Geochemie – distribuce a množství chemických prvků v minerálech,
horninách, půdách, vodách a atmosféře a jejich koloběh v přírodě.
Environmentální geochemie – všímá si změn distribuce prvků
spojených s biologickou hmotou, zabývá se procesy a faktory v systému
atmo-bio-hydro-litosféry. Vyžaduje multidisciplinární přístup.
Lidská činnost – hlavní zásahy do prostředí
- Rychlejší distribuce prvků v jednotlivých sférách
- Vznik nerovnovážných stavů systému změnou termodynamických
podmínek – (teplota, tlak, redox potenciál, pH)
- Vznik termodynamicky nestabilních forem a změna migračních forem
- Vnos nových látek do životního prostředí
- Změny limitních podmínek vodní bilance
- Nevratnost probíhajících procesů
Znečištění životního prostředí
- vnášení fyzikálních, chemických a biologických činitelů, které
jsou cizorodé pro hodnocené životní prostředí.
Chemické
 Prvky (anorganické)
 Sloučeniny (anorganické, organické)
Fyzikální
 Hluk, vibrace
 Záření (viditelné, UV, ionizující, neionizující, tepelné)
 Prach a aerosoly
Časté je spojení více typů, resp. spojení dvou nebo více faktorů.
Kontaminant – složka uvolněná do prostředí u které se nepředpokládá
škodlivý vliv. Pocházejí z přírodních i antropogenních procesů.
Polutant – složka u které je prokázán škodlivý vliv, případně výskyt
překračuje limit daný pro hodnocený systém.
Primární
škodlivé ve formě ve které
vstoupily do prostředí
Sekundární
vznikají následnými rozkladnými
reakcemi z látek méně škodlivých
Je přítomen ve velkém množství na špatném místě ve špatném čase
Jak můžeme hodnotit znečištění
Podle zdroje (průmysl, zemědělství, doprava)
Podle zasaženého média (voda, atmosféra, půda, biota)
Podle druhu kontaminantu (geogenní, antropogenní,
anorganické, organické)
a jak studovat?
Chemické analýzy - Identifikace a kvantifikace složek systému,
posouzení vlivu na živou složku
Biologické monitorování – stanovení obsahu chemikálie ve
vybraném druhu, hodnocení a pozorování druhů jako indikace
kvality prostředí
Znečištění podle zdroje
Transport látek v ŽP
• Intramediální transport
transport od zdroje
znečištění v rámci jedné
složky
(vzduchem, vodou)
• Intermediální transport
= distribuce
transport z jedné složky
ŽP do druhé
(z vody do sedimentu)
Bodové
Plošné
Distribuční koeficienty
- poměr rovnovážných koncentrací látky v daných složkách ŽP
 H; KAW vzduch/voda bezrozměrná
 KOW n‐oktanol/voda bezrozměrná
 KOC Organický uhlík/voda l.kg‐1
 KD; Ksw Zemina/voda l.kg‐1
 KAS Vzduch/zemina kg.l‐1
 BCF Organismus/voda bezrozměrná
Platí pouze pro nedisociované organické látky!
• Disociovaná látka převážně zůstává ve vodě
Toxicita
- vlastnost látky vyvolávat poškození organismu
- všechny chemické sloučeniny jsou při užití dostatečně vysoké
dávky toxické
- Forma vstupu - požily, vdechly nebo absorbovaly přes kůži
smrtná dávka LD (Lethal dose)
LD50 = dávka, po které uhynulo 50 ze 100 pokusných krys
- Akutní = jednorázové aplikace
- Chronická = opakované aplikaci
smrtná koncentrace LC (Lethal concentration)
koncentraci látky ve vdechovaném vzduchu
Anorganické znečišťující látky
 Kovy a metaloidy - dlouhá doba zadržení v půdě, nedegradují
 Nebezpečné protože nahrazují esenciální kovy v enzymech a
dalších biomolekulách a tím inhibují jejich funkce
 Toxicita se posuzuje ve vztahu k živým organismům a vychází
z následujících charakteristik:
a) Typ kovu
b) Koncentrace
c) Forma výskytu (speciace)
d) Způsob podání organizmu
Mobilizace prvků z ložiska způsobená těžbou je větší než
rychlost přírodního cyklu prvků za posledních 60 let:
Ni: 35x, Cr: 17x, Cd: 14x
Těžké kovy
- obecně spojovány se znečištěním a toxicitou, ale současně je
řada z nich vyžadována v nízkých koncentracích rostlinami a
organizmy ESENCIÁLNÍ PRVKY
ESENCIÁLNÍ PRVEK:
- Jeho nedostatek způsobuje poruchy růstu případně metabolické
změny
- Je nenahraditelný jiným prvkem
 Ca, Mg, Na, K, Fe, I, Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Se, Cr, Sn
TOXICKÉ KOVY, POTENCIÁLNĚ TOXICKÉ KOVY:
 Ag, As, Be, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Sb, Se, Tl, Zn
Těžké kovy
Z přírodních zdrojů:
a) v ryzím stavu (Pb, Ru, Rh, Os, Ir, Pt, Au, Ag)
b) rozptýlené jako nerozpustné nebo smíšené oxidy (Ti, V, Cr, Mn,
Zr, Nb, Hf, Ta, W)
c) asociované se sírou jako sulfidy (Mo, Zn, Fe, As aj.)
galenit, cinabarit, pyrit, chalkopyrit, sfalerit)
Z antropogenních zdrojů:
a) Hornictví, haldy
b) Průmysl
c) Atmosferická depozice
d) Zemědělství
e) Uložiště odpadů, popílků
Organické látky
• Vysoká diverzita s ohledem na strukturu a fyzikálně
chemické vlastnosti
• Vyskytují se ve vodě nebo půdě podle polarity vyjádřené
hodnotou Kow (hydro / lipofilní) – vliv na transport a
následnou distribuci
• Přírodní látky
• Antropogenní látky
prioritní polutanty
nové polutanty
Xenobiotika – látky cizorodé živým organismům
Prioritní organické polutanty
• Resistentní vůči chemickým, biochemickým a fotochemickým
degradacím
• Dlouhá doba setrvání v prostředí
• Fyzikální vlastnosti které podporují mobilitu
• Bioakumulace v potravinovém řetězci a v lipofilních
systémech
• Toxické vlastnosti i při nízkých koncentracích
• Karcinogenní
• Většina je zahrnuta v monitoracích programech
EU WFD 32
USA EPA 129
Persistentní organické polutanty
a. Organochlorované pesticidy a jejich metabolity - DDT, HCH
b. Dioxiny a dioxinu příbuzné sloučeniny
polychlorované dibenzo p-dioxiny - PCDD
polychlorované dibenzofurany - PCDF
polychlorované bifenyly – PCB
c. Polycyklické aromatické uhlovodíky - PAU