Text/HTML

Vzdělávání pro základní a střední školy
zaměřené na rozvoj dovedností šetrných
k životnímu prostředí

Ovzduší

             Ozónová vrstva
           Znečišťující látky
                       Oxidy S, N, C
                       Tuhé znečišťující látky
                       Těžké kovy
                       Těkavé organické látky
                       Amoniak
                       Metan
                       Polycyklické aromatické uhlovodíky
                       Dioxiny
                       Perzistentní organické polutanty
                       Ozón
                       Smog
              Znečištění ovzduší v ČR
                      Doprava
                      Průmysl
                      Zemědělství
                      Přírodní zdroj CO2
                      Lokální topeniště
            Klimatické jevy
                       Vítr
                       Hurikán
                       Tornádo
                       Mraky
                       Bouřky
               Vzduch, voda, zemská kůra
            Podnebí na Karlovarsku

 

Úvod

„Člověk vydrží bez jídla 3 týdny, bez vody 3 dny, ale bez vzduchu jen 3 minuty.“

Vzduch je jednou ze zásadních složek nezbytných pro existenci života na Zemi. Když řekneme vzduch, máme většinou na mysli kyslík, který je jen jednou ze složek dýchatelné atmosféry. Atmosféra, tedy plynný obal Země, je dějištěm mnoha přírodních jevů a má také své důležité vlastnosti. Mezi ty základní patří její složení, teplota a tlak.

Zpět

Vývoj atmosféry

Před asi 4,6 miliardami let v době vzniku Země byla planeta jen žhavou koulí s vodíkovou atmosférou. Její teplota dosahovala až 5000°C. S ochlazováním zemského povrchu se z nitra uvolňovaly horké plyny, které postupně vytlačily vodík a vytvořily novou atmosféru. Později v důsledku neustálých sopečných erupcí, vznikla atmosféra složená převážně z oxidu uhličitého, dusíku a sirných plynů. Neobsahovala žádný volný kyslík, ale obsahovala vodní páru, a jak se s ochlazováním planety ochlazovala i atmosféra, pára se srážela a před 3,8 miliardami let vytvořila první oceány. Následně už mohly vznikat fotosyntetizující organismy, které z oxidu uhličitého, jehož byl dostatek, stavěly svá rostlinná pletiva. Jak přibývala jejich biomasa, klesal obsah oxidu uhličitého v atmosféře. Zároveň se zvyšoval obsah kyslíku, který rostliny produkují jako vedlejší produkt fotosyntézy. Toto okysličení zemské atmosféry se pravděpodobně odehrálo již koncem proterozoika, což je období, které předcházelo prvohorám. Dostatek kyslíku ve vzduchu tak umožnil vývoj živočichů.

Obr. 1: Vývoj složení zemské atmosféry

Vývoj zemské atmosféry: křivky v grafu znázorňují průběh koncentrací vybraných plynů v období od 4,56 mld let po dnešek (důležitá slovíčka: abundance-množství/hojnost, temperature-teplota, water-voda, steam atm.-horké páry, impacts-srážky s vesmírnými tělesy, other reduced gases-další redukované plyny, ice ages-doby ledové)

Převzato z http://www.astro.wisc.edu/ (ukázka vývoje složení atmosféry od doby před 4,56 mld let) po dnešek)

 

Obr. 2: sopečná činnost – významný zdroj plynů v rané zemské atmosféře

Obr. 2: Sopečná činnost – významný zdroj plynů v rané atmosféře

Převzato z http://myweb.cwpost.liu.edu/vdivener/notes/atmos_evoln.htm

 

 Jak se kyslík postupně hromadil v atmosféře, byl v jejích svrchních vrstvách vystaven UV zářením, což mělo za následek vznik ozónové vrstvy. Tento proces zase umožnil organismům osídlit souš, kterou do té doby nebylo možno trvale osídlit kvůli nebezpečnému UV záření.

Zdroje: http://www.astro.wisc.edu/

 http://myweb.cwpost.liu.edu/vdivener/notes/atmos_evoln.htm

 Zpět

Složení zemské atmosféry

Současné složení suché zemské atmosféry je:

Dusík (N2) - 78%                 kyslík (O2) - 21%                     oxid uhličitý (CO2) - 0,038%

 

 

 
                                                                                            

Voda (vodní pára - H2O) je
podle podmínek zasoupena 0-4 %.

 

Zbývající část (méně než 1 %) tvoří především argon, dále pak ostatní vzácné plyny (He, Ne, Kr), vodík, metan, oxidy síry a dusíku a další (viz tabulka).

Tab. 1: Složení zemské atmosféry



Látka

Zastoupení v %

Dusík (N2)

78.08

Kyslík (O2)

20.95

Argon (Ar)

0.93

Oxid uhličitý (CO2)

0.03

Neon (Ne)

18.18 x10-4

Helium (He)

5.25 x10-4

Metan (CH4)

2 x10-4

Krypton (Kr)

1.14 x10-4

Oxid dusný (N2O)

0.5 x10-4

Vodík (H2)

0.5 x10-4

Xenon (Xe)

0.087 x10-4

Ozon (O3)

0-0.07 x10-4

Oxid siřičitý (SO2)

0-1 x10-4

Oxid dusičitý (NO2)

0-0.02 x10-4

Jód (I2)

stopové množství

Chlorid sodný (NaCl)

stopové množství

Čpavek (NH3)

stopové množství

Oxid uhelnatý (CO)

stopové množství

Zdroj: http://www.euromarina.cz/pocasi/meteorologie/atmosfera.htm

 
 

 

Dalo by se říct, že všechny složky atmosféry, kromě netečných vzácných plynů a znečišťujících látek, jsou pro nás životně důležité. Kyslík je nezbytný pro energetický metabolismus téměř všech organismů. Jde však zároveň o agresivní toxickou sloučeninu. Pokud by ho bylo v atmosféře příliš, otrávili bychom se, nemluvě o tom, že by na Zemi panovala poněkud výbušná atmosféra. Pokud by ho bylo málo, nebyla by většina organismů schopná vyprodukovat dostatek energie a udusila by se. Pokud mluvíme v souvislosti s produkcí kyslíku o „plicích planety“, je důležité si uvědomit, že většinu kyslíku vyprodukují díky své rozloze světové oceány. Fakticky jde o fytoplankton, tedy řasy a sinice. Takzvané „zelené plíce planety“ jsou pak díky své rozloze a produkci především tropické deštné pralesy. Oxid uhličitý má v atmosféře poměrně malé zastoupení. Přesto ho pozemská atmosféra obsahuje asi 1,9 biliónů tun (1900 miliard). Kromě toho, že je přímou složkou potravního řetězce, jakožto základní surovina pro vznik sacharidů v rostlinných pletivech, je také jedním z důležitých médií pro ohřívání celé atmosféry. Poměrně více je v atmosféře vody, v podobě vzdušné vlhkosti, která je velmi důležitá pro existenci života a hraje také významnou roli při ohřívání atmosféry. Dusíku je v atmosféře nejvíc. Jedná se o dvou atomární molekulu, kde jsou k sobě atomy dusíku vázané velmi silně a nereagují proto za běžných podmínek s ostatními složkami, ani s velmi reaktivním kyslíkem.

Zdroj:  http://www.zschemie.euweb.cz/dusik/dusik2.html

http://www.ozonegreenheartland.com/

http://astrollogie.net/soustava/zeme.html

http://www.euromarina.cz/pocasi/meteorologie/atmosfera.htm

 

Struktura atmosféry

Zdroj: Petr Skřehot – Atmosférické optické jevy, Meteorologická operativní rada (www.astronomie.cz/download/atmosfericke-opticke-jevy.pdf)

 
Naše atmosféra se skládá z několika vrstev, které mají odlišné vlastnosti. V první vrstvě, která se nazývá troposféra, se nachází biosféra a odehrává se zde většina klimatických jevů utvářejících počasí. Tato vrstva dosahuje do výšky 18 km. Nad ní je ve výšce 18-50 km stratosféra. V její spodní vrstvě, zhruba mezi 15 a 30 km, se nachází ozonová vrstva, která pohlcuje UV záření. Ve výšce 50-80 km je mezosféra, řídká atmosféra, kde teplota náhle klesá na -93°C. Následující vrstva je termosféra. Rozprostírá se od výšky 80 až do 500 km. Do výše 200 km je složená převážně z molekul dusíku. Nad touto výškou převládá kyslík a teplota vzrůstá až na 1650°C. Svrchní část termosféry se nazývá ionosféra, jejíž vrstvy ionizovaného helia, kyslíku a dusíku odrážejí rádiové vlny zpět na Zemi, což je důležité pro dálkovou komunikaci. Exosféra, vnější hranice atmosféry, se nalézá ve výšce 500-2000 km nad zemí. Až do této výšky byly vytlačeny vodík a helium, dva nejlehčí prvky, které tvoří hlavní složku exosféry.

Obr. 3: Struktura zemské atmosféry

Díky přítomnosti „skleníkových plynů“, mezi něž patří oxid uhličitý, metan nebo oxidy dusíku a vodní páry, je atmosféra schopná zachytit část tepelného záření odraženého od zemského povrchu. Tímto způsobem se atmosféra ohřívá v noci a omezují se tak výkyvy teplot, které by jinak znemožnily existenci života v dnešní podobě.

Masa vzduchu, která obklopuje Zemi je k ní poutána gravitační silou. Tři čtvrtiny hmoty celé atmosféry jsou soustředěné zhruba do výše Mount Everestu a ve výšce 16 km dosahuje hustota vzduchu jedné desetiny hustoty u mořské hladiny. Právě gravitace a hmotnost atmosféry vytváří tlak. Proto je atmosférický tlak nejvyšší nad hladinou moře, kde je i největší masa vzduchu. Tlak vzduchu je závislý na nadmořské výšce, na velikosti tíhového zrychlení, na mocnosti, teplotě a hustotě atmosféry v daném místě. Celá atmosféra je dynamický systém, a tak tlak neustále kolísá. Z důvodu snazšího porovnávání výsledků různých měření barometrického tlaku byl zaveden tzv. normální tlak vzduchu (normální atmosférický tlak), který je 101325 Pa (Pascal).

Zdroj:  Petr Skřehot – Atmosférické optické jevy, Meteorologická operativní rada

http://astrollogie.net/soustava/zeme.html

http://knc.czu.cz/~vachm/che_pro/o_at_hist.html

Zpět

           

Ozonosféra = Ozonová vrstva

Mimořádně významnou roli pro pozemský život hraje ozonová vrstva atmosféry, která chrání planetu před ultrafialovým slunečním zářením. Je to část stratosféry ve výšce 25 – 35 km nad zemským povrchem, v níž se nachází značně zvýšený poměr ozonu vůči běžnému dvouatomovému kyslíku. Tato vrstva o vyšších koncentracích ozónu v rozsahu 2 až 8 ppm zachycuje většinu ultrafialového záření (UV-B) přicházejícího ze Slunce. Kdyby se veškerý ozón ve stratosféře stlačil při tlaku cca 1000 hPa (1 atmosféra), vytvořil by vrstvu tenkou 3,5 mm (t.j 350 Dobsonových jednotek).

Zpět

 

 

„Zelené plíce“ nejsou jen oceány a tropické lesy

Les je jeden z nejdůležitějších filtrů vzduchu. Kromě toho, že stromy svými listy a jehlicemi ze vzduchu odčerpávají oxid uhličitý a produkují kyslík, zachycují i prachové částečky a částečně i ostatní znečišťující látky, čímž dochází k čištění vzduchu. Důležitou funkcí lesa je také zvlhčování a ochlazování klimatu. Výpar vody pomocí průduchů má totiž klimatizační efekt. Stromy s ohledem na své velké rozměry mají rovněž poměrně intenzivní metabolismus. Např. průměrně vzrostlý stoletý solitérní strom za jeden letní den vyprodukuje při fotosyntéze asi 1000 litrů kyslíku (člověk za stejné období spotřebuje při dýchání asi 300 litrů). Tentýž strom odpaří za den přes 100 litrů vody, což odpovídá energii asi 70 kWh, která se  spotřebuje na výpar vodní páry namísto ohřátí zemského povrchu. Listnaté stromy takto fungují pouze během vegetačního období, kdy mají listy, zatímco neopadavé jehličnany tuto funkci plní nepřetržitě, i když méně intenzivně v zimním období.

Dle údajů ČSÚ je podíl lesní půdy v Karlovarském 43,8 %. Jedná se o 2. nejlesnatější kraj ČR. Je to způsobeno nepříliš velkou rozlohou kraje a pásmem hraničních lesů. Rozloha zemědělské půdy (1 246 km2) je jako v jediném kraji ČR menší než rozloha lesních pozemků.

Zdroj: http://www.czso.cz/csu/redakce.nsf/i/lesnatost podil lesni porostni pudy na celkove rozloze kraje 2004

http://www.uhul.cz/zelenazprava

Obr. 4: Lesnatost jednotlivých krajů ČR



 

 
Zpět

Znečištění ovzduší

Atmosféra obsahuje, kromě základních plynných složek i určité látky, které do čisté atmosféry nepatří, pak mluvíme o znečištění ovzduší. Pokud jsou koncentrace suspendovaných částic ve vzduchu příliš vysoké, působí negativně na zdraví a podle jejich fyzikálních vlastností a chemického složení, způsobují třeba dýchací či srdeční potíže nebo rakovinu. Souhrnně lze znečišťující látky označit pojmem polutanty. Vnášení jedné nebo více znečišťujících látek do životního prostředí nazýváme emise. Jako imise označujeme znečištění ovzduší vyjádřené hmotnostní koncentrací znečišťující látky nebo stanovené skupiny znečišťujících látek např. v dýchací zóně člověka. Vlivem povětrnostních podmínek může být znečištění transportováno na poměrně velké vzdálenosti. Během transportu znečišťujících látek dochází k jejich fyzikálním i chemickým změnám interakcí těchto látek s ovzduším nebo i mezi sebou. Celému procesu transportu a přeměn říká transmise. Pro řízení a omezování znečištění ovzduší platí v České republice poměrně obsáhlá legislativa, jejím základem je zákon o ochraně ovzduší, který stanovuje mimo jiné mezní hodnoty pro vypouštění emisí vybraných látek a přípustnou úroveň znečištění ovzduší (imisní limity).  Aktuální informace o znečišťování i znečištění ovzduší v jednotlivých krajích, se můžeme dozvědět např. zde.

Zpět

            Znečišťující látky

Mezi látky znečišťující ovzduší patří kromě spalin a tuhých znečišťujících látek (TZL) také těkavé organické látky (ředidla a rozpouštědla), amoniak (čpavek), metan, plynné sloučeniny fluoru a chlóru, přízemní ozón a řada dalších.

V roce 2003 v rámci projektu Evropské komise Clear Air For Europe provedla holandská Agentura pro hodnocení životního prostředí porovnání čistoty ovzduší asi 30 velkých evropských měst a z hlediska znečištění ovzduší prachem vyhodnotila jako nejhorší situaci v Praze, Turíně Římě nebo v Barceloně. Naopak nejlepší situace byla ve Stockholmu, Helsinkách, Birminghamu nebo v Paříži.

 

Zdroj:  http://www.vupp.cz/czvupp/departments/odd350/05sNarizenVl35202.pdf

http://www.blisty.cz/art/28008.html
Zpět

                        Oxidy S, N, C

K nejvíce sledovaným látkám patří emise oxidů síry, dusíku a uhlíku, které vznikají při spalovacích procesech. Jedno z největší zatížení ovzduší jako složky životního prostředí působí spalování fosilních paliv, která se využívají ve velkém v energetice (uhlí, plyn), průmyslu a v dopravě (ropa a produkty z ní). Takto vzniká většina množství výše uvedené oxidů, t.j. oxidu siřičitého (SO2), oxidu uhličité (CO2), oxidu uhelnatého (CO) a oxidů dusíku (NOX) i dalších látek. Oxid uhelnatý (CO) je produktem především nedokonalého spalování při nedostatku kyslíku, který vzniká mimo jiné i v lokálních topeništích (kamnech a kotlích ústředního topení v domácnostech). Tento plyn je nebezpečný tím, že se v krvi váže silně na hemoglobin a neumožní tím vazbu s kyslíkem ani oxidem uhličitým a blokuje tak dýchací proces v těle.

Zpět

Tuhé znečišťující látky (prach)

Pevné částice znečišťující ovzduší (TZL) se do ovzduší dostávají celou škálou procesů od spalování fosilních paliv, přes těžbu nerostů, stavebnictví a výrobu stavebních hmot a další různé technologické procesy až po otěry pneumatik dopravních prostředků či brzdných systémů vozidel. Limitní koncentrace TZL ve vzduchu pro jednotlivá zařízení se udává 50 mg/m3, v zařízeních na tuhá paliva o výkonu > 50 MW je to 100 mg/m3. Překročení tohoto limitu je v ČR tolerováno max. 35 dní v roce. Na některých místech ČR jako je Ostravsko, je limit překračován i více než 100 dní v roce. Chemické složení částic, jak již bylo uvedeno je rozhodující pro jeho negativní účinky na zdraví. Na jemné částice jsou vázány těžké kovy, polycyklické aromatické uhlovodíky, z nichž řada je pro člověka skutečně toxických.

Zpět

                        Těžké kovy

Je jejich celá řada a jsou většinou vázány na prachové částice. Pro arsén-As, kadmium-Cd, Nikl-Ni a Olovo-Pb jsou legislativou ČR stanoveny imisní limity.

Olovo patří zcela jasně mezi toxické prvky. Toxicita olova je zvláště významná pro dětský organismus. Trvalá expozice dětského organismu i nízkými dávkami olova je příčinou zpomalení duševního vývoje a nepříznivých změn v chování. Těžké kovy jako olovo jsou schopné v atmosféře putovat na velké vzdálenosti, kontaminují půdu i tisíce kilometrů daleko od zdroje znečištěn. Díky drastickému omezení obsahu olova v autobenzínech se v Evropě významně podařilo zmenšit rozsah oblastí kriticky zatížených olovem. Zatímco v roce 1990 bylo ohroženo přes 70 % sledovaných ekosystémů, v roce 2000 to bylo již jen 8 %.

Nikl patří mezi několik málo prvků, jejichž vliv na zdravotní stav lidského organizmu je jednoznačně negativní. Při velkých anebo pravidelně zvýšených dávkách niklu se silně zvyšuje riziko vzniku rakoviny a nikl je dnes řazen i mezi teratogeny, tedy látky schopné negativním způsobem ovlivnit vývoj lidského plodu. Ohrožení takovými dávkami niklu však hrozí pouze pracovníkům metalurgických provozů, které se zabývají zpracováním tohoto kovu a nedodržují základní pravidla bezpečnosti práce.

Přestože je arsen znám jako jedovatý prvek, kovový arsen je netoxický. V organismu je však metabolizován na toxické látky, nejčastěji na oxid arsenitý. Akutní otravy se projevují zvracením, průjmy, svalovými křečemi, ochrnutím a zástavou srdce Zejména v okolí metalurgických závodů na zpracování a výrobu barevných kovů bývá zaznamenána zvýšená koncentrace arsenu ve vzduchu. K tomuto jevu dochází i při masivním spalování uhlí s vysokým obsahem arsenu např. v tepelných elektrárnách nebo výtopnách. Vdechování mikroskopických částeček (aerosolů) s vysokým obsahem arsenu vede ke zvýšenému riziku vzniku plicní rakoviny a existují studie, které dávají do souvislosti zvýšené množství potratů u žen, které žijí v blízkém okolí hutí.

Kadmium má také jednoznačně negativní vliv na zdravotní stav lidského organizmu. Vzájemná chemická podobnost zinku a kadmia působí problémy, protože kadmium může snadno vstupovat do různých enzymatických reakcí místo zinku a následné biochemické pochody neproběhnou nebo probíhají jiným způsobem. Dalším rizikovým faktorem u kadmia je skutečnost, že se jedná o mimořádně kumulativní jed. Přijaté kadmium se z organismu vylučuje jen velmi pozvolna a obtížně, většina se ho přitom koncentruje především v ledvinách a v menší míře i v játrech. Bylo prokázáno, že kadmium může v ledvinách setrvat až desítky let. Právě ledviny jsou tedy při chronické otravě kadmiem nejvíce ohroženy. Do organizmu se kadmium dostává dvěma cestami – v potravě a dýcháním. Patrně nejohroženější skupinu osob pak tvoří kuřáci. Je jednoznačně prokázáno, že v náhodně vybraném vzorku populace obsahují ledviny silného kuřáka minimálně 10x více kadmia než u nekuřáka. Z výše uvedených faktů pak jasně vyplývá, že kuřák je kromě běžně uváděné rakoviny plic ohrožen i rakovinou nebo chronickým selháním činnosti ledvin.

Zpět

                        Těkavé organické látky (VOC)

jsou velmi rozsáhlou skupinou látek s velmi různorodými vlastnostmi a účinky na lidské zdraví a přírodu. Některé z nich vznikají v přírodě přirozenými procesy, jiné jsou vyráběny uměle, popř. získávány z ropy. VOC jsou součástí paliv motorových vozidel, nátěrových hmot a ředidel. Skupinu těchto látek v legislativě ochrany ovzduší reprezentuje benzen. Podstatným zdrojem benzenu v prostředí jsou zplodiny z automobilové dopravy, ale i jeho vypařování z motorových paliv během manipulace, distribuce a skladování. Vdechování malého množství benzenu může způsobit bolest hlavy, pocit únavy, zrychlení srdečního tepu, chvění a ztrátu vědomí. Velká koncentrace benzenu ve vzduchu může mít za následek i smrt. Benzen poškozuje kostní dřeň a způsobuje chudokrevnost. Benzen je IARC klasifikován jako karcinogen skupiny 1 (rakovinotvorný pro člověka), přičemž způsobuje zejména leukemii a rakovinu plic.

Zpět

                        Amoniak (NH3)

je bezbarvý velmi štiplavý plyn. Je to toxická, nebezpečná látka zásadité povahy, která při vdechování poškozuje sliznici. Amoniak vzniká mikrobiálním rozkladem organických zbytků, exkrementů a moči živočichů, přičemž se většinou váže ve formě amonných solí. Někteří živočichové, například ryby, vylučují většinu odpadního dusíku ve formě amoniaku. Ten je proto ve stopovém množství obsažen i v zemské atmosféře. Ve formě chloridu amonného se vyskytuje jako minerál salmiak zejména v okolí solfatar a dalších vulkanických jevů. Zvýšený přísun dusíkatých látek do životního prostředí se nazývá eutrofizace. Podle údajů Eurostatu došlo v letech 1999 - 2003 ke snížení škodlivých emisí způsobovaných zemědělstvím o 6 %. Jedna z technologií pro k odstraňování oxidu siřičitého vzniklého spalováním fosilních paliv používá právě amoniak. Výsledný produkt se převádí na síran amonný používaný jako hnojivo. Amoniak se také využívá k čištění výfukových plynů produkovaných vznětovými motory.

Zpět

                        Metan (CH4)

se přirozeně vyskytuje na Zemi v atmosféře, kam se dostává zejména jako produkt rozkladu látek biogenního původu (bioplyn), nebo jako produkt metabolismu velkých přežvýkavců, také z termitišť a z rýžovišť nebo z úniků plynů při důlní činnosti a těžbě a zpracování zemního plynu. Na Zemi pochází asi 90 % metanu z produkce živých organismů, menší část je způsobena geologickými aktivitami (např. tavením magmatu). Vzhledem k tomu, že silně absorbuje infračervené záření, patří mezi významné skleníkové plyny zvyšující teplotu zemské atmosféry.

Zpět

                        Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU)

jsou většinou vázány na prachové částice a zahrnují látky s více kondenzovanými benzenovými jádry. Významným zdrojem znečištění polycyklickými (polyaromatickými) uhlovodíky jsou průmyslové podniky (chemičky, hutě, elektrárny, teplárny), dále také spalovací motory dopravních prostředků nebo lokální topeniště. Ve vnitřním prostředí mohou být významným zdrojem PAU kouření, hoření svíček, vonných tyčinek nebo tepelná úprava potravin (grilování, smažení). Známe několik set druhů těchto látek, z nichž řada má mutagenní a karcinogenní účinky. Ukládají se v tkáních a orgánech obsahujících tuk. Nejlépe byl prozkoumán benzo(a)pyren (BaP), který může být vdechnut, ale vstupuje do těla i pokožkou. Expozice BaP může vést k ohrožení zdravého vývoje plodu, ke vzniku rakoviny, k podráždění až popálení kůže. Proto je také látkou sledovanou a hodnocenou podle legislativy ČR.

Zpět

                        Dioxiny

Velmi nebezpečné jsou některé organické sloučeniny fluoru a chlóru  - dioxiny. Dioxiny, patřící do skupiny látek označovaných POPs, vznikají nedokonalým spalováním chlorovaných organických látek popřípadě při spalování jakýchkoli organických látek v přítomnosti chloridových iontů a spolu se spalinami se dostávají do ovzduší. Dioxiny dále vznikají při spékání (sintrování) železných rud, bělení papíru a jako vedlejší produkt výroby chlorovaných herbicidů. Významnými zdroji dioxinů mohou být rovněž spalovny komunálního odpadu. Dioxiny vznikají i při přírodních procesech jako jsou erupce sopek a lesní požáry. Likvidace dioxinů je velice obtížná. Je možné jejich spalování za velmi vysoké teploty (nad 1200°C) Existují i specializované technologie chemického rozkladu dioxinů. Ve velmi vysokých dávkách způsobují dioxiny trvalé poškození pokožky známé jako chlorakné. V nízkých dávkách je dioxinům připisována teratogenita (vývojová toxicita) a  karcinogenicita.

Zpět

Perzistentní organické polutanty (POPs)

Perzistentní organické polutanty (POPs), mezi něž patří polychlorované bifenyly (PCBs), polychlorované dibenzodioxiny (PCDD) a dibenzofurany (PCDF)  byly nalezeny v ovzduší i velmi daleko od urbanizovaných oblastí, které jsou zdrojem znečištění, dokonce v takových oblastech jako je Antarktida nebo Arktida. Hovoří se o procesu „globální destilace“, kdy se POPs vypařené v tropickém, subtropickém nebo mírném podnebném pásu planetárním prouděním vzduchu přesunují směrem k pólům, kde kondenzují v důsledku ochlazení vzduchu. To představuje vážný problém pro původní obyvatele polárních oblastí, protože jejich potrava je tvořena převážně živočišnou složkou, v které se POPs kumulují. Akutní toxicita POPs je nízká, výrazně nebezpečnějších je chronické vystavení nízkým dávkám, vhledem k jejich schopnosti perzistence a bioakumulace. Za nejvážnější jsou považována karcinogenní rizika, zejména pokud jde o rakovinu slinivky břišní a rakovinu jater. Dále bylo prokázáno, že mají nepříznivý účinek na výkon imunitního systému, poškozují játra a snižují plodnost.

Zpět

                        Ozón

Opakem životu prospěšného ozónu ve stratosféře je tzv. přízemní neboli troposférický ozón, vyskytující se nad zemským povrchem. Troposférický ozón vzniká složitými chemickými reakcemi oxidů dusíku s těkavými organickými sloučeninami za horkých letních dnů a bezvětří, a to především v městských a průmyslových oblastech. V Evropské unii je podle Evropské agentury pro životní prostředí nadlimitním koncentracím ozónu vystaveno 6 z 10 obyvatel evropských měst. V rozsáhlých oblastech střední a jižní Evropy koncentrace překračují kritické hodnoty pro negativní účinek na lesy a zemědělské plodiny (odplavuje chlorofyl z listů). Tento plyn je lidskému zdraví nebezpečný, působí dráždění a nemoci dýchacích cest, zvyšuje riziko astmatických záchvatů, podráždění očí a bolest hlavy. Zvýšený vznik přízemního ozonu pozorujeme především za slunečných horkých letních dnů v lokalitách s vysokou koncentrací výfukových plynů - oxidů dusíku a těkavých organických látek v ovzduší. Tento jev se souhrnným názvem označuje jako suchý smog, někdy také fotochemický smog nebo losangelský (viz níže) smog.

 

Více o látkách znečišťujících ovzduší se dočtete např. zde.

Zpět
           

            Důsledky znečištění ovzduší

Znečištění ovzduší různými látkami vyvolává různé nežádoucí jevy. Nejzávažnějšími jsou následující:      

Zpět
         

            Smog

Slovo smog je sloučeninou anglických slov smoke (kouř) a fog (mlha). Výrazně zvýšené znečištění atmosféry látkami, které se v ní přirozeně nevyskytují a které jsou škodlivé pro zdraví, se nazývá smog. Jde o situace, kdy rozptylové podmínky v hodnoceném území s četnými zdroji emisí jsou nepříznivé. Znečišťující látky se v tomto území hromadí a dosahují vyšších koncentrací než legislativou stanovených imisních limitů. Rozlišujeme dva typy smogových situací.

Redukční smog (též londýnský nebo zimní) je složenina městského a průmyslového kouře s mlhou, vyskytující se zejména v zimním období s výraznými přízemními inverzemi teplot vzduchu, které představují nepříznivé rozptylové podmínky. Složení zimního smogu je závislé na průmyslovém znečištění, převážně jde o směs oxidu siřičitého, oxidů dusíku a tuhých znečišťujících látek, které podléhají další oxidaci a mají tedy redukční účinky na své okolí. V ČR byl redukční smog po desetiletí typický pro průmyslové oblasti v severočeské pánvi a na Ostravsku. Nejhorší byla situace v 70. a v 80. letech 20. století v důsledku intenzivního rozvoje těžby a spalování uhlí pro enegetické účely. S přijetím zákona o ovzduší a následnou výstavbou odsiřovacích zařízení v elektrárnách a dalších velkých zdrojích znečištění, se v závěru 90. let situace postupně zlepšila.

Oxidační smog byl popsán ve 40. letech v kalifornském městě Los Angeles (proto známý též jako kalifornský, losangelský smog, jinak také fotochemický či letní smog). Jde o zvýšené koncentrace chemických látek, z nichž charakteristický je přízemní ozón, popsaný výše. Tento druh smogu má silné oxidační, agresivní a dráždivé účinky na sliznice, dýchací cesty, oči atd. Je zároveň toxický a patří k nejzávažnějším problémům znečištění ovzduší nejen v Evropě v letních měsících.

                        Kyselé deště

Hlavním problémem kvality ovzduší před rokem 1989 byl oxid siřičitý (SO2) ze spalování uhlí, který byl zodpovědný za vznik kyselých dešťů. Ty se podílely na zničení lesů např. Jizerských a Krušných hor. Mezi lety 1990 až 2006 došlo k poklesu emisí SO2 téměř o 90 % v důsledku instalaci odsiřovacích zařízení. V posledních letech stoupají emise SO2 z malých zdrojů a acidifikace (okyselování) prostředí stále patří mezi hlavní problémy životního prostředí. V principu jde o to, že oxid siřičitý v kontaktu se srážkovou vodou vytváří slabý roztok kyseliny siřičité. Podobně funguje i oxid dusičitý (NO2), z kterého vzniká kyselina dusičitá (HNO3).

V důsledku kyselých dešťů stoupá acidifikace vody a půdy, což má závažné následky pro organismy. V lesních porostech dochází k narušení toku živin, poškození kořenů a následnému rozpadu porostů, což je dobře známé z Krušných hor zejména v 80. letech 20. století.

V současné době se na vzniku kyselých dešťů podílí především oxidy dusíku z energetiky a silniční dopravy.

                        Ubývání ozónové vrstvy

Mezi 15. a 30. km nad zemí působením UV záření vzniká ozón. Vysokoenergetické ultrafialové záření štěpí molekuly kyslíku (O2) a vznikající atomární kyslík se váže na nerozštěpená molekuly O2. Vzniká tak tříatomární kyslíková molekula. Vrstva těchto molekul má tu vlastnost, že pohlcuje škodlivé UV záření a přeměňuje ho na teplo. Ozón vzniká také při bouřkách, kde vysokou energii UV záření zastupují blesky.

Převzato z http://www.ozonegreenheartland.com/

 
 

Obr. 5: Molekula ozónu

Ultrafialové sluneční paprsky jsou hlavní příčnou vzniku rakoviny kůže, což je problém v současné době, kdy je ozónová vrstva oslabována uměle vyráběnými chemikáliemi. V předešlých letech byly hlavním problémem souvisejícím s ubýváním ozónu freony (fluorchloruhlovodíky), které byly díky svým vlastnostem hojně používány v aerosolech a chladicích systémech. Jejich výroba, dovoz a užívání jsou od roku 1996 zakázány. Jakmile se freony dostanou do atmosféry, reagují se slunečním světlem za vzniku chlóru, který následně reaguje s ozonem a snižuje jeho účinnost. V srpnu 2009 byla v časopise Science publikována studie, podle které oxid dusný v současnosti představuje největší nebezpečí (větší než freony) pro ozonovou vrstvu Země a měl by jím být i v průběhu celého 21. století. Je to způsobeno tím, že se oxiduje a ozón se redukuje na molekulární kyslík.

                        Globální oteplování

Předem je nutné poznamenat, že jev globálního oteplování je patrný z mnoha měření, a to v řádech cca desetin stupně Celsia. Sporné otázky o tom, zda se jedná o výrazné oteplování či nikoli, zde nemá smysl řešit. Stejně tak dohady o tom, zda je toto „oteplování“ zapříčiněno dlouhodobými cykly, které probíhají ve Sluneční soustavě a přesahují dobu trvání naší civilizace, nebo je způsobuje člověk nadměrnou produkcí skleníkových plynů.

Skleníkové plyny dostaly svůj název nikoli proto, že by se ve zvýšené míře vyskytovaly ve sklenících, ale proto, že mají na svědomí vytváření tepla v atmosféře. Podobně jako sklo nebo fólie zadržuje teplo ve skleníku, působí tyto plyny obsažené ve vzduchu jako záchytná vrstva pro teplo. Zdrojem tohoto tepla je slunce. Nejvíce diskutovaným skleníkovým plynem je oxid uhličitý. Mnohem větší „skleníkový“ účinek má však třeba vodní pára, metan nebo oxid dusný. Zemědělství v Evropské unii je podle statistického úřadu Eurostat po energetice druhým největším znečišťovatelem ovzduší skleníkovými plyny. Celkově se zemědělství na produkci skleníkových plynů v EU podílí 10 %, z čehož 48% podíl patří průmyslovým hnojivům.

Oxid uhličitý je běžnou součástí zemské atmosféry. Jeho koncentrace (průměrně  0,038 % v roce 2004) v ovzduší kolísá v závislosti na místních podmínkách, na výšce nad povrchem a relativní vlhkosti vzduchu. Výsledky měření ukazují, že jeho průměrná koncentrace ve vzduchu stále roste, a to v řádech tisícin procenta. To se přikládá hlavně průmyslovým emisím a kácení deštných pralesů. Lokálně velmi vysoká koncentrace CO2 je v některých přírodních minerálních vodách a v místech výronu sopečných plynů ze země ve vulkanicky aktivních oblastech. CO2 je těžší než vzduch může se proto v takových místech hromadit a představovat nebezpečí pro zvířata i lidi. Ročně ho však vulkanická aktivita dodává do ovzduší Země přibližně 130 až 230 milionů tun, což představuje řádově jen 1 až 2 % produkce CO2 lidstvem.

Oxid dusný (N2O) se vyskytuje v nízkých koncentracích, vzniká v půdě při mikrobiálních procesech a jedna tuna způsobuje stejný skleníkový efekt jako 200 tun oxidu uhličitého nebo 10 tun metanu. Zhruba dvě třetiny celkových ročních emisí (cca 20 milionů tun) se uvolňují z půdy přirozenou cestou a zbývající třetina je výsledkem lidské činnosti, např. výroby a užívání průmyslových hnojiv. Oxid dusný patří mezi skleníkové plyny, jejichž emise jsou regulovány Kjótským protokolem. Jeho produkce ročně stoupá o 0,25 %. Přídavné zdroje, přispívající ke zvyšování jeho obsahu, jsou podle současných měření automobily. Životnost v ovzduší je relativně dlouhá – okolo 120 let – tedy nejvíce z uvedených plynů.

Dalším významným skleníkovým plynem je metan. Jeho koncentrace v atmosféře je 175x nižší než koncentrace CO2, ale jeho skleníkový účinek není zanedbatelný. To je dáno tím, že efekt metanu je 25-33x větší než efekt CO2 a jeho koncentrace ve vzduchu roste rychleji než koncentrace CO2, ročně asi o 1 %. Na jeho produkci se podílí řada procesů, hlavně živočišná sekce zemědělství.

Vodní pára je životně důležitá složka atmosféry a málo lidí si uvědomuje, že je také nevýznamnějším skleníkovým plynem. Jedním z důvodů je poměrně vysoký obsah vody ve vzduchu, který v průměru kolísá mezi 0,2 – 2,5 %, může však dosáhnout až 4 %. Další důvod je ten, že skleníkový efekt vody je zhruba jednou tak velký než u oxidu uhličitého. Vysoké množství vodní páry v atmosféře udržuje teplo, naopak, je-li vodní páry málo, dochází k velkým teplotním výkyvům mezi dnem a nocí. Například v In Salah v jižním Alžírsku bylo v poledne naměřeno 52°C, o půlnoci -3,6°C. V našem klimatickém systému má také největší pozitivní zpětnou vazbu a zesiluje oteplování způsobené změnami obsahu atmosférického CO2.

Zdroj:  Atlas Světa, Reader’s Digest, Praha 2006.

http://www.ozonegreenheartland.com/

http://www.chmi.cz/files/portal/docs/uoco/oez/nis/nis_uv_cz.html

http://www.mzp.cz/cz/kjotsky_protokol

http://www.meteocentrum.cz/encyklopedie/sklenikovy-efekt.php

http://www.skepticalscience.com/translation.php?a=19&l=1

http://neviditelnypes.lidovky.cz/p_veda.asp?c=A070313_221338_p_veda_wag

Zpět

            Znečištění ovzduší v České republice

V 70. a v 80. letech 20. století patřilo ovzduší některých průmyslových oblastí ČR k nejvíce znečištěným v Evropě. Díky řadě opatření ke snížení znečištění ovzduší zejména v energetice a dalších průmyslových odvětvích, došlo po roce 1989 k poklesu celkového znečištění ovzduší. Naopak, zvýšení koncentrací mnohých znečišťujících látek vzrostlo po roce 2000. Mezi současné hlavní problémy kvality ovzduší v Česku patří zejména znečištění prašnými částicemi a ozónem. Většina obyvatel země je vystavena koncentracím těchto škodlivin, které překračují platné limity. Podobná situace je i v dalších zemích Evropské unie. Významný problém je také znečištění ovzduší benzo(a)pyrenem, které se projevuje v průmyslových oblastech a v oblastech s intenzivní automobilovou dopravou. V místech, kde je velké dopravní zatížení jsou překračovány limity pro oxid dusičitý (N2O). Na severu Moravy zůstává dodnes problém znečištění prachem a polyaromatickými uhlovodíky pocházejícími z průmyslu. Hlavně ve velkých městech v ČR roste také význam emisí z dopravy. V roce 2005 tak dýchalo vzduch znečištěný prachem nad zákonné limity 66 % všech obyvatel a 97 % Pražanů. V roce 2008 byl překračován limit pro přízemní ozón na 69 % území. Nejhorší situace byla zaznamenána na severní Moravě (Ostrava, Karviná), v Praze a v Brně.

Přehledné zpracování historických dat týkajících se znečištění ovzduší (tzv. emisních bilancí) pro jednotlivé kraje lze vyhledat na stránkách ČHMÚ. Zde jsou v tabulkách emise jednotlivých polutantů pro jednotlivé kraje pro roky 1994 – 2009 rozdělené podle REZZO (Registru emisí a zdrojů znečišťování ovzduší).

Obr. 6: Znečištění ovzduší v ČR v roce 2009


Co se týká emisí skleníkových plynů, dosahuje ČR vysokých hodnot, patřících dokonce mezi nejvyšší mezi členskými státy EU. Celkové emise navíc v Česku mezi lety 2005 až 2007 stoupaly. Důvodem tohoto růstu jsou emise z dopravy, které v roce 2007 tvořily přes 13 % celkových emisí, zatímco v roce 1990 nedosahovaly ani 5 %. Znamená to, že se nedaří plnit vytyčený cíl státní politiky životního prostředí o snižování emisí skleníkových plynů. Tento cíl byl daný Národním programem na zmírnění dopadů změny klimatu v České republice, který byl 3. března 2004 schválen usnesením vlády České republiky číslo 187. Program vychází ze směrnice Rady EU 99/296/EC a mapuje vlivy klimatických změn na jednotlivé oblasti ekonomiky. Zároveň vytyčuje strategii ke zmírnění negativních dopadů klimatické změny.

O tom, jaké bylo znečištění ovzduší v ČR v minulých letech, se dá pátrat zde

Souhrnný přehled měření jednotlivých polutantů je tady

Zdroj:  http://old.chmi.cz/uoco/isko/groc/gr09cz/kap243.html

http://issar.cenia.cz/issar/page.php?id=1523

http://www.prachatice.cz/zp/index.html

Zpět


            Zdroje znečištění v Karlovarském kraji

Zpět

                        Doprava

Karlovarský kraj je pokryt relativně hustou sítí komunikací. Je zde celkem 2046 km silnic a 438 km železnic, což je zhruba 600 metrů silnic a 130 metrů železnice na 1 km2. Dopravní zatížení na Karlovarsku mnohonásobně vzrostlo po roce 1989, kdy se otevřely hranice. Šlo o navýšení provozu jak osobních vozů, tak zejména vozů nákladních. Stěžejní komunikací pro kraj je rychlostní silnice R6, která jej spojuje s Prahou. Veřejná autobusová doprava je zaměřená hlavně mezi větší města v regionu a na městskou hromadnou dopravu (Karlovy Vary, Cheb, Mariánské Lázně, Sokolov, Aš, Jáchymov). Ostatní místa s řidším osídlením jsou obsluhována výrazně méně intenzivně. Většina obyvatel v těchto částech je pak odkázána na vlastní dopravní prostředky, což také přispívá k nárůstu provozu na silnicích. Na poklesu dopravního znečištění se naopak podílela elektrifikace železniční sítě. Dále se v Karlovarském kraji nachází tři letiště: v Karlových Varech, v Chebu a v Mariánských Lázních.

 

Zdroj:  http://www.czso.cz

http://www.czregion.cz/karlovarsky-kraj

http://www.kvv-karlovyvary.army.cz/htm/0_4.html

http://www.kr-karlovarsky.cz/ZIVOTNI/ovzdusi/

http://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/uhelne-elektrarny/cr/tisova.html

Zpět
                     

Průmysl

Na Sokolovsku je významný hnědouhelný revír důležitý pro energetický průmysl. Ten je zde zastoupen dvěma hnědouhelnými elektrárnami, Tisová a Vřesová. Tisová leží nedaleko města Sokolov a patří k nejstarším hnědouhelným elektrárnám u nás a zároveň byla první československou velkoelektrárnou. Jméno nese elektrárna po bývalé obci, která zde dříve stála a měla v roce 1930 přes 1000 obyvatel. V roce 1953 byla elektrárna rozdělena na dva celky - Tisová I o výkonu 212 MW a Tisová II o výkonu 300 MW. Část II byla spuštěna mezi roky 1960-1962. Od 80. let vyrábí Tisová také teplo, které se rozvádí do měst Sokolov, Svatava, Březová, Bukovany, Habartov a Královské Poříčí. V 90. letech prošla velkými ekologickými úpravami, při kterých byly instalovány fluidní kotle, elektroodlučovače popílku a odsiřovací zařízení. Elektrárnu provozuje ČEZ, a.s. Více informací o provozu a parametrech si můžete přečíst na stránkách elektrárny.

Ve Vřesové byla těžba hnědého uhlí zahájena v roce 1950 a 8 let poté obec zcela zanikla a nahradil jí rozsáhlý průmyslový komplex Vřesová. V roce 1969 zde byla otevřena tlaková plynárna, která zásobovala Československo svítiplynem. Když později přešly domácnosti na netoxický zemní plyn, tlaková plynárna skončila. V současné době je zde paroplynová elektrárna, provozovaná Sokolovskou uhelnou, a.s. Snížení dopadů na ovzduší dosahuje technologií spalování, kdy nejprve je hnědé uhlí zplynováno a teprve vzniklý plyn, očištěný od nežádoucích příměsí, je palivem pro elektrárnu. Díky tomu je obsah oxidů síry ve vypouštěných spalinách minimalizován. Významné jsou samozřejmě emise oxidu uhličitého. Uhlí pro elektrárnu je těženo v lomech Jiří a Družba. Problémem pro kvalitu ovzduší jsou usazovací nádrže ve Vřesové.

K alternativním zdrojům energie více zde.

Vzhledem k přítomnosti uhelných slojí na Sokolovsku a Chebsku převažuje v Karlovarském kraji vypouštění spalin, tedy oxidů síry, uhlíku a dusíku, tuhých emisí (polétavého prachu), a častá je i produkce těkavých organických látek při chemickém zpracování v průmyslu. K větším zdrojům znečištění v kraji (nad 10 tun ročně, udáváno k roku 2009) patří:

Tab. 2: Zdroje znečištění v KV kraji (vypouštění škodlivin v množství nad 10 t/rok 2009)

Podnik

Provoz

Vypouštěné látky

Dalkia Mariánské Lázně, s.r.o

Výtopna Mariánské Lázně

oxidy, tuhé emise

Františkolázeňská výtopna, s.r.o.


oxidy, tuhé emise

MAVEX CHEB spol. s r.o.

chov drůbeže a prasat

amoniak

MAVEX CHEB spol. s r.o.

chov prasat

amoniak

MAVEX CHEB spol. s r.o.

chov prasat Starý Rybník

amoniak

MAVEX CHEB spol. s r.o.

chov prasat, Svatý Kříž

amoniak

Strojírny Cheb, a.s.


oxidy, tuhé emise

České dráhy, a.s.

Depo kolejových vozidel Plzeň, Provozní jednotka Cheb

oxidy

Agro - Otročín a.s.


těkavé org.látky

MOSER a.s.


oxidy

OK STS Toužim, a. s.


těkavé org.látky

Ostrovská teplárenská, a.s.

Teplárna Ostrov

oxidy, tuhé emise, těkavé org.látky

PAPOS v.o.s.


oxidy

Žlutická teplárenská a.s.


oxidy, tuhé emise

ČEZ, a. s. - Elektrárna Tisová


oxidy, tuhé emise, těkavé org.látky, fluor a jeho anorg.slouceniny, plynné sloučeniny chloru

Hexion Specialty Chemicals, a.s.


oxidy, tuhé emise, těkavé org.látky

Lias Vintířov, lehký stavební materiál k.s. – LIAPOR


oxidy, těkavé org.látky

O-I Manufacturing Czech republic,a.s.

závod Nové Sedlo

oxidy, tuhé emise

Sokolovská uhelná, právní nástupce, a.s.

Zpracovatelská část

oxidy, tuhé emise, těkavé org.látky, plynné sloučeniny chloru

VISHAY ELECTRONIC spol. s r.o.

závod Dolní Rychnov, ul.Bergmannova 399

těkavé org.látky

Průběžně aktualizovaný přehled zdrojů znečištění ovzduší v Karlovarském kraji je zpracován na http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/uoco/web_generator/plants/karlovarsky_CZ.html

Zpět
 

            Zemědělství

Zemědělství, konkrétně živočišná výroba, je významným producentem amoniaku a metanu, které jsou rovněž sledovanými znečišťujícími látkami (viz ostatní text). Živočišná sekce zemědělství je v kraji reprezentována chovem mléčného i masného skotu, drůbeže a prasat.

V dubnu 2011 bylo v Karlovarském kraji evidováno přes 40 000 kusů skotu, přes 10 000 prasat, více než 200 000 kusů drůbeže a přes 13 000 ovcí. Mimo to bylo k tomuto datu chováno 1 747 kusů koz a kozlů a téměř 1500 koní. Celkový trend je takový, že ubylo 12,5 % prasat, 9,2 % drůbeže a 7,5 % koz. Stáda skotu narostla o 0,5 %, ovcí o 5,5 % a koní o 4 %.


Obr. 7: Počet hospodářských zvířat v KV kraji

Převzato z: ČSÚ

Zpět

            Přírodní zdroj CO2

Co se týká produkce CO2, je na Karlovarsku jeden význačný přírodní zdroj, kterým je národní přírodní rezervace SOOS. Vzhledem k tomu, že sopečná činnost na zemi vyprodukuje asi     1-2  % produkce oxidu uhličitého lidskou činností, je SOOS poměrně nevýznamným zdrojem.

Zpět

         Lokální topeniště

Kromě velkých monitorovaných průmyslových zdrojů jsou významné i menší zdroje, tzv. lokální topeniště. Ve většině těchto domácích topidel dochází k nedokonalému spalování. Spaliny nejsou odsířeny ani jinak odfiltrovány a komíny jsou tak nízké, že neumožňují rozptyl unikajících škodlivin. V zimě je tak často nejhorší smogová situace v malých obcích, kde si lidé topí sami. Nejvíce problémů způsobuje domácí spalování odpadu (např. PET lahve, TetraPak, plasty). To jsou důvody vedoucí k tomu, že tato lokální topeniště se významným způsobem podílejí na znečišťování ovzduší nejen tradičními škodlivinami, jako jsou oxidy síry a dusíku, ale také prachem, na který jsou vázány další škodliviny včetně kovů, a organickými látkami včetně karcinogenních polycyklických aromatických uhlovodíků (PAU). Ani topení uhlím není ideální. Je v něm vázán uhlík, který byl z atmosféry odčerpán již v prvohorách a druhohorách a nyní se opět dostává do ovzduší, kde zvyšuje obsah CO2. Vhodnější je topení dřívím. Jeho spalováním sice také vzniká CO2, ale uhlík v něm vázaný je „současný“.

Zpět

Alternativní pohon automobilů

Částečným řešením pro zlepšení stavu ovzduší jsou mimo jiné alternativní pohony automobilů, které v poslední době prochází intenzivním vývojem. Důvodem jsou rostoucí ceny ropy na světovém trhu.

Nejběžnější alternativou benzínu a nafty je LPG (Liquefied Petroleum Gas). V Evropě jezdí na tento pohon zhruba 4 miliony aut, u nás je to asi 130 000 osobních a 6 000 nákladních aut. Jde o zkapalněný plyn (hl. propan-butan) získávaný jako vedlejší produkt těžby zemního plynu a rafinace ropy. Je netoxický a rychle se odpařuje, nehrozí tak kontaminace vody nebo půdy při haváriích. LPG pohon vyprodukuje až 120x méně prachových částic a 20x méně oxidů dusíku a oxidu uhličitého než klasické spalovací motory. Jeho výhodou je také dobrá skladnost při stlačení plynu, prodloužení životnosti oleje a motoru, snížení hlučnosti, a v neposlední řadě zhruba poloviční cena oproti benzínu či naftě. Nevýhodou je např. poměrně vysoká pořizovací cena (13 000 – 40 000 Kč), zmenšení zavazadlového prostoru nebo mírné snížení výkonu (asi o 5 %). Pokud se používá přímo zemní plyn, jde o CNG (Compressed Natural Gas) nebo LNG (Liquefied Natural Gas) pohon. V Evropě se nachází asi 17 500 LPG čepacích stanic, u nás více než 800. Podrobný seznam LPG stanic v Karlovarském kraji je rozepsán po jednotlivých okresech zde.

Hodně diskutovaná jsou v současnosti biopaliva, jmenovitě bionafta. Vyrábí se z řepky olejky. Na trhu EU i ČR se dlouhodobě uplatňuje s odůvodněním snížení závislosti na fosilních palivech a produkcí menšího množství škodlivin. Nevýhodou je, že nelze vyrábět ve velkém množství a je problematická při nižších teplotách. Jde o kontroverzní palivo, protože namísto potravin, kterých je leckde nedostatek, se na zemědělské půdě pěstuje řepka na bionaftu. Dále je na samotnou výrobu bionafty spotřebováno jisté množství buď klasické nafty, nebo bionafty. Poměr vložené k získané energii v podobě bionafty se v ČR udává zhruba 1:3.

Rostoucí trend ve světě zaznamenávají elektromobily. Do konce roku u nás plánuje společnost ČEZ zprovoznění 25 nabíjecích stanic (hl. Praha, Brno), do konce roku 2013 pak 200. Zatím je nabíjení u nás zdarma. Dosavadní nevýhody, které jsou příčinou malého zájmu o elektromobily, je malý dojezd (asi 100 km), dlouhé nabíjení a těžké baterie. Slibným vývojem prochází tzv. hybridní pohon. Hybridní auta kombinují elektrický pohon a klasický spalovací motor, což výrazně snižuje spotřebu paliva. Tato auta je také nutné dobíjet, buď u specializovaných stanic, nebo také doma v garáži. Stačí ovšem dobíjet méně často než u elektromobilů, protože se mohou částečně dobíjet samy během jízdy. Nevýhodou je vysoká cena.

Jako pohon budoucnosti se uvádí vodík. Jeho zásoby jsou v podstatě nevyčerpatelné. Tuto technologii ale stále čeká náročný vývoj. Problém je energeticky náročné získávání vodíku ve velkém, zkapalňování při -253°C a jeho bezpečné uskladňování. Velkou výhodou je naopak to, že produktem spalování vodíku je voda. V roce 2010 bylo po celém světě v provozu 212 vodíkových čerpacích stanic. V ČR je jedna v Neratovicích, která zásobuje autobus MHD. Jako pohon ho používá např. MHD v Londýně. Do kategorie vodíkového pohonu se řadí i vodíkové palivové články, které na rozdíl od klasických akumulátorů nelze vybít.

Zdroj:  http://www.ve.benoco.cz

http://www.hybrid.cz/

http://www.alternativni-zdroje.cz/

http://www.lpg.cz/vyhodylpg/index.php

Zpět

Zákony a předpisy

Ve sbírce zákonů samozřejmě nechybí různé právní úpravy týkající se znečišťování ovzduší. Jde o definování pojmů, stanovení míry a limitů znečištění, postihů za nedodržení tzv. emisních stropů, monitoring nebo o právní úpravu spalování odpadů.

Podle zákona o ochraně ovzduší před znečišťujícími látkami se zdroje znečišťování člení na zdroje stacionární (např. továrny) a mobilní (např. automobilová nebo letecká doprava). Celostátní evidencí je Registr emisí a zdrojů znečišťování ovzduší (REZZO). Zdroje stacionární jsou dále členěny podle toho, v jaké míře jsou polutanty produkovány, na velké zdroje (REZZO1, např. tepelné elektrárny), střední zdroje (REZZO2) a malé zdroje (REZZO3, např. lokální topeniště). Dále se dají zdroje znečištění ovzduší rozdělit na bodové (např. tovární komín nebo rodinný dům) a liniové (např. dálnice).

Zákon č. 86/2002 Sb. o ochraně ovzduší a související předpisy jsou k vidění zde nebo zde.

Přehled směrnic EU týkajících se vzduší je k dispozici zde.

Důležitým mezinárodním dokumentem přijatým v roce 1997 v Kjótu je Kjótský protokol, který upravuje emise skleníkových plynů. Redukce se týkají emisí oxidu uhličitého (CO2), metanu (CH4), oxidu dusného (N2O), hydrogenovaných fluorovodíku (HFCs), polyfluorovodíku (PFCs) a fluoridu sírového (SF6). Státy, které protokol podepsaly, se zavazují, že v období 2008-2012 sníží emise vybraných plynů nejméně o 5,2 % oproti stavu v roce 1990. ČR protokol podepsala 23.11.1997 a ratifikovala (vešel v platnost) 15.11.2001. Více informací např. na stránkách Ministerstva životního prostředí.

To, jak funguje ochrana ovzduší a legislativa v Karlovarském kraji je přehledně zpracováno na krajském informačním portálu. Jde o stanovení orgánů výkonu státní správy v ochraně ovzduší, metodiky pro řešení problémů obtěžování zápachem u malých zdrojů pro jednotlivé obce, informace pro provozovatele zdrojů znečištění, a další informace pro veřejnost.

Zpět

Podnebí a počasí

Celkově je za podnebí a počasí zodpovědný dynamický globální systém, který zajišťuje, že teplo je vířivými pohyby zemské atmosféry přenášeno od rovníku směrem k pólům. Pohybující se masy vzduchu jsou podle typu zemského či mořského povrchu, přes který přešly, buď teplé nebo studené, vlhké nebo suché. Stav atmosféry v kontinentálním a globálním měřítku se nazývá podnebí neboli klima. To závisí především na vzdálenosti od rovníku, kde se pohlcuje nejvíce tepla ze Slunce. Podnebí lze tedy rozdělit na pásy, od tropického, přes vlhké a suché subtropické, mírně teplé a mírně studené, po polární (arktický na severu a antarktický na jihu).

Obr. 8: Klimatická pásma na Zemi



Zdroj: http://www.meteocentrum.cz/encyklopedie/klasifikace-podnebi.php

 
 

Obr. 9: Cirkulace vzduchu na Zemi



Zdroj: gymtri.trinec.org

 
 

Další faktory ovlivňující podnebí jsou vzdálenost od oceánu, oceánské proudy a převažující směry proudění vzduchu. Klima se dá tím pádem rozdělit také na oceánské a kontinentální. Oceánské klima je charakteristické menšími výkyvy teplot mezi zimou a létem. To je dáno tím, že teplota oceánů je díky proudům celkově stálejší a vodní masa funguje jako teplotní stabilizátor. Zároveň je vzduch nasycený vzdušnou vlhkostí. Zimy jsou mírnější a deštivé, léta jsou také deštivější bez častých extrémů. Kontinentální podnebí je naopak typické výraznými teplotními rozdíly nejen mezi zimou a létem, ale i mezi dnem a nocí. Zimy bývají výrazné a hodně chladné, léta zas sušší s poměrně vysokými teplotami.

Soubor klimatických jevů na lokální úrovni nazýváme počasí. To, jaké je zrovna počasí, je určeno kombinací mnoha parametrů, jakými jsou kromě geografické polohy hlavně teplota, vzdušná vlhkost, přítomnost oblaků a proudění vzduchu. Satelitní záběry oblačnosti je možné sledovat na těchto stránkách.

Zdroj:  http://www.meteocentrum.cz/encyklopedie/klasifikace-podnebi.php

http://gymtri.trinec.org

Zpět

            Klimatické jevy

Zpět

                        Vítr

Pokud se vzduch na jednom místě zeměkoule zahřeje nad teplotu okolního vzduchu, stává se řidším a stoupá vzhůru. Chladnější, hustší vzduch z jiné části atmosféry pak klesá. Tento proces se nazývá všeobecná atmosférická cirkulace. Pohybující vzduch vnímáme jako vítr. Síla větru se dá odhadovat bez užití přístrojů, tj. podle účinku větru na různé objekty, pomocí Beaufortovi stupnice. Udává se ve stupních Beauforta. Rychlosti větru se týkají standardní výšky 10 m nad zemí ve volném terénu. Beaufortovu stupnici sestavil v letech 1805-1808 britský kontraadmirál sir Francis Beaufort (1774 - 1857). Beaufortova stupnice umožňuje odhad síly (rychlosti) větru podle vlnění mořské hladiny. Stupnice je praktická, nevyžaduje použití přístrojů. Slovní označení síly větru se používá také v meteorologii. Stupnice je k dispozici na stránkách ČHMÚ.

Zpět

                        Hurikán

Když vzduch nad rozehřátými vodami stoupá příliš rychle, vzniká hurikán neboli tropická cyklóna. Jak tento vlhký vzduch chladne, vznikají spirálová bouřková mračna a prudký déšť. Vítr přesahuje 120 km/hod. V různých částech světa mají tropické cyklóny různé názvy: např. cyklona v Indii, Willi-Willi v Austrálii, hurikán v Atlantském oceánu nebo tajfun v jihovýchodní Asii. Hurikány počasí u nás přímo neovlivňují.

Obr. 10: Hurikán



Zdroj: http://library.thinkquest.org/5818/hurricanes.html

 
 


Zpět

                        Tornádo

je ohraničený, prudce se točící vzdušný vír. Tornáda vznikají po celém světě, nejčastěji ale v Severní Americe v oblasti zvané „tornádo alley“, kde je až 1200 tornád ročně. Vzniká za bouřky jako trychtýřovitý mrak. Vzduch stoupající z rozehřátých plání vytvoří víry, které se následně stočí směrem k zemi. Rychlostí až 500 km/hod se řítí po zemi a jeho zadržovaná energie vysává vše, co mu přijde do cesty. Je schopné vznést do vzduchu předmět o hmotnosti až 5 tun. Na Karlovarsku bylo tornádo zaznamenáno několikrát. 21.7.1998 tornádo o síle F2 v okrese Karlovy Vary, které značně poškodilo lesní porosty, vytvořilo rozsáhlé polomy a poškodilo střechy několika domků a stodol. 29.7.2005 tornádo o síle F2 v Krušných horách zničilo střechy budov zemědělského družstva, střechy a zdi u několika obytných budov a poničilo několik aut. V lednu 2007 bylo možné tornádo o síle F2 v obci Třebeň, okres Cheb.

Obr. 11: Tornádo



Zdroj:http://www.telegraph.co.uk/travel/hubs/michaelfishstormchaser/1902272/Adventures-in-Tornado-Alley.html

 

 
Zpět

                        Mraky

jsou útvary, které na obloze vznikají v důsledku přítomnosti vodní páry. V závislosti na teplotě a nasycení vzduchu vlhkostí se vzdušná vlhkost v určité výšce vysráží ve viditelné páry a vzniknou mraky. Pokud je vzduch vodou přesycen a ve vyšších vrstvách se ochladí, voda se vysráží v podobě deště. Díky své bílé barvě oblaky výrazně odráží dopadající sluneční světlo zpět do kosmu a zvyšují tak odrazivost (albedo) planety. Z tohoto důvodu je povrch planety ukrytý pod mraky méně zahříván. Odrazivost jasného oblaku je až 70 až 90 % dopadajícího světla. Vyšší odrazivost dosahuje už jen čerstvě napadaný sníh. Názvy mraků se tvoří kombinací čtyř latinských slov: cirrus (řasa), stratus (vrstva nebo sloha), nimbus (déšť) anebo cumulus (kupa). Hmotnost oblaku závisí na jeho rozměrech, typu, velikosti a hustotě vodních částic, které ho tvoří. Jednotlivé oddělené oblaky typu cumulus mediocris například obsahují asi 1 gram vody na m3. Oblak cumulus mediocris se základnou o ploše 785 000 m2 a maximální výškou 500 metrů by vážil více než 250 tun. Oblak cumulonimbus se stejně velkou základnou jako v předcházejícím případě a s výškou 10 km váží při hustotě 4 g vody na m3 až 31 400 tun. Hezky zpracovaný atlas mraků je na této stránce nebo zde.

Zpět

                        Bouřky

Zejména za horkých letních dnů, kdy je větší výpar vody, se vzduch a oblaka ohřejí a intenzivní vzestupné vzdušné proudy rozpohybují mraky. Dynamickým pohybem se v nich kumuluje elektrický náboj. Při popisovaném ději dochází k distribuci elektrických nábojů v kapičkách vody a částečkách ledu. Částečky s kladným nábojem jsou "lehčí" než záporně nabité částečky. Tím se bouřkový mrak polarizuje a stane se  generátorem elektřiny. Náhlý výboj atmosférické elektřiny je blesk. Intenzita elektrického pole dosahuje stovek kilovoltů na metr délky (např. dálková vedení velmi vysokého napětí mívají 200 nebo 400 kV). Z fyzikálního hlediska je každý výboj, tedy i blesk, tokem elektrického proudu - elektronů. Spodní část mraku nese negativní náboj, který jako počátek blesku vybíhá z mraku. Kladný náboj se může nashromáždit na zemském povrchu, budovách, stožárech, lidech či stromech. Když se tento negativní výboj dostane do vzdálenosti kolem 50 metrů od kladného náboje, tak naproti sestupnému výboji vyráží vstřícný výboj od země směrem nahoru. Oba výboje se s rachotem spojí a vytvořený silně ionizovaný kanál o průměru 5 až 10 (20) centimetrů svádí proudy 20 až 200 000 ampér. Blesk letí rychlostí 160 až 1600 km/s a jeho teplota může dosáhnout až 30 000°C, což je teplota šestkrát větší než na povrchu Slunce. Rozžhavený vzduch se prudce rozpíná a vytváří tlakovou vlnu, kterou vnímáme jako hrom. Souhrn těchto jevů, obvykle doprovázený silným větrem a přívalovými dešti, se nazývá bouřka. Bouřkový mrak vzniká z oblaku kupa (cumulus). Má plochou základnu ve výšce 0,5-2 km a dosahuje až do 13 km. Často tvarem připomíná kovadlinu. Bouřka je u nás sezónním jevem (většina v rozmezí duben-srpen) a většina bouřek v ČR trvá zhruba 30 minut, z Alp jsou známy extrémní případy bouřek trvajících i několik dnů.

Zdroj: http://www.stormchasing-tisnov.ic.cz/co-je-bourka.html

 
Rychlost šíření zvuku je cca 343 metrů za sekundu. Rychlost šíření světla je téměř 300 000 kilometrů za sekundu, což je na Zemi lidským zrakem nepostřehnutelné. Vidí-li pozorovatel, že se někde zablesklo, a uslyší-li následně se zpožděním hrom, může odhadnout, jak daleko od něj je bouřka. Uhodí-li blesk ve vzdálenosti jednoho kilometru od pozorovatele, pak slyší hrom po necelých třech sekundách.

Zpět

Vzduch, voda, zemská kůra aneb všechno souvisí se vším

Ve vzduchu se odehrává množství procesů, které jsou však jen součástí většího koloběhu, například koloběhu vody v přírodě nebo tvorby reliéfu a sedimentů. Voda se odpařuje z oceánů a je v podobě vodní páry nesena větrem směrem k pevnině, kde se sráží a vytváří oblaka. V další fázi koloběhu vody jsou důležité mikroskopické částice, které byly větrem vynesené až do výšky, kde voda může kondenzovat. Mezi takzvaná „kondenzační jádra“ patří drobné prachové částice, ale např. i bakterie. Pokud je teplota vzduchu dostatečně nízká, vodní páry namrzají a sněží.

Především v suchých oblastech světa, kde je málo vlhkosti či vegetace k udržení uvolněných sedimentů pohromadě, vítr nadzvedá a unáší písek a prach. Vítr nasycený těmito částicemi pak naráží na půdu či skály a ohlazuje a obrušuje jejich povrch. Vznikají tak další částice, které mohou být přenášeny větrem nebo vodou na velké vzdálenosti a postupně utvářet sedimenty.

Povrchové proudy oceánů, které sahají do hloubek několika set metrů, jsou ovlivňovány globálními větrnými proudy. Vznikající pohyb teplé vody směrem k pólům může mít silný vliv na sousední kontinenty. Například teplý Golfský proud v Atlantském oceánu způsobuje, že v severozápadní Evropě v podstatě nemrzne.

Zpět

Podnebí na Karlovarsku

Podnebí v Karlovarském kraji je mírné a vzhledem k poloze uprostřed Evropy značně proměnlivé, kde se střídají oceánské a kontinentální vlivy. Teplota a srážky závisí především na nadmořské výšce. Vlivem charakteru a výšky hor lze oblast karlovarského kraje zařadit do oblasti mírně teplé až chladné. Nejteplejší měsíc je červenec (průměrná teplota 16°C), nejchladnější leden (průměrná teplota -4°C). Průměrná roční teplota je 8,1°C. Roční srážkový úhrn je cca 500 – 1000 mm. Tvorba mlh nastává hlavně na severu a západě území a kolem vodních ploch. Nejdrsnější podnebí je dolní výběžek Slavkovského lesa. V okrajových pohořích se projevuje západní proudění od Atlantského oceánu. Krušné hory vytvářejí první výraznou hradbu pro západní proudění vzduchových hmot postupujících Německem do ČR. V podkrušnohorské oblasti se proto setkáváme s efektem srážkového stínu, kde je množství srážek podprůměrné. Karlovarsko leží v soustavě Krušnohorské provincie České vysočiny s oblastmi Krušné hory (Klínovecká hornatina), Smrčiny (Ašská vrchovina, Házlovská pahorkatina a Chebská pahorkatina), Chebská pánev, Sokolovská pánev, Doupovské hory a Slavkovský les (Kynžvartská vrchovina a Hornoslavkovská vrchovina). Chladnější podnebí v Karlovarském kraji nevytváří vhodné podmínky pro zemědělství. Je zde rozšířeno pěstování brambor, řepky olejky a obilnin. V menší míře se pěstuje len a kukuřice. Některé pohraniční oblasti s horskými loukami jsou vhodné pro pastevectví.

Obr. 13: Podnebí na Karlovarsku

(Cheb)

Průměrná teplota
vzduchu (oC)

Úhrn srážek
(mm/rok)

Trvání slunečního
svitu (h/rok)

2000

9,0

621,3

1 495,4

2001

7,8

651,6

1 515,4

2002

8,6

778,8

1 562,9

2003

8,1

440,8

2 091,9

2004

7,8

614,7

1 540,1

2005

7,9

678,6

1 735,0

2006

8,3

548,5

1 816,4

2007

8,9

798,8

1 724,0

2008

8,5

731,4

1 615,3

2009

8,2

624,2

1 657,5

Zdroj: Český hydrometeorologický ústav v Praze

 

  Zdroj: http://www.czso.cz/x/krajedata.nsf/oblast2/podnebi-xk

 Zpět

 

Text/HTML

Copyright ©2011 Zelený kompas. Všechna práva vyhrazena.

 

INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ
  |  Login