Distribúcia kovov v životnom prostredí

4. Globálna distribúcia kovov

  

Kovy sa dostávajú do vzduchu, vody a pôdy zrozmanitých prírodných a priemyselných zdrojov. Stanovenie presných globálnych emisií je prakticky nemožné, nakoľko nie sú presne známe údaje o obsahoch kovov v prírodných materiáloch ani spoľahlivé údaje o globálnej distribúcii zo zdrojov najmä v rozvojových krajinách. Aj napriek tomu však publikované, aj keď hrubé odhady globálneho znečistenia, nedovoľujú pochybovať o veľkých nárazoch priemyselných činností ako na oblastný tak aj globálny kolobeh stopových kovov.

  

Zdroje emisií stopových kovov zprimárnych prírodných zdrojov môžu byť nasledovné:

  1. vetrom unášané častice pôdy – obsahujú viac ako 50% Mn, Cr a Va od 30-50% Sb, Ni, Mo a Zn
  2. sopečná činnosť – viac ako 60% Cd, 40-50% Hg a Ni a 30-40% As, Cr a Cu
  3. biogénne zdroje – v ktorých dominujú Mn,Zn a Se
  4. lesné požiare – v ktorých dominujú najmä Mn, menej Zn a Cu
  5. morská soľ – rozprašuje všeobecne množstvo menšie ako 15 % z celkových prírodných emisií každého prvku

Niektoré kovy emitované z prírodných zdrojov sú antropogenného pôvodu, napr. kovy vo vetrom nesených prachoch sú často priemyselného pôvodu. Z tohoto dôvodu tabuľky udávajúce hodnoty prírodných tokov v preindustrializovanej krajine sú často nadsadené.

  

Existujú tri hlavné priemyselné zdroje atmosferických kovových polutantov:

  1. baníctvo, hutníctvo a čistenie kovov
  2. spaľovanie fosílnych palív
  3. produkcia a používanie kovových obchodných produktov

Hute sú dominantným zdrojom As, Cu a Zn, kým výroba ocele je zodpovedná za najväčšie časti Mn a Cr, ktoré sa uvoľňujú do atmosféry ľudskou činnosťou. Spaľovanie fosílnych palív na výrobu energie predstavuje viac ako 95 % znečistenia V a 80 % znečistenia Ni. Tieto dva prvky (V a Ni) sa používajú aj na identifikáciu vzoriek vzduchu, ktoré prichádzajú z elektrární. Spaľované fosílne palivá obsahujú aj asi 60 % antropogénnych emisií Hg, Se a Sn a významné množstvá Sb, As a Cu.

  

Z prírodných zdrojov sa hlavne vo vetrom unášaných časticiach a sopečnou činnosťou dostáva do atmosféry asi 2 000 t olova ročne, čo je v porovnaní s 450 000 t uvoľňovanými ľudskou aktivitou relatívne malé množstvo. Najväčším zdrojom antropogénneho olova bolo spaľovanie benzínu obsahujúceho alkylované olovo zvyšujúce jeho oktánové číslo. Aj napriek redukcii používania olovnatého benzínu v mnohých krajinách, tvoria výfuky automobilov približne 2/3 emisií Pb. V jednotlivých krajinách predstavuje tento zdroj 50 až 90 % človekom vytvorených emisií olova, ktoré závisia od počtu automobilov a účinnosti kontroly týchto emisií. Olovo je pri spaľovaní benzínu emitované predovšetkým vo forme jemných organických častíc. Ďalšími zdrojmi olova sú hute a rafinérie neželezných rúd, spaľovanie uhlia, spaľovne a výroba kovy obsahujúcich predmetov, akými sú akumulátory a káble. Veľká časť vzdušného As ešte stále pochádza z rozprášených arzénových pesticídov.

  

Pri porovnaní hodnôt prirodzených a antropogénnych emisií sa dá dospieť k názoru, že priemyselné emisie sa stávajú dominantnými pre väčšinu stopových prvkov v ovzduší. Antropogénne emisie Pb, Cd, V a Zn prekračujú toky z prírodných zdrojov 28-, 6-, 3- a 3-násobne. Priemyselné príspevky As, Cu, Hg, Ni a Sb predstavujú 100 až 200 %-né množstvá emisií z prírodných zdrojov. V mnohých mestských oblastiach a v okolí niektorých bodových zdrojov sú prírodné emisie bezvýznamné v porovnaní s antropogénnymi záťažami kovmi.