Životné prostredie prednášky

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 i samotné organizmy

• 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 ovzdušiaAtmosféra – 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 ovzdušiaStratosféra• 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 ovzdušiaIonosféra• 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 – troposféryFyzikálne 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 - je daný tiažou vzdušného obalu

na povrch Zeme; normálny atmosférický tlak má hodnotu 101,32 kPa; s rastúcou nadmorskou výškou klesá

• 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 atmosféryChemická zložka Objem (%)Dusík 78,08Kyslík 20,95Oxid uhličitý 0,03Vzácne 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 človekavplyv 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 ovzdušiaV 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 ovzdušiaSamočistiace 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 ovzdušiaSamočistiace 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