Životné prostredie

prednášky

1

Definícia životného prostredia

• • • Životné prostredie je všetko, čo vytvára prirodzené podmienky existencie organizmov vrátane človeka a je predpokladom ich ďalšieho vývoja . zložkami ŽP sú: ovzdušie , voda , pôda organizmy i samotné ŽP „súbor všetkých činiteľov, s ktorými prichádza do styku živý subjekt, a ktorými je obklopený. Všetko, na čo subjekt priamo i nepriamo pôsobí. Subjektom môže byť organizmus , populácia , človek i celá ľudská spoločnosť . Väčšinou sa pojem životné prostredie chápe ako životné prostredie človeka.“

Človek, zdravie a prostredie

• Zdravie – stav úplnej telesnej, duševnej a sociálnej pohody; výsledok vzťahov medzi ľudským organizmom a sociálno-ekonomickými, fyzikálnymi, chemickými, biologickými faktormi životného prostredia, pracovného prostredia a spôsobom života 3

Človek, zdravie a prostredie

• • Ochrana zdravia – súhrn opatrení spočívajúcich v prevencii vzniku a šírenia ochorení, zlepšovaní zdravia prostredníctvom starostlivosti o zdravé životné podmienky, pracovné podmienky a zdravý spôsob života a vo výkone štátneho zdravotného dozoru Životné podmienky – fyzikálne, chemické a biologické faktory životného prostredia vo vzťahu k zdraviu ľudí, podmienky bývania, odpočinku, kultúry vrátane telesnej kultúry, poskytovanie služieb, výživy...

4

Životné prostredie

• • Prostredie: neživé (abiotické) živé (biotické) • • Prostredie z hľadiska hygieny: biofyzikálne (ovzdušie, pôda, voda, žiarenie, fyzikálne pole, sila – gravitácia, hluk, tlak, zvuk, vibrácie...) spoločenské (psychologické, kultúrne, sociálne) Oba komplexy sa neustále vyvíjajú a menia.

5

Životné prostredie

• Životné prostredie – komplex faktorov, s ktorými je človek celý život v trvalej interakcii • • • Biosféra – priestor, v ktorom môže na Zemi existovať život atmosféra – vzdušný obal zeme hydrosféra – voda na planéte litosféra – povrchová vrstva zemskej kôry 6

Hygiena ovzdušia

• • • • • • Atmosféra – plynný obal Zeme; siaha do výšky 500-1000 km 4 vrstvy atmosféry sa odlišujú fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami ovzdušie je tvorené zmesou plynov, tuhých a kvapalných aerosólov zloženie vzduchu sa v nižších vrstvách s nadmorskou výškou skoro vôbec nemení s výškou sa však mení množstvo vzduchu v objemovej jednotke (podlieha zemskej príťažlivosti) je neoddeliteľnou časťou biosféry, bez nej by nebola možná existencia súčasných foriem života na Zemi vzdušný kyslík je nepostrádateľný pre väčšinu živých organizmov 7

• • • • • • • Hygiena ovzdušia prijíma a zneškodňuje väčšinu plynných škodlivín zmeny fyzikálnych a chemických vlastností atmosféry výrazne pôsobia na zdravotný stav ľudí a zvierat chráni Zem pred enormnými teplotnými rozdielmi vo dne a v noci prúdenie vzduchu vyrovnáva značné rozdiely teplôt medzi jednotlivými časťami zeme, najmä pevninami a oceánmi a medzi rovníkovými a polárnymi oblasťami ozónová vrstva zachytáva väčšinu smrtiaceho ultrafialového žiarenia v atmosfére zhorí väčšina meteorických telies bez atmosféry by život na Zemi zanikol 8

Hygiena ovzdušia

• • • • Troposféra (ovzdušie) do výšky 8-16 km najvýznamnejšia časť atmosféry pre človeka je v nej sústredených až 80 % všetkého vzduchu prevláda v nej život na Zemi 9

Hygiena ovzdušia

• • • • • • Stratosféra do výšky 10-80 km 25-30 km ozónosféra - pôsobí ako ochranný filter chrániaci povrch Zeme pred pôsobením škodlivej zložky ultrafialového žiarenia UV-B škodlivej pre živé organizmy ozón vzniká účinkom žiarenia Slnka na molekuly kyslíka výška stĺpca ozónu (pri 00 C a normálnom tlaku) je len 3-4 mm, napriek tomu, že molekuly sú rozptýlené v šírke asi 10 km vrstva ozónu a jej narušenie ľudskou činnosťou je predmetom veľkej pozornosti mezosféra – súčasť stratosféry vo výške 40-80 km 10

• •

Hygiena ovzdušia

• Ionosféra do výšky 50 km zachytáva primárne kozmické žiarenie umožňuje rádiové spojenie na Zemi • • • Exosféra najvyššia vrstva atmosféry do výšky 500 km prechádza do kozmického priestoru 11

Vlastnosti ovzdušia – troposféry

• • • Fyzikálne vlastnosti: žiarenie, teplota, vlhkosť, prúdenie vzduchu, atmosférický tlak, atmosférická elektrina žiarenie - elektromagnetické (široká stupnica vlnových dĺžok od rádioaktívneho až po veľmi dlhé používané v oznamovacej technike) korpuskulárne (hmotné častice, ktoré sú schopné ionizovať, t.j. vytvárať ióny) teplota ovzdušia - tepelný stav atmosféry je funkciou slnečného žiarenia 12

• • • •

Vlastnosti ovzdušia – troposféry

vlhkosť ovzdušia - prítomnosť vodných pár vo vzduchu atmosférický tlak výškou klesá - je daný tiažou vzdušného obalu na povrch Zeme; normálny atmosférický tlak má hodnotu 101,32 kPa; s rastúcou nadmorskou pohyb vzduchu - prúdenie vzduchu vzniká v dôsledku tendencie vzduchu vyrovnávať zmeny tlaku na rôznych miestach zeme, ktoré sú vyvolané zmenou teplôt; nastáva v horizontálnom (vietor) aj vertikálnom smere atmosférická elektrina – vzniká transportom vzdušných iónov tvoriacich sa buď ionizáciou alebo elektrických výbojov 13

Vlastnosti ovzdušia – troposféry

Chemické zloženie vzduchu

Tab. 1. Chemické zloženie prízemnej vrstvy atmosféry

Chemická zložka Objem (%)

Dusík Kyslík 20,95 78,08 Oxid uhličitý 0,03 Vzácne plyny (He, Ne, Ar, Kr, Xe)0,9 14

Vlastnosti ovzdušia – troposféry

• • • Dusík – zrieďuje kyslík na zmes vyhovujú vlastnostiam živých organizmov Kyslík – nevyhnutný pre život všetkých organizmov Ozón – v troposfére sa bežne nevyskytuje, vzniká pri elektrických výbojoch pri búrkach, je to bunkový jed, ktorý rýchlo ničí mikroorganizmy (dezinfekcia pitnej vody); vdychovanie vo vyšších koncentráciách poškodzuje dýchacie ústrojenstvo, spôsobuje únavu až bezvedomie, dráždi očné spojovky, má typický zápach čpavku 15

Vlastnosti ovzdušia – troposféry

Oxid uhličitý – veľký význam z hygienického hľadiska, vzniká pri dýchaní vyšších živočíchov, pri horení, kvasení; spotrebúvajú ho zelené rastliny pri fotosyntéze; zvýšená koncentrácia v uzatvorených priestoroch je ukazovateľom znečisteného ovzdušia; je ťažší ako vzduch, preto sa hromadí pri zemi; poruchy zmyslového vnímania, bolesti hlavy, zvracanie; veľký význam v tepelnej bilancii atmosféry, absorbuje infračervené žiarenie vyžarované zemským povrchom, čo vyvoláva tzv.

skleníkový efekt (zvyšovanie teploty prízemných vrstiev atmosféry s následným zvýšením topenia polárneho ľadu a zvyšovania hladiny morí); preto znižovanie produkcie v energetike a priemysle patrí medzi hlavné problémy a pririty na celom svete 16

Vlastnosti ovzdušia – troposféry

Vzácne plyny – neovplyvňujú fyziologické funkcie organizmu, ak sa však vdychujú pod tlakom, stávajú sa toxickými ( He, Ne, Ar, Kr, Xe) 17

Znečisťovanie ovzdušia

• Znečisťovanie ovzdušia – stav, pri ktorom nachádzame v atmosfére také látky, ktoré do nej nepatria a ktoré v závislosti od ich koncentrácie a druhu môžu poškodiť živú a neživú časť prírody exhaláty – škodliviny v ovzduší – plynné, kvapalné a tuhé látky, ktoré pochádzajú z prírodných alebo umelých zdrojov a menia prirodzené zloženie atmosférického vzduchu 18

Znečisťovanie ovzdušia

• • Zdroj znečistenia – miesto alebo zariadenie, v ktorom sa vytvárajú a z ktorého unikajú do ovzdušia cudzorodé látky prírodné zdroje – sopky umelé zdroje – sú výsledkom ľudskej činnosti (bodové – komíny, plošné – areály podnikov, haldy odpadov, devastované územia...) 19

Znečisťovanie ovzdušia

• • Emisie (škodliviny) – množstvo škodliviny vylučované určitým zdrojom do ovzdušia v priebehu stanovenej časovej jednotky (kg/h, T/rok...) Primárne emisie – skupina látok vylučovaných priamo zo zdrojov znečistenia Sekundárne emisie – skupina látok vznikajúcich v ovzduší reakciami medzi dvomi alebo viacerými primárnymi znečisteniami 20

Znečisťovanie ovzdušia

Imisia – skutočný obsah danej škodliviny v ovzduší; zisťujú sa odberom vzoriek ovzdušia, ktoré sa uskutočňujú vo výške 1,5 až +1,7 m nad povrchom zeme (dýchacia zóna človeka), hodnoty sa uvádzajú v mg/m3 vzduchu 21

Znečisťovanie ovzdušia

• • • • Hlavné zdroje škodlivín priemysel – hutnícky, chemický, stavebných materiálov energetika – teplárne, elektrárne, kotolne doprava – najmä cestná poľnohospodárstvo (agrochemikálie) 22

Znečisťovanie ovzdušia

• Tuhé škodliviny – prach, popolček, sadze, ťažké kovy z hľadiska vplyvu na zdravie je významné ich chemické zloženie (fibroplastický prach – voľný SiO2, toxický prach – As, Pb, Sr, F, Cd...) a veľkosť (najnebezpečnejšie sú častice menšie ako 5mm, lebo prenikajú do pľúcnych mechúrikov, väčšie častice sú zachytené riasinkovým epitelom dýchacích ciest a vylučujú sa kašľom alebo kýchaním) 23

Znečisťovanie ovzdušia

• • • • • prach – dráždi sliznicu dýchacích ciest, kožu, očné spojivky popolček – jemná frakcia nespáliteľného podielu paliva, obsahuje zlúčeniny kovov, najmä As, Pb, Cu, Zn, B, S, Ni; vyvoláva akútne poškodenie dýchacích ciest i celého organizmu sadze – na svoj povrch môžu absorbovať najrozmanitejšie škodliviny vrátane karcinogénnych látok obsiahnutých v dyme ťažké kovy – prispievajú k znečisteniu pri spaľovaní tuhých a tekutých palív (As, Cd, Pb, Zn), pri automobilovej doprave (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) vlákna – častice, ktoré sú najmenej trikrát dlhšie, ako je ich šírka, bývajú toxické, môžu sa ukladať v pľúcach, majú karcinogénne účinky (azbest), potenciálne riziko majú aj syntetické vlákna (sklené, keramické, z kremeňa, grafitu) 24

Znečisťovanie ovzdušia

• • • • Plynné škodliviny – oxid siričitý (SO2), oxidy dusíka (NOx), oxid uhoľnatý (CO), organické zlúčeniny, smog SO2 – vzniká pri spaľovaní (uhlia, olejov) a metalurgických procesoch (spracovanie kovov) dráždi sliznicu dýchacích ciest, hodnoty vyššie ako 1,5 mg/m3 spôsobujú kŕčovité stiahnutie drobných priedušiek s tvorbou hlienu, pocit dýchavičnosti a tlaku za hrudnou kosťou Oxidy dusíka (NOx) – vznikajú pri spaľovaní klasických palív, vyskytujú sa aj vo výfukových plynoch spaľovacích motorov dráždia dýchacie cesty a vo vyšších koncentráciách pôsobia toxicky 25

Znečisťovanie ovzdušia

• • • • Oxid uhoľnatý (CO) – vo zvýšených koncentráciách sa vyskytuje na frekventovaných križovatkách zvýšené hodnoty spôsobujú bolesti hlavy, nevoľnosť, zvracanie, dýchacie ťažkosti, porušenie pohybovej koordinácie Organické zlúčeniny – aldehydy, polycyklické aromatické uhľovodíky, prchavé organické zlúčeniny, benzén, organické kyseliny – dostávajú sa do ovzdušia najmä z chemického priemyslu a autodopravy oxid uhoľnatý (CO majú nepriaznivé účinky na zdravie človeka, ide hlavne o karcinogenitu a mutagenitu, toxicitu, účinky na reprodukciu 26

Znečisťovanie ovzdušia

• • Smog – hmla obsahujúca vysokú koncentráciu dymových splodín redukčný smog – vzniká v mestách pri nahromadení dymu pri zlých poveternostných podmienkach oxidačný – vyskytuje sa za slnečného počasia pri nahromadení výfukových plynov spaľovacích motorov 27

Znečisťovanie ovzdušia

Následky znečistenia ovzdušia pre človeka • • vplyv znečistenej atmosféry na človeka a jeho životné prostredie: priamy – bezprostredný vplyv škodlivín na organizmus nepriamy (sprostredkovaný) – cez poškodené zložky životného prostredia (zníženie slnečného žiarenia v dôsledku zníženej priezračnosti vzduchu, nedostatok zelene, kontaminované potraviny, voda, pôda) 28

Znečisťovanie ovzdušia

• • • V závislosti od kvality a kvantity znečistenia vzduchu môže nastať: akútne poškodenie – pri vystavení človeka vysokým koncentráciám toxických látok krátky čas; môže dôjsť k podráždeniu očných spojoviek spojené so slzením, slizníc dýchacích ciest (kašlanie, astmatický záchvat) chronické poškodenie - ak je človek dlhodobo exponovaný nízkym koncentráciám škodlivín (chronické poškodenia horných dýchacích ciest, alergie...) oneskorené následky na zdraví – karcinogénne, mutagénne, teratogénne (vývojové anomálie) 29

Znečisťovanie ovzdušia

• • Rozsah poškodenia zdravia: miestne (lokálne) celkové (po vstrebaní sa kontaminantu a narušní biochemických a imunologických procesov, CNS...) 30

Znečisťovanie ovzdušia

• • • • Samočistiace procesy v ovzduší - ovzdušie sa sústavne vyrovnáva s mohutnou záťažou spôsobenou jeho znečistením sedimentácia – pri prachu, dochádza k pribúdaniu hmotnosti prachu a klesaniu rýchlosti horizontálneho prúdenia vzduchu (napr. za prekážkami – pásy zelene) pri aerosóloch – aglutinácia, sedimentácia a kondenzácia v mrakoch pri plynoch – chemické reakcie meniace plyn (škodlivinu) na inú zlúčeninu znižovanie koncentrácie škodlivín sa deje najmä prúdením škodlivín a ich rozptylom v troposfére, rozptyl je riadený difúziou (prúdenie vzdušných más) 31

Znečisťovanie ovzdušia

• • • Samočistiace procesy však majú obmedzený, prírodnými zákonitosťami podmienený rozsah a dosah. Nemožno ich preceňovať, najmä pri enormnom raste množstva a druhu kontaminantov ovzdušia a preto sú vypracované opatrenia proti znečisťovaniu ovzdušia: plánovacie – vhodné umiestnenie zdroja technické a technologické – používanie výrob, ktoré neprodukujú odpad, resp. produkujú ho v hygienicky únosnom množstve budovanie odlučovacích zariadení na tuhé, tekuté a plynné škodliviny 32

Znečisťovanie ovzdušia

• • Opatrenia: legislatívne – právne normy určujúce zdravotnícke a technické opatrenia hygienické – stanovenie prípustných koncentrácií škodlivín v ovzduší a ochranné pásma okolo zdrojov znečistenia 33

Záver

• • • Rozmanitosť životných a pracovných podmienok človeka a zložitosť interakcií medzi faktormi ŽP môže ovplyvňovať zdravie Komplexnosť a rozmanitosť problematiky HŽP vyžaduje úzku spoluprácu s inými (všetkými) medicínskymi odbormi najmä epidemiológia, fyziológia a i), prírodnými vedami, technickými a spoločenskými vedami Aktívna spolupráca verejnosti pri ochrane ŽP 34