Znecistenie ovzdušia V posledných rokoch pod vplyvom velmi zložitých, synergicky pôsobiacich klimatických a antropogénnych faktorov došlo k mohutnému ovplyvneniu životného prostredia na celej Zemi, Dan, ktorú ludstvo platí za vysoký stupen civilizácie a industrializácie sa neustále zvyšuje, Celkove prevažujú vplyvy negatívne, postihujúce krajinu a prírodu urcitého územia, ako aj globálne postihujúce celú biosféru. Ovzdušie tvorí podstatnú súcast životného prostredia. Jeho kvalita sa v dôsledku exhalácií spalín a úletov lokálne velmi mení, zhoršuje, co pocitujú nielen ludia, ale aj okolité postihnuté ekosystémy. Medzi spalinami, úletmi a produktmi rôznych chemických reakcií sú zvlášt významné tie, ktoré už samotné, alebo po dodatocných chemických reakciách so vzdušným kyslíkom a vlhkostou majú charakter kyselín. Regionálne znecistenie ovzdušia postihuje celé velké oblasti, ako je napr. stredná a západná Európa. Od roku 1950 regionálne znecistenie ovzdušia v Európe narastalo paralelne s emisiami škodlivín z energetiky, priemyslu, vykurovania a dopravy Negatívne sa pritom uplatnila výstavba vysokých komínov, ktoré predlžovali dobu zotrvania exhalátov v ovzduší, V tomto velkom regióne, silne ovplyvnenom rozvinutým priemyslom, predstavujú hlavné problémy predovšetkým zlúceniny síry a dusíka a v súvislosti s tým kyslé dažde a acidifikácia (okyslovanie) celého prostredia, Následkom nekontrolovaného vývoja emisií bol rast kyslosti zrážkových vôd, Kyslé zrážky a ozón predstavujú v súcasnosti v Európe hlavné stresové faktory lesných aj polných ekosystémov. V atmosfére sa síra a dusík zmenia na kyslé zlúceniny, ako sú kyselina sírová a dusicná. Zlúceniny síry sú spolu so zlúceninami dusíka hlavným pôvodcom acidifikácie. Ako súcasti plynov môžu tieto zlúceniny existovat suché, mokré (v snehu a daždi) alebo kondenzované (v hmle alebo rose) a spôsobovat acidifikáciu pôdy, vody a ovzdušia. Acidifikácia pôdy môže viest k poškodeniu lesov. Hranica poškodenia ihlicnatých stromov sa udáva 0,05 mg/m3 Dnešné koncentrácie S02 sú v Európe dost blízko hranici poškodenia lesných porastov. Zvlášt citlivé sú voci úcinkom exhalácii najvyššie polohy, pretože stromy tu aj bez oxidu siricitého tvrdo bojujú o život s drsným podnebím, námrazami, vetrom, mrazom a v poslednej dobe i s turistickým ruchom. Acidifikácia vodného prostredia môže spôsobit vážne škody v živote vegetacných a živocíšnych druhov. Kvalita vody je zhoršovaná zanášaním škodlivých látok z ovzdušia do pôdy a vody. V oblastiach zvýšených emisií dochádza k posunu hodnoty pH do kyslej oblasti. Vo vyšších polohách nad 800 m je toto okyslenie velmi zretelné. Dokonca aj vo Vysokých Tatrách je väcšina tokov a plies už pod hodnotou pH 5. Kyslé znecistenie ovzdušia sa môže rovnako dotykat ludského zdravia a zaprícinit poškodenie stavieb a pamiatok. clovekom podmienené oxidy síry pochádzajú najmä z produkcie energie, nasledovanej priemyselným spalovaním a priemyselnými procesmi. Okrem zlúcenín síry zdrojom acidifikácie životného prostredia sú tiež zlúceniny dusíka. Dusík, ktorý vzniká cinnostou cloveka uniká prevažne v podobe oxidov dusíka pochádzajúcich z dopravy, ako aj iných oblastí spotreby energie a priemyselnej výroby. Dalším zdrojom dusíka sú dusíkaté hnojivá, ak sa v polnohospodárstve používajú v nadmerných množstvách. Problém kyslých zrážok je typickým príkladom „exportu", alebo, pokial nedôjde k prekroceniu hraníc, prostým transportom emisií na velké vzdialeností. Súvisí to so známou skutocnostou, že s rastúcou vzdialenostou od zdroja rastie podiel oxidu siricitého transformovaného na kyselinu sírovú, a tým aj na relatívne chemickú agresivitu emisií Zlúceniny síry sú prenášané na velké vzdialenosti od svojich zdrojov. Známy je prípad Škandinávie, predovšetkým Nórska, ktoré prakticky nemá vlastné zdroje emisií síry a predsa zaznamenáva zataženie týmito látkami v pomerne velkom merítku. Oblast Nórska je vzdialená niekolko sto kilometrov od zdroja emisií Emisie oxidu siricitého, ktorý má v priemere životnost v ovzduší okolo 2-3 dní, sa pri svojej dlhej ceste väcšinou okyslicuje a s vodou tak v ovzduší vzniká kyselina sírová. V Nórsku teda nepôsobí potiaže priamo S0g, ale kyslé zrážky. Množstvo potokov, riek a zvláštjazerá sú v Nórsku postihnuté okyslením. Voda obsahuje volné kyseliny, ktoré vylúhujú rôzne toxické kovy z pôd a to všetko má nepriaznivé dôsledky predovšetkým pre ryby, ktoré tu nemôžu žit. Velká cast emisií padá so zrážkami, ktoré sú silne okyslené. Dážd' bol vždy trocha kyslý, ale v posledných 25-tich rokoch sa podla meraní odborníkov zvýšila kyslost zrážok na severovýchode Spojených štátov a vo východnej Kanade viac než 40-násobne. Zatial co normálna reakcia daždovej vody je asi 5,5 pH, dnes je bežná reakcia 4,1 pH. Sú však aj prípady pH 3,0. Najkyslejší dážd', ktorý bol vôbec zaznamenaný, mal pH 1,5 - bol teda desatkrát kyslejší než ocot a spadol pri búrke v roku 1980 vo Wheelingu (Virginia, USA ), Kyslé zrážky poškodzujú nielen vegetáciu Kyslá voda vyplavuje z pôdy napríklad hliník, ktorý je pre živocíchy jedovatý, lebo porušuje centrálnu nervovú sústavu. Úcinkom kyslých zložiek dažd'a sa z pôdy vyluhujú a strácajú niektoré výživné látky, ako napríklad vápnik, mangán, sodík, draslík. Korene rastlín lahšie vstrebávajú toxické kovy v kyslom prostredí. Kyslé dažde nicia mikroorganizmy, ktoré rozkladajú organické látky Preto v Škandinávii a v Kanade, kde sú pôdy už od prírody kyslé vplyvom geologického podložia a vysokého obsahu kyselín obsiahnutých v humuse, existuje tisíc jazier, v ktorých ryby už celkom vyhynuli vplyvom hliníka a dalších zložiek vylúhovaných z pôdy Vo Fínsku je kyslými zrážkami prekyslené už 400 z 55 tisíc jazier, d'aleko horšie sú na tom Švédsko a Nórsko, kde je takto poškodených už 20 tisíc jazier. Prvé krajiny, ktoré protestovali proti znecistovaniu kyslými dažd'ami, boli Nórsko a Švédsko. Systematické meranie kyslosti dažd'ovej vody prvý raz uskutocnili v roku 1955 vo Švédsku. V roku 1959 nórsky vedec A. Dannevig opísal súvislost medzi kyselinovými zrážkami a znížením výskytu rýb (predovšetkým lososov a pstruhov) v nórskych a švédskych riekach a jazerách. Populácia rýb v jazerách a riekach južného Nórska bola postihnutá zvýšenou kyslostou vody asi na 20 % celkového územia. Odhaduje sa, že okolo 10 000 švédskych jazier má kyslost vody pod pH 6 a asi v 5000 jazerách je pH nižšia než 5. Roku 1972 na konferencii o životnom prostredí OSN švédska delegácia predložila správu o škodách v lesnom a vodnom hospodárstve a stratách na rybolove v dôsledku zvýšeného spádu oxidu siricitého na švédske územie. To podnietilo vznik výskumného programu, tzv. Spolocného projektu merania znecistenia ovzdušia na velké vzdialenosti, za úcasti vyskumnych pracovísk 10-tich európskych štátov. Výsledky výskumu ukázali, že zlúceniny síry unáša atmosféra na vzdialenosti niekolko sto kilometrov, ba i dalej. Súcasne sa zistilo, že ovzdušie mnohých európskych krajín znecistujú exhaláty zo zdrojov iných európskych krajín. Niektoré krajiny zachycujú približne až tri štvrtiny spádu zo zahranicia. Ukázalo sa, že opatrenia na zníženie množstva exhalátov v každej krajine na národnej úrovni vyvolávajú zníženie znecistenia ovzdušia v ostatných krajinách. Slovenská republika sa nachádza v strede Európy na okraji oblasti s najväcším regionálnym znecistením ovzdušia na tomto kontinente. Podiel transhranicného dialkového prenosu škodlivín na regionálnom znecistení ovzdušia a kyslosti zrážkových vôd Slovenska je približne 60 %. Nepriaznivý vývoj spolu s alarmujúcim rastom ekologických škôd urýchlili medzinárodnú spoluprácu. V roku 1979 bol v Ženeve podpísaný Dohovor Európskej hospodárskej komisie Organizácie spojených národov o dialkovom znecistovaní ovzdušia prechádzajúcom hranice štátov (dalej Dohovor). Protokoly k Dohovoru o znížení emisií síry (Helsinky 1985, Oslo 1994), o znížený emisií oxidov dusíka (Sofia 1988) obsahujú prvé opatrenia na redukciu emisií antropogénnych škodlivín, ktoré sa uplatnujú v dialkovom prenose znecistenia ovzdušia v Európe. Záväzok z prvého Protokolu o síre predstavoval redukciu európskych emisia S0g o 30 % do konca roku 1993 v porovnaní s rokom
1980.
Slovenská republika tento záväzok z Protokolu splnila. Redukcia európskych emisií sa už pozitívne prejavila poklesom kyslosti zrážkových vôd na území Slovenska. V súlade s druhým Protokolom o síre by sa európske emisie oxidu siricitého mali znížit o 60 % do roku 2000, o 65 % do roku 2005 a o 72 % do roku 2010 v porovnaní s rokom 1980. Na miestach, vystavených trvalému úcinku kyselín, alebo ich nárazovej väcšej koncentrácii v ovzduší sú zretelne postihnuté celé prírodné formácie, všetky funkcné skupiny v ekosystémoch, a to producenti - rastliny, konzumenti - živocíchy a reducenti - mikroflóra. Vo vysoko priemyselných, civilizovaných krajinách Európy a Severnej Ameriky, kde o kyseliny v ovzduší nie je núdza, botanici už dávnejšie postrehli ústup viacerých druhov rastlín z oblasti zasiahnutých kyslým daždom. Z takej prírody miznú lišajníky, vstavacovité rastliny (orchidey), hynú jedle aj bresty. V tecúcich aj stojatých vodách dochádza k narušeniu potravinového retazca. Hynú napríklad vodné kôrovce alebo larvy hmyzu a s nimi skôr ci neskôr vyhynú aj ryby, obojživelníky a vymizne vodné vtáctvo. Kolobeh látok a energie sa alebo celkom zastaví a voda ostane mrtva, bez života, alebo bude neúplný a môže viest k eutrofizácii vodného prostredia. Najcitlivejšie rastliny, ako napr. niektoré lišajníky, už toto zvýšenie neznesú. Okyslovanie celého prostredia je problémom, ktorý sa neprejavuje hned', pôda má znacnú kapacitu, kyslost zrážok neutralizovat. Táto kapacita však nie je nekonecná a po dlhšej dobe, možno až po niekolkých desatrociach sa okyslovanie môže vážne prejavit. Popri tom kyslá daždová voda urýchluje koróziu kovových predmetov (napr. kolajníc, stavebných konštrukcií, zvonov a pod.), stavebných ci umeleckých pamiatok, najmä z vápenca, mramoru, ale aj fasády a omietky budov a spôsobuje rozlicné iné škody. Následky tohto javu sú citelné aj u nás, a to nielen v okolí tepelných elektrární, centier chemického priemyslu a väcších aglomerácií, ale napríklad aj na území TANAP-u. Naše velhory tvorí prevažne žula, ktorá sama patrí medzi kyslé horniny a nie je schopná neutralizovat dalšie, s daždovou vodou prichádzajúce kyseliny. A je preto len otázka casu, kedy život prestane pulzovat aj v plesách a bystrinách tohto cenného územia, kedy zo skál celkom zmiznú lišajníky a machy, vyschne kosodrevina, limba, jarabina, stratia sa horce, kamzicníky, dryádky, plesnivce. S nimi zmiznú endemické hraboše, chránené svište, orly, orešnice. Napokon v prírode TANAP-u, ale nielen tam, už nebude co obdivovat. Ak sa situácia nemá nadalej zhoršovat, ludstvo sa musí všemožne usilovat odstránit príciny tohto javu. Snaha krajín o znižovanie emisií N0^ a S0g sa odráža v národnej politike a medzinárodných záväzkoch. Konkrétne opatrenia zahrnujú štrukturálne zmeny v energetických požiadavkách (šetrenie energiou a využívanie nových zdrojov energie), zavedenie kontroly znecistenia a vhodných technických opatrení. Mali by sa používat len ušlachtilé, odsírené palivá, inštalovat absorbéry úletov a splodín. Treba vyvíjat a zavádzat dokonalejšie spalovacie a vznetové motory, inštalovat katalyzátory splodín horenia. Napriek niektorým opatreniam, ktoré sa snažia o zlepšenie stavu, nie je situácia uspokojivá. To je dôvod, preco sa na znecistovanie ovzdušia a kyslé zrážky obracia pozornost výskumu, ale aj širokej verejnosti. Úcinné opatrenia, ktorými by sa zamedzilo negatívnym vplyvom, si vyžaduje dokonale poznat rozšírenie, koncentráciu a zastúpenie jednotlivých prvkov v zrážkach. Malo by to ulahcit identifikáciu zdrojov znecistenia a zavádzanie opatrení, ktoré by mali viest k postupnému zlepšovaniu súcasného stavu cistoty ovzdušia. Preto sa tomuto problému venuje tolko pozornosti. Keby sme úcinok okyslovania zanedbali dnes, za niekolko desiatok rokov by pôdne vlastnosti, a tým aj vegetácia, zvlášt lesy, mohli byt nenapravitelne poškodené.