Zpět Úvodní stránka Obsah Vpřed

1. ZEMĚ A ŽIVOT


1.1 Planeta života

Přelom tisíciletí, nové milénium. Různé předpovědi, úvahy, tužby i obavy se váží právě kroku 2000. Zdá se, že jsme se opravdu ocitli na jakési křižovatce dějin. Ještě nikdy neměli lidé tolik předpokladů k plnému lidskému životu a ještě nikdy nebylo lidstvo tak blízko k úplné zkáze. Předpokládá se, že po vzniku Země v ovzduší chyběl volný kyslík, který byl přítomen asi jen vevelmi nepatrné koncentraci. Naopak daleko vyšší byly koncentrace amoniaku NH3, oxidu uhličitého CO2 a methanu CH4. Zajímavou otázkou je existence vody na naší planetě. Kapalná voda na žádném jiném kosmickém tělese se v takovém množství nevyskytuje. Byla to pravděpodobně shoda několika příznivých okolností. Především je to příznivá teplota zemského povrchu daná vzdáleností od Slunce afyzikálně-chemickými vlastnostmi ovzduší. Velmi důležitá je teplotní struktura atmosféry s vrstvou velmi studeného vzduchu poměrně nízko nad zemským povrchem. Tato vrstva nedovoluje vodní páře vystoupit do nejvyšších oblastí atmosféry a popřípadě uniknout do kosmického prostoru. První živé útvary vznikly pravděpodobně ve vodním prostředí z látek, které se vytvořily cestou chemické syntézy, vlivem ultrafialového záření ze Slunce a snad ještě jinými mechanismy, jako je např. vulkanická činnost. Nejprve asi vznikly makromolekulární organické sloučeniny, které na sebe vzájemně působily, vytvářely postupně stále složitější ohraničené útvary - koacerváty, schopné výměny látek sokolním prostředím. Nastala konkurence způsobů získávání energie. Postupně se základním článkem života staly organismy využívající sluneční záření - fotosyntézu. Ta dosud není zcela prozkoumána aneumíme ji zcela uměle napodobit.

1.1.1 Složení a stavba Země

Naše planeta Země je součástí sluneční soustavy, jež patří do galaxie Mléčné dráhy. Všechny další kosmické objekty tvoří spolu s naší galaxií vesmír, jehož stáří se odhaduje na 10 až 20 miliard let; naší sluneční soustavy asi na 5 miliard let. Po vzniku Země asi před 4,6 mld. let se roztavená hmota rozdělila tak, že se uprostřed Země utvořilo těžké železo-niklové jádro a na jejím povrchu zemská kůra, v níž se nahromadily sloučeniny lehčích prvků, jako Si, Al, Na, K, Ca. Střední zónu nazýváme zemský plášť. Dějištěm našeho života je povrch Země. Mnohé změny zemského povrchu mají svou příčinu vdějích uvnitř Země a v účinku vnějších činitelů. Děje uvnitř Země jsou závislé na jejím látkovém složení a na její stavbě. Složení a stavbu Země můžeme přímo pozorovat a zkoumat jen při povrchu do hloubky několika kilometrů. Ze zkušenosti, že Země se chová jako magnet, se usoudilo, že příčinou tohoto magnetismu je železo, které tvoří jádro Země. Tuto domněnku posilují i nálezy meteoritů, které jsou tvořeny slitinami železa s niklem. Zemská kůra (v užším slova smyslu litosféra) sahá v průměru do60km a je rozčleněna na svrchní žulovou (neboli granitickou) sféru a spodní čedičovou (neboli bazaltickou - gabrovou) sféru. Podle převládajících prvků křemíku Si a hliníku Al se nazývá SIAL. Ve vnějším obalu, sahajícím do hloubky 1 200 km, s čedičovou a peridotitovou sférou převládá křemík Si a hořčík Mg, odtud označení SIMA. Ve vnitřním obalu, sahajícím do hloubky 2 900 km, členěném na CROFESIMU a NIFESIMU mají převahu oxidy a sulfidy obecných kovů.

Obr. 1 Rozdělení prvků v zemském tělese podle V. M. Goldschmidta (SIAL se v novější terminologii označuje názvem granitická vrstva zemské kůry, SIMA pak bazaltická vrstva zemské kůry a svrchní zemský plášť)

Obr. 2 Vývoj života na Zemi

1.1.2 Vliv slunečního záření na život na Zemi

Nejdůležitější pro život je ta část spektra slunečního záření, kterou označujeme jako viditelné světlo. Má vlnový rozsah od 380 nm do 750 nm. Světlo - základní podmínka lidského vidění - je v podstatě jedním z mnoha druhů záření, které dohromady vytvářejí elektromagnetické spektrum. Na straně spektra s nejdelší vlnovou délkou najdeme rádiové vlny a mikrovlny užívané pro rozhlasové a televizní vysílání a radarové sledování. Poté následuje stále ještě neviditelné infračervené záření, vyzařované horkými předměty. Viditelné spektrum se skládá zbarev duhy - od červené (vlnová délka asi 750 nm) až po fialovou (380 nm). Za fialovou barvou začíná oblast ultrafialového záření, které je pro lidské oko opět neviditelné. Dále pak následuje záření rentgenové, gama a nakonec kosmické o velmi krátkých vlnových délkách.

Obr. 3 Úplné elektromagnetické spektrum slunečního záření

Zelené rostliny přeměňují energii slunečního záření v energii chemických vazeb organických látek, z kterých je vytvářeno rostlinné tělo. Zjednodušeně by se tato reakce dala vyjádřit chemickou rovnicí:

6 CO2 + 12 H2O (CHLOROFYL, SVĚTLO) = C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O (1.1)

1.1.3 Uvolňování energie z organických látek

V závislosti na hromadění kyslíku v ovzduší se postupně vyvíjel i efektivní způsob uvolňování energie z organických látek (viz obr. 4).

Obr. 4 Schéma uvolňování energie z organických látek

Vedle primitivnějšího způsobu uvolňování energie bez potřeby kyslíku - anaerobně - se stále více rozšiřovalo u živých organismů uvolňování energie z organických látek za přístupu kyslíku - aerobně. Složitý proces postupného uvolňování energie nazýváme dýchání (respirace) a připomíná opak fotosyntézy. Chemickou rovnicí jej vyjádříme následovně:

C6H12O6 + 6 O2 = 6 CO2 + 6 H2O + energie pro život (1.2)

Množství energie, které musí člověk v potravě přijímat, závisí jednak na věku, pohlaví, tělesné výšce a váze, jednak na stupni tělesné zátěže. Množství energie, které potrava poskytuje, označujeme jako její energetickou hodnotu. Ta je dána fyziologickým spalným teplem základních živin, to je množstvím energie, krá se uvolní při oxidaci 1 g živiny v organismu. Při oxidaci cukrů a bílkovin získává organismus 17,2 kJ, při oxidaci tuků 38,7 kJ. Množství živin v jednotlivých potravinách se zjistí chemickou analýzou. Fyziologická potřeba doplňování živných látek je řízena z hypotalamu, a to zcenter hladu a sytosti, která jsou pod vlivy vyšších center (chuť či čas k jídlu, vůně apod.)

1.1.4 Vývoj životních forem

Postupně se na Zemi vyvinulo velké množství životních forem. Některé se i relativně menším výkyvům i změnám podmínek prostředí nedovedly přizpůsobit a vyhynuly (např. trilobiti na konci prvohor, velcí ještěři v druhohorách). Jiné se naopak složitě a někdy v různých směrech vyvíjely vdokonalejší formy a mnohé dokonce ve své původní dávné tvářnosti existují dodnes, jako například některé sinice, řasy, prvoci, ale i složitější organismy (kapradiny, měkkýši). Soubor všech různých druhů organismů se označuje biota. Dnes se odhaduje, že na Zemi žije přibližně asi 1,5 milionu druhů živočichů a rostlin. Rostlin je přibližně 430 500 druhů a živočichů zhruba 1062 300 druhů. Podrobnější informace o počtu druhů rostlin a živočichů obsahuje níže uvedená tabulka I.

Odhad počtu druhů některých základních skupin organismů
Skupina organismů Odhad počtu druhů
FLORA rostliny krytosemenné 280 000
rostliny nahosemenné 800
kapradiny, přesličky, plavuně 12 000
mechy 25 000
řasy 30 000
sinice 2 000
houby 60 000
lišejníky 19 000
FAUNA bakterie 1700
obratlovci 42 000
ostnokožci 6000
členovci 840 000
měkkýši 107 000
kroužkovci, hlísti 37 000
houby 4 800
prvoci 28 500

1.1.5 Geosféry

Povrch Země je velice členitý. Nejhlubší místo na zeměkouli se nachází v Tichém oceánu východně od Filipín. Tento nejnižší bod je nazýván Mariánským příkopem a jeho hloubka dosahuje 11022 m. Naopak nejvyšším vrcholem je hora Mount Everest (Ču-mu-lang-ma), která se nachází vpohoří Himaláj a dosahuje výšky 8 848 m. Prostředí při povrchu Země můžeme rozčlenit do několika základních skupin, zemských sfér - geosfér.

Obr. 5 Schéma geosfér

Geosféry můžeme rozdělit do čtyř skupin:

Podle průběhu teploty od zemského povrchu směrem vzhůru a hlavně podle výrazných teplotních zlomů se plynný zemský obal dělí na několik základních vrstev: Celková hmotnost atmosféry je 4,12 kvadrilionu tun vzduchu (4,12 . 1015 tun), ale tvoří jen velice nepatrnou část hmotnosti Země (5,98 . 1021 tun).

Mezinárodní organizace civilního letectva přijala tyto hodnoty standardní atmosféry:

Zemské ovzduší je tvořeno plynným obalem Země, který dosahuje až do výšky několika desítek tisíc kilometrů.

Vrchní vrstvy jsou však již natolik zředěné, že plynule přecházejí do kosmického prostoru.

Tabulka II Vrstvy zemské atmosféry

Biosféra je oblastí naší planety, kde normálně aktivně žijí živé organismy. Nepatří sem vyšší oblasti atmosféry ani hlubší části litosféry, i když se zde můžeme setkat se sporami rostlin amikroorganismů. Patří sem celá hydrosféra. Součástí je i lidská společnost, která tvoří subsystém antroposféry či sociosféry. Atmosféra, hydrosféra, litosféra ani biosféra nejsou statické, ale jsou ve vzájemné dynamické rovnováze a dochází mezi nimi k přeměnám látek a energie.

1.1.6 Základní látkové oběhy

Mezi nejznámější základní látkové oběhy patří:

Obr. 6 Schéma geologického cyklu

Obr. 7 Schéma hydrologického cyklu

Obr. 8 Schéma biochemického cyklu

1.1.7 Živé systémy a prostředí

Každý živý systém (organismus, populace, atd.) může žít jen v prostředí, které mu poskytuje: Definice jednotlivých termínů

1.2 Podmínky života

Přírodní prostředí je chápáno jako soubor všech podmínek, které umožňují organismu, ať živočichovi či rostlině naurčitém místě žít, vyvíjet se a rozmnožovat. Prostředí je tvořeno abiotickou složkou (neživou), která obsahuje fyzikální a chemické vlastnosti prostředí a biotickou složkou (živou), kterou naopak tvoří všechny živé organismy. Životní prostředí (definice přijatá Světovou organizací UNESCO roku 1967) je ta část světa, sekterou je člověk vevzájemné interakci, tj. kterou používá, ovlivňuje a které se přizpůsobuje.

V přírodě pak žijí živočichové ve dvou médiích:

1.2.1 Abiotické podmínky života

1.2.2 Biotické podmínky života

Biotickými faktory nazýváme vlastnosti jednotlivých biotických složek, zejména vzájemné vztahy mezi nimi. Biotickou složku prostředí tvoří všechny živé organismy v prostředí.Žádný živý organismus nemůže žít izolován od ostatního života. Složky lze zkoumat v různě široce vymezených celcích: U populace hodnoceného druhu se obvykle sleduje nejen momentální stav, ale i změny. Zvláště důležitým faktorem je hustota populace, která se nejčastěji udává jako počet jedinců na určitou plochu nebo jednotku prostoru (např. počet koroptví na 1 ha, počet kaprů v kg na l m3 vodní nádrže apod.). Hustota populace může v daném místě kolísat mezi minimem a maximem - tyto krajní hodnoty jsou závislé na druhu a konkrétních podmínkách prostředí daného místa. Porovnejme např. hustotu populace dubu a sasanky hajní rostoucí v podrostu. V některých případech přemnožení zasahuje člověk chemickými prostředky, mnohdy neselektivními pesticidy proti celým skupinám organismů (bezobratlých), často pozdě, až ve chvíli, kdy role biotických regulátorů opět silně stoupá. Účinnější cestou je umělé zvýšení populační hustoty přirozených regulátorů jejich dosazením do biocenóz. Nevýhodou tohoto způsobu je velmi nákladné udržování umělých chovů a kultur užitečných organismů. Populace dvou druhů v rámci jedné biocenózy se vzájemně buď neovlivňují (neutrální vztah), nebo se mohou vzájemně ovlivňovat (dochází k interakci), ať v záporném či kladném smyslu. Záporné vztahy reprezentuje konkurence (negativní působení, týká se nejčastěji potravy, vody, živin světla, prostoru), amenzalismus (jedna populace - inhibitor - ovlivňuje nepříznivě druhou - amenzála, sama však není nijak dotčena, příkladem mohou být některé plísně produkující antibiotika bránící rozvoji jiných druhů plísní, bakterií apod.), predace a parazitismus (populace predátora či parazita stoupá za součas- ného negativního ovlivňování populací jiného druhu - kořisti či hostitele, na němž je závislá, např. vztah mezi kánětem a hrabošem, slunéčkem a mšicí, žlunou a podkorním hmyzem, skotem a trávou; roupem a psem, houbou a meruňkou či jilmem, kdy dojde k ucpání vodivých cest známou „mrtvicí”, rzí arybízem apod.). Kladné vztahy představují komenzalismus (prospěch ze soužití má pouze jedna populace - komenzála, druhá není omezována, např. roztoči zpracovávající zbytky v hnízdech ptáků), kooperace amutualismus (soužití obou druhů je vzájemně prospěšné, při kooperaci mohou žít oba druhy ještě samostatně, při mutualismu musí žít pospolu, např. termiti s prvoky v žaludcích).

1.3 Ekosystém

Ekosystém je přírodní celek zahrnující všechny organismy na určitém území (společenstvo, biocenózu) ve vzájemných vztazích s fyzikálními a geochemickými činiteli prostředí.

K označení živočichů podle prostředí používáme názvy, obvykle zakončené koncovkou -kolní.
terikolní půda kavernikolní dutina ripikolní břeh
arenikolní písek lignikolní dřevo sfagnikolní rašelina
petrikolní skály silvikolní les kortikolní kůra
limikolní bahno agrikolní pole nidikolní hnízdo
Př.:

larvy tesaříků a pilatek jsou lignikolní - žijí ve dřevě stromů a pařezů

larvy kovaříků a chroustů jsou terikolní - žijí v půdě

larvy mravkolva jsou arenikolní - žijí v písku, kde hloubí lapací jamky a strhávají do nich mravence.

1.3.1 Ekologické faktory

Zahrnují podmínky existence živočichů v prostředí. Prostředí poskytuje živočichům nejen prostor k osídlení, ale působí na ně současně různými vlivy během celého jejich životního cyklu.

Podle stupně cykličnosti faktorů a stálosti biologických rytmů a periodicity u organismů je dělíme do 3 skupin:

1.3.2 Struktura a funkce ekosystému

Pro popisné účely i jako základ pro analýzu stavu a funkce ekosystému je účelné rozlišovat složky ekosystému:

1.3.3 Vývoj a produkce ekosystému

Je-li určité území ponecháno dostatečně dlouhou dobu bez vnějších rušivých vlivů, dosáhnou naněm společenstva stadia klimaxu, nejlepšího přizpůsobení. Jednotlivá sukcesní stadia, tj. přechodná (nezralá) společenstva, mají řadu odlišných charakteristik od společenstva klimaxového (zralého), a to tím více, čím blíže jsou začátku sukcese. Hovoříme-li o produktivitě ekosystému, bereme v úvahu intenzitu, jíž organismy hromadí energii ve formě ústrojných látek. Produkce ekosystému je primárně závislá na množství sluneční energie, případně nadodatkovém energetickém zdroji a na výši energetických ztrát plynoucích z dýchání autotrofů (producentů) a heterotrofů (konzumentů).

Obr. 9 Potravní pyramida

1.4 Přizpůsobení živočichů prostředí

1.4.1 Adaptace

Vývoj charakteristických tělesných tvarů, mechanismy funkcí a chování, umožnily rostlinám aživočichům osídlit zcela specifická prostředí. Všechna taková přizpůsobení označujeme jako adaptace.

V užším slova smyslu se jedná odědičná přizpůsobení organismu:

1.4.2 Divergence a konvergence

U velmi blízce příbuzných druhů, které vznikly ze společného předka, došlo během evoluce krozbíhání některých znaků - divergenci, a tím k pozdější tvarové rozmanitosti (např. 14 druhů pěnkav, obývajících ostrovy Galapágy, vzniklo ze společného kontinentálního předka. Změny nastaly ve tvaru zobáku pro sběr určité potravy, zbarvení, chování). Naopak u druhů často příbuzensky velmi vzdálených mělo stejné prostředí význam při vývoji stejných znaků - konvergenci (např. rybovitý tvar žraloka, delfína).

1.4.3 Introdukce, aklimatizace a domestikace

Některé druhy živočichů se vyskytují v oblasti, kde nejsou původní, nemají zde své přirozené nepřátele, pronikly sem nebo sem byly přeneseny člověkem z jiných zoogeografických oblastí. Potom hovoříme o introdukci (pes dingo, králík, krysa v Austrálii). Introdukované druhy se musely postupně přizpůsobit novým podmínkám, tzv. se museli aklimatizovat. Obdobné následky může mít neúmyslné zavlečení parazita, které se může projevit lavinovitým šíření nemoci. Zcela zvláštní formou přizpůsobení je domestikace, kdy umělým výběrem, cílevědomě zaměřeným k hospodářskému užitku, člověk šlechtí významné divoce žijící druhy pro své vlastní potřeby (skot, kur domácí, králík, pes apod.).

1.5 Ekologický význam podnebí

Život organismů na zemském povrchu ovlivňují klimatické faktory, jejichž soubory označujeme jako podnebí nebo klima. Patří k nim: Na vývoji podnebí určité oblasti se podílejí složky fyzicko-geografické (zeměpisná šířka, nadmořská výška, rozložení oceánů a pevnin, reliéf terénu, vegetační a půdní poměry) a člověk, svými zásahy do přírody může lokálně ovlivnit podnebí zasaženého místa.

1.5.1 Typy podnebí

Povětrnostní (meteorologické) podmínky charakterizující okamžitý stav troposféry označujeme jako počasí. Dlouhodobý režim počasí na určitém místě Země vytváří podnebí (klima). Podle rozsahu působení prostředí a v něm žijících organismů rozeznáváme tři základní typy klimatu. Je to makroklima, mezoklima a mikroklima, jejichž vlastnosti charakterizují hodnoty vertikálních a horizontálních gradientů meteorologických prvků. Dále se typy podnebí mohou rozdělovat i podle jiných kritérií: Klima spolu s teplotními a vlhkostními poměry (resp. jejich každoročně se opakující průběh) má rozhodující vliv na geografii vegetace, tzn. na výskyt a rozšíření roslinných formací a společenstev. Hranice rozšíření některých druhů vykazují pozoruhodnou shodu s průběhem linií různých meteorologických prvků. Tak např. východní hranice rozšíření cesmíny ostrolisté má ostrolisté má obdivuhodně shodný průběh s 0 °C lednovou izotermou, severní hranice smrku obecného odpovídá izolinii s denním maximem teplot 12,5 °C po dobu 165 dní v roce. Hranice dílčích areálů některých teplomilných druhů - hlaváčku jarního, kozince dánského i bezlodyžného - ve střední Evropě odpovídá izohyetě (spojnici míst na mapě se stejnou vydatností srážek spadlých za určité časové období) s ročními srážkami nižšími než 500 mm. Fytogeografické členění vegetace má těsný vztah ke klimatickým zónám. Jedná se např. o pás tropických deštných pralesů, rozšířených v rovníkových oblastech s ročním i denním vyrovnaným klimatem, s průměrnými měsíčními teplotami 25 °C a s ročním průměrem srážek 2 000 až 8 000 mm. VEvropě pás opadavých lesů je zastoupen hlavně doubravami a bučinami, zaujímá místa mírného pásu na severní polokouli, kde chladné období trvá 3 až 5 měsíců a průměrná teplota 10 °C trvá ročně 120 dní.

1.6 Biosféra a biogeochemické cykly

1.6.1 Biosféra

Biosféra představuje veškerý oživený prostor na Zemi, zahrnuje část zemské kůry, ovzduší avod, osídlenou živými organismy. Biosféra se neustále obnovuje, reaguje na změny v prostředí aprobíhá v ní stálá přeměna látek a různých forem energie mezi přírodou živou a neživou v tzv. globálním biogeochemickém cyklu.

1.6.2 Biogeochemické cykly

Každý organismus se skládá ze třech základních organických složek: na jejichž chemické stavbě se podílí asi 20 biogenních prvků. Asi 20 dalších není pro všechny organismy nezbytných. Jen 5 patří mezi tzv. makroživiny C, H, O, N a P (1 % v sušině pletiv živých organismů). V rozsahu 0,05 - 1 % - S, Cl, K, Na, Ca, Mg, Fe, Cu. Méně než 0,05 % - B, Mn, Zn, Si, Co, I a F.

1.6.2.1 Koloběh uhlíku

Uhlík je nejrozšířenější prvek živé hmoty. Současně má nejjednodušší a nejlépe známý cyklus. Koloběh uhlíku v biosféře je velmi dokonalý. Je udržován metabolickými procesy v ekosystémech adoprostředí je jimi vracen asi stejně rychle a ve stejné fázi (ve formě atmosférického CO2), jako je zněho odčerpáván. Koncentrace CO2 v ovzduší je poměrně stabilní a činí 364 ppm (0,03 - 0,04 %). Jeho celkové množství představuje asi 700 mld. tun.

Výskyt uhlíku:

Uhlík je základním prvkem živých organismů. Autotrofní organismy, zejména zelené rostliny, jej získávají ze vzduchu nebo z vody, heterotrofní organismy z potravy, tzn. z živé nebo mrtvé biomasy.

Hlavní tři cykly koloběhu uhlíku:

Podrobnějším zkoumáním průchodu látek těmito třemi cykly lze dojít k závěru, že cyklem biochemickým v průměru projdou látky za 20 let, cyklem biogeochemickým asi za 20 000 let a cyklem geochemickým asi za 200 milionů let. Život tedy podstatně ovlivňuje cyklus tohoto prvku. V důsledku především spalování fosilních paliv roste obsah CO2 v atmosféře (1850 - 0,029 %, 1980 - 0,0338 %). Volný CO2 absorbuje stále větší množství infračerveného záření odraženého odzemského povrchu a lze tedy očekávat oteplení klimatu, postupné tání ledovců v polárních oblastech, zvýšení hladiny světových oceánů, což by znamenalo zatopení rozsáhlých přímořských území. V koloběhu uhlíku má rozhodující význam vztah plynného CO2 v atmosféře k CO2 rozpuštěnému ve vodě a z toho plynoucí obousměrná difúze přes vodní hladinu.

Obr. 10 Schéma koloběhu uhlíku

1.6.2.2 Koloběh kyslíku

Kyslík (vedle železa) patří mezi nejrozšířenější prvky na Zemi. Před třemi miliardami let zemská atmosféra žádný kyslík neobsahovala. Fotosyntéza začala asi před 2,5 miliardami let a před 2 miliardami let bylo v atmosféře již významné množství kyslíku. Posledních 50 milionů let je obsah kyslíku vatmosféře prakticky konstatní. Recyklace O2 proběhne 1 krát za 2000 let. V živých organismech je zastoupen více než polovinou jejich hmotnosti. V ovzduší jsou kromě molekulového O2 přítomny oxidy, zejména uhlíku, vodíku, dusíku a síry, jeho 21 obj. % v suchém vzduchu je ve srovnání s atmosférami ostatních planet sluneční soustavy hodnota zcela výjimečná. Z chemického hlediska je O2 vysoce reaktivní, pravděpodobnější je jeho výskyt ve sloučeninách. Nebýt neustálého přísunu volného O2 do vzduchu fotosyntetickou činností zelených rostlin, zadeseti - či statisíce let by z ovzduší zmizel (až na malé zbytky) reakcemi s látkami na povrchu Země. V globálním měřítku produkuje veškeré rostlinstvo souše 2,6.1011 tun O2 za den, fotosyntéza oceánů 0,6.1011 tun O2 za den. Tento se téměř všechen spotřebovává na oxidaci odumřelých organismů a pouze 1,55.109 tun O2 za rok zůstává pro zachování živé hmoty. Člověk spotřebovává kyslík především na spalování fosilních paliv. Lidská činnost může ohrozit ozonovou sféru. Zmenšením obsahu O3 by ultrafialové záření dosáhlo až na zemský povrch. To by negativně ovlivnilo zdraví člověka a i živých organismů včetně rostlin. Obsah O3 může ovlivnit používání umělých hnojiv z nichž se uvolňují oxidy dusíku, provoz nadzvukových letadel, nukleární zkoušky jaderných zbraní, hnací plyny rozprašovačů - freony.

Obr. 11 Schéma koloběhu kyslíku

1.6.2.3 Koloběh dusíku

Dusík je v zemském ovzduší přítomen v molekulární formě N2 a chová se jako chemicky netečný plyn. V troposféře zaujímá 78,08 % objemu. V horninách a v hydrosféře je dusíku na rozdíl odovzduší poměrně málo, v litosféře jen 0,002 %. Dusík je chemicky vázán v různých organických látkách, např. v bílkovinách a nukleových kyselinách. Je čtvrtou nejhojnější složkou živé hmoty. Z prostředí ho živé organismy přijímají nejčastěji ve formě dusičnanových NO3-, dusitanových NO2- nebo amonných NH4+ iontů, využívají ho na stavbu organických látek především bílkovin anukleových kyselin, které se postupně mění v různých potravních řetězcích. Složkou biochemického cyklu dusíku je fixace atmosférického dusíku půdními bakteriemi (tzv. poutači dusíku, např. hlízkové bakterie na kořenech vikvovitých rostlin) - symbiotičtí vazači dusíku. Volně žijící vazači dusíku, anaerobní bakterie rodu Azotobacter, jsou velmi rozšířené v půdě, vesladkých vodách i v mořích. Podobně bakterie rodu Clostridiump. Člověk zasahuje do přirozeného koloběhu dusíku v biosféře rušivě: Ve vodách stoupá obsah dusičnanů, nastává zhoršení kvality povrchových i podzemních vod. Vovzduší oxidy dusíku reagují s vodou na kyselé deště. Oba tyto procesy negativě ovlivňují kvalitu prostředí.

Obr. 12 Schéma koloběhu dusíku

1.6.2.4 Koloběh fosforu

Z biogenních prvků je fosfor nejméně hojný. V zemské kůře je zastoupen asi 0,1 %. Jeho sloučeniny jsou ve vodě málo rozpustné, proto je jeho obsah v hydrosféře velmi nízký. Nejčastější nerozpustnou formou jsou fosforečnany PO43- hliníku, vápníku a železa. Fosfor jako jeden ze základních biogenních prvků nelze ničím nahradit, je obsažen v živé hmotě, v každé buňce v poměrně vysoké koncentraci. Sloučeniny fosforu mají klíčovou funkci při přeměnách různých forem energie. Živé objekty nemohou energii využít přímo, a proto ji ukládají do vazeb sloučeniny označované jako ATP adenosintrifosfát:

Hlavní funkcí ATP je působit jako donor energie.

ATP + H2O = ADP + PiDGo = - 30,55 kJ.mol-1 (1.3)

Obr. 13 Schéma koloběhu fosforu

Zdrojem fosforu pro rostliny je půda a voda. Do přírodního geochemického cyklu fosforu zasahuje člověk fosforečnými hnojivy, ty se na rozdíl od sloučenin dusíku nevyplavují do vod. Obsah fosforu ve vodách však stoupá v důsledku vypouštění odpadních vod po praní pracími prášky. Množství fosforu vtěchto přípravcích se cíleně snižuje. Fosfor uvolněný erozí a smyvem s povrchu půdy přechází ze souše do vodního prostředí v množství asi 3 až 4.106 tun za rok, kde se usazuje. Celosvětová výroba fosforečných hnojiv se stále zvyšuje a je hned na druhém místě za výrobou dusíkatých množstvím 18 až 20.106 tun fosforu za rok.

1.6.2.5 Koloběh síry

Síra v přírodě není příliš rozšířena. Je koncentrována spíše v hlubších částech Země, zejména vplášti veformě sulfidů. V zemské kůře je naopak vázána v síranech, ty se rozpouštějí ve vodě avyskytují se také vatmosféře. Včistém vzduchu jsou sírany obsaženy ve srážkové vodě a vedle nich je rozptýlen oxid siřičitý SO2. Síra je příjímána rostlinami jako síranový anin SO42-, zatímco ve formě siřičitanových aniontů SO32- nebo sirovodíku je pro rostliny jedovatá. Spolu s dusíkem se účastní syntézy bílkovin. Vzájemná přeměna cystein - cystin má bezprostřední vliv na oxido-redukční potenciál buňky, který je jedním zregulátorů činnosti proteolytických enzymů. Nejvíce síry potřebují rostliny brukvovité a bobovité. Rostliny obsahují 0,1 až 0,2 % síry, živočichové pětkrát až desetkrát více, s ohledem na větší obsah bílkovin, v nichž je síra důležitou složkou.

Obr. 14 Schéma koloběhu síry

Síra patří k velmi mobilním prvkům, které procházejí v přírodě významným cyklem. Je to dáno různorodostí jejích chemických forem a tím, že z plynné formy snadno přecházejí v pevné nebo do vod anaopak. Ze sedimentů se činností anaerobních bakterií uvolňuje sulfan H2/S, ten se v atmosféře oxiduje až na síranové anionty SO42-, které přecházejí srážkovými vodami do vod tekoucích. Odtud se síra dostává do organických látek a posléze i do sedimentů. Člověk významně ovlivňuje koloběh síry. Nejvýraznějším procesem je spalování fosilních paliv, zejména uhlí s obsahem až 2 % S. Do atmosféry se uvolňuje SO2, a ten je nejvýraznější vzdušnou škodlivinou. Ve vodě se rozpouští padesátkrát snadněji než CO2. Ročně je do ovzduší vysíláno přes 108 tun SO2.

1.6.2.6 Koloběh abiogenních prvků

Člověk nezasahuje pouze do cyklů biogenních prvků, ale urychluje a ovlivňuje i oběhy mnohých abiogenních prvků, včetně toxických kovů olova Pb, rtuti Hg, kadmia Cd, … radioaktivních prvků jako např. stroncia 90Sr, dokonce uměle připravených příliš stálých sloučenin jako pesticidů a jejich reziduí. Množství těchto látek se v živých organismech a v jejich prostředí výrazně zvyšuje. Organismy nejsou přizpůsobeny k jejich vylučování a důsledkem jsou poruchy v metabolismech. Nejvyšších koncentrací dosahují proto tyto látky na vrcholech potravní pyramidy. Zvýšená koncentrace se projevuje většinou zcela nečekaně, dosud neznámými onemocněními. Nastávají ekologické katastrofy. Příkladem může být účinek pesticidu DDT(dichlordifenyltrichlorethanu) na hynutí v prvé řadě dravců a šelem, nebo úmrtí mnoha Japonců (nemoc Minimata) po požití ryb z mořské vody sevýrazným obsahem rtuti. Zvýšený obsah olova byl zjištěn dokonce i v grónských a antarktických ledovcích. Olovo se dostává do ovzduší ve velké míře z výfukových plynů automobilů. Je potřebné mít na paměti toxické účinky olova, zejména na nervovou soustavu živočichů včetně člověka.

Obr. 15 Schéma koloběhu olova

1.7 Ekologické faktory složek biosféry

Jsou souhrnem podmínek existence organismu v prostředí. Podle cykličnosti lze faktory rozdělit do tří skupin: Podle složek biosféry hovoříme o faktorech:

1.7.1 Ekologické faktory ovzduší

Pro život suchozemských organismů má bezprostřední význam přízemní vrstva atmosféry - troposféra (do 17 km). Teplota vzduchu klesá s výškou o 0,65 °C na 100 metrech výšky. Na horní hranici troposféry teplota vzduchu dosahuje - 50 °C nad póly a dokonce až - 80 °C nad rovníkem.

Složení čisté a suché atmosféry při zemském povrchu
dusík 78,084
kyslík 20,948
argon 0,934
oxid uhličitý 0,0314
neon 0,001818
helium 0,000524
methan 0,0002
krypton 0,000114
vodík 0,00005
oxid dusný 0,00005
xenon 0,000007
ozon 0,000007
oxid dusičitý 0,000002
amoniak minimum
iod minimum

1.7.1.1 Hustota a nosnost vzduchu

Hustota vzduchu ve srovnání s vodou je nepatrná, její hodnota v Evropě při zemi je průměrně 1,258 kg.m-3. Vzduchové masy jsou málo nosné, přesto se v nich stále vznášejí mikroorganismy - aeroplankton, jako jsou sinice, řasy, spory, výtrusy, pylová zrna, roztoči, … Vznášejí se pasivně adočasně nejsou schopny se tu rozmnožovat.

Vzduchové vrstvy mají význam pro létání živočichů:

1.7.1.2 Mimozemské záření

Ze Slunce na Zemi dopadá stálé množství energie - solární konstanta 1,381.103 J.m-2.s-1, odtud vypočtená teplota povrchu Slunce je 6 000 °C. Při průchodu slunečního záření atmosférou však dochází ke změnám, jak je uvedeno na obr. 16.

Obr. 16 Změny slunečního záření při průchodu atmosférou a na zemském povrchu (podle Woodburyho)

Část dopadajícího záření se odrazí od mračen, později také od zemského povrchu a způsobuje svítivost (albedo) objektů. Kratší vlnové délky, zvláště pak ultrafialová část spektra (UV), jsou pohlceny zvelké části již ozonovou vrstvou v atmosféře. Ultrafialové záření je ve větších dávkách pro život organismů nebezpečné, avšak v malých dávkách je i pro člověka nezbytné. Pro organismy na Zemi má největší význam viditelné světlo. Jeho spektrálnímu rozsahu odpovídá také citlivost oka pro vidění. Viditelné záření je jediným přímo využitelným zdrojem energie pro zelené rostliny, a tím i zdrojem energie pro všechny další organismy v ekosystému včetně člověka, které jsou svou výživou na rostliny vázány. Infračervené záření (dlouhovlnná část spektra), je z velké části pohlcena v atmosféře vodní parou a prachem a otepluje ovzduší. Zbývající část dopadá na zemský povrch a mění se v teplo.

1.7.1.3 Světlo

Hlavním zdrojem světla je Slunce. Je jedním z hlavních ekologických faktorů ovlivňujících procesy živých organismů. Nejdůležitější je fotosyntéza zelených rostlin, na jejichž produktech závisí všichni živočichové. Fotosynteticky nejúčinnější je světlo fialové až modré a oranžové až červené. Žluté azelené světlo rostliny využívají nejméně. Intenzita se měří v luxech (lx) a její změny ovlivňují hlavně chování živočichů.

Podle nároků na světlo dělíme živočichy na:

Další dělení: Světlo ovlivňuje i zbarvení živočichů. Afotní formy jsou většinou bezbarvé, průsvitné nebo mléčně zbarvené. Příkladem mohou být larvy chroustů, tesaříků, hmyzu, medúzy, macarát jeskynní. Ekologicky významná jsou ochranná (kryptická) a výstražná zbarvení. Zbarvení mnohých živočichů se mění během vývoje a stárnutí - např. hnědí brouci stářím zešednou. Někteří reagují téměř okamžitě - chameleon, chobotnice, sépie. Délka světelné části dne má mimořádný vliv na rozmnožování živočichů - fotoperioda. Lze jí ovlivnit např. i snůšku vajec slepic.

Světlo působí na organismy také směrově a vyvolává u nich různé polohové a pohybové reakce:

1.7.1.4 Teplota

Teplo dostává Země od Slunce ve formě infračerveného záření, ostatní zdroje jsou zanedbatelné: Přenos tepla v prostředí se děje: Podle SI soustavy měříme teplo v jednotkách práce - joule - J, dříve kalorie - cal, teplotu vestupních Celsia - °C, ale základní jednotkou je kelvin - K.

Podle schopnosti termoregulace rozeznáváme typy živočichů:

Odolnost vůči chladu je důležitým faktorem. Příčiny smrti chladem spočívají především v poškození buněčných struktur krystalizací vody v plazmě, v částečné dehydrataci tkání a v denaturaci bílkovin. Vlivem nízkých teplot se snižuje pohybová aktivita a ustávají metabolické procesy. Mnozí živočichové zalézají, někteří si vytvářejí kolem těla obaly. Zvláštní adaptací je zimní spánek (hibernace), životní funkce jsou sníženy na minimum, např. ježek, netopýr, plch, sysel, svišť, křeček, medvěd.

Byla definována některé zoogeografická pravidla tělesných znaků ve vztahu k teplotě:

1.7.1.5 Vlhkost - voda

Zvláště pro suchozemské organismy má voda mimořádný význam.

V živých tělech je voda veformě:

Voda je snad nejúčinnější a nejdostupnější rozpouštědlo ze všech kapalin, umožňuje rozvádění živin, fermentů, hormonů apod. uvnitř organismů, některým organismům tvoří vnější prostředí.

Ve vzduchu se voda vyskytuje ve formě:

Živočichové přijímají vodu různým způsobem: Nadbytek vody v prostředí například při záplavách ohrožuje především savce, plazy, hnízdící ptáky. Nedostatkem kyslíku hynou vajíčka, larvy i dospělci hmyzu v půdě, kmenech stromů apod. Nadměrná vlhkost podporuje bujení patogenních hub, plísní, bakterií původců onemocnění, roste úhyn živočichů.

Podle tolerance k vlhkosti dělíme organismy na:

Množství vody v prostředí jsou různé organismy přizpůsobeny základní stavbou těla. Porovnejme například kaktus, který si pro dlouhá období sucha vytváří i zvláštní zásobní pletiva kudržení vody, s vodní rostlinou s širokými dužnatými listy, jako je třeba leknín, či blatouch bahenní. Obdobím nedostatku vody je i doba, kdy voda je v pevném skupenství, a tudíž je pro organismy nedostupná. V zimním období se například stává, že stromy, které považujeme za zmrzlé, zahynuly právě nedostatkem vody.

1.7.1.6 Proudění vzduchu, atmosférický tlak

Proudění vzduchu (cirkulace) patří k významným a místy i periodicky se opakujícím ekologickým faktorům, které významně ovlivňují aktivitu a rozšiřování živočichů na zemském povrchu. Pohyb vzduchu - vítr - v horizontálním směru - advekce (mezi tlakovou výší a níží) je pozorován jako vítr avevertikálním směru - konvekce (vlivem teplotního rozdílu vzduchových vrstev) se děje pouze zaslunných dnů v důsledku zvýšení teplot přízemních vrstev vzduchu a způsobuje kolmé proudění vzduchových mas od povrchu Země směrem vzhůru. U větru sledujeme směr (podle světové strany, odkud vane) a rychlost, kterou měříme anemometrem v m.s-1, na pevnině bývá 5 až 10 m.s-1, při vichřicích nad 29 m.s-1. Tyto parametry mají velký význam pro létání. Hmyz sevětšinou orientuje proti větru. Pasívní přenášení živočichů, zvláště menších rozměrů, například škůdců, lze dokladovat na rozšíření mandelinky bramborové (v důsledku západních větrů), která sevroce 1925 vyskytla v západní Evropě, v roce 1939 byla zaznamenána voblasti Moskvy a v roce 1960 dokonce vČíně. Drobné bezkřídlé formy jako chvostoskoci, drobní pavouci s létacími vlákny (aeroplankton) mohou být termickým prouděním vyneseny až do výšek nad 4000 m. Vítr má významný vliv na růst a reprodukci rostlin. Větrem se přenáší pyl, což má význam pro sprašné rostliny, unáší semena zvláště s chmýrem a křídélky daleko od původní rostliny. Trvalý vítr má morfoplastický vliv. Spolu s pískem v pouštích nebo s ledem v arktických podmínkách působí nízký vzrůst rostlin, na mořském pobřeží nebo v horách pak vlajkové formy ošlehaných stromů. Silné větry mají destrukční vliv na vegetaci, zejména ve stromových porostech vznikají polomy. Atmosférický tlak je dán váhou sloupce vzduchu nad zemským povrchem, sahajícím až k hranici atmosféry. V oblasti 45° severní zemské šířky u hladiny moře činí normální tlak vzduchu 1 013 hPa (hektopaskalů = 1 013 milibarů = 760 mm Hg . 1 cm-2). Ekologicky významný je pokles tlaku vzduchu se stoupající nadmořkou výškou. V nadmořské výšce 5 800 m klesá tlak na polovinu, v 11 500 m dokonce na čtvrtinu normálního tlaku. Důsledkem je řídnutí vzduchu, což znamená, že ve stejném objemu nadechnutého vzduchu klesá obsah kyslíku z 210 cm3 v 1 litru na polovinu, resp. na čtvrtinu aztoho vyplývají i potíže s dýcháním. Omezení biologické oxidace se projeví únavou, bolestí hlavy, ospalostí, svalovými křečemi akrvácením z nosu. Stenobarní živočichové mají velmi malou toleranci květším změnám tlaku (převážně savci). Snížení tlaku zvyšuje mortalitu, snižuje rozmnožovací potenci, zejména u samců, např. beranů v Andách na 50 %, brzdí vývin mláďat a růst těla. Eurybarní živočichové snášejí i obrovské výkyvy tlaku, např. supové, kondoři. Široce aurybarní je hmyz. U něho pokles tlaku nemá vilv ani na rozmnožování, ani na vývoj potomstva. Místní snížení tlaku zvyšuje mimořádně aktivitu hmyzu (pokles tlaku před bouřkou zvyšuje bodavost komárů, i líhnutí motýlů).

1.7.2 Ekologické faktory vodního prostředí

Vodní prostředí představuje nejrozsáhlejší médium zemské biosféry. Skýtá bohatou škálu existenčních podmínek pro organismy. Největším rezervoárem jsou oceány a moře (70,8 % zemského povrchu). Plocha světového oceánu je 361,18 mil. km2, souše 149,39 mil km2.

Rozdělení vodního ekosystému:

Pro vodní ekosystémy je důležitá:

1.7.2.1 Teplota vody

Teplota vody je jedním z limitujících faktorů vodního prostředí, který výrazně ovlivňuje jak fyzikální, tak i chemické vlastnosti vody, jako je rozpustnost elektrolytů i plynů, hustotu, viskozitu, isamotné organismy. Stenotermní (citlivé k teplotním výkyvům) jsou většinou mořské organismy. Teplobytní jsou např. koráli tropických moří (nesnesou pokles pod 20 °C) i mnozí bezobratlí a ryby, žijící na korálových útesech. Hlubinné ryby a bezobratlí jsou studenobytní. Eurytermní organismy (převážně sladkovodní, schopné přizpůsobit se značně odlišným teplotám prostředí, např. štika obecná, okoun říční) žijí odpolárního kruhu až po jižní Itálii. Z mořských organismů jsou to mnozí měkkýši a korýši, žijící přisedle na pobřežních skaliskách vystavených za odlivu přímému slunečnímu žáru. Mnohé eurytermní druhy pronikají do termálních pramenů a snášejí velmi vysoké teploty, některé bakterie, sinice, řasy až 90 °C. Teplota vody v nádržích má sezónní charakter, závisí na lokálním klimatu, vykazuje denní aroční kolísání. Změnám podléhá pouze vrstva vody do hloubky několika metrů až desítek metrů. Směrem ke dnu klesá, pod 200 m je poměrně stabilní, kolem 4 °C.

1.7.2.2 Sluneční záření

Příjem a ztráty tepla celým světovým oceánem jsou v dlouhodobých ročních průměrech vyrovnány.

Tepelný režim oceánů tvoří:

K těmto výměnám tepla dochází bezprostředně na hladině a v hladinové vrstvě vody. Hladina moří a oceánů je proto jednou z nejdůležitějších hraničních ploch pro tepelný režim celé biosféry Země. Bilance záření má za následek, že průměrná teplota hladiny světového oceánu je přesně o 1 °C vyšší než teplota vrstvy vzduchu nad hladinou. Tento teplotní rozdíl zajišťuje proud sálavého tepla z moře do atmosféry. Světlo proniká asi do hloubky 200 m, zelené světlo až do 500 m a modré dokonce do 1500 m. Zelené řasy, které potřebují k životu zejména záření z červené a oranžové části spektra, žijí při povrchu, kdežto ve větší hloubce se vyskytují hnědé řasy - chaluhy a červené řasy - ruduchy, které využívají zelenou spektrální oblast.

1.7.2.3 Kyslík ve vodě

Na rozdíl od atmosféry je obsah kyslíku O2 ve vodním prostředí proměnlivý, je ovlivněn nepřímo teplotou, přímo úměrně tlakem ovzduší, je snižován obsahem solí. Pochází jednak ze vzduchu, jednak z asimilační činnosti rostlin. Zelené rostliny dodávají do vody metabolický kyslík, heterotrofní organismy jej naopak odčerpávají. Kolísání obsahu kyslíku ve vodě je někdy katastrofální. Ke kritickému nedostatku kyslíku ve vodě dochází při hnilobných procesech, kdy bakterie spotřebovávají kyslík O2 rozkladem nadměrného množství odumřelých řas i přísunem lehce rozpustných organických látek. Člověk svými činnostmi výrazně ovlivňuje změny biologické aktivity a dynamiky vodního systému - teplotu vod např. vypouštěním teplých chladírenských vod, dále aplikací hnojiv a vypouštěním odpadů způsobuje eutrofizaci vod. Pohybem vody, prouděním a promícháváním se vzduchem se obsah kyslíku ve vodě silně zvyšuje. Tomuto napomáhají například jezy na řekách. Přirozeným indikátorem obsahu kyslíku O2 ve vodě našich řek jsou ryby. Pstruhové pásmo (pstruh, vranka, střevle potoční) rychlých avířivých toků obsahuje 7 až 11 mg O2 na 1 litr, lipanové pásmo (lipan, ostroretka, mník) 5 až 7 mg O2 na 1 litr, parmové pásmo (parma, plotice, okoun, ježdík) asi 5 mg O2 na litr a pásmo cejnové pod 0,5 mg. Poněvadž absorpční koeficient kyslíku při 20 °C činí asi 1/32 (N2 1/65), obsahuje 1 litr vody vnasyceném stavu 10,9 mg O2 (17,6 mg N2).

1.7.2.4 Minerální soli

Obsah rozpuštěných solí a teplota ovlivňují hustotu vody, a tím i tvar a stavbu těl a pohybových orgánů živočichů, žijících v těchto vodách. Zatímco hranice tělesného růstu suchozemských živočichů je omezena pevností kostry a schopností končetin udržet hmotnost těla a zajistit dostatečný pohyb, odpadá tato „mechanická“ limita u vodních živočichů, kteří proto dorůstají mimořádných rozměrů. Z vodních savců dosahují největší velikosti velryby až 30 m a hmotnosti nad 100 tun. Obsah solí ve vodě (salinita) je určován přítomností několika hlavních kationtů (Ca2+, Mg2+, Na+, K+) a aniontů (HCO3-, SO42-, Cl-). Jejich obsah je dán podložím, množstvím atmosférických srážek, vypařováním, popřípadě přítokem a odtokem jiných vod. Vlivem činností člověka dosahuje koncentrace solí od několika desítek miligramů po několik desítek greamů v 1 litru vody. Sladká voda obsahuje minimum solí (0,04 až 0,5 g v 1 litru - tzv. měkká voda 0,04 až 0,06, tvrdá voda 0,3 až 0,5 g v 1 litru vody), slaná voda (brakická 0,5 až 30 g v 1 litru), mořská voda (průměrně 35 g v 1 litru vody), přesolené vody obsahují více než 40 g v 1 litru - příkladem je Baltské moře s 2 až 8 g, Černé moře s 18 g, Mrtvé moře nebo Velké solné jezero (Utah , USA) s 200 g solí v1litru vody.

1.7.2.5 Kyselost vody

Kyselost vody je podmíněna koncentrací vodíkových iontů (hydroxoniových kationtů). Vpřirozených vodách je pH dáno rovnovážným stavem mezi kyselinou uhličitou H2CO3 a jejími solemi (hydrogenuhličitanem vápenatým Ca(HCO3)2 a uhličitanem vápenatým CaCO3). Dešťová voda neobsahuje kromě rozpuštěných atmosférických plynů téměř žádné látky, reaguje proto kysele, pH=5,67. Reakce mořské vody je poměrně stálá, alkalická, kolísá nepatrně v rozmezí pH 8,1 až 8,3. Vnitrozemské sladké vody představují roztoky různých látek proměnlivých koncentrací, aproto i jejich reakce kolísá od pH = 3 u kyselých rašelinových vod po pH = 10 ve vodách s vysokým obsahem vápníku a bohatými porosty vegetace. Vlivem rostlinstva po odčerpání CO2 z vody, může být pH vyšší než 11. Odolnost vodních systémů proti antropogennímu okyselování závisí na koncentraci kationtů Ca2+ a Mg2+. Z tohoto pohledu mají vody na vápencovém podkladě větší neutralizační účinnost než vody nagranitických horninách. Acidifikace vody je způsobena zvyšováním obsahu aniontů SO42- a NO3- naúkor iontů HCO3-. S poklesem pH pod 5,5 postupně hyne většina druhů ryb a snižuje se druhová diverzita organismů. V kyselých jezerech s pH okolo 4,0 narůstají koncentrace těžkých kovů a hliníku, zryb přežívá jen úhoř.

1.7.3 Ekologické faktory půdy

Půda - pedosféra, je nejsvrchnější vrstvou zemské kůry, ležící na matečných horninách. Jejím všestranným studiem se zabývá půdoznalectví pedologie. Půda je nositelem rostlinného i živočišného života, proto podstatně ovlivňuje vývoj nejen samotné vegetace, ale také všech suchozemských zoocenóz. Živé organismy zase zpětně ovlivňují půdu. Půda je velmi složitý systém abiotických abiotických složek a je výsledkem činnosti půdotvorných faktorů:

Obr. 17 Schéma interakcí půdotvorných faktorů

Půda představuje třífázový polydisperzní systém, strukturovaný z několika složek:

1.7.3.1 Druhy půd

Podle původu a místa vzniku rozlišujeme půdy: Zvětralé půdy vznikaly postupným rozrušováním a drobením, zvětráváním mateřské horniny. Vrstva zvětralin závisí na vlastnostech hornin, klimatu, zeměpisné poloze, reliéfu a dalších vnějších faktorech. Usazené půdy vznikly tak, že většina produktů zvětrávání byla ledovci, tekoucí vodou nebo větrem přenášena, přičemž pokračovalo další drobení odnášeného materiálu. V místech odložení těchto materiálů vznikaly usazeniny - sedimenty. Příkladem jsou rozsáhlé oblasti nížin.

1.7.3.2 Humus

Humus v půdě je tvořen mrtvou organickou hmotou rostlinného a živočišného původu včetně produktů látkové výměny. Příznivě ovlivňuje dynamiku teplotních a vlhkostních poměrů v půdě, dynamiku vodního a vzdušného režimu a jako teplotní izolátor zmenšuje teplotní výkyvy mezi dnem anocí i mezi ročními sezónami. Je zvláště důležitým faktorem v hydrologii lesních půd, zachycuje srážky, ovlivňuje rozdělení vody do hloubky a koloběh vody v půdě, rozhoduje o průsaku, výparu, jímavosti a odtoku vody. Zabraňuje škodlivým účinkům větrné a vodní eroze. Chemický význam humusu spočívá v jeho vlivu na dynamiku kyselosti půd, na koloběh živin, zvláště uhlíku, dusíku a fosforu, na tvorbu CO2, a tím na urychlení zvětrávacích procesů v půdě. Humus v půdě podléhá velmi složitým změnám. Proces přeměny primárních organických látek v humusové se nazývá humifikace.

Rozeznáváme v podstatě dva základní typy humusu:

Podle stupně rozkladu organické hmoty a vztahu k minerální složce se rozlišuje surový humus, tangel, moder a mul.

1.7.3.3 Edafon

Edafon je společenstvo všech mikroorganismů, rostlin a živočichů žijících v půdě.

Obvykle hodělíme na:

Podle místa výskytu: Podle velikosti:

1.7.3.4 Chemismus půdy

Pro vegetaci má význam chemismus půdy, primárně určovaný chemismem matečné horniny.

Ztohoto pohledu lze rozdělit horniny na:

Některé druhy živočichů s vysokou spotřebou vápníku na stavbu schránek, kožních pancířů akoster se vyskytují na vápenitých půdách. Označujeme je jako vápnomilné (kalcifilní) druhy - plži, mnohonožky aj. Formy, které se vyhýbají vápenitým půdám nebo u nichž spotřeba vápníku je malá, nazýváme druhy kalcifobní. Vztah půdních živočichů k pH půdy je různý. Na aciditu půdy citlivě reagují žížaly. Jsou schopny rozlišit i malé rozdíly v rozmezí pH 5,5 až 8,0. Mezi acidofilní rostliny se řadí např. bika hajní, kostřava ovčí, rosnatka okrouhlolistá. Za neutrofilní a alkalifilní formy jsou považováni např. plži sulitami, stejnonožci, mnohonožky. Na půdách s vysokým obsahem solí rostou halofyty, ze živočichů se vyskytují halobiontní ahalofilní druhy brouků, ploštic aj. Většina rostlin je však halofobních, nesnáší vyšší koncentrace solí vpůdě.

1.8 Vliv potravy na vývoj živočicha

Potrava je souhrn různých látek, které živočichové přijímají ze svého prostředí na zabezpečení metabolismu, na stavbu těla, růstu a reprodukce. Zužitkují potřebné organické látky (cukry, tuky, bílkoviny), vitamíny, anorganické látky (H2O, soli, O2).

Podle způsobu výživy rozlišujeme dvě základní skupiny organismů:

1.8.1 Hlavní potravní typy živočichů

Rozdělení podle typu přijímané potravy:

1.8.1.1 Fytofágové

Živí se výhradně rostlinnou potravou v živém stavu, jsou označováni jako fytoepiziti - býložravci (kopytníci, přežvýkavci, hlodavci), nebo na rostlinách cizopasí drobní - fytoparaziti.

Hlediska dělení jsou různá:

Rostlinní cizopasníci:

1.8.1.2 Zoofágové

Živí se těly jiných živočichů, které konzumují celé, po částech nebo jen některé jejich orgány.

Rozeznáváme:

Příkladem zvláštní vzájemně prospěšného a závaznéného vztahu mezi dvěma populacemi je symbióza, např. mezi rakem poustevníkem a sasankou, nebo vztah hlízkových bakterií a kořenů bobovitých rostlin, soužití hub s kořeny rostlin, opylování a roznášení semen živočichy.

1.8.1.3 Nekrofágové

Nekrofágie je způsob výživy, kdy živočichům jsou potravou již mrtvá těla uhynulých živočichů nebo jejich části. Typičtí nekrofágové - mrchožrouti (hyeny, supi, příležitostně havranovití, orli, z brouků hrobaříci aj., hmyzí larvy - hrobaříků, chrobáků, molů, much). Někteří živočichové jsou závislí na různých produktech rostlin a živočichů. Sají nektar rostlin nebo šťávu z poraněných stromů (bříz, dubu). Ze živočišných produktů se jedná např. o výměšky mšic (mravenci), trus, výkaly - potravu koprofágních druhů (chrobáci), skladované kůže (kožojed, různí moli).

1.8.1.4 Kanibalismus

Vzájemné požírání jedinců téhož druhu, zpravidla slabších. Vzniká při ubývání prostoru, přemnožení druhu, za nedostatku potravy nebo vlhkosti, někdy bez příčin - pstruzi, štiky i kapři; krahujec, čápi (svá mláďata); ze savců vlci, potkani. Mezi bezobratlými dokonce silnější samice požírají pokopulaci samce - pavouci, kudlanka nábožná. Kanibalismus se vyskytuje také ve velkochovech drůbeže a prasat.

1.8.2 Složení a množství potravy

Složení potravy neboli potravní spektrum živočichů je různé: Během životního cyklu se složení potravy značně mění v důsledku zesílení ústních orgánů atrávicího ústrojí. Housenka mnišky - mladá ohlodává čerstvé výhonky, starší konzumuje tvrdší jehlice. Rybí plůdek hlavně korýše, pak larvy hmyzu až dospělí přecházejí na jiné druhy ryb. Množství potravy závisí na mnoha okolnostech. Ve stáří je relativně menší než v době růstu. Význam má i výživná hodnota. Čím je vyšší, tím je nižší spotřeba. Někteří živočichové si vytvářejí trvalé nebo dočasné zásoby potravy. Ve svých tělech - pijavka lékařská (zvětší tělo při jednom nasátí aždesetkrát, klíště až dvěstěkrát, podobně se chovají hadi). Káně lesní vystačí s 6 až 8 hraboši denně. Vúkrytech - doupatech, norách, dutinách - křeček polní až 10 kg obilí.

Nedostatek potravy vede k hladovění živočichů.

Podle délky trvání:

Schopnost snášet hladovění je různá. Štěnice vydrží až 6 měsíců, blecha 12 měsíců, samice klíštěte obecného až 2 roky. Množství potravy podmiňuje i migraci živočichů. Příkladem jsou pravidelné okružní přesuny kopytníků ve východoafrických stepích (za lepšími zdroji potravy vlivem změn potravní nabídky), nebo sestupování v horách žijících živočichů na zimu do nižších poloh rovněž z důvodu snadnějšího získání potravy.


2. ČLOVĚK A JEHO ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ


2.1 Vývoj vztahů člověka a prostředí

Celková doba vývoje života na Zemi se odhaduje na 3,5 mld. let. Předpokládá se, že před 1 až 3 milióny let vznikl primitivní člověk - člověk zručný (Homo habilis), z něhož se před 3/4 miliónu let začal vyvíjet člověk vzpřímený (Homo erectus). První formy člověka vstoupily do plně rozvinutého přírodního prostředí s nesmírným bohatstvím rostlinných a živočišných druhů, s atmosférou s ustáleným množstvím kyslíku, přijatelným rozmezím teploty, atmosférickým tlakem a dalšími meteorologickými faktory, oběhem biogenních prvků a dynamickou rovnováhou celé biosféry. Nastupující člověk v konkurenci se svými přírodními partnery nevynikal silou, rychlostí, ani odolností. Měl však mimořádnou manipulační schopnost ruky, umožňující výrobu nástrojů, a vysoce vyvinutý mozek, schopný uchovávat, třídit a vyhodnocovat informace a takto nahromaděné znalosti azkušenosti pak sdělovat a přenášet z generace na generaci. Další předností byla efektivní sociální organizace. Žil v tlupách, což zejména při lovu násobilo síly jednotlivce. Znal oheň a užíval jej k ochraně před útokem šelem, k zahřívání a později i k úpravě masité potravy. Jeho mozkovna podle dochovaných nálezů obsahovala 700 až 1 100 cm3. Postavu měl nachýlenou, páteř prohnutou do oblouku, obličej plochý, nadočnicové oblouky výrazně vystouplé, dolní končetiny relativně krátké na rozdíl od dlouhých končetin horních. Před 0,5 mil. let žil na Zemi další vývojový stupeň - pračlověk (Homo neanderthalensis), ukrýval se vmalých skupinách v jeskyních běžně používal kamenné nástroje a kolektivně lovil i velká zvířata. Mozkovna se postupně zvětšovala a asi před 100 až 200 tisíci lety se ustálila na dnešním objemu okolo 1 400 cm3. Postavou a tvarem hlavy se podobal člověku vzpřímenému. Před 100 tisíci lety na neandrtálce vývojově navázal předvěký člověk (Homo sapiens fossilis) spodobou dnešnímu člověku. Tato forma se vyznačovala vzpřímenou postavou s páteří dvojesovitě prohnutou a vzhledem hlavy i obličeje se již zcela podobal dnešnímu člověku. Projevoval i uměleckou činnost, čehož jsou dokladem nalezené ozdoby, reliéfy, rytiny, sošky a kresby na stěnách jeskyní. O člověku dnešním (Homo sapiens recens) mluvíme v době vzdálené od nás asi 15 000 let. Vté době se výrazně změnilo klima, v důsledku ustupujícího ledovce se krajina začala pokrývat tundrou a lesními porosty. Postupně se měnilo i klima. Pokleslo množství srážek, což vedlo v některých tropických územích k šíření pouští. Lidstvo se stěhovalo do míst s příznivým klimatem a dostatkem vláhy, zejména k tokům velkých řek. Zde nacházel hojnost úrodné půdy a dostatek divoce rostoucího obilí.

Obr. 18 Vývoj člověka

Vztah člověka k přírodě nebyl nikdy ohleduplný. Kde vyhubil zvěř a spálil dřevo, neúnosně nahromadil odpady, odtud se odstěhoval. Člověk sběrač a lovec přechází postupně k zemědělství; chovu dobytka a usedlému způsobu života. Tato výrazná proměna je označována jako neolitická revoluce, nastala někdy v období mezi 9.až 7. tisíciletím př. n. l. v Mezopotámii a pak na území dnešní Sýrie, Palestiny a Egypta. Dochované nálezy jsou i z 3. tisíciletí př. n. . o vyspělé zemědělské civilizaci v povodí Indu. Vytvářením zásob byl člověk osvobozen od nutnosti stále hledat potravu.

Postupně se prohlubuje dělba práce a diferencují se jednotlivá řemesla:

Lidí na světě přibývá - z asi 8 miliónů na úsvitu zemědělské éry na 200 až 300 miliónů napočátku našeho letopočtu, v 17. století asi 500 miliónů, dnes 7 miliard. Člověk v zájmu svých potřeb - zemědělství a chovu dobytka - vypaloval a mýtil lesy, orbou obnažoval půdu. Je pravděpodobné, že již ve starověku přispěl ke vzniku stepí a pouští. Například Sahara se stále zvětšuje a v některých oblastech se rozšiřuje až o 1,5 km ročně. Polopouští jsou dnes i některá území v Indii, Coloradu a Mexiku, kde ještě v17. a 18. století byla úrodná zemědělská půda. V posledních stoletích, od počátku industriální éry, schopnost uvolňovat a využívat energii umožnila zasahovat do přírody v nebývalém rozsahu a intenzitě. Do obrovských rozměrů se rozrostla těžba surovin, jejich průmyslové zpracování, spalování pevných, tekutých i plyných paliv, výstavba sídlišť a dopravních cest, intenzívní zemědělské využívání krajiny, chov a lov živočichů. Dochází k rozsáhlým devastacím krajiny, k silnému zněčišťování ovzduší, vody a půdy průmyslovými a jinými odpady, k růstu úrovně hluku a různých druhů záření. Tlak člověka na přírodu neúnosně stoupá i v důsledku populační exploze. Výrazně se změnil i způsob života. Snížila se tělesná zátěž a narůstá zátěž nervová. Rozmáhá se nadměrná a jednostranná výživa. Roste výskyt toxikománie - kouření, alkohol, drogy, zneužívání léků. Svou aktivitou člověk pronikavě zasáhl a zasahuje do přírodního prostředí a zcela změnil svůj život. Jako biologický tvor však zůstává nedílnou součástí přírody a na jejích základních procesech je životně závislý. Představa, že by lidstvo jako celek mohlo přejít do obdobných umělých podmínek, je nejen pro současnost, ale zřejmě i ve velmi dlouhodobém výhledu nereálná.

2.2 Biologické požadavky člověka na prostředí

2.2.1 Člověk jako otevřený systém

Život člověka stejně jako jiných živých bytostí je možný pouze za předpokladu neustálé výměny látkové a energetické s okolním prostředím.

Lidský organismus má charakter otevřeného systému:

Látky obsažené v lidské potravě jsou vesměs rostlinného nebo živočišného původu, výživa umělá, ze syntetických látek je v experimentu, pro lidstvo jako celek však nepřichází v úvahu, proto je důležité zachování přímých zdrojů potravin a nesčetných dalších druhů. Energii získává lidské tělo ze živin a dýcháním (respirací). Podmínkou života je proto neustálý tok okysličovacích procesů v tkáních, a tedy i neustálý přísun kyslíku zvenčí, a přísun pitné vody protvorbu potřebných vodných roztoků. Pro existenci lidstva je tedy nezbytnou a základní podmínkou zachování přirozených přírodních procesů a ekologické rovnováhy. Bez nich se člověk nemůže obejít. Nemůže si je uměle vytvořit aanivevesmíru, v okruhu dosažitelném kosmickou dopravou, je ještě po mnoho generací nebude moci najít. Je důležité si proto uvědomit, že máme jen jednu Zemi, jen jedny potřebné a dosažitelné podmínky pro svůj život, a proto si toho musíme vážit.

2.2.2 Dědičnost a proměnlivost

Uchování základních druhových vlastností člověka po tisíce až desetitisíce generací je dáno stabilitou genetických informací předávaných z rodičů na potomstvo. Již v zárodečné buňce jsou v chemické struktuře nukleových kyselin buněčného jádra dovelkých podrobností zakódovány všechny informace, podle nichž se budou utvářet všechny tvarové ifunkční vlastnosti budoucího jedince. Mechanismus přenosu informací je společný všem živým organismům a zaručuje stabilitu základních vlastností a uchování druhů. Stabilita informačního přenosu však není naprosto dokonalá a bezchybná. Pokud dojde k chybnému, odlišnému zakódování, nastává mutace. Je-li výhodná, pak přispěje kadaptaci na životní podmínky, což je prověřováno přírodním výběrem. Mnohé faktory současného životního prostředí však frekvenci mutací zvyšují, a to negativně. Například ionizující záření (rentgen, důsledek jaderných zkoušek), syntetické chemické látky, zaváděné do životního prostředí. Různé odchylky u potomstva způsobuje také tzv. rekombinace genů. Je průvodním jevem pohlavního rozmnožování. V oplozeném vajíčku jsou obsaženy dvě soupravy genetických informací, ato od matky a od otce. Druhové vlastnosti mají shodné, ale liší se v dílčích vlohách. Příznvé kombinace se v populaci v průběhu generací posilují, nepříznivé se potlačují či eliminují. Každá lidská buňka má 46 chromozómů (nositelů kódu). Informace pro vývoj jedince jsou zakódovány v pohlavních buňkách, ty mají 23 chromozómů. Při oplození dodá vajíčko (matka) i spermie (otec) polovinu chromozómů novému jedinci. V důsledku rozvoje medicíny je však potlačován přirozený výběr a také nové perspektivy otevírá genetické inženýrství, zkoušené zatím u nižších organismů. V roce 1865 formuloval Johann Gregor Mendel (1822 - 1884) na základě pokusů s křížením různých rostlin základní zákony dědičnosti. Znamenaly počátek nové epochy experimentálního ovládnutí dědičnosti organismů, představujícího dnes jeden z nejslibnějších oborů vědy o životě vůbec. Bude však opět záležet na lidstvu, jak jak výsledků využije.

2.2.3 Adaptace

Fylogenetické adaptace znamenají postupné přizpůsobování celé populace změnám prostředí vprůběhu generací, o tom jsme hovořili dosud z pohledu dědičnosti a proměnlivosti. Adaptační mechanismy, jimiž se organismus v průběhu individuálního života přizpůsobuje, jsou nezbytnou podmínkou pro reakci na měnící se podmínky (kolísání teploty ovzduší, atmosférického tlaku, změna skladby stravy, tělesná a duševní zátěž, infekce aj. …) Důsledek nedostatečné adaptace je nemoc. Adaptační procesy se upevňují tím, že je organismus vystavován přiměřeně intenzívním změnám vnějšího prostředí, příkladem může být otužilost, vypěstovaná opakovaným působením chladu. Současný styl života však způsobuje naopak zchoulostivění a pokles odolnosti k infekcím a nákazám, zvláště pak dýchacího ústrojí. V průběhu vývoje lidstva má výrazný význam všeobecný adaptační syndrom, velmi stará soustava nervových a hormonálních reakcí, jimiž organismus reaguje na mimořádně silné škodlivé vlivy, jako je např. poranění, infekce, chirurgický zákrok, otrava nebo neúměrné pracovní zatížení. Nastane stres, během něhož je silnými emocionálními prožitky (strachem, bolestí, vzrušením) podnícena zvýšená produkce hormonů podvěsku mozkového a nadledvinek, což má za následek např. zrychlení srdeční činnosti, zvýšení krevního tlaku, zrychlené dýchání apod. Smyslem vyvolaného stavu je připravit organismus na velký výdej energie potřebné pro zvládnutí nebezpečné situace a pro obnovu poškozených tkání. U živočichů se všeobecný adaptační syndrom vybavuje i při setkání s kořistí či nepřítelem.

2.3 Interakce člověka a prostředí

2.3.1 Charakter interakce člověka a prostředí

Lidský organismus, jako každý jiný živý organismus, je v neustálé interakci s okolním prostředím.

Tato interakce se děje:

Člověk si aktivně, s ohledem na dostupné prostředky, přizpůsobuje prostředí svým potřebám. Tomu umožnilo vytvořit podmínky pro existenci ve velmi rozdílných geografických, klimatických aekologických situacích a osvobodit se z úplné závislosti na přírodě.

Příroda se vlivem člověka mění

V posledních desetiletích nastává zcela nová situace: V posledních letech je společnost objektivně nucena řešit otázku uvědoměle řízeného auzavřeného oběhu látek mezi člověkem a okolním světem a otázku plánovitého řízení tvorby příznivého prostředí pro člověka. Návrat k původnímu přírodnímu prostředí je z hlediska způsobu života člověka naší doby nepřijatelý. Přítomnost přírodních prvků v životním prostředí je však pro člověka nezbytná a výrazně ovlivňuje jeho výkonnost a pohodu. Působení prostředí na člověka má komplexní charakter s řadou složek přírodních, umělých asociálních. Člověk reaguje na podněty různě, v závislosti na tom, zda jde o prostředí pracovní čimimopracovní; je-li sám či ve skupině; v pracovním procesu či v době odpočinku.

2.3.2 Působení faktorů prostředí na člověka

Interakce mezi působícím faktorem a organismem představuje zpravidla složitý systém fyzikálních a biochemických reakcí, které jsou v moderním lékařském výzkumu sledovány často ažnabuněčné či molekulární úrovni.

Interakci ovlivňuje řada okolností:

Pro posouzení účinku faktoru jsou sledovány tyto charakteristiky:

2.4 Současné životní prostředí a zdraví člověka

Rozvoj společnosti přinesl člověku nejen obohacení života, ale i dokonalejší ochranu zdraví. Zdokonalenou zdravotní péčí a sociálním pokrokem byl snížen výskyt chorob - z podvýživy a nemocí zpovolání, dále výrazně poklesla úmrtnost dětí, zejména kojenců a prodloužila se délka lidského života. Na druhé straně lze ve zdravotním stavu obyvatelstva sledovat některé znepokojivé jevy atendence. Patří k nim rostoucí výskyt arteriosklerózy, zvýšení krevního tlaku, nemoci věnčitých tepen srdečních, infarktů, nádorového bujení, neuróz, toxikománií, úrazů, otylosti, zubního kazu a jiných civilizačních chorob. Je zde nesporná souvislost těchto chorob s podmínkami moderního životního prostředí. Bývají proto někdy označovány jako choroby civilizační, lze je však ovlivnit. Příčiny těchto chorob jsou složité a k hlavním patří znečišťování životního prostředí, chemizace, rostoucí výskyt škodlivých fyzikálních vlivů a měnící se způsob života.

2.4.1 Znečišťování prostředí

Znečišťování prostředí nabývá na Zemi již hrozivých rozměrů, což ve svém důsledku představuje: Znečištění městského ovzduší se projevuje drážděním sliznic dýchacích cest, jejich akutními ichronickými záněty, až zápaly plic.

2.4.2 Chemizace životního prostředí

Masovým rozšiřováním a aplikací nejrůznějších chemických látek se znečišťuje ovzduší, půda avoda, a to ve velkém měřítku. Většina chemikálií je uměle připravena, a proto se v přírodě obtížně začleňují a vyvolávají nečekané reakce. Nejsou to pouze odpady, ale i např. průmyslová hnojiva, čisticí prostředky, plasty, chemické komponenty toaletních a kosmetických prostředků, ale i zhruba 4 000 chemických látek užívaných dnes jako léky. Organismus nemá pro mnohé vypracován mechanismus zneškodnění avyloučení z těla. Mohou se proto v těle hromadit, např. v kostech nebo v tukové tkáni a vyvolávat otravy. U některých je prokázán rakovinotvorný účinek - v exhalacích topenišť, v cigaretovém kouři, vdehtových látkách. Mnohé látky vyvolávají mutace v zárodečných buňkách a poškozují vyvíjející se plod - patří k nim např. methylrtuť, thalidomit - lék, který způsobil těžké vady u tisíců dětí v SRN vletech 1959-1962. Chemizace vede k narůstání výskytu alergií - senná rýma, kopřivka, průduškové astma. Roste ipočet lidí citlivých na různé léky, hmyzí bodnutí aj.

2.4.3 Fyzikální škodliviny

K fyzikálním škodlivinám patří:

2.4.4 Změna způsobu života

Postupně dochází k odtržení člověka od přírody, nastupuje umělé prostředí, místo soustavných tělesných zátěží roste zpohodlnění a nepohyblivost, zvyšuje se nervové přetěžování, psychogenní konflikty a napětí. Dochází k přejídání a potrava je denaturovaná extrakty (cukry), chemickými přísadami. Změny způsobu života nastaly z hlediska vývoje člověka jako druhu příliš náhle a člověk naněnení adaptován. Novým škodlivým faktorem masově se rozšiřujícím je toxikománie, zvláště pak kuřáctví, alkoholismus, nadměrné užívání a zneužívání léků i omamných drog. Obranou na změny způsobu života je rozvoj tělesné výchovy a sportu, otužování, vyhledávání pobytu na čerstvém vzduchu, ochrana předstresy, racionální úpravy výživy, vhodné využívání volného času, odmítání toxikománie.

2.4.5 Hygienické limity, jejich stanovení a smysl

Důležitým nástrojem pro vytváření a ochranu zdravého životního prostředí a životních podmínek jsou hygienické normativy, určující nároky na kvalitu prostředí s ohledem na možné škodlivé vlivy na populaci. Přizpůsobivost člověka změněným podmínkám prostředí není neomezená. Při překročení hranice ekologické únosnosti dochází k ovlivnění normální činnosti těla, poškození zdraví nebo i ke smrti.

Mez tolerance může být překročena:

Obr. 19 Schematické znázornění působení vlivů na organismus

2.4.5.1 Kritéria hygienické nepřípustnosti

Zásadní otázkou je stanovení kritéria hygienické nepřípustnosti. Měřítkem přípustné zátěže lidského organismu určitým vlivem prostředí je odpověď organismu.

Zjednodušeně lze rozlišit čtyři typy odpovědí:

2.4.5.2 Stanovení přípustné koncentrace chemické látky

Hygienicky přípustná koncentrace nebo dávka je taková koncentrace látky, která anipřidlouhodobé, prakticky celoživotní expozici nezpůsobí u člověka poškození zdraví nebo poruchu funkce.

Stanovení přípustné koncentrace chemické látky je založeno na složitých experimentech a má zpravidla tento postup:

  1. zjištění chemické a fyzikální vlastnosti testované látky, podle nichž je možno předpokládat způsob vstřebávání a metabolismu nebo i biologické účinky látky
  2. studium na zvířatech, posuzuje se:
    • akutní toxicita - po jednorázové aplikaci
    • subakutní toxicita - opakované dávky po dobu několika měsíců až roků dle druhu zvířete
    • chronická toxicita - látka se podává po podstatnou dobu života zvířete. Posuzuje se karcinogenita, mutagenita, teratogenita Výsledky testů se hodnotí z hlediska úmrtnosti, zkrácení délky života, změn funkcí, vlivu narozmnožování, růstu, přírůstků hmotnosti a z hlediska vlivu na další populaci
  3. preventivní prohlídky zaměstnanců v průmyslu, kde se sledovaná látka vyskytuje. Výsledky nazvířatech se korigují zkušenostmi z průběhu náhodných otrav. Nízké koncentrace se aplikují při pokusech na lidských dobrovolnících. Poznatky vyústí v návrh nejvýše přípustné koncentrace (NPK) látky, která ani při dlouhodobém působení nevyvolává reakci vedoucí k poškození zdraví.
Hygienické limity jsou stanovovány specificky pro různé věkové skupiny, pro pracovní imimopracovní prostředí, pro nárazové (zpravidla třicetiminutové) působení a působení dlouhodobé (např. celá pracovní směna).

2.4.5.3 Dodržování limitů

Při stanovování nejvýše přípustných hodnot pro různá prostředí se střetávají ekonomické zájmy a technické možnosti se zdravotnickými hledisky. Je tendence kompenzovat riziko ekonomickými výhodami, např. rizikovými příplatky. Nastupují otázky posuzování kombinací (směsí) škodlivin, působících současně. Účinky sesčítají, někdy ruší. Velkým problémem je stanovení přípustných limitů, neboť ročně se jedná o tisíce sloučenin, které nastupují a je potřeba stanovit jejich vliv na člověka a prostředí. Určitým východiskem ztéto situace je zavádění přijatelného denního příjmu pro hodnocení látek, které vstupují doorganismu několika cestami (např. s potravou, vdechováním, vstřebáváním kůží). Stanovuje se biologická závažnost vstupní cesty a celková dávka, která může být různými cestami denně přijímána podlouhou dobu bez následků. Zatím neexistuje všeobecně uznávaný systém.


3. VĚDECKOTECHNICKÝ ROZVOJ A PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ


Spojení a vzájemné působení vědy, techniky a výroby ovlivňuje všechny složky společnosti, včetně způsobu práce a života člověka, jeho vzdělání a kultury. Zvyšuje se kulturní a technická úroveň člověka, rozvíjí se jeho myšlení i tvůrčí schopnosti. Svým působením výrazně ovlivňuje přírodu, atohned z několika hledisek. Souhrnně lze konstatovat, že dosažený stupeň vědeckotechnického rozvoje však zdaleka nevyhovuje ekologickým aspektům, jejichž respektování je koneckonců z dlouhodobého hlediska rozhodující pro život na Zemi a které zásadně ovlivňují i společenský vývoj. Vědeckotechnický rozvoj musí ve všech oblastech přejít ve světovém měřítku od extenzívní podoby k formám intenzívním, od způsobů neomezeného čerpání přírodních zdrojů (kdy se formou neužitečného a v prostředí škodlivého odpadu ztrácejí mnohdy jinak vzácné suroviny) k racionálnímu využití surovin.

Od technického pokroku se v prvé řadě očekává:

Jako nadějný se jeví rozvoj:

3.1 Problémová odvětví

Evropská hospodářská komise na svém sympoziu o životním prostředí v Praze v květnu 1971 provedla podrobný rozbor vlivů člověka na životní prostředí na evropském kontinentu a klasifikovala přímo odvětví lidských činností, která v souvislosti s dosaženým stupněm vědeckotechnického pokroku životní prostředí narušují. Označila je názvem problémová odvětví.

Na první místa se dostaly:

Za hlavní rušivé vlivy industrializace na životní prostředí byly určeny: Řešení nelze hledat v zastavení industrializace, ale v její kvalitativní změně uplatňováním nejnovějších poznatků vědy.

3.1.1 Zemědělství a lesnictví

Specifické negativní vlivy dnešního zemědělství a lesnictví na prostředí jsou spojeny zvláště srozvojem mechanizace, chemizace a specializace výroby a s její koncentrací. Široké využívání těžkých mechanismů při pracích narušuje půdní struktury a výrazně zvyšuje předpoklady pro větrnou i vodní erozi.

Neuvážená chemizace zamořuje prostředí biocidy či pesticidy, jako jsou:

Důsledky se pak projevují v půdě, podzemních vodách, ve skladbě a funkcích ekosystémů ivživotě člověka.

3.1.2 Průmyslová výroba

Vývoj společnosti je založen na vývoji výrobních sil a výrobních vztahů. Rozvinutá průmyslová výroba klade obrovské a stále rostoucí nároky na spotřebu přírodních zdrojů surovinových ienergetických, což často způsobuje devastaci prostředí těžební činností i přepravou obrovských objemů materiálu.

Roste objem odpadů z výroby:

Odpady svým množstvím i složením působí často výrazné změny v prostředí. Např. SO2, těžké kovy, organické chemikálie jsou pro mnohé organismy limitujícím faktorem. Pro budoucnost nelze počítat jen s odstraňováním nečistot z ovzduší, vod a půdy. Důležité pro lidstvo je co nejrychleji zavádět do praxe taková zařízení a takové technologie, které šetří energii a materiály, snižují množství unikajících odpadů a umožňují další využívání látek. Velký význam mají zejména nastupující biotechnologie, máloodpadové technologie a různé další způsoby znovuvyužívání čili recyklace látek. Proces urbanizace spojený s koncentrací obyvatel do velkých sídelních celků je provázen záborem půdy, hromaděním komunálních odpadů, rozšiřováním dopravy atd. i rostoucími nároky narekreaci v pokud možno nenarušené přírodě, s čímž opět souvisí ohrožování zbytků víceméně přirozeně se vyvíjejících ekosystémů a jejich genofondu. Koncentrace zástavby, ať průmyslové nebo obytné, zcela likviduje původní stanoviště a vytváří nová (tzv. intravilán - zeleň uvnitř města s parky, trávníky), která umožňují existenci různých, ekologicky specializovaných druhů rostlin i živočichů. Ve srovnání s otevřenou volnou krajinou (extravilánem) má město podstatné klimatické rozdíly. Nejvýznamnější je vyšší teplota, nižší vlhkost vzduchu a jeho omezené proudění (města jsou tepenými ostrovy) a značné znečištění. Spodní voda je obvykle hluboko (odvodnění, kanalizace, navážky), městské půdy jsou silně obohacené alkalickými (cement, cihly, malta) a jinými látkami (dusík, fosfor, sůl ze zimního solení ulic). K tomu přistupuje kontaminace ropnými látkami (zvláště z průmyslové a osobní dopravy) a zvýšený obsah některých mikroelementů (Zn, Pb, Cu a dalších).

3.2 Přírodní zdroje a jejich využívání

Přírodní zdroje (nebo též zdroje biosféry) definujeme jako součásti nebo složky přírody, které lidstvo využívá k uspokojování svých životních potřeb vyplývajících z jeho biologické i sociální podstaty.

Podle vlastností, charakteru a využívání se často jednotlivé zdroje přírody systematicky třídí, např. na zdroje:

Rozvoj lidstva může být výrazně ovlivněn nedostatkem a vyčerpáním některých přírodních zdrojů, zejména nenahraditelných.

Z hlediska možnosti ovlivnění přírodních zdrojů člověkem vyplývá toto členění:

Přírodní zdroje:

  1. nevyčerpatelné
    1. nezměnitelné
    2. poškoditelné
  2. vyčerpatelné
    1. udržitelné - obnovitelné
    2. udržitelné - neobnovitelné
    3. neudržitelné - nahraditelné
    4. neudržitelné - nenahraditelné.
Podle charakteru přírodního zdroje je pak nutno volit individuální postup při plánování jeho využívání (exploataci) a ochrany.

Uveďme bližší specifikaci jednotlivých typů přírodních zdrojů:

  1. zdroje nevyčerpatelné:
    1. prakticky se jedná o neomezené zdroje biosféry, které společnost nemůže vyčerpat co do množství a změnit co do kvality (např. sluneční záření, větrná a vodní energie). Nepotřebují ochranu
    2. neexistuje nebezpečí vyčerpání těchto zdrojů v materiální podstatě, ale vlivem poškozování je omezen maximální užitek při jejich exploataci (využívání). Patří sem např. voda světového oceánu, sladká voda ve vnitrozemí, prostor a plocha v krajině, scenérie, reliéf. Pro tyto zdroje je nutná ochrana
  2. zdroje vyčerpatelné:
    1. tyto zdroje mohou být trvale udrženy, obnoveny nebo dokonce i rozmnoženy (v různém stupni obtížnosti) na vysoké úrovni využitelnosti, ale též rychle vyčerpány v materiální podstatě. Obnovující proces probíhá jen v podmínkách ekologické rovnováhy. Za cenu finančních nákladů, vložené práce a energie mohou být tyto zdroje opět obnoveny - např. úrodnost půdy. Je proto třeba racionálně plánovat jejich využívání
    2. situace je podobná jako v předchozím bodě, s tím rozdílem, že po zničení přírodního zdroje vjeho podstatě obnova již možná není. Například zničenou půdu s přihlédnutím kprůměrnému lidskému věku nelze obnovit. Vedle účelného využívání (za plného uplatnění územního plánování) je nutná přísná kontrola poškozování těchto přírodních zdrojů i jejich ochrana před dalším poškozením
    3. jednou vyčerpané zdroje již nelze obnovit, a proto je nutné prodloužit dobu jejich využívání i pro příští generace (v podstatě jde o nerostné bohatství a užitkové suroviny). Řešení spočívá vracionalizaci využití, ve snížení měrné spotřeby a v záměně méně hojných nerostů začastěji se vyskytujících. Předpokladem je účinná kontrola státu, eventuálně imezinárodních organizací a jejich dohled
    4. po jednom použití jsou tyto zdroje trvale ztraceny, např. fosilní paliva. Jejich zásoby na Zemi jsou omezeny a dobu vyčerpání lze zjistit odhadem podle pokračujících trendů exploatace. Pro některé účely jsou tyto zdroje nenahraditelné. Řešení jejich ochrany spočívá v regulační moci státní správy a v budoucnosti pravděpodobně i mezinárodních orgánů.
V přírodním prostředí působí na komplex uvedených zdrojů mnohostranné vlivy člověka. Jakékoliv vyvolané změny v jedné složce přírodního prostředí vyvolávají nutné změny v navazujících složkách a v celých ekosystémech. Změny vztahů mezi přírodními zdroji jsou buď kvalitativní, nebo kvantitativní. Dynamika těchto stavů a vztahů je velmi složitá. Proto při plánování jakékoliv exploatace přírodních zdrojů je vhodné uplatnit systémový přístup a principy modelování. Souhrnný základní přehled přírodních zdrojů je následující:

3.3 Ohrožování základních složek biosféry

Vlastnosti atmosféry, hydrosféry, litosféry a pedosféry představují rozhodující podmínky života v přírodě. Člověk svými činnostmi a jejich prostřednictvím i celé ekosystémy výrazně ovlivňuje avmnohých případech i ohrožuje.

3.3.1 Ovzduší - složka životního prostředí člověka

3.3.1.1 Vlastnosti troposféry

Pro člověka stejně jako pro ostatní živé organismy je nejvýznamnější troposféra, část atmosféry do výšky 9 až 17 km. Člověk využívá vzduch nejen k dýchání, ale i k jiným účelům, zejména je to vzdušná doprava, vzduch jako chladicí látka ve výrobě, jako nezbytný předpoklad spalování apod.

Problematikou ovzduší se zabývají:

Hlavním znakem troposféry je dosti rovnoměrné ubývání teploty s výškou - průměrně 0,6 °C na 100 metrů výšky. Relativně nejsilněji ve vzduchu kolísá množství oxidu uhličitého CO2 a vodních par. Oxidu uhličitého je ve vzduchu více v noci než ve dne, více nad pevninou než nad mořem, více pod zemí než nad zemí, víc ve městech a v průmyslových aglomeracích než ve volné krajině, více vkrajinách sopečných než mimo ně apod.. Obsah vodních par závisí na teplotě vzduchu. Čím je vzduch teplejší, tím má větší schopnost vodní páry přijímat až do stavu jejich nasycení. Zdrojem tuhých aerosolů jsou jednak přírodní jevy, např. sopečná činnost, větrné bouře, rostlinstvo (pyl, semena, spory), a jednak jevy antropogenní, zejména průmyslová činnost člověka.

3.3.1.2 Znečišťování ovzduší

S rostoucí ekonomickou aktivitou lidské společnosti se zvyšuje množství umělých antropogenních aerosolů v atmosféře - kouř, prach, plyny. Stupeň znečištění se v řadě ukazatelů zhoršuje a jen v některých, např. pevných aerosolů (popílku, dýmu), lze zaznamenat podstatnější zlepšení.

Škodlivé látky v atmosféře můžeme rozdělit na:

Jako emise (v zahraniční literatuře též exhalace) se označují toxické látky vznikající z přírodních i antropogenních zdrojů a přecházející do atmosféry. Po ustavení rovnovážné koncentrace s abiotickými a biotickými složkami krajiny se tyto látky označují jako imise.
Množství emisí se vyjadřuje u větších koncentrací v procentech, u menších v mg.m-3 nebo mg.m-3, ve starší literatuře v ppm (pars per milion 1 : 1 000 000).

Zdroje znečištění mohou být:

Uvedené zdroje mohou přitom být přechodné nebo stálé. Antropogenní emise jsou většinou mnohem škodlivější a rozmanitějšího složení než přírodní, které příroda dokáže zneškodňovat. Působení jedovatých látek na živé organismy je různé a výsledný účinek je podmíněn mnoha faktory. Rostoucí koncentrace látek mohou vyvolat lehké příznaky otravy, chronické nebo akutní otravy nebo dokonce i smrt.

Smrtelné dávky a LD50 některých toxických sloučenin
sloučenina celková smrtelná dávka LD50 pro člověka
dioxin 0,6mg 0,01
oxid arzenitý 120,0 2,0
kyanid drasený 300,0 5,0
DDT 30,0 500,0
methanol 90,0 1500,0

Hodnota LD50 (dosis letalis media) představuje 50 %-ní úmrtnost člověka hmotnosti 60 kg, kdy jed se dostal do organismu ústy (per os); udává se počtem miligramů sločeniny na1 kilogram tělesné hmotnosti. Při sledování znečištění ovzduší vyúsťují výsledky výzkumů ve stanovení hodnoty tzv. nejvyšší přípustné koncentrace, označované jako hodnoty NPK. V naší republice vydává tyto směrnice hlavní hygienik ajsou publikovány ve sbírkách vyhlášek (např. pro vzduch č.34/1967 Sb.). Hodnoty NPK sevrůzných státech liší. Tak např. pro oxid siřičitý platí následující tabulka:

Nejvyšší přípustné koncentrace oxidu siřičitého
země NPK (0,001mg.m-3)
Rusko 50
ČR 150
Švédsko 250
Šv ýcarsko - léto 500
Švýcarsko - zima 750

Oxid siřičitý patří mezi nejvážnější emise z antropogenních činností a ročně se ho celosvětově produkuje přes 1,5 . 108 t. Je poměrně značně toxický a již v malých koncentracích dráždí horní cesty dýchací a oční sliznice; nad 250 mg.m-3 mohou způsobit smrt reflexní zástavou dýchání. Negativně též SO2 působí na rostliny, z nichž některé jsou poškozovány již při koncentracích nižších, než je hodnota NPK pro člověka. Patří k nim především jehličnany, zvláště jedle, ale i smrk a borovice. Z kulturních rostlin vojtěška, salát a obiloviny, u brambor mohou být ztráty na sklizni i 40 až 60 %. V atmosféře seoxid siřičitý SO2 poměrně rychle oxiduje (poločas je dle podmínek 1 až 4 dny) na oxid sírový SO3, který pak s vodou dává kyselinu sírovou, a ta má hlavní podíl na okyselování povrchových vod a půd. Vedle SO2 se dostávají do atmosféry lidskou činností další plyny, např. sulfan, amoniak, oxidy dusíku, oxid uhelnatý a uhličitý, různé uhlovodíky aj. Zvláštní postavení má oxid uhličitý CO2, vznikající v ohromných množstvích různými spalovacími procesy, především spalování fosilních paliv. Odhaduje se, že globální emise dosahují 1,4.1013 t. Z atmosféry se odstraňuje různými způsoby, např. vymývaním vodními srážkami, rozpouštěním v povrchových vodách, zvláště v oceánech, fotosyntézou rostlin obsahujících chlorofyl aněkterými dalšími procesy. Důsledkem hromadění CO2 může být růst teploty ve světovém měřítku (skleníkový efekt) absorpcí infračerveného záření odraženého od zemského povrchu. Zvýšení teploty může způsobit postupné tání ledovců v polárních oblastech a tím zvýšení kladiny světových oceánů ažoněkolik metrů, což by znamenalo také zatopení rozsáhlých území.

3.3.1.3 Snižování obsahu škodlivin v ovzduší

Nejzávažnějším úkolem je snížení obsahu SO2 v atmosféře. Je to úkol velmi obtížný. Navržena byla celá řada metod, ale v provozním měřítku se zatím mnohdy neuplatňují buď proto, že odstraňování SO2 je nedokonalé, nebo vzniká mnoho nevyužitelného odpadu, anebo jsou ekonomicky příliš náročné. Tak např. 800 MW elektrárna by ročně spotřebovala 500 000 t mletého vápence, který by seproměnil v přibližně stejné množství sádry promíšené popílkem, a proto nevyužitelné. Slibnější je magnezitová metoda ověřovaná v elektrárně Tušimice II., která má výkon 800 MW a ročně spaluje kolem 4 milionů tun hnědého uhlí. Spočívá v tom, že se SO2 z proudu kouřových plynů odstraňuje oxidem hořečnatým MgO, z něhož vzniká ve vodě rozpustný siřičitan hořečnatý MgSO3. Zněho se po izolaci krystalizací následným pražením uvolňuje proud SO2, z kterého je možno získat kyselinu sírovou H2SO4. Metoda je cyklická a MgO se vrací zpět do odsiřovacího procesu. V naší republice se od 80. let daří úspěšně snižovat velikost prašného spadu a tento trend bude pokračovat.

V průmyslu se proto již řadu let používají odlučovače (viz obr. 20):

  1. mechanické
  2. cyklónové (účinnost až 99 %)
  3. mokré - pro jemné nebo lepivé prachy, různé konstrukce - proudové, hladinové, pěnové, vírníkové aj.
  4. elektrické - s napětím 30 000 až 60 000 V, např. v tepelných elektrárnách, účinnost 80 až 95 %.

Obr. 20 Typy odlučovačů a) suchý mechanický c) mokrý b) cyklonový d) elektrický

3.3.1.4 Kontrola čistoty ovzduší

Pro stanovení různých nečistot v atmosféře se v minulosti používaly klasické analytické metody, tj. gravimetrie a hlavně volumetrie. Byly to však metody málo citlivé, a navíc bylo třeba zpracovávat velké objemy vzorků. Podstatné zkvalitnění analýzy přinesly metody instrumentální, zvláště pak spektrofotometrie, umožňující stanovit s dobrou přesností i množství kolem 1 ppm nečistot (pars per milion 1 : 1 000 000). Užívá se např. pro stanovení SO2, H2S, NH3, NOx, O3 a mnohých dalších. Pro rychlé analýzy se používá např. interferometrie nebo infračervená spektrometrie - stanovení H2O, CO, CO2, NO2, O3, HCN, NH3, CH4, uhlovodíků, aj. Pro stanovení některých nežádoucích složek v atmosféře je možno rovněž použít různé elektrometrické metody. Tepelně vodivostní metody jsou vhodné pro jednodušší směsi a nebo v kombinaci s plynovou chromatografií. Pro stanovení SO2 a Pb vatmosféře se používá polarografie; pro stanovení acidity, fluoridů a dalších složek potenciometrie, vsoučasné době často v kombinaci s iontově selektivními elektrodami. Významnými metodami jsou metody coulometrické, které je možno snadno zautomatizovat apožít kdlouhodobému a zcela automatickému sledování toxických látek, jako je SO2, H2S, NOx, O3, CO a další. Tyto přístroje lze připojit k počítači a provádět tak nejen kontrolu, ale i prognózy vývoje znečištění zeznalosti koncentrace toxické látky a vývoje počasí. Tyto metody se označují jako monitorovací aúspěšně se u nás zavádějí. Pro hodnocení celkových a dlouhodobých vlivů prostředí na organismy se využívá ibiologické monitorování. Posuzují se při něm vlivy změněného prostředí na některé vybrané druhy organismů, jejichž vlastnosti za normálních podmínek jsou známy. Tento způsob sledování znečištění prostředí, zvláště pak pracovního, má již dlouhou tradici - od počátků práce v dolech se využívali kanáři či myši proindikaci například oxidu uhelnatého CO, uhličitého CO2 či methanu CH4. Známá je schopnost rašeliníku kumulovat toxické kovy přítomné v ovzduší ve formě aerosolů. V oblastech zasažených emisemi obsahujícími arzen hynou včely. Prokázal to již v třicátých letech český badatel Svoboda anazval tuto skutečnost Těšínskou nemocí včel. Vhodnost pozorování účinku znečištění prostředí, zejména ovzduší, na zvířatech se neomezuje pouze na anorganické substance. Při havárii v Sevesu (nedaleko Milána) v roce 1976 naúnik dioxinu upozornilo vedle kožního onemocnění dětí (chlorakné) především hromadné hynutí drobného zvířectva, zejména drůbeže, králíků, koček, psů a koz. Obdobně khomadnému hynutí dobytka došlo v centrální Indii v Bhópálu v roce 1984 v důsledku úniku methylisokyanátu z chemického závodu patřícímu nadnárodnímu monopolu Union Carbide.

3.3.2 Voda - složka životního prostředí člověka

3.3.2.1 Význam vody

Voda je nejrozšířenější látkou na Zemi. Je nezbytnou složkou životního prostředí člověka, všech ostatních živočichů i všech rostlin. Poznáváním zákonů výskytu a oběhu vody v přírodě se zbývá hydrologie. Zkoumá základní složky oběhu vody v přírodě, tj. výpar, srážky, povrchový a podpovrchový odtok i vodu zadrženou vnádržích, tzv. akumulací.

V přírodě se voda vyskytuje v závislosti na teplotě ve třech skupenstvích:

Podle výskytu mluvíme o vodě: Podle použití se rozeznává voda: Člověk vodu v podstatě požívá pro: Podle obsahu znečišťujících látek a podle samočisticích schopností se rozlišuje pět tříd čistoty vody.

Voda, zvláště pak povrchová, může být znečištěna těmito látkami:

Voda plní řadu funkcí. Nejvýznamnější jsou: Důležité jsou dva základní parametry: Problematiku zásobování sídlišť, průmyslových aglomerací a zemědělských závodů, otázky péče o čistotu vod, zneškodňování odpadních vod apod. řeší vodní hospodářství.

3.3.2.2 Znečištění povrchových vod

Význam a důležitost čistých povrchových vod pro člověka je stále větší. Od nás prakticky všechny řeky odtékají. Jsme odkázáni jen na vody srážkové. S politováním se konstatuje, že kvalita povrchových vod se v posledních desetiletích stále zhoršuje a vyčištění je v mnoha případech nemožné.

Látky, které znečišťují povrchové vody, lze rozdělit do několika skupin:

Množství škodlivých látek, které je povoleno pro pitné vody a povrchové vody, uvádějí příslušné normy ČSN 830611 a ČSN 830602, kde jsou uvedeny i příslušné analytické metody.

Zvláštní skupinu tvoří odpadní vody, které se obvykle dělí na:

3.3.2.3 Znečištění podzemních vod

Množství podzemní vody je mnohem větší než množství povrchové sladké vody v jezerech avodních tocích. Zásoby podzemní vody u nás však nejsou velké. K znečištění vody může dojít látkami z průmyslu - např. detergenty, organickými rozpouštědly, kyanidy, uhlovodíky a jejich deriváty, sloučeninami těžkých kovů a dalšími; ropnými produkty v důsledku jejich zpracování idopravy, v zemědělství - průsaky hnojiv, silážních tekutin, pesticidů atd. Zabránit znečištění vod hlavně v průmyslu a zemědělství lze vhodnou úpravou technologie (Koramo, Slovnaft, …).

3.3.2.4 Čištění odpadních vod

Splaškové vody se čistí v čistírnách odpadních vod (viz obr. 19), kam přitékají kanalizační (stokovou) sítí, která může být jednotná nebo oddílná, odvádějí-li se zvlášť odpadní vody z ulic aveřejných prostranství.

Obr. 21 Schéma čistírny komunálních odpadních vod:

Hrubé nečistoty se zachytí v česlech, písek a tuky v příslušných lapačích a v sedimentačních nádržích se zachytí částice do velikosti 0,01 mm. Těmito procesy se oddělí 35 až 65 % pevných látek a BSK5 se sníží o 30 až 35 %. Hlavní podíl organických látek se pak odstraní na biologických filtrech tvořených různými porézními materiály, na nichž je zakotvena směs vybraných mikroorganismů vytvářejících slizovitou vrstvu. Na tu se rozstřikuje splašková voda; má-li vzduch dostatečný přístup a filtr potřebnou kapacitu, je čisticí efekt značný a BSK5 se sníží o 80 až 90 %. Nevýhodou biologických filtrů je dosti komplikovaná údržba, nezbytný stálý dohled a menší čisticí efekt za nízkých teplot. Pro velké objemy splaškových vod se dnes převážně používají aktivační nádrže, do nichž přitéká předčištěná splašková voda, která se mísí s aktivovaným kalem a důkladně provzdušňuje. Za optimálních podmínek se pak za 4 až 6 hodin sníží BSK5 z původní hodnoty o 85 až 95 %. Po provzdušnění se ve zvláštních usazovacích nádržích oddělí kaly a vody se vypouštějí dovětších doků. Nahromaděné kaly se tzv. stabilizují aerobní anebo anaerobní fermentací. Při anaerobní fermentaci vzniklý bioplyn lze využít jako zdroj energie. Zbývající kal se využije při přípravě kompostů nebo přímo jako hnojivo v zemědělství. Průmyslové odpadní vody ve většině případů není možné vypouštět do městských kanalizací amusí se čistit individuálně. U odbouratelných organických látek lze využít princip čištění uvedený usplaškových vod. Stále častěji se však dnes využívá princip recirkulace, kdy se vody po vyčištění buď zcela, nebo alespoň zčásti vracejí zpět do výroby. Z hlediska životního prostředí je tento způsob velmi výhodný, protože spotřeba vody se zmenší, nezatěžují se vodní toky a podniky musí věnovat vyčištění vody, kterou budou znovu používat, mnohem větší pozornost.

3.3.2.5 Kontrola čistoty vody

U nás má analytická chemie zabývající se kontrolou čistoty vody dlouholetou tradici a má ivzahraničí dobrou pověst. Naše kontrolní metody byly vzorem pro jiné státy a staly se též základem pro jednotné metody států bývalého seskupení RVHP. Podobně jako u analýzy atmosféry se používají gravimetrické metody již jen výjimečně, ještě dosti běžné jsou metody volumetrické. Pomocí nich se zjišťuje acidita, alkalita vod, provádí se stanovení tvrdosti, chloridů, fluoridů, kyanidů atd. Při kontrole vod začínají převládat metody instrumentální, z nichž velmi oblíbené pro svou jednoduchost a citlivost jsou metody fotometrické. Pro stanovení malých koncentrací většiny kovových iontů se výborně osvědčuje atomová absorpční spektrofotometrie, je velmi selektivní, umožňuje stanovit jednotlivé složky vedle značného počtu jinak interferujících látek, je rychlá (stanovení trvá jen několik sekund) a vystačí s malým množstvím vzorku (několik ml). Citlivost je velká, lze stanovit 10-6 až 10-7 g.ml-1. Prakticky vždy se u vod stanovuje pH. Zde má nezastupitelné místo potenciometrie seskleněnou elektrodou. Poměrně pestrou řadu iontů je možno stanovit i kontinuálně iontově selektivními elektrodami (halogenidy, F-, NH4+, NO3-, S2-, tvrdost vody aj.). Důležitou charakteristikou vod je vodivost, která se určuje konduktometricky. Kationty kovů je možno také stanovit polarograficky. Za propracování této metody obdržel akademik Jaroslav Heyrovský v roce 1959 Nobelovu cenu. Rozpouštěcí polarografií lze určovat koncentrace řádově 10-10 mol.l-1. V současné době se používají metody plně automatizované s přímým výstupem statisticky zpracovaných dat počítačem. Umožňují kontinuální sledování čistoty především povrchových vod. Podzemní vody mají vedle svých kladných vlastností jako je např. poměrně vysoká čistota, iněkteré vlastnosti negativní. Uplatňuje se především jejich agresivita vůči různým stavebním konstrukcím, kdy vlivem chemických reakcí dochází k narušování betonů a malt.

3.3.3 Půda - složka životního prostředí člověka

3.3.3.1 Půda a její úrodnost

V procesu, který vede ke vzniku půdy spolupůsobí řada půdotvorných činitelů, zejména: Problematiku půdy studuje speciální vědní obor pedologie - půdoznalectví, vědní obor zabývající se vznikem, složením, vlastnostmi, klasifikací a rozmístěním půd na zemském povrchu. Význam půdy spočívá v tom, že je základním výrobním prostředkem, neboť je podmínkou pěstování kulturních a užitkových rostlin.

Je ovšem podmínkou života veškeré vegetace, která má pro člověka význam jako:

Úrodnost půdy - je schopnost půdy poskytovat rostlinám vhodné prostředí především zajištěním vody a živin v odpovídajícím množství po celou vegetační dobu. Úrodnost půdy je ovlivňována množstvím živin a vody obsažených v půdě nebo do půdy dodaných, např. závlahami, jejich využitelností a nepřítomností toxických látek ve škodlivých koncentracích. Dále je závislá na obecných vlastnostech půdy, jako je provzdušněnost, agregace, a na biochemických procesech probíhajících vpůdě. Protože na úrodnosti půdy se podílí přírodní podmínky i působení člověka, rozeznáváme: V současné době existuje již řada zemí, jejichž prostorové rezervy využitelné pro zemědělskou kultivaci jsou buď již vyčerpány, nebo k jejich rychlému vyčerpání dojde v nejbližší budoucnosti - Evropa, Čína, Indie, Pákistán, Indonésie, Japonsko a jihovýchodní Asie - tedy nejlidnatější části zeměkoule.

Obecně existuje souvislost mezi jednotlivými vývojovými civilizačními stupni společnosti azpůsobem užívání půdy.

3.3.3.2 Mechanické poškozování a zábory půdy

Nedílnou součástí sílícího antropogenního tlaku na přírodní prostředí je narůstající devastace krajiny, poškozování půdy.

Nejčastější příčinou přímé mechanické devastace povrchu území je:

Nerozsáhlejší devastované plochy půdy jsou v současné době na území USA, Ruska, Anglie, Německa, Polska, Bulharska a jinde. V literatuře se uvádí, že v letech 1937 až 1979 ubylo celkem 831 000 ha zemědělské půdy, ztoho 747 000 ha orné půdy. Po přijetí přísných opatření na ochranu zemědělského půdního fondu v roce 1979 se zábor půdy v naší republice snížil asi na polovinu. Vedle přímé mechanické devastace území (těžbou, zábory) je půda poškozována také nepřímo následkem různých výrobních i nevýrobních činností člověka. Nevhodnou agrotechnikou anásilnou změnou přirozených ekosystémů dochází zejména ke zrychlené vodní a větrné erozi (odnosu) půdy. Samostatnou problematiku poškozování půdy u nás tvoří následky ukládání a vypouštění odpadů - na odkalištích, na plochách, kde se skladuje škvára, popílek, rudné hlušiny a další odpady. Utekutých odpadů narůstá nebezpečí znečištění systému půda - voda únikem ropných uhlovodíků.

3.3.3.3 Rekultivace a ochrana půdy

Dočasně zabraná půda devastovaná nenatropení činností se postupně zúrodňuje rekultivacemi. Provádění rekultivací je náročné na pracovní síly, čas a vložené finanční prostředky. Postupným rozvojem se u nás ustálil obraz krajiny tak, že největší podíl tvoří pole (42 %), lesy (36 %), louky (8 %), pastviny (6 %) a vodní plochy (2 %), zbytek pak zastavěná plocha. Od roku 1938 u nás přibylo celkem 329 000 ha lesní půdy (především na úkor zemědělské půdy). Koncem století se ustálí asi na 4 450 000 ha.

3.3.3.4 Chemické znečišťování půdy

Je důsledkem působení různých chemických látek. Ty mohou být plynné, kapalné nebo pevné amohou se přenášet do půd buď přímým transportem člověkem, nebo nepřímo přes hydrosféru nebo atmosféru. Sílící chemizace prostředí vyvolává nepříznivé biochemické změny v půdě (např. sycení půdy pesticidními prostředky, umělými hnojivy), vlivem spadu imisí dochází k silné mineralizaci srážkové vody, k mechanickému ucpávání půdních pórů pevnými a plynnými emisemi a ke změně sorpce půdy. Nevhodnou změnou vodního režimu může být půda vysušena nebo nadměrně zamokřena. Toxické složky emisí mohou ovlivňovat pH půd, makrobiální i mikrobiální život v půdách, působit na uvolňování nebo naopak vázání různých prvků, na strukturu a texturu půd apod.. Typickým příkladem je vzrůst koncentrace olova v blízkosti frekventovaných komunikací. Olovo se přidává ve formě jeho tetraalkylsloučenin do benzínu jako antidetonační přísada umožňující zvýšení výkonu zážehových motorů. Z výfukových plynů se olovo dostává ve formě aerosolových částic do atmosféry a může se šířit do poměrně velkých vzdáleností. Hlavní podíl je zkoncentrován vpásech půdy 80 až 120 m širokých po obou stranách komunikace; pokles koncentrace má exponenciální charakter. Zdrojem emisí těžkých kovů (Pb, Cu, Cd, Co, Ni, Zn, V) jsou různé průmyslové podniky, uolova a kadmia navíc též doprava. Mnohem větší množství než se obvykle předpokládá, se uvolňuje přispalování fosilních paliv, zvláště hnědého uhlí a asfaltů. Hnojením půd pravidelnými a stále stupňovanými dávkami přírodních fosfátů se zvyšuje obsah doprovodných fluoridů. Z toho plyne, že by se již neměl přidávat k pitným vodám. Negativně působí nadměrné užívání posypových solí v zimním období. Nejčastěji se používá technický chlorid sodný NaCl, méně MgCl2 nebo CaCl2, Postupné zasolování půd způsobuje změny vesložení rostlinného pokryvu, začínající převládat halofytní druhy (snášející halogenidy) a mnohé, především dospělé stromy odumírají. Škodlivě působí kysele reagující plyny (SO2, SO3, NOx), způsobují růst acidity půd.

3.4 Odpady a jejich likvidace

Tato kapitola je podrobně probrána v předmětu "Zpracování odpadů", zde uveďme pouze stručný náhled. Produkce odpadů se podobá exponenciále, podle které roste počet obyvatel Země. Definice odpadů není jednotná, neboť co se donedávna považovalo za obtížný odpad, stává se dnes cennou surovinou.

Klasifikace odpadů se provádí podle různých hledisek:

Pro životní prostředí představují velmi závažný problém pevné odpady, které mohou ohrožovat jak atmosféru, tak hydrosféru i pedosféru. Jejich celosvětová produkce se odhaduje na 16 až 18 miliard tun ročně.

Při odstraňování pevných domovních odpadů se používá:

Obdobně lze likvidovat pevné průmyslové odpady.

Zemědělské odpady:

3.5 Hospodaření v krajině

3.5.1 Charakter změn v krajině

Nástupem průmyslové revoluce začalo docházet k velkoplošným zásahům do vzhledu krajiny. Současný svět je ohrožen dvojím způsobem: Často i dobře míněné zásahy do krajiny mohou mít vedle kladných výsledků i nečekané negativní důsledky, které se začnou projevovat až po delším čase.

Např. regulace vodních toků přinášejí:

Řadu nežádoucích změn v krajině a životním prostředí vyvolává v současnosti také rekreace aturistický ruch. Na mnoha místech Země se lidem podařilo krajinu zlepšit, díky stále dokonalejším technickým prostředkům, např. přeměnit mořské zálivy, pobřežní bažiny a menší pouštní plochy v úrodná pole azahrady.

3.5.2 Vliv zemědělství a lesnictví na krajinu

Zemědělství je přímo spjato s krajinou. Svou výrobu může neustále reprodukovat, pokud se nezničí zemědělské ekosystémy, zejména půda a její úrodnost. V České republice (1992) připadá na zemědělskou půdu 54,3 % celkové rozlohy státu, to je 4,284 mil. ha. Oproti předválečnému období se rozloha orné půdy zmenšila (v roce 1930 to bylo 3,950mil. ha, v roce 1992 již 3,184 mil. ha), ale zvětšila se rozloha ovocných sadů, vinic a zahrad. Díky „zelené revoluci” se výnosy plodin i užitkovost zvířectva zvýšily natolik, že náš stát je v základních potravinách soběstačný.

Zemědělství však také přispívá ke zvýšení vodní a větrné eroze především:

Uvádí se, že v důsledku eroze z České republiky ročně vodní toky odnáší až 3 mil. tun splavenin. Z výrazně poškozených zemědělských pozemků ubývá ročně 250 - 500 kg půdy z 1 ha. Ochrana zemědělského půdního fondu není jednoduchá a je zřejmé, že ekologicky správné řešení zemědělské krajiny vyžaduje především odpovědné, racionální a vysoce kvalifikované přístupy lidí k prostředí.

Hospodářské využití půdy v ČR v roce 1992
druh plochy rozloha v 10 3ha
%
Zemědělská půda 4284 54,3
- orná půda 3184 40,4
- chmelnice 11 0,1
- vinice 16 0,2
- zahrady 158 2,0
- ovocné stromy 51 0,6
- louky 602 7,7
- pastviny 262 3,3
Lesní půda 2629 33,4
Rybníky 51 0,6
Ostatní vodní plochy 107 1,4
Zastavěné plochy 127 1,6
Ostatní plochy 688 8,7
CELKOVÁ ROZLOHA 7886 100,0

Lesnictví se v krajině projevuje zejména:

Les je složitý biologický systém, který svou rozsáhlostí a hmotností působí na krajinu výrazněji než kterékoliv jiné společenstvo. Celosvětově lesy pokrývají asi 9 % zemského povrchu, tj. asi 30 % povrchu souše. Lesnatostí je Česká republika na 4. místě v Evropě. Lesní fond u nás zabírá 33,3 % území (1992) a za posledních 40 let dokonce vzrostl (z 31,3 % v roce 1950). V našich lesích převládá smrk. Monokulturní lesy jsou sice méně náročné na péči i na těžbu dřeva a někdy dávají i větší výnosy než lesy smíšené, avšak jednostranně vyčerpávají živiny z půdy a je v nich také větší pravděpodobnost přemnožení kalamitních škůdců nebo podlehnutí kalamitám.

3.5.3 Těžba a dobývání surovin v krajině

Z hlediska lidského života se jedná o neobnovitelné přírodní zdroje, a proto je třeba považovat nerostné suroviny za jednu z důležitých složek životního prostředí a využívat je rozumně a hospodárně.

Dobývají se nerostné suroviny:

V důsledku těžby vznikají v krajině antropogenní tvary reliéfu, které lze rozdělit na: Celkem se u nás těží asi 60 důležitých nerostných surovin tří základních skupin: Negativní vlivy těžby spočívají zvláště v úbytku zemědělské a lesní půdy, ve změnách reliéfu krajiny, jejího vodního režimu a mikroklimatu, ve zvýšené prašnosti a hlučnosti, vodní i větrné erozi, vúbytku zeleně odstraňováním celých ekosystémů, v ochuzení estetických hodnot krajiny. Z tohoto pohledu roste stále význam rekultivací , jimiž se krajina postupně opět, i když někdy po dlouhém časovém odstupu, vrací k zemědělskému, lesnímu, vodohospodářskému či rekreačnímu využití.

3.6 Urbanizace a její vliv na změny v životním prostředí

3.6.1 Vývoj urbanizace

Město (latinsky urbs) je historicky podmíněný útvar, který vzniká teprve na určitém stupni rozvoje, na určitém stupni vývoje výrobních sil a s ním spojené dělby práce. Města vznikla jako centra řemesel a obchodu a stala se postupně i centry vědy, umění i moci. U nás došlo k rozvoji měst vestředověku, zejména v 11. až 13. století a jejich nárůst probíhá od konce 18. století. K bouřlivému rozvoji měst došlo zejména v souvislosti s rozvojem průmyslu. Zatímco v roce 1800 bylo na světě jen 7500 měst s počtem obyvatel přes 5 000, v roce 1950 to již bylo 27 600 měst. Příznačným rysem urbanizace je rychlý růst velkoměst s více než 100 000 obyvateli. Počátkem 20. století jich bylo na světě více než 300, v polovině 20. století 1000 a na počátku 80. let 20. století již přes 2 000 a žilo v nich 28 % obyvatel světa. Vůbec nejrychleji rostou města s více než 1 000 000 obyvatel. Na počátku 20. století jich bylo 10, koncem 70. let 200 a do roku 2 000 vzroste jejich počet asi na 400. Urbanizace prodělává několik vývojových fází a je doprovázena řadou charakteristických jevů. Živelný průběh urbanizace především v rozvojových zemích v důsledku růstu obchodu umožňuje, že lidé opouštějí venkov, kde se těžko uživí, a přemísťují se do měst v představě, že zde získají obživu podstatně snáze. V současném světě existuje další vývojová fáze urbanizace, provázená změnami vzemědělství (koncentrací a industrializací zemědělské výroby), a podněcovaná novou vlnou koncentrace obyvatel do měst. Tento proces přerůstá často hranice jednotlivých zemí v důsledku rozšiřování výrobních vztahů v mezinárodním životě, což způsobuje příliv pracovních sil ze zemí stojících na nižším stupni rozvoje výrobních sil. Lze pozorovat i další urbanizační jev. Zámožnější vrstvy domácího obyvatelstva opouštějí zejména přelidněná centra měst a stěhují se do obcí ležících poblíž místa jejich pracoviště, do vesnic imalých měst. Tato forma urbanizace však vyžaduje větší hustotu dopravní sítě, četnost dopravních spojů, je závislá na rozvoji individuálního motorismu, a je proto společensky velmi nákladná.

3.6.2 Pracovní prostředí

Při hodnocení pracovního prostředí je především potřeba se zaměřit na jeho kvalitu. Jedním zpřetrvávajících problémů je skutečnost, že se nedostatky v hygieně a ekologii pracovního prostředí velmi často kompenzují atraktivní příplatky ke mzdám (příplatek za práci v rizikovém prostředí), a tím se snižuje tlak na jejich odstraňování.

Pracovní prostředí ovlivňuje:

Některé pracovní podmínky mohou představovat zvýšené neuropsychické zatížení propracovníky a u labilnějších osob přispět k jejich selhání. K nejvýraznějším faktorům neuropsychické zátěže patří: monotónní práce, nezvyklé pracovní tempo, špatná organizace práce, nevhodné uspořádání pracovního místa, vysoké nároky na pozornost ve spojení s vysokou odpovědností za materiální hodnoty nebo lidské zdraví a životy lidí. Zvláštní skupinu představují pracoviště s výskytem chemických neurotoxických látek.

Na výkonnost pracovníka mají výrazný vliv i nepříznivé fyzikální faktory, z nichž nejčastěji sevpracovním prostředí vyskytují: hluk - hranice 85 dB (decibelů), vibrace, nevhodné mikroklima (tepelná zátěž), ionizující záření a nevhodné osvětlení (druh, intenzita).

3.6.3 Obytné prostředí

V obytném prostředí se člověk realizuje jako člen rodiny, příslušník sociální skupiny a jako občan, člověk politický, veřejný. Základní funkci obytného prostředí plní obytné domy, jejich okolí včetně zeleně a občanská vybavenost. Při rozvoji obytných zón je nutné brát v úvahu energetické limity, nezbytnost ochrany zemědělského půdního fondu a tím i požadavek zvýšení intenzity zástavby (hustoty zalidnění území) apod. Je nezbytné provádět důkladné hodnocení požadavků na tvorbu obytného prostředí, zejména pak těch, které jsou ve zdánlivém konfliktu s požadavky obecně ekologickými, kulturními a estetickými.

3.6.4 Rekreační prostředí

Jedná se o speciální druh obytného prostředí, určeného k oddechu, rekreaci, využití volného času pro regeneraci sil člověka. Takové prostředí musí ne jedné straně splňovat všechny kvalitativní znaky prostředí obytného, ale může nést i některé znaky prostředí pracovního, zejména u lidí, kteří volí formu aktivního odpočinku - kutilství, amatérské formy umění apod. Je nezbytné v rekreačním prostředí pamatovat na umístění sportovišť, tělocvičen, areálů zdraví, dílen, ateliérů apod. Výraznou stránkou rekreačního prostředí jsou přírodní prvky, jako je zeleň, voda, travnaté plochy. Výraznými problémy jsou rušivé vlivy zejména dopravy a dopravních prostředků. Je určitým paradoxem současného života, že lidé jezdí za rekreací proto, aby strávili volný čas pohybem na zdravém vzduchu a přesto velká většina z nich se nechá dopravit až k objektu rekreace, k chatě, chalupě, rekreačnímu zařízení, na břeh řeky atd. Rekreační prostory jsou potom přetíženy dopravními prostředky a je to potřebné řešit zamezením přístupu vozidel do rekreačních oblastí.


4. PRÁVNÍ A ORGANIZAČNĚ - SPRÁVNÍ NÁSTROJE PÉČE O ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ


Péče o životní prostředí v naší republice vychází ze základního zákona, z ústavy přijaté v roce 1960, která vládě ukládá povinnost zabezpečit pro obyvatele republiky prostředí vhodné pro práci iprooddech. Ochrana životního prostředí znamená uplatňování takových zřetelů nebo opatření ve vztahu kživotnímu prostředí, které zabraňují působení záporně se projevujících vlivů, a to jak v krajině, tak ivsídelních strukturách (v bytě, budově, sídelním útvaru). Tvorba životního prostředí znamená rozvinutí akcí a opatření, které umožňují rozšířenou reprodukci přírodních složek jak v území, tak i v sídelních strukturách, výstavbu nebo dostavbu nových složek a rekonstrukci a modernizaci složek existujících. Komplexní péče o životní prostředí zahrnuje vzájemně propojenou ochranu i tvorbu prostředí. Péče o životní prostředí je činnost mnohostranná, vyžadující cílevědomé, pevné řízení a koordinaci všech organizačních složek, které se na ní podílejí. Ochota člověka chránit biosféru poroste se zhoršováním životního prostředí, úbytkem zdrojů adevastací světa.

Mezinárodní unie pro ochranu přírody a přírodních zdrojů (IUCN) vytýčila vsoučasné době dvanáct cílů v ochraně biosféry.

  1. Ochrana biologického bohatství světa - zpomalit vymírání druhů, přijmout účinnou celosvětovou mezinárodní úmluvu o ochraně biologické diverzity.
  2. Ovzduší - ukončit hrozbu zvyšujícího se znečišťování atmosféry pro stabilitu zemského podnebí, zdraví ekosystémů i lidí. Ukončit používání chlorofluorouhlovodíků, zpomalit nárůst CO2, SO2, oxidů dusíku a škodlivých uhlovodíků.
  3. Oceány - zajistit obnovu velrybího bohatství, uskutečnit globální ochranná opatření a zamezit nadměrnému lovení potravy z moří.
  4. Pobřežní oblasti - zajistit jejich účinnou ochranu před drancováním a znečišťováním, zřídit globální systém rezervací ležících na mořském pobřeží.
  5. Ostrovy - uskutečnit ve všech biogeografických oblastech ochranu jedinečné biologické diverzity ostrovů s přirozenou flórou a faunou (alespoň 50 hlavních center).
  6. Antarktida - zajistit, aby zůstala kontinentem bez znečištění a zneužití, přístupným všem národům kmírovým vědeckým účelům; přijmout celosvětovou strategii její ochrany.
  7. Tropické lesy - zajistit, aby 50 % existujících tropických deštných lesů bylo zařazeno do vyváženého režimu ochrany a úměrného setrvalého využívání; zřídit komplexní síť účinně chráněných rezervací, aby obsahovaly alespoň 80 % druhů savců, žijících v tomto biomu.
  8. Obnova devastovaných půd - vypracovat a uskutečňovat způsoby obnovy a setrvalého využívání degradovaných stanovišť všech ekosystémů, zejména zničených erozí, odlesněním, vysýcháním a přeměnou v poušť.
  9. Růst lidské populace - snížit na únosnou úroveň a zajistit lidstvu podmínky pro důstojný život vkvalitním životním prostředí. Hospodařit se zdroji a prosazovat vhodnou velikost populace vzávislosti na omezené kapacitě půd.
  10. Výchova a informace - celosvětově dosáhnout pochopení, přijetí zásad i praxe pro ochranu přírody a její setrvalý rozvoj. Realizovat program „Strategie trvale udržitelného žití", který rozvíjí kromě IUCN také Program Spojených národů pro životní prostředí (UNEP) a Světový fond propřírodu (WWF).
  11. Národní hospodaření - vyvinout a přijmout nové ekonomické metody, které zajistí řádné vyhodnocování zdrojů životního prostředí a sníží riziko jejich destrukčního využívání prokrátkodobý zisk (obhospodařování biologického bohatství, setrvalé využívání).
  12. Politické cíle - sjednotit svět proti společné hrozbě úpadku životního prostředí účinnými akcemi vregionálním, národním i místním měřítku.

4.1 Právní normy péče o životní prostředí

Právní normy zajišťující péči o životní prostředí se týkají: Péče o zdraví člověka je zakotvena v zákoně č. 20/1966 Sb., který má své doplnění ve vyhlášce č. 45/1966 Sb., o vytváření a ochraně zdravých životních podmínek. Ty spočívají v péči o zdravý stav přírodních složek životního prostředí a o zdravotní nezávadnost ostatních složek, zejména sídlišť, obytných a jiných budov, osobní dopravy, tělovýchovných zařízení a zařízení poskytujících služby obyvatelstvu. Dále se jedná o péči o zdravou výživu, zdravý vývoj dětí a dorostu, o příznivé působení pracovního prostředí a práce na zdraví pracujících. Základní normou péče o čistotu ovzduší je zákon č. 35/1967 Sb. o opatření proti znečišťování ovzduší. Novelizací je zákon o ovzduší č. 309/1991 Sb. o ochraně ovzduší před znečišťujícími látkami. Výšemi poplatků za znečištění se zabývá zákon č. 389/1991 Sb. o státní správě ochrany ovzduší apoplatcích za jeho znečišťování. Nejnovějším zákonem o ovzduší je zákon č. 211/1994 Sb. o ochraně ovzduší před znečišťujícími látkami. Obsahuje úplné znění zákona č. 309/1991 Sb. a změny a doplňky provedených zákonem č. 218/1992 Sb. a zákonem č. 158/1994 Sb.. Ochranou ozónové vrstvy Země sezabývá zákon č. 86/1995 Sb. Jako kontrolní orgán působí při ministerstvu lesního a vodního hospodářství Česká technická inspekce ochrany ovzduší (ČTIO). Péče o čistotu vod je rovněž svěřena jako ústřednímu orgánu ministerstvu lesního a vodního hospodářství a řídí se ustanovením zákona č. 11/1955 Sb., o vodním hospodářství, ve znění zákona č.12/1959 a vyhlášek tento zákon doprovádějících, jichž je celá řada. Mezi nimi je zvláště závažná vyhláška č. 136/1960 Sb., o Státní vodohospodářské inspekci, ve znění vyhlášky č. 55/1966 Sb. Zákon ovodách (vodní zákon) vyšel jako zákon č. 138/1973 Sb. Nařízení vlády ČR č. 171/1992 Sb., stanoví ukazatele přípustného stupně znečištění vod. Nejnovější je zákon č. 281/1992 Sb., kterým se mění adoplňuje nařízení vlády ČSSR č. 35/1979 Sb., o úplatách ve vodním hospodářství, ve znění nařízení vlády ČSSR č. 91/1988 Sb. Péče o ochranu půdy je u nás rovněž uzákoněna. První zákon č. 53/1966 Sb. byl novelizován zákonem č. 124/1976 Sb., doplněným příslušnými vyhláškami a prováděcími opatřeními. Posuzování vlivů na životní prostředí shrnuje zákon č. 244/1992 Sb. v návaznosti na zákon č.17/1992 Sb., o životním prostředí.

4.2 Přehled právních norem péče o životní prostředí

Právní normy a předpisy jsou postupně doplňovány a dotvářeny podle nastupujících potřeb společnosti. V tomto přehledu uvedeme výběr základních zákonů a vyhlášek o životním prostředí a jeho složkách v České republice, publikovaných ve Sbírce zákonů 04/1993.

Životní prostředí Vyhláška č. 54/1958 Úředního listu určuje chráněné druhy rostlin a podmínky jejich ochrany Vyhláška č. 80/1965 Sb. seznam chráněných druhů volně žijících živočichů Zákon č. 17/1992 Sb. o životním prostředí Zákon č. 244/1992 Sb. o posuzování vlivů na životní prostředí Vyhláška ministerstva životního prostředí č. 499/1992 Sb. o odborné způsobilosti pro posuzování vlivů na životní prostředí a o způsobu a výběru veřejného projednání posudku

Zdraví člověka Zákon o péči a zdraví lidu č. 86/1992 Sb., kterým se vyhlašuje úplné znění zákona č. 20/1966 Sb., o péči o zdraví lidu, doplněného vyhláškou č. 45/1966 Sb., se změnami a doplňky provedenými zákonem č. 210/1990 Sb., zákonem č.425/1990 Sb. a zákonem č. 548/1991 Sb. Nařízení vlády č. 33/1992 Sb., kterým se mění a doplňuje nařízení vlády č. 192/1988 Sb., o jedech aněkterých jiných látkách škodlivých zdraví, ve znění nařízení vlády č. 182/1990 Sb.

Ochrana ovzduší Zákon č. 309/1991 Sb. o ochraně ovzduší před znečišťujícími látkami, který novelizoval původní zákon č.35/1967 Sb. Zákon č. 389/1991 Sb. o státní správě ochrany ovzduší a poplatcích zajeho znečištění Opatření FVŽP k zákonu č. 309/1991 Sb. o ochraně ovzduší před znečišťujícími látkami Vyhláška ministerstva životního prostředí č. 41/1992 Sb., kterou se vymezují oblasti vyžadující zvláštní ochranu ovzduší a stanoví zásady vytváření a provozu smogových regulačních systémů a některá další opatření k ochraně ovzduší Zákon č. 211/1994 Sb. o ochraně ovzduší a poplatcích za jeho znečišťování Zákon č. 86/1995 Sb. o ochraně ozonové vrstvy Země

Ochrana vod Zákon č. 11/1955 Sb. o vodním hospodářství Vyhláška č.55/1966 Sb. o Státní vodohospodářské inspekci Zákon č. 138/1973 Sb. o vodách (vodní zákon) Nařízení vlády č. 17/1992 Sb., kterým se stanoví ukazatele přípustného stupně znečištění vod Nařízení vlády č. 27/1975 Sb. o ochraně před povodněmi Zákon č. 281/1992 Sb., kterým se mění a doplňuje nařízení vlády ČSSR č. 35/1979 Sb. o úplatách vevodním hospodářství, ve znění nařízení vlády ČSSR č. 91/1988 Sb. Zákon č. 458/1992 Sb. o státní správě ve vodním hospodářství, kterým se vyhlašuje úplné znění zákona č. 130/1974 Sb. s dodatky a ztměnami provedenými zákonem č. 425/1990 Sb.a zákonem č.23/1992 Sb.

Ochrana přírody, krajiny a půdního fondu Zákon č. 40/1956 Sb. o státní ochraně přírody Zákon č. 124/1976 Sb. péče o ochranu půdy Zákon č. 114//1992 Sb. o ochraně přírody a krajiny Zákon č. 334/1992 Sb. o ochraně zemědělského půdního fondu Zákon č. 284/1992 Sb. o pozemkových úpravách a pozemkových úřadech Zákon č. 61/1977 Sb. o lesích Zákon č. 96/1977 Sb. o kategorizaci lesů, způsobech hospodaření a lesním hospodářském plánování Vyhláška MLVH č. 99/1977 Sb. o postupu při ochraně lesního půdního fondu

Odpadové hospodářství Zákon č. 238/1991 Sb. o odpadech Zákon č. 311/1991 Sb. o státní správě v odpadovém hospodářství Opatření FVŽP ze dne 1.8.1991, kterým se vyhlašuje Kategorizace a katalog odpadů Vyhláška ministerstva životního prostředí č. 401/1992 Sb. o programech odpadového hospodářství Nařízení vlády č. 521/1991 Sb. o vedení evidence odpadů Zákon ČNR č. 62/1992 Sb. o poplatcích za uložení odpadů do životního prostředí Nařízení vlády č. 513/1992 Sb. o podrobnostech nakládání s odpady

Stavební řád Zákon č. 50/1976 Sb. o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon) Zákon č. 262/1992 Sb., kterým se doplňuje a mění zákon č. 50/1976 Sb. o územním plánování astavebním řádu ve znění zákona č. 103/1990 Sb. (malá novela) Zákon č. 360/1992 Sb. o výkonu povolání autorizovaných architektů a výkonu povolání autorizovaných inženýrů a techniků činných ve výstavbě Vyhláška FVŽP č. 376/1992 Sb., kterou se mění a doplňuje vyhláška FMTIR č. 83/1976 o obecných technických požadavcích na výstavbu ve znění vyhlášky č. 45/1979 Sb. Vyhláška FVŽP č. 377/1992 Sb., kterou se mění a doplňuje vyhláška FMTIR č. 84/1976 o územně plánovacích podkladech a územně plánovací dokumentaci Vyhláška FVŽP č. 378/1992 Sb., kterou se mění a doplňuje vyhláška FMTIR č. 85/1976 o podrobnější úpravě územního řízení a stavebním řádu ve znění vyhlášky č. 155/1990 Sb.

Ochrana podzemí Zákon o ochraně a využití nerostného bohatství (horní zákon) č. 439/1992 Sb., úplné znění jak vyplývá zdodatků a změn provedených zákonem č. 541/1992 Sb. Vyhláška ČBÚ č. 99/1992 Sb. o zřizování, provozu, zajištění a likvidaci zařízení pro ukládání odpadů vpodzemních prostorech


Zpět Úvodní stránka Obsah Vpřed