Biologie

E-learning jako vzdělávací nástroj školy 3. tisíciletí

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Ekologické problémy na Zemi

Email Tisk PDF

Historický vývoj vztahu člověka a přírody

Vývoj ekosystému nastává již od samotného vzniku života na Zemi (cca 4 miliardy let zpět). Člověk (rod Homo) se stává součastí ekosystémů v době před 2 miliony let. Zpočátku není negativní vliv člověka na jednotlivé ekosystémy, ten se teprve projevuje v posledních staletích - souvisí zejména s prudkým růstem populace a s intenzívním rozvojem intelektuálních schopností člověka.
V pravěku se člověk (lovec a sběrač) prostředí podřizuje, lidská populace je malá (tvoří ji asi 5 mil. lidí) a rozptýlená, zásahy do ekosystémů jsou nevýznamné, lze říci, že člověk žije se svým prostředím v rovnováze.
V období starověku nastává velký rozvoj lidské společnosti (rozvoj zemědělství, budování sídel, těžba), rozsáhlé odlesnění (u nás např. v Polabí a na jižní Moravě) – vodní a větrná eroze.
Asi nejmarkantněji zasáhl člověk do krajiny ve středověku, kdy dochází rozsáhlému kácení lesů, které je spojené s rozvojem zemedělství a zakládáním nových sídel, s otevíráním dolů a těžbou související s rozvojem řemesel. Přitom ale nedochází k celkovému postižení biosféry.
Od poloviny 18. století se dále stupňuje těžba dřeva, uhlí, ropy, rud; rozšiřují se města, lidé začínají používat nové dopravní prostředky – poškozování ekosystémů, na řadě míst v krajině dochází k vyhubení organismů, snížení stavů až ohrožení existence dalších druhů a rozšiřování druhů jiných. Na mnohých místech člověk nahrazuje přírodní prostředí umělým prostředím, do něhož pronikají všechny druhy lidské činnosti: pracovní, sociální, rekreační, kulturní aj. Tím vzniká umělé životní prostředí a člověk se dostává do konfliktu s přírodou.

Vymezení pojmu životní prostředí

Životní prostředí, habitat, představuje prostor (resp. prostředí), který svými vlastnostmi a podmínkami umožňuje organismům (včetně člověka) žít, vyvíjet se, rozmnožovat se a vykonávat všechny další základní životní činnosti.
Podle našeho zákona č. 17/1992 Sb. o životním prostředí je životním prostředím vše, co vytváří přirozené podmínky pro existenci organismů a co je předpokladem jejich dalšího vývoje.

Životní prostředí člověka je souhrnem přírodních a společenskohospodářských složek, má vztah k lidské populaci. Mezi společenskohospodářské složky patří:

  • obytné složky - panelové zástavby, sídliště, rodinné domy atd.;
  • rekreační složky - chaty, zahrádkové kolonie atd.;
  • pracovní složky - průmyslové podniky, továrny, doly, chemické závody, zemědělská družstva atd.

Samotné přírodní prostředí prakticky dnes už neexistuje, snad jen v neobydlených částech Antarktidy, Arktidy a ve velehorách. I do těchto oblastí však zasahují negativní vlivy člověka na životní prostředí - znečištění ovzduší, průnik škodlivin apod.

Globální problémy lidstva

Až do 18. století nedochází k narušení rovnováhy v přírodě. Výrazný zlom nastává s nástupem průmyslové revoluce, při němž dochází k výraznému poškození ekosystémů. Tento proces devastace vrcholí v posledních desetiletích 20. století v globální ohrožení základních podmínek existence člověka i biosféry, jedná se zejména o znečištění vzduchu, nedostatek pitné vody, kontaminaci půdy, jaderné znečištění ad.). Výrazným nebezpečím pro život na Zemi jsou rozsáhlé ekologické katastrofy (rozsáhlé požáry, havárie tankerů, havárie chemických továren a jaderných elektráren, kácení tropických pralesů, úniky ropy atd.).

Problematika znečištění hydrosféry

V posledních desetiletích výrazně stoupá spotřeba pitné a užitkové vody. V přírodě celkově ubývají vodní zdroje v důsledku regulací vodních toků, meliorací a snížením vsakování.
Podzemní voda, často čerpaná jako zdroj pitné vody, bývá znečišťována průsaky z půdy a její znečištění je dlouhodobou záležitostí. Tato voda je totiž vázána na horniny a její pohyb a výměna jsou velmi pomalé, protože jsou značně omezené samočistící schopnosti.
Podle prostorového aspketu lze rozdělit znečištění vody na:
  • plošné - smyvy z polí, pastvin, velkých oblastí městských a průmyslových aglomerací;
  • bodové - odpadní vody z dobře definovatelných míst, zejména se jedná o výpusti továren a dolů, kanalizace, čistíren odpadních vod apod.;
  • havárie - neočekávané, nepravidelné a obvykle okamžité znečištění vody (nedbalá a chybná manipulace se zařízením, dopravní nehody a technické závady); nejčastěji se haváriemi do vody dostávají ropné látky a chemikálie.
Problémem není jen přímé působení zdravotně závadné vody na zdraví lidí. Mnoho látek, jako např. toxické kovy, pesticidy a polychlorované bifenyly, jsou ve vodě obsažené ve velmi nízkých koncentracích, takže obvykle nevyvolávají akutní otravy (intoxikace). Mohou se však kumulovat v tělech rostlin a živočichů a ke člověku, stojícímu na vrcholu potravní pyramidy se dostávají již ve vysoké koncentraci. Typickým příkladem může být znečištění soustavy Velkých kanadských jezer, na které byli vědci upozorněni právě tím, že zjistili markantně zvýšené koncentrace těžkých kovů a jiných toxických látek v tělech ulovených ryb.

Nejčastější faktory zpsůobující znečištění vody:
  • Mikroorganismy - jedná se zejména o viry, bakterie, prvoky, řasy či plísně, které mohou mít patogenní charakter. Nejvíce jsou přítomny v odpadních vodách z lidských sídel, odpadech ze zemědělské výroby či ze skládek odpadu.
  • Toxické organické látky - vznikají zejména při zpracování ropy a uhlí, při výrobě barviv a při používání pesticidů (polychlorované bifenyly, polyaromatické uhlovodíky, ropné látky, DDT, organická rozpouštědla ad.). Tyto látky jsou ve vodách zastoupeny obyvkle ve velmi nízkých koncentracích a jejich detekce je tedy značně obtížná.
  • Netoxické organické látky - jedná se zejména o tuky, bílkoviny, polysacharidy a zbytky rostlinných i živočišných tkání obsažené v odpadních vodách z textilního a potravinářského průmyslu, ale také ze zemědělství. Tyto látky spotřebovávají při svém rozkladu kyslík rozpuštěný ve vodě. Vody s nedostatkem kyslíku jsou pak nevhodné pro život většiny organismů, zapáchají a čím je v nich méně kyslíku, tím pomaleji se organické látky rozkládají.
  • Nadměrné množství živin - jde o látky, které podporují růst rostlin, zejména se jedná o fosforečnany a dusičnany obsažené v průmyslových i statkových zemědělských hnojivech. Zvýšený obsah těchto látek ve vodách se označuje pojmem eutrofizace. V eutrofizovaných vodách roste množství řas, sinic a vodních rostlin. Namnožený zooplankton se živí řasami, ale sinicemi ne. Sinice totiž produkují toxické látky. přemnožení sinic pak tvoří na vodní hladině modrozelený povlak, tzv. vodní květ. Zároveň roste spotřeba kyslíku, výsledkem je tedy anaerobní prostředí podobně jako v případě netoxickýxh organických látek.
  • Toxické kovy - nejčastěji se dostávají do vod z různých technologických procesů při těžbě a zpracování rud a z chemického průmyslu. Obvykle bývají součástí sedimentů na dně řek a jezer a postupným uvolňováním kontaminují vodu.
  • Kyselé srážky, které se dostávají do vodního prostředí. Způsobují okyselení (acidifikace) vod řek i jezer. Toto nesvědčí planktonu ani rybám. Významnou roli zde sekrává typ podloží, protože např. vápenec či dolomit dokážou kyselost do značné míry neutralizovat (okyselení skandinávských a velehorských jezer).
  • Pevné látky - dostávají se do vody vlivem eroze, zvíření usazenin nebo i přímým připouštěním kalů. Obvykle omezují propustnost vody pro světlo a nepříznivě ovlivňují fotosyntézu v hlubších vodách.
  • Radioaktivita - následkem těžby a zpracování uranové rudy se do vod dostává řada radioaktivních látek. Radioaktivitou mohou být vody kontaminovány i po haváriích jaderných elektráren či po zkouškách jaderných zbraní. Radionuklidy snadno vstupují do koloběhu látek a mnohé z nich (radioizotop cesia a stroncia) se kumulují v tkáních živých organismů.
Problematika znečištění atmosféry

Znečištění atmosféry je spojeno s unikáním plynných, kapalných a pevných látek do ovzduší. Jedná se o tzv. emise. K hlavním látkám, které se podílejí na znečišťování ovzduší patří:

  • Oxid siřičitý (SO2) - jedovatý plyn, který vzniká spalováním uhlíkatých látek s vysokým obsahem síry. Z ovzduší se vymývá dešťovými srážkami, čímž vznikají tzv. kyselé deště. Sám o sobě má oxid siřičitý tzv. defoliační účinky - způsobuje opad listů, což je markantní zejména u jehličnanů. U člověka může zvýšená koncentrace SO2 v ovzduší způsobovat dýchací problémy až záněty horních cest dýchacích. Podle odhadů dochází bohužel v posledních letech ke stále většímu uvolňování síry do atmosféry.
  • Oxid uhličitý (CO2) - zdraví škodlivý plyn, který kvantitativně nejvíce znečišťuje ovzduší. Vzniká při dokonalém spalování fosilních paliv při výrobě energie (energie tepelná, tepelné elektrárny). Obsah oxidu uhličitého se ve vzduchu stále zvyšuje, což se může projevit celkovým oteplením světového klimatu. CO2 je totiž hlavním faktorem, který způsobuje tzv. skleníkový efekt - propouští totiž krátkovlnné viditelné záření vyzařované Sluncem, ale zachycuje a dále nepropouští dlouhovlnné tepelné záření vyzařované z ohřátého zemského povrchu  . 
  • Oxidy dusíku (NOx) - vznikají nejčastěji spalováním fosilních paliv v průmyslu a ve spalovacích motorech. Vedle oxidu uhličitého také oxidy dusíku způsobují kyselé deště. Jejich emise se v posledních letech neustále zvyšují, což odpovídá velkému nárůstu automobilové a letecké dopravy. Oxidy dusíku výrazně snižují mykorrhizu (viz "Sekce 1. ročník, Říše: Houby", kapitola: Výživa hub). Tato skutečnost výrazně zapříčiňuje odumírání lesů po celém světě. Společně s plynnými uhlovodíky jsou oxidy dusíku prekurzory ozonu.
  • Halogeny, oxid uhelnatý, organické sloučeniny, sloučeniny fosforu, arzenu, olova a další sloučeniny včetně pevných částic (popílek, saze) vzájemně reagují, přičemž vznikají imise, dopadající na zemský povrch.
Nečistoty v ovzduší jsou také příčinou koroze, poškozování staveb a nátěrů.

OZON - O3

Ozon - trojatomová molekula kyslíku je plynem, který je pro lidský organismus toxický. (Pozn. autora: Již při koncentraci 1ppm se začínají u člověka projevovat dýchací obtíže). V troposféře (přízemní vrstva atmosféry , na rovníku kolem 18 km nad Zemí) se soustřeďuje asi kolem 10 % z celkového množství ozonu, jeho zbývající část je soustředěna ve stratosféře, tzv. ozonosféra (25 až 30 km nad Zemí) . V troposféře každým rokem koncentrace O3 vzrůstá přibližně kolem 1 %. K tvorbě ozonu přispívají některé z plynných nečistot v ovzduší, jakými jsou např. oxidy dusíku či plynné uhlovodíky.

Je velmi důležité si uvědomit, že i přes současné okamžité výrazné snížení emisí bude poškozování ozónové vrstvy v budoucnosti ještě po řadu let výrazně narůstat. Již současný výskyt ozonové vrstvy nad Antarktidou je ekologickou výstrahou. Vznik podobných ozonových vrstev nad obydlenými oblastmi by mohl znamenat katastrofální důsledky. 

Problematika znečištění pedosféry

K hlavním látkám znečišťujícím půdu patří

  • Hnojiva – nadměrné a nevhodné aplikování hnojiv vede k zasolení půdy, hromadění látek, zejména dusičnanů v těle rostlin a následně kontaminaci vody.
  • Pesticidy – nespecifické pesticidy hubí kromě škůdců i ostatní organismy. Hromadí se v půdě i v tělech organismů.
  • Imise – spadem ze vzduchu a srážkami (těžké kovy, popílek, kyselé deště).
  • Půdní eroze a zhutnění půd
  • Půdní eroze představuje rozrušování a odnos půdy vlivem větru a vody. Erozi urychluje odstranění vegetace a dále také nevhodné agrotechnické postupy (těžká mechanizace, orba po spádnici), likvidace mezí. 
  • Zhutnění půd – k němu dochází nejčastěji vlivem těžké mechanizace, půda pak nemá vhodnou strukturu,. U zhutněných půd je horší okysličování, převládají tedy redukční děje, zároveň voda špatně prosakuje do půdy, čímž se mění  vodní režim v krajině.

  • Problematika odpadů

    Odpad tvoří věci, které lidé již nepotřebují a rozhodli se jich zbavit, případně se jich již zbavili (zákon č.185/2011 Sb.). Odpady se dají rozdělit podle několika kritérií (skupenství, chemické složení, místo vzniku či stupeň a charakter škodlivosti). Hlavním aspektem pro kategorizaci odpadů zůstává jejich původ a nabezpečnost. Podle tohoto kritéria se odpady dělí na:

    • odpady rostlinného a živočišného původu - nejčastěji pocházejí ze zemědělské výroby a potravinářského průmyslu;
    • odpady minerálního původu - odvaly z dolů, suť ze staveb ad.;
    • odpady z chemických procesů;
    • radioaktivní odpady - obvykle odpad vzniklý při úpravě jaderného paliva, vyhořelé jaderné palivo atd.;
    • komunální odpad - odpady z obcí, tj. vesměs tzv. smíšený odpad.

    Jak nakládat s odpady?

    V prvé řadě by se mělo předcházet vzniku jakéhokoli odpadu. Toho lze dosáhnout dvěma způsoby: 
    • snižováním materiálové náročnosti pomocí zvyšování efektivity výroby a snižování materiálové a energetické náročnosti zvolených technologií výroby; dále je důležitá také snaha o prodlužování živtnosti výrobků a omezení používání výrobků na jedno použití;
    • snižování spotřeby - toto je ovšam absolutně neslučitelné s představami dnešní ryze komerční společnosti.
    V zásadě záleží na každém člověku, jaký způsob spotřeby bude praktikovat a zda tedy přispěje ke snížení produkce odpadů.
    Pokud odpad již vznikl, mělo by být preferováno jeho zpětné využití. Často je možné odpad zpracovat přímo ve výrobě jako vstupní surovinu (tzv. vratný odpad). Pokud není možné odpad zpracovat přímo v místě jeho vzniku, hledá se, zda by nebylo možné zpracovat odpad jako výchozí surovinu u jiných zpracovatelů. Vždy by ale měla převažovat snaha odpady co nejméně převážet. Nelze-li odpad využít jako druhotný zdroj surovin, může se zvážit jeho spalování a případný zisk energie. Skládkování by měl být  až poslední způsob, jak s odpady naložit.

    Problematika nadměrného hluku

    Hluk způsobuje člověk svou činností, zejména se jedná o zvýšený hluk v okolí letišť, průmyslových závodů či důležitých frekventovaných silničních komunikací a železničních tratí. Nebezpečná je přitom intenzita i doba trvání. Účinek hluku je jednak subjektivní (obtěžující, rušící soustředění a psychickou pohodu), a jednak objektivní (měřitelné poškození sluchu). Déletrvající působení hluku vede nejen k poškození sluchu, ale také ke vzniku stgresových stavů (NS), snížení imunity a poruchám spánku. Pro měření intenzity hluku se používá nejčastěji jednotka decibel (dB), podobně jako u zvuku. 
    (Pouhých 15 minut strávených v hluku o hladině 100 dB představuje pro sluch stejnou zátěž jako 8 hodin v prostředí o hladině hluku 85 dB, což je hladina hluku, od které jsou zaměstnanci podle zákona povinni používat při práci chrániče sluchu).










    Navigace: 4. ročník Ekologické problémy na Zemi