Človek a životné prostredie

Človek, ktorý sa živil zberom plodov a lovom živočíchov pre svoju obživu, bol priamo súčasťou prírodného prostredia, teda z hľadiska ekológie mal postavenie predátora. V celom svojom vývoji sa prispôsoboval podmienkam prostredia ako ostatné živočíchy, ale na rozdiel od nich ich začal postupne aj aktívne meniť a prispôsobovať svojim potrebám.

Rozsiahle odlesňovanie spojené s rozvojom poľnohospodárstva, remesiel a neskôr so začiatkami priemyselnej revolúcie, rozmiestňovanie výrobných činností v krajine, jednostranné obrábanie a vysúšanie pôdy, bezohľadný lov živočíchov a náhodné rozširovanie druhov – tým všetkým sa výrazne menili prírodné ekosystémy. Narúšala sa pôvodná ekologická rovnováha v rozsiahlych oblastiach Zeme, čo spôsobovalo zvyšovanie vodnej a veternej erózie, devastáciu krajiny a vyhubenie mnohých druhov rastlín a živočíchov.

Vplyvy človeka na okolité prostredie už väčšinou nie sú lokálneho rázu, ale nadobudli globálny charakter. Zrýchlilo sa čerpanie prírodných zdrojov a hromadenie najrôznejších odpadov, ktorých najväčším producentom je priemysel. V súvislosti s chemizáciou prostredia sa do prírody dostávajú látky nezapadajúce do ustálených biogeochemických cyklov.

Pokiaľ boli ľudské činnosti v súlade s ekologickými zákonitosťami, vznikala kultúrna krajina s produktívnymi ekosystémami, v ktorých sa ustálila nová ekologická rovnováha.

Životným prostredím človeka rozumieme všetko, s čím človek (jedinec, spoločenská skupina alebo celé ľudstvo) je alebo môže byť v relatívne bezprostrednom vzájomnom vzťahu. Kvalitu životného prostredia dnes komplexne hodnotíme z viacerých hľadísk: ekologického, estetického, etického a technického. Medzi najvypuklejšie súčasné problémy patrí obrovská koncentrácia obyvateľstva do veľkých sídel (urbanizácia) a produkcia masívneho množstva odpadu.

Súčasné problémy vzťahu človeka a jeho životného prostredia sú logickým dôsledkom doterajšieho nerovnomerného vývoja ľudskej populácie a jej prístupu k využívaniu prírody. Pri posudzovaní týchto zásahov je dôležité prísne odlišovať dva typy vplyvov:

• antropogénny vplyv – predstavuje vplyv vyvolaný a vytvorený ľudskou činnosťou, najmä priemyselnou činnosťou ľudskej spoločnosti ako celku (napríklad plošné znečistenie, zástavba)
• antropický vplyv – vplyv samotného človeka ako indivídua na prírodu (napríklad vyrušovanie zveri hlukom, zošľapovanie pôdy, individuálny výrub lesa)

Problémy ovzdušia link

Nečistoty v ovzduší negatívne ovplyvňujú ľudské zdravie, spôsobujú úhyn živočíchov vo voľnej prírode, zníženú produkciu hospodárskych zvierat a úhyn včiel. Z fyzikálneho hľadiska výrazne urýchľujú koróziu, rozpad stavebných hmôt a poškodzovanie náterov.

Látky, ktoré znečisťujú atmosféru, podľa ich pôvodu a správania rozdeľujeme na emisie a imisie:

• emisie – sú plynné, kvapalné aj tuhé látky, ktoré priamo unikajú z určitého zdroja (napríklad priamo z komína elektrárne, výfuku auta alebo pri veternej erózii)
• imisie – vznikajú až následnými vzájomnými reakciami rôznych emisií v ovzduší a ich stykom so vzdušnou vlhkosťou. Sú to znečisťujúce látky, ktoré reálne dýchame, ktoré spadnú a usadia sa na vodu, pôdu alebo organizmy, a ktorým je ekosystém priamo vystavený.

Z hľadiska skupenstva a globálneho vplyvu rozdeľujeme najvážnejšie problémy ovzdušia do niekoľkých kategórií:

• pevné (tuhé) emisie – rôzne prachové častice, ktoré sa dostávajú do ovzdušia z priemyselných podnikov, z dopravy a elektrární. Kategorizujú sa podľa priemeru na PM₁₀ (menšie ako 10 µm) a PM₂,₅ (menšie ako 2,5 µm).
• kyslé dažde – spôsobujú ich predovšetkým emisie oxidu siričitého (SO₂) a zlúčeniny dusíka (oxidy dusíka, NOx). Pri vymývaní z ovzdušia zrážkami reagujú s vodou a vytvárajú kyslé dažde (kyselinu siričitú, sírovú a dusičnú). Tie okysľujú vodu, pôdu a poškodzujú asimilačné orgány rastlín. Vďaka odsíreniu elektrární sa dnes však už klasické kyslé dažde na Slovensku prakticky nevyskytujú.
• skleníkový efekt – neustále sa zvyšujúce hromadenie oxidu uhličitého (CO₂) a metánu (CH₄) v atmosfére funguje ako izolačná vrstva skla, ktorá zadržiava odrazené infračervené žiarenie (teplo) a prispieva ku globálnemu otepľovaniu
• plynné znečistenie a ťažké kovy – okrem skleníkových plynov a látok tvoriacich kyslé dažde unikajú z dopravy a priemyslu aj ďalšie toxické plyny (napr. oxid uhoľnatý, sírovodík, fluór, chlór) a toxické ťažké kovy. Najmä emisie z dopravy obsahujú nebezpečné anorganické zlúčeniny, ku ktorým patria oxidy, uhličitany, chloridy a iné halogenidy olova.
• narušenie ozónovej vrstvy – plyny, ako sú freóny, halóny a iné zlúčeniny halogénov (fluóru, chlóru a brómu) (používané v minulosti v chladiacich zariadeniach, kozmetických sprejoch a hasiacich prístrojoch), v stratosfére rozkladajú molekuly ozónu (O₃). Vznikajú tak tzv. ozónové diery, cez ktoré na Zem preniká pre bunky nebezpečné a mutagénne UV žiarenie. Vďaka prísnym medzinárodným zákazom (Montrealský protokol) sa tento proces podarilo zastaviť a ozónová vrstva sa v súčasnosti stabilizovala.

Druhy vôd link

Vody môžeme klasifikovať na základe viacerých ekologických a hospodárskych kritérií. Podľa pôvodu a zastúpenia na Zemi rozlišujeme:

• atmosférická voda – zahŕňa vodnú paru a zrážkovú vodu (dážď, sneh)
• povrchová a podpovrchová (podzemná) voda – tvorí kontinentálne sladkovodné zásoby, ktoré však predstavujú len približne 2 % všetkej vody na planéte
• morská voda – slaná voda morí a oceánov, ktorá tvorí až 97 % všetkej vody na Zemi

Z hľadiska salinity (slanosti), ktorá je určovaná najmä prítomnosťou iónov Cl⁻, SO₄²⁻ a Na⁺, rozlišujeme:

• sladké vody
• slané vody
• brakické vody – špecifické oblasti, kde sa vo veľkom zmiešava sladká a slaná voda (napríklad v ústiach veľkých riek do morí)

Podľa účelu použitia rozlišujeme:

• pitná voda – určená na ľudskú konzumáciu, z chemického hľadiska nesmie byť silným elektrolytom
• úžitková voda – používa sa v domácnostiach a poľnohospodárstve (napríklad na polievanie kvetov)
• prevádzková voda – špecificky upravená na priemyselné a špeciálne účely (patrí sem napríklad destilovaná voda, ktorá sa od pitnej líši chemickým zložením a úplnou absenciou rozpustených iónov)

Z hľadiska obsahu rozpustených solí (najmä solí vápnika a horčíka) môže byť voda mäkká alebo tvrdá. Samotná tvrdosť vody sa rozdeľuje na prechodnú (spôsobenú hydrogenuhličitanmi vápenatými a horečnatými) a trvalú (spôsobenú síranmi vápenatými a horečnatými). Prechodnú tvrdosť je možné odstrániť preváraním alebo použitím filtračných kanvíc.

Použitá voda z domácností, priemyslu a poľnohospodárstva sa označuje ako odpadová voda. Z environmentálneho hľadiska sa pred vypustením do prírody musí prečistiť v čistiarňach odpadových vôd.

Znečisťovanie vôd a ich akosť link

Moria a oceány sú ohrozované najmä ropnými produktmi pri lodnej doprave, ťažbe a haváriách tankérov. Ropné škvrny mechanicky bránia prístupu svetla a výmene plynov, čo smrteľne ohrozuje morský fytoplanktón (najmä rozsievky a riasy), ktorý pre planétu zabezpečuje až polovicu celosvetovej produkcie kyslíka.

Do vodných tokov (riek) sa vypúšťajú odpadové vody z miest a priemyslu, ktoré sú bohaté na ropné produkty, saponáty, kaly, ťažké kovy a patogénne mikroorganizmy.

Podzemné vody sú najčastejšie znečisťované priesakmi dusičnanov z poľnohospodársky prehnojovanej pôdy, prípadne toxickými únikmi látok z nelegálnych skládok. Toto znečistenie je obzvlášť nebezpečné, pretože přirozená dekontaminácia a samočistenie spodných vôd trvá desiatky až stovky rokov.

Vo vodných tokoch sa neustále sleduje akosť vody (jej fyzikálne, chemické a biologické vlastnosti). Z biologického hľadiska sa určuje tzv. saprobita, čo je exaktná miera organického znečistenia vody. Na jej stanovenie biológovia využívajú bioindikátory – organizmy s veľmi úzkou ekologickou valenciou, ktorých výskyt priamo signalizuje konkrétny stupeň čistoty alebo znečistenia (napríklad prítomnosť bičíkovcov z rodu Hexamita alebo prítomnosť euglén indikuje veľmi silné znečistenie, tzv. polysaprobitu).

Podľa platných noriem povrchové vody z hľadiska akosti rozdeľujeme do piatich tried:

Čistiarne odpadových vôd (ČOV) link

Podľa nariadení Európskej únie musí mať každé mesto nad 10 tisíc obyvateľov (a väčšie priemyselné závody) vybudovanú vlastnú čistiareň odpadových vôd. Štandardne v nej komunálne odpadové vody prechádzajú tromi po sebe nasledujúcimi stupňami čistenia:

• mechanické čistenie (primárne) – slúži na odstraňovanie hrubých nečistôt (zachytávanie na česlách) a usadzovanie jemného štrku, piesku a kalu v usadzovacích nádržiach
• biologické čistenie (sekundárne) – hlavný proces čistenia, pri ktorom sa využíva tzv. aktivovaný kal. Ide o špecifické vločky tvorené zmesou baktérií a rôznych prvokov. Tieto mikroorganizmy za neustáleho intenzívneho vháňania kyslíka aktívne pohlcujú (fagocytujú) a rozkladajú organické znečistenie.
• chemické čistenie (terciárne dočisťovanie) – slúži na záverečné zneškodnenie rozpustených chemických látok, najmä na vyzrážanie prebytočného fosforu a odstránenie dusičnanov, prípadne na dezinfekciu vody pred jej finálnym vypustením späť do rieky

Eutrofizácia vody link

Vodné toky a jazerá sú vážne ohrozené procesom, ktorý nazývame eutrofizácia vody. Ide o neprirodzene vysoký prísun živín (najmä zlúčenín dusíka a fosforu pochádzajúcich z umelých hnojív, pracích práškov a neprečistených odpadových vôd), ktorý vedie k masívnemu premnoženiu autotrofných organizmov. Z hľadiska vizuálneho a biologického prejavu v sladkých vodách a moriach rozoznávame:

• vegetačný zákal – premnoženie drobných zelených rias, ktoré sú rozptýlené priamo v celom vodnom stĺpci (voda v nádrži viditeľne rovnomerne zozelenie)
• vodný kvet – makroskopické zhluky tvorené najmä toxickými sinicami, ktoré sa hromadia a vznášajú priamo na hladine vodnej nádrže. V moriach premnoženie toxických panciernatiek zasa spôsobuje vizuálny fenomén známy ako červený príliv.

Samotný vodný kvet tvorený sinicami síce na hladine fotosyntetizuje a produkuje kyslík, avšak vytvára zelenú „deku“, ktorá úplne zatieni dno a obmedzí prenikanie svetla. Po ukončení vegetačnej sezóny táto obrovská biomasa odumrie a klesne na dno. Pri jej masívnom bakteriálnom rozklade sa vo vode extrémne spotrebúva rozpustený kyslík, čím na dne vzniká kritický kyslíkový deficit (anoxia). Proces vedie k intenzívnym hnilobným procesom, uvoľňovaniu amoniaku a sulfánu, čo má za následok hromadný úhyn rýb a úplný zánik pôvodného života vo vodnej nádrži.

Ohrozovanie pôdy link

Pôda tvorí s ovzduším a vodou neoddeliteľný systém. Kyslé dažde pôdu priamo okysľujú, narúšajú jej štruktúru, vyplavujú z nej dôležité biogénne prvky (vápnik, horčík, draslík) a ničia organizmy tvoriace edafón. V pôde sa z emisií hromadia toxické ťažké kovy (vanád, meď, arzén, olovo, kadmium) a pesticídy. Obrovským rizikom naďalej zostávajú úniky ropy z ropovodov a potrubí.

Z hľadiska poľnohospodárstva je zásadným problémom zasoľovanie a prehnojovanie priemyselnými hnojivami. Kým klasické organické hnojivá (hnoj, kompost) uvoľňujú živiny postupne a dlhodobo vytvárajú v pôde stabilný humus, anorganické (umelé) hnojivá sú vo vode okamžite rozpustné. Poľnohospodárske plodiny ich nestihnú kompletne vstrebať, a tak sú dažďovými zrážkami masívne splavované do potokov a riek, kde sú primárnou príčinou spomínanej kritickej eutrofizácie.

Vážnym problémom, ktorý priamo ohrozuje celosvetovú udržateľnosť pestovania potravy, je vodná a veterná erózia, ktorou sa z polí odplavuje úrodná ornica. Výrazne ju zhoršuje nevhodné obhospodarovanie krajiny – napríklad orba po spádnici (namiesto po vrstevniciach) a vytváranie obrovských lánov bez prirodzenej ochrany zelene. Proti erózii a vysušovaniu pôdy sa aktívne bojuje vysádzaním radov stromov, ktoré fungujú ako vetrolamy, účelovým budovaním terás na strmých svahoch a poľnohospodárskym pestovaním plodín striktne v tvare vrstevníc, čo výrazne spomaľuje rýchly odtok vody z krajiny.

Okrem kvality pôdy sa neustále zmenšuje aj jej reálna rozloha. Budovanie sídlisk, priemyselných parkov a povrchová ťažba surovín pohlcujú obrovské plochy úrodnej zeme. Zničené mokrade a znehodnotenú pôdu z banskej činnosti je nevyhnutné vracať späť do poľnohospodárskeho či prírodného užívania zdĺhavými procesmi rekultivácie.

Civilizačné choroby link

Civilizačné choroby sú modernou skupinou ochorení, ktoré masívne nastúpili v dôsledku zmeny životného štýlu, vysokého stresu, nedostatku pohybu, nezdravej stravy, predlžovania dĺžky života a zhoršenia environmentálnych podmienok. Ich príčiny sú komplexné. Medzi najzávažnejšie patria:

• kardiovaskulárne ochorenia – sú hlavnou príčinou úmrtí v rozvinutom svete. Vznikajú najmä v dôsledku obezity, fajčenia, stresu a nevhodnej stravy (nasýtené tuky). Veľmi častým javom je ateroskleróza (ukladanie tukových nánosov do stien ciev), ktorá zužuje ich priesvit. To môže v kombinácii s vysokým tlakom viesť k úplnému upchatiu koronárnych tepien vyživujúcich srdce (infarkt myokardu) alebo k upchatiu ciev v mozgu (cievna mozgová príhoda – mŕtvica).
• ochorenia pohybového aparátu – sedavý spôsob života, nesprávne držanie tela a chronický nedostatok pohybu masívne prispievajú k vážnym ochoreniam a patologickým deformáciám chrbtice (napr. chorobná kyfóza, lordóza či skolióza) a degenerácii kĺbov
• cukrovka (diabetes mellitus) a obezita – obezita je sama o sebe kritickým zdravotným problémom, ktorý plynie z nadmerného príjmu kalórií a chronického nedostatku pohybu. Predstavuje hlavný rizikový faktor pre vznik cukrovky 2. typu (stav, kedy telesné bunky strácajú schopnosť správne reagovať na inzulín). Je dôležité ju fyziologicky odlišovať od cukrovky 1. typu, ktorá nie je typickou civilizačnou chorobou zlej životosprávy, ale ide o autoimunitné ochorenie, pri ktorom vlastné biele krvinky ničia bunky pankreasu a telo inzulín vôbec netvorí.
• chronické respiračné ochorenia – ich výskyt je úzko spojený so znečistením ovzdušia, vdychovaním jemných prachových častíc (z priemyslu a dopravy) a s tabakovým dymom. Zaraďujeme sem astmu a nebezpečnú CHOCHP (chronická obštrukčná choroba pľúc). CHOCHP v sebe zvyčajne zahŕňa dva súbežné stavy: chronickú bronchitídu (dlhotrvajúci zápal priedušiek so zahlienením) a emfyzém pľúc (rozdutie pľúc, pri ktorom jemné pľúcne alveoly natrvalo strácajú svoju pružnosť, čo drasticky znižuje schopnosť vydychovať a absorbovať kyslík).
• nádorové ochorenia (rakovina) – hoci majú výrazný genetický základ, významným spúšťačom sú environmentálne faktory. Vystavenie bunkovej DNA rôznym karcinogénom (mutagénnym chemikáliám v tabakovom dyme, nadmernému UV žiareniu, znečistenej vode či voľným radikálom z nevhodnej stravy) poškodzuje jej štruktúru a štartuje nekontrolovateľné delenie buniek. K ich vzniku prispieva aj celková obezita.
• mentálne a neurodegeneratívne poruchy – moderný a zrýchlený spôsob života prispieva k vysokému stresu a sociálnej izolácii, čo sú hlavné spúšťače depresívnych, úzkostných a bipolárnych porúch. Zvyšovanie priemernej dĺžky života so sebou logicky prináša nárast neurodegeneratívnych ochorení mozgu, ako je Alzheimerova choroba (demencia a postupná strata pamäti) a Parkinsonova choroba (motorická porucha spojená so strnulosťou a trasením svalov), pri ktorých výskumy taktiež naznačujú zreteľnú koreláciu so zlým životným štýlom a nečinnosťou.