Prehľad látok znečisťujúcich životné prostredie (Katarína Dercová, Ľubomír Jurkovič, Jana Frankovská)

Znečistenie územia vzniká únikom rozličných znečisťujúcich látok do prostredia, a to zvyčajne v závislosti od charakteru činnosti v danej oblasti. Jednotlivé znečisťujúce látky majú svoje charakteristické vlastnosti a ich negatívne pôsobenie na biotu, životné prostredie a človeka je rôzne.

Podľa spôsobu rozkladu sa znečisťujúce látky delia na biologicky rozložiteľné a biologicky nerozložiteľné.

Živé organizmy (najmä mikroorganizmy a rastliny) sú schopné rozložiť biologicky rozložiteľné znečisťujúce látky tak, že znečisťujúca látka je pre ne zdrojom živín a energie. Preto biologicky rozložiteľné látky majú dočasný vplyv na životné prostredie, t. j. živé organizmy prirodzene prítomné v prostredí sú schopné neutralizovať ich škodlivé účinky a rozložiť ich na neškodné zlúčeniny. Tieto procesy sú súčasťou tzv. prirodzenej atenuácie, ktorá je vo väčšine prípadov založená na tzv. biodegradácii látok. Popri tejto skutočnosti prirodzene sa vyskytujúce mikroorganizmy predstavujú zdroj, z ktorého je možné izolovať tie jedince a spoločenstvá, ktoré disponujú schopnosťou rozkladať znečisťujúce látky na netoxické produkty, a využiť ich v rámci biotechnológií na technologickú ochranu a nápravu životného prostredia (biosanácia). Dôležité je však upozorniť na to, že biologicky rozložiteľná látka sa stáva nebezpečnou, ak sa do životného prostredia dostane v takom množstve, keď svojou prítomnosťou inhibuje metabolicko-fyziologické aktivity mikroorganizmov a rastlín, ktoré sú schopné transformovať tieto znečisťujúce látky v určitých koncentračných limitoch. Prekročí sa tak prirodzená kapacita prostredia, prirodzená atenuácia už nemôže prebiehať a nastáva situácia, keď sa v rámci sanačného zákroku najčastejšie prechádza k aplikácii fyzikálno-chemických dekontaminačných technológií. Veľmi progresívne sú preto sanačné zákroky využívajúce kombináciu oboch prístupov, t. j. biologického a abiotického. Kľúčovú úlohu pri posudzovaní závažnosti znečistenia životného prostredia zohráva charakter látky, dávka a spôsob alokácie v prostredí (plošná, difúzna alebo bodová).

Biologicky nerozložiteľné znečisťujúce látky nie sú pre mikroorganizmy a rastliny zdrojom živín a energie. Akumulujú sa v tukových tkanivách vyšších organizmov (nežiaduca akumulácia), čo v mnohých prípadoch pôsobí na živý organizmus toxicky. Z toho vyplýva, že živé organizmy nie sú schopné ich rozložiť, a preto biologicky nerozložiteľné znečisťujúce látky dlhodobo pretrvávajú v životnom prostredí (sú perzistentné).

Najrozšírenejšie nebezpečné znečisťujúce látky v životnom prostredí je možné rozčleniť podľa chemickej povahy na anorganické látky (napr. kovy, kyanidy a rádionuklidy) a organické látky (uhľovodíky). Pre potreby tejto publikácie je však výhodnejšie zvoliť členenie na látky príbuznej chemickej štruktúry, resp. látky príbuzných vlastností, alebo rozdelenie z hľadiska technologického riešenia. Organické látky na základe príbuznej chemickej štruktúry rozdeľujeme na:

      alifatické halogénované uhľovodíky (napr. vinylchlorid, dichlóretán, trichlórmetán, trichlóretén, tetrachlóretén a i.):

      aromatické uhľovodíky,

      monocyklické nehalogénované uhľovodíky (napr. benzén, toluén, etylbenzén, xylén atď.),

      monocyklické halogénované uhľovodíky (napr. chlórbenzény, chlórfenoly atď.),

      polycyklické nehalogénované uhľovodíky – PAU (napr. antracén, naftalén, pyrén atď.);

      sírne deriváty uhľovodíkov (napr. sulfónové kyseliny – tenzidy).

Organické látky na základe príbuzných vlastností rozdeľujeme na:

      zmesové nehalogénované uhľovodíky (napr. ropné látky);

      perzistentné organické látky POPs – napr. pesticídy (DDD, DDT, aldrin, dieldrin atď.), polychlórované bifenyly (PCB), polychlórované dibenzodioxíny a dibenzofurány atď.

Na účely kategorizácie látok znečisťujúcich životného prostredie slúži dokument Štokholmský dohovor, ktorý sa zaoberá perzistentnými organickými látkami (POPs).

Z hľadiska technologického riešenia, s cieľom eliminovať znečisťujúce látky v životnom prostredí, je najreprezentatívnejšie nasledujúce delenie (FRTR, 2008):

      anorganické látky:

      kovy – najmä arzén (As), bárium (Ba), berýlium (Be), kadmium (Cd), kobalt (Co), celkový chróm (Crcelk.), šesťmocný chróm (Cr 6+), meď (Cu), ortuť (Hg), molybdén (Mo), nikel (Ni), olovo (Pb), antimón (Sb), zinok (Zn), cín (Sn), vanád (V), bór (B),

      iné anorganické látky – kyanidy, fluór (F), bróm (Br), dusičnany (NO3), chloridy (Cl);

      rádionuklidy: amerícium (241Am), iód (129,131I), ruténium (103,106Ru), bárium (140Ba), kryptón (85Kr), striebro (110Ag), uhlík (14C), molybdén (99Mo), stroncium (89,90Sr), cérium (144Ce), neptúnium (237Np), technécium (99Tc), cézium (134,137Cs), plutónium (238,239,241Pu), telúr (132Te), kobalt (60Co), polónium (210Po), tórium (228,230,232Th), kúrium (242,244Cm), rádium (224,226Ra), trícium, európium (152,154,155Eu), radón (222Rn), urán (234,235,238U);

      výbušniny: TNT (2,4,6-trinitrotoluén), RDX (cyklo-1,3,5-trimetylén-2,4,6-trinitramín), TNB (trinitrobenzény), tetryl (N-metyl-N,2,4,6-tetranitrobenzénamín), DNB (dinitrobenzény), 2,4-DNT (2,4-dinitrotoluén), nitroglycerín, 2,6-DNT (2,6-dinitrotoluén), nitrocelulóza, HMX (1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazocyklooktán), AP (amónium perchlorát), nitroaromáty;

      nehalogénované prchavé organické látky (okrem pohonných látok a BTEX): acetón, etylacetát, cyklohexanón, metanol, etanol, akroleín, etyléter, styrén, vinylacetát a ďalšie;

      halogénované prchavé organické látky: 1,1,1,2-tetrachlóretán, bromoform, chloroform, 1,1,2-trichlóretán, chlórdibrómmetán, hexachlóretán, 1,1-dichlóretán, tetrachlórmetán, 1,1-dichlóretylén, trichlóretylén, tetrachlóretylén, vinylchlorid, neoprén, perchlóretylén, dichlórmetán, fluorotrichlórmetán (freón 11) a ďalšie;

      nehalogénované poloprchavé organické látky: benzidín, benzo(a)antracén, fluorén, benzo(a)pyrén, indeno(1,2,3-cd)pyrén, 2,3-fenylenepyrén, benzo(b)fluorantén, izoforón, 2,4,-dinitrofenol, benzo(k)fluorantén, malation, naftalén, chryzén, paration, fenantrén, dimetylftalát, fenylnaftalén, acenaftén, pyrén, acenaftylén, antracén, etión a ďalšie;

      halogénované poloprchavé organické látky: 1,2,4-trichlórbenzén, hexachlórbenzén, hexachlórbutadién, 1,2-dichlórbenzén, 1,3-dichlórbenzén, 1,4-dichlórbenzén, bis2,4,6-trichlórfenol, pentachlórbenzén, 2,4-dichlórfenol, chlórdan, pentachlórfenol (PCP), 2-chlórnaftalén, chlórbenzén, polychlórované bifenyly (PCB), tetrachlórfenol, hexachlórbenzén, pesticídy (aldrín, 4,4´-DDT, etylparation, BHC-alfa, BHC-beta, BHC-delta, BHC-gama, dieldrín, heptachlór, endosulfán I a II, heptachlórepoxid, malation, chlórdan, endrín, paration, 4,4´-DDD, 4,4´-DDE) a ďalšie;

      palivá (ropné látky): 1,2,3,4-tetrametylbenzén, 2benzo(k)fluorantén, n-dekán, 2-metylnaftalén, chryzén, n-dodekán, 1,2,4-trimetylbenzén, kreozoly, 1,3,5-trimetylbenzén, 3,3,5-trimetylheptán, cyklohexán, cyklopentán, dibenzo(a,h)antracén, etylbenzén, fluorén, o,p,m-xylény, ideno(1,2,3-c,d)pyrén, fenantrén, izobután, fenol, izopentán, propán, acenaftén, metylcyklohexán, antracén, pyrén, benzo(a)antracén, metylnaftalén, pyridín, benzén, toluén, benzo(a)pyrén, benzo(b)fluorantén, naftalén, benzo(g,h,i)perylén, vinylbenzén a ďalšie.

Vo vzťahu k sanáciám environmentálnych záťaží je potrebné poznať škodlivé účinky a vlastnosti znečisťujúcich látok z hľadiska ich správania vo vode, pri styku s atmosférou a v horninovom prostredí. Medzi najdôležitejšie vlastnosti znečisťujúcich látok patria skupenstvo a schopnosť tvorby fázových rozhraní, rozpustnosť, prchavosť, adsorpcia a absorpcia, oxidačno-redukčné vlastnosti, možnosť biotransformácie a biodegradácie.

V ďalšom texte sú stručne charakterizované najmä anorganické a organické látky, najčastejšie znečisťujúce životné prostredie v podmienkach Slovenska.

 

© Atlas sanačných metód environmentálnych záťaží

Autori: Jana Frankovská, Jozef Kordík, Igor Slaninka, Ľubomír Jurkovič, Vladimír Greif,

Peter Šottník, Ivan Dananaj, Slavomír Mikita, Katarína Dercová a Vlasta Jánová

Štátny geologický ústav Dionýza Štúra, Bratislava 2010, 360 s,

ISBN    978-80-89343-39-3

 

Odkaz na súvisiace dokumenty:

Anorganické látky

Organické látky

Rádionuklidy

Výbušniny

Ropné látky