Znečištění ovzduší je všeobecně známý problém, který ovlivňuje všechny formy života. Když však pomyslíme na znečištění ovzduší, pravděpodobně si nevyvoláme představu rostlin a živočichů. Protože však koexistujeme, je důležité vědět, jak znečištění ovzduší ovlivňuje volně žijící živočichy. V tomto článku vám odpovíme na některé časté otázky týkající se znečištění ovzduší a jeho vlivu na rostliny a živočichy.
Přítomnost nežádoucích látek v ovzduší, které by mohly bránit normálnímu stavu a pohodě atmosféry a živých bytostí. Jiným pohledem na znečištění ovzduší může být jakákoli fyzikální, chemická nebo biologická změna ovzduší.
- Přírodní příčiny znečištění ovzduší
- Významné látky znečišťující ovzduší
- Jak znečištění ovzduší zabíjí rostliny a živočichy?
- Jak znečištěné ovzduší působí na zvířata?
- Které živočichy nejvíce ovlivňuje znečištění ovzduší?
- Jak jsou znečištěním ovzduší ovlivněny rostliny?
- Které rostliny jsou nejvíce ovlivněny znečištěním ovzduší?
- Do Air Pollution Help Plants Grow?
Přírodní příčiny znečištění ovzduší
Všechno, co lidé dělají a při čem spalují věci, používají chemikálie nebo produkují hromady prachu, může potenciálně způsobit znečištění ovzduší.
Znečištění ovzduší není stoprocentně způsobené člověkem, některé druhy znečištění ovzduší se vyskytují i přirozeně. Například
- Lesní požáry: Obrovské chuchvalce kouře, které vznikají při lesních požárech, jsou jedovatou směsí oxidu uhličitého, oxidu uhelnatého, oxidu dusičitého, formaldehydu a acetaldehydu – všechny tyto látky jsou známé tím, že oteplují planetu.
- Výbuch sopky: Obří sopečné erupce chrlí popel a obrovské množství sirných plynů a také mnoho set tun oxidu uhličitého (CO2). Sirné plyny se při slučování s vodní párou v atmosféře a tvoří kyselinu sírovou a sírovou, které jsou škodlivé pro lidi, rostliny a zvířata.
- Radioaktivní rozpad hornin: Vyvřelé horniny (žula) a sedimentární horniny (vápenec) obsahují radioaktivní izotopy. Při rozpadu uranu v horninách se uvolňuje radon, přirozeně se vyskytující radioaktivní plyn. Je to plyn bez barvy, zápachu a chuti a rychle se rozptyluje ve vzduchu. Při vdechování způsobuje vážné poruchy dýchání a může vést ke smrtelné rakovině plic.
Významné látky znečišťující ovzduší
Jakýkoli plyn, aerosol (kapaliny nebo pevné látky rozptýlené v plynech) nebo částice by mohly být kvalifikovány jako látky znečišťující ovzduší, pokud dosáhly dostatečně vysoké koncentrace, která může škodit.
Na vrcholu seznamu jsou tyto,
- Oxid siřičitý (SO2): Uvolňuje se při spalování fosilních paliv obsahujících síru, jako je uhlí a ropa. Za vlhka se mění na kyselinu sírovou, která způsobuje kyselé deště a smog.
- Oxid uhelnatý (CO): Vzniká, když mají paliva příliš málo kyslíku na to, aby zcela shořela. Tento velmi nebezpečný plyn přispívá ke skleníkovému efektu, smogu a okyselování.
- Oxid uhličitý (CO2): Obecně není považován za „znečišťující látku“, ale jeho vyšší koncentrace mohou přispívat ke globálnímu oteplování a změně klimatu.
- Oxidy dusíku: Znečištění oxidem dusičitým (NO2) a oxidy dusíku (NO) pochází z motorů vozidel a elektráren. Jsou také známé jako „nepřímé skleníkové plyny“.
- Těkavé organické sloučeniny (VOC): Pocházejí z nádrží na benzín a benzin, z průmyslových závodů, barev a laků nebo ze zemědělské činnosti. Znečištění ovzduší těkavými organickými látkami hraje důležitou roli při utváření ozonu ve spodní vrstvě atmosféry.
- Pevné částice: Vznikají z přírodních zdrojů, jako jsou sopky, nebo z lidské činnosti, jako je spalování nebo doprava.
- Ozon: Ozon, nazývaný také trioxid, vzniká fotochemickým přenosem kyslíku. Způsobuje smog a přispívá k okyselování a změně klimatu.
- Olovo a těžké kovy: K znečištění ovzduší přispívají také aerosoly olova a dalších toxických těžkých kovů.
Jak znečištění ovzduší zabíjí rostliny a živočichy?
Podobně jako pro člověka je znečištění ovzduší rozsudkem smrti pro rostliny a živočichy.
Kyselý déšť způsobený znečištěním ovzduší zvyšuje kyselost vod a půdy, což volně žijící živočichy přímo zabíjí. Fytoplankton v jezerech odumírá, ryby se nakonec stěhují do své původní lokality nebo se u nich objevují dýchací problémy a populace hmyzu a obojživelníků klesá.
Když už mluvíme o rostlinách, kyselé deště omezují dostupné živiny v půdě, poškozují kořenový a výhonkový systém, vedou k zakrnělému růstu a nakonec je zahubí. Některé druhy rostlin a živočichů jsou vůči kolísavé hladině pH imunní, ve vzájemně propojeném ekosystému však způsobuje chaos v potravním řetězci a může dokonce vyhubit celý druh.
Říká se, že vyčerpání ozonového štítu působí na rostliny a živočichy „nepřímým“ mechanismem zabíjení. Celosvětové údaje ukazují, že ozónová díra vyhubila přibližně 30 % rostlinných druhů.
Ultralehké záření omezilo fotosyntézu, zvýšilo rychlost odpařování a přineslo genetické mutace rostlin. Výsledky studie provedené Kalifornskou univerzitou ukázaly, že UV-B záření snižuje plodnost mnoha linií gymnospermů a přispívá k masovému vymírání.
Ozonová díra nebyla snadná ani pro vodní a suchozemské živočichy – důsledkem bylo (a stále je) zničení stanovišť až vymírání.
Znečištěné ovzduší karcinogeny a neurotoxickými látkami je pro živočichy smrtelné. Studie ukazují, že u domestikovaných i volně žijících zvířat se zvyšuje riziko vzniku akutních kardiovaskulárních příhod a rozvoje ischemické choroby srdeční. Znečištěné ovzduší je také spojováno s předčasným úmrtím zvířat.
Jak znečištěné ovzduší působí na zvířata?
Toxické ovzduší představuje hrozbu pro volně žijící živočichy a biologickou rozmanitost. Vizuální dopad nemusí být zřejmý, pokud se jím blíže nezabýváme, ale z důkazů vyplývá, že účinek je zhoubný.
- Změněné chování zvířat: Stále více studií prokázalo, že znečišťující látky mohou u zvířat vyvolat bizarní chování. Například endokrinní disruptory, těžké kovy a PCB mají přímý vliv na sociální a pářící chování zvířat.
- Nemoci a úmrtnost: Ve většině případů je účinek nepřímý, ale pomalu zabíjí zvířata narušením biologických procesů. Znečišťující látky v ovzduší narušují endokrinní funkce, způsobují poškození orgánů, zvyšují zranitelnost vůči stresům a nemocem, snižují reprodukční úspěšnost. Dlouhodobá expozice látkám znečišťujícím ovzduší může zvýšit expresi markerů patologických neurodegenerativních onemocnění.
Studie Biancy Coxové a kol. zjistila úmrtnost dojeného skotu v důsledku znečištění ovzduší. Orgánová toxicita vyplývající z freonů a NH3, těkavých organických látek (VOC), rtuti, CO, NOx a SO2 je tichým zabijákem, který připravuje volně žijící zvířata o život.
- Ztráta biodiverzity: Znečištění ovzduší je hlavní hnací silou, která mění základní strukturu a funkci ekosystémů. Například nadměrná depozice vzdušného dusíku (N) ve formě amoniaku patří k hlavním stresorům biologické rozmanitosti. Biodiverzita má zásadní význam pro živočichy, protože její zhoršení může mít za následek změny v potravním řetězci a úbytek některých druhů. Úbytek biodiverzity může také zvýšit riziko infekčních onemocnění.
- Změna rozšíření druhů: Průmyslové znečištění ovzduší může způsobit změnu početnosti určitého druhu. Například úbytek některých druhů ryb v důsledku vyššího obsahu hliníku může umožnit nárůst počtu druhů hmyzu, z čehož mohou naopak těžit kachny, které se hmyzem živí. Tento úbytek však může být škodlivý pro orly, rybáky a další živočichy, kteří jsou na rybách závislí jako na své potravě.
Které živočichy nejvíce ovlivňuje znečištění ovzduší?
Ptáci jsou mezi prvními, na které škodlivá směs znečišťujících látek působí. Ptáci mají účinnější dýchací systém než jiné druhy, proto jsou přímo i nepřímo ovlivněni znečištěním ovzduší. Tráví více času na čerstvém vzduchu, což je vystavuje většímu množství toxických zplodin pocházejících z vozidel, elektráren a továren.
Znečišťující látky narušují ptačí společenstva. Ozon (O3) a oxidy dusíku (NOx) způsobují přímé a nevratné poškození plic ptáků. Dlouhodobá expozice může vést k selhání plic, špatnému imunitnímu systému a reprodukčnímu úspěchu, poklesu populace a dalším příčinám.
Expozice polycyklickým aromatickým uhlovodíkům (PAU), toxickým chemickým látkám vypouštěným z dopravy, může u ptáků způsobit sníženou produkci vajec a líhnutí, zvýšené opouštění mláďat a poruchy růstu.
Jak jsou znečištěním ovzduší ovlivněny rostliny?
Rostliny a plodiny jsou v popředí zájmu o znečištění ovzduší. Vzhledem k tomu, že nadzemní plochy rostlin, zejména listy, jsou v přímém kontaktu s atmosférou, velmi rychle absorbují nebo pohlcují látky znečišťující ovzduší. Znečišťující látky pak vyvolávají oxidační stres za vzniku volných radikálů a reaktivních forem kyslíku (ROS), které způsobují poškození na různých úrovních.
- porucha buněčného metabolismu
- degradace chlorofylu
- nedostatek minerálů
Ozon (O3) ovlivňuje fotosyntézu u většiny rostlin a způsobuje listové léze. Může také pronikat do průduchů (otvorů napomáhajících dýchání v rostlinách) a přímo rozkládat rostlinné buňky. O3 může také způsobit zpomalení růstu a v závažných případech i smrt. Příkladem mírného poškození ozonem jsou hnědé skvrny na listech brambor.
Kyselý déšť, toxicita olova a působení oxidů dusíku narušují dostupnost živin pro rostliny. U plodin se to projeví snížením výnosů.
Které rostliny jsou nejvíce ovlivněny znečištěním ovzduší?
Rostliny přijímají různé atmosférické znečišťující látky, včetně ozonu i oxidů dusíku, těžkých kovů, kouře a pevných částic. Mezi rostliny, které jsou mimořádně citlivé na látky znečišťující ovzduší, patří,
- Stromy – americký kolomazník, zelený drak, palisandr nebo tipu, třesoucí se osika, přízračná orchidej, medovník, ořešák, topol, dub, vrba a další.
- Crops – Wheat, Rice, Tomato, Watermelon, Squash, Potato, Tobacco, Soybeans, Cantaloupe, Muskmelon, Alfalfa, Beets, Sunflower, Carrots, Sweet Corn, Gourds, Green Peas, Turnips, Grapes, Peaches, and Strawberries.
- Shrubs – Ponderosa pine, Crabapple, and Citrus
- Leafy greens – Spinach and Celery
Do Air Pollution Help Plants Grow?
No. Recent studies show that plant growth may be stunted worldwide by the end of the 21st century. Because,
- Mounting ozone concentration reduces the rate of photosynthesis and cripples the plants‘ ability to grow.
- Mobilized aluminum (arising from acid rain) damages the plant root system. This interferes with calcium uptake which translates into slow or stunted growth.
- Excess nitrogen dioxide is detrimental to plant growth.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1161030118301606
https://advances.sciencemag.org/content/4/2/e1700618
https://www.hindawi.com/journals/bmri/2014/736385/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5400059/
http://pubs.er.usgs.gov/publication/5224791
https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/00966665.1956.10467730
- Author
- Recent Posts
- Are Golf Balls Recyclable? (And Are They Biodegradable?) – March 2, 2021
- Are Chopsticks Recyclable? (And Are They Compostable or Biodegradable) – March 2, 2021
- Is Sellotape Recyclable? (And Is It Compostable or Biodegradable?) – March 2, 2021
