduší v Latinské Americe (na střední úrovni). V současné době ji překonává pouze Santiago de Chile.

Argentina

V metropolitní oblasti Buenos Aires je hlavním problémem provoz motorových vozidel, který generuje kritické úrovně PM2,5 a oxidu uhelnatého (CO). V oblasti Bahía Blanca jsou v blízkosti petrochemického pólu vysoké hladiny SO2, NOx a NH3.

Ve městě Mendoza dochází v zimě k tepelným inverzním jevům s vysokou hladinou ozonu (O3) na povrchu.

Řešení

Povědomí

Klíčovým prvkem je zvýšení povědomí veřejnosti o závažnosti problému znečištění ovzduší, jeho příčinách a důsledcích. To umožní nezbytný tlak vyžadovat od občanů pozornost problému.

Ve většině případů lidé nemají zdravotní problémy spojené s kvalitou vzduchu, který dýchají.

Legislativní opatření

Posílit mezinárodní úmluvy a dohody zaměřené na snižování emisí skleníkových plynů, jako je Kjótský protokol. V současné době mnoho zemí, které dohodu podepsaly, nedosáhlo navrhovaných cílů..

Na druhé straně několik průmyslových zemí s vysokými emisemi skleníkových plynů (USA, Rusko a Kanada) tuto mezinárodní dohodu nedodržuje. Proto je k řešení tohoto závažného problému nezbytný větší mezinárodní tlak.

Technologické aplikace

Nakládání s odpady

Je nutné zaměřit problém odpadu na základě tří R ekologie (snížení, opětovné použití a recyklace). Jinak budou emise plynů a částic do atmosféry rostoucím problémem..

Efektivita průmyslových procesů a využívání zdrojů čisté energie

Průmyslové procesy musí dosáhnout takové úrovně technologické účinnosti, která umožní snížit emise plynů a částic do atmosféry.

Stejně tak je spalování fosilních paliv jedním z hlavních zdrojů znečišťujících plynů a částic. Proto by mělo být podporováno využívání čistých energií, jako jsou vodní, sluneční a geotermální energie..

Doprava

Jednou z hlavních příčin znečištění ovzduší ve velkých městských centrech je automobilová doprava. Proto by mělo být podporováno zavádění neznečišťujících veřejných dopravních prostředků, aby se problém snížil..

Lesy jako uhlíkový dřez

K zajištění nárůstu propadů uhlíku je nutné chránit lesy a zalesňovat nové oblasti. Na druhé straně stimulace rozvoje zelených měst přispívá ke snižování emisí CO2 v životním prostředí.

V tomto smyslu je třeba vzít v úvahu, že 1 000 kg dřeva odpovídá přibližně 400 až 500 kg fixního uhlíku..

Reference

1. Bambill E, Montero C, Bukosky M, Amado L a Pérez D (2017). Ukazatele kvality ovzduší v diagnostice udržitelnosti města Bahía Blanca. PROIMCA - PRODECA. 10 str.
2. Carmona JC, Bolívar DM a Giraldo LA (2005). Metanový plyn v živočišné výrobě a alternativy k měření jeho emisí a snížení jeho dopadu na životní prostředí a produkci. Colombian Journal of Livestock Sciences 18: 49-63.
3. Kancelář veřejného ochránce práv Peruánské republiky (s / f). Kvalita ovzduší v Limě a její dopad na zdraví a život jejích obyvatel. Zpráva veřejného ochránce práv č. 116. 82 s.
4. Elsom DM (1992). Znečištění atmosféry: globální problém. Blackwell, Oxford, Velká Británie. 434 s.
5. IDEAM (Ústav hydrologie, meteorologie a environmentálních studií) (2012). Zpráva o stavu kvality ovzduší v Kolumbii 2007–2010. Ministerstvo životního prostředí a udržitelného rozvoje. Bogota D.C. 311 s.
6. IQAir 2018 Hodnocení kvality ovzduší ve světě podle regionů a měst PM2,5. 21 s.
7. INE (2011). Bolívarovská republika Venezuela: Ukazatele životního prostředí 2010. Národní statistický úřad. Bolívarovská republika Venezuela. 160 s.
8. Molina MJ a Molina LT (2004). Megacities a znečištění atmosféry. Journal of the Air & Waste Management Association 54: 644-680.
9. VITALIS (2013). Environmentální situace Venezuely 2012. Analýza vnímání sektoru. Redaktoři a překladatelé: 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 stran Dostupné online na: www.vitalis.net. Zobrazeno: 8. července 2019.


Zatím žádné komentáře