Životné prostredie prednášky

1. Životné prostredie prednášky

2. 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.“

3. 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

4. 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...

5. 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.

6. 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

7. 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

8. 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

9. 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

10. 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

11. 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

12. 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

13. 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

14. Vlastnosti ovzdušia – troposféry Chemické zloženie vzduchu Tab. 1. Chemické zloženie prízemnej vrstvy atmosféry Chemická zložka Objem (%) Dusík 78,08 Kyslík 20,95 Oxid uhličitý 0,03 Vzácne plyny (He, Ne, Ar, Kr, Xe) 0,9

15. 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

16. 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

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

18. 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

19. 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...)

20. 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

21. 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

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

23. 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)

24. 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)

25. 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

26. 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

27. 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

28. 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)

29. 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)

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

31. 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)

32. 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

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

34. 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