Obsah skript | Časopis BIOM, články a sborníky | Domovská stránka
I. Úvodní přednáška
1. Cíl předmětu "Technika a ekologie"
Přehled o způsobech ekologického řešení a využití zemědělské techniky a ekologických technologií a o ekologickém přístupu k využívání přírodních zdrojů. Předmět informuje o ekologických přístupech k zemědělské výrobě a o možnostech zachování ekologické rovnováhy v podmínkách intenzivní zemědělské výroby.
2. Význam pojmu "Eko-technologie" a "Eko-technika"
a) Ekotechnologie je výrobní postup neohrožující životní nebo přírodní prostředí či výrobní postup, který omezuje nebo odstraňuje znečištění nebo poškození životního nebo přírodního prostředí. Ekotechnologie by měla pracovat v souladu s ekologickými požadavky na ochranu složek životního prostředí (splňovat limity vyjádřené technickými normami a hygienickými a vodohospodářskými předpisy např. splnění emisních limitů) a nevyvolávat žádné ekologické problémy (např. bezodpadové nebo maloodpadové technologie).
b) Ekotechnologie (technologie ochrany prostředí) je nauka o výrobních postupech neohrožujících životní nebo přírodní prostředí a postupech, které omezují nebo odstraňují znečištění nebo poškození životního a přírodního prostředí, o technických, fyzikálních nebo chemických procesech a opatřeních a pracovních postupech omezujících vznik škodlivin, obtěžujících látek, tepla, hluku a záření a jejich pronikání do životního prostředí. Snahou ekotechnologie je zabránit poškození a degradaci životního prostředí nebo je alespoň zmírnit a zabezpečit trvale udržitelný rozvoj společnosti. Ekotechnologie využívá poznatky nejrůznějších vědních oborů a je interdisciplinární pracovní oblastí předpokládající znalost přírodních zákonů a poznatků z oblastí fyziky, chemie, biologie a meteorologie i aplikovaných věd chemické technologie, chemického inženýrství, stavby strojů a zařízení, biotechnologie, hydrotechniky a řady dalších oborů včetně zemědělských věd. Dále též využívá ekonomické, právní a lékařské poznatky např. z fyziologie, toxikologie, humánní hygieny a pracovního lékařství, umožňující posoudit ekologické souvislosti. Poznatky ekotechnologie by měly být využívány při přípravě podnikatelských záměrů, při realizaci inovací a při provozu výrobních zařízení tak, aby péče o životní prostředí byla v souladu se zákonnými předpisy.
c) Ekotechnika se zabývá stroji a zařízeními neohrožujícími svým provozem životní a přírodní prostředí, stroje a zařízeními pro ochranu nebo zlepšení složek životního prostředí ( stroje a zařízení pro nakládání s odpady, pro ochranu ovzduší, pro čištění vod, pro monitorování životního prostředí, zařízení pro využití alternativních paliv, tepelná zařízení pro spalování biomasy a pod.).
3. Důležité pojmy ekologického názvosloví
a) Ekologie je nauka o vztazích organismů k prostředí.
Zahrnuje dvě dílčí oblasti: autoekologie, která zkoumá závislost druhu na jeho životním prostředí (např. ekologie humánní) a biocenologie (synekologie), která zkoumá závislost životních společenstev (biocenóz) na jejich životním prostředí.
b) Životní prostředí
Životním prostředím je vše, co vytváří přirozené podmínky existence organismů včetně člověka a je předpokladem jejich dalšího vývoje. Jeho složkami jsou zejména ovzduší, voda, horniny, půda, organismy, ekosystémy a energie.
c) Ekosystém
Ekosystém je funkční soustava živých a neživých složek životního prostředí, jež jsou navzájem spojeny výměnou látek, tokem energie a předáváním informací a které se vzájemně ovlivňují a vyvíjejí v určitém prostoru a čase (např. smrkový les, vodní nádrž, obilné pole).
d) Ekologická stabilita
Ekologická stabilita je schopnost ekosystému vyrovnávat změny způsobené vnějšími činiteli a zachovávat své přirozené vlastnosti a funkce.
e) Únosné zatížení území
Únosné zatížení území lidskou činností je takové, při kterém nedochází k poškozování životního prostředí, zejména jeho složek, funkcí ekosystémů nebo ekologické stability.
f) Trvale udržitelný rozvoj
Trvale udržitelný rozvoj lidské společnosti je takový rozvoj, který současným i budoucím generacím zachovává možnost uspokojování jejich základní životní potřeby a při tom nesnižuje rozmanitost přírody a zachovává přirozené funkce ekosystémů.
g) Přírodní zdroje
Přírodní zdroje jsou ty části živé nebo neživé přírody, které člověk využívá nebo může využívat k uspokojování svých potřeb. (Vyčerpatelné přírodní zdroje jsou obnovitelné a neobnovitelné. Obnovitelné přírodní zdroje mají schopnost se při postupném spotřebovávání částečně nebo úplně obnovovat, a to samy nebo za přispění člověka. Neobnovitelné přírodní zdroje jsou spotřebovávány mnohonásobně rychleji než vznikají, např. ropa asi 100 000 krát. Příkladem může být fytopalivo oproti neobnovitelnému fosilnímu palivu. Nevyčerpatelné přírodní zdroje jsou jednak nezměnitelné, např. sluneční záření, nebo poškoditelné, např. sladká voda v globálním hydrologickém cyklu.)
h) Znečišťování životního prostředí
Znečišťování životního prostředí je vnášení takových fyzikálních, chemických nebo biologických činitelů do životního prostředí v důsledku lidské činnosti, které jsou svou podstatou nebo množstvím pro dané prostředí cizorodé.
i) Poškozování životního prostředí
Poškozování životního prostředí je zhoršování jeho stavu znečišťováním nebo jinou lidskou činností nad míru stanovenou legislativními předpisy.
j) Ekologická újma
Ekologická újma je ztráta nebo oslabení přirozených funkcí ekosystémů, vznikající poškozením jejich složek nebo narušením vazeb a procesů v důsledku lidské činnosti.
4. Životní prostředí a demografický vývoj
Úsilí lidstva bylo po dlouhé věky zaměřeno na základní problémy, jak vyrvat přírodě její bohatství výrobním procesem, jak se uchránit v oblasti výživy před nepřízní přírody a jak se zmocnit již získaného bohatství jedněch národů druhými. K tomu přispívalo nerovnoměrné rozložení obyvatelstva na zemském povrchu a jeho nestejný hospodářský a kulturní vývoj. Rozvoj výrobních sil založený na využití nových zdrojů energie a na strojové výrobě umožnil části lidské populace překročit hranice bezprostřední závislosti na přírodě a vložit mezi přírodu a člověka vyspělou techniku. Tím se ovšem podstatně změnil povrch zeměkoule, a to zejména v hustě zalidněných oblastech, kde přírodní prostředí bylo nahrazeno prostředím antropogenizovaným.
Demografická exploze pramenící z řízeného snižování úmrtnosti a prodlužování lidského věku (zdvojnásobení obyvatelstva za období 30 let) klade značné nároky na zabezpečení základních potřeb člověka, a to především pitné vody a potravin. Potřeba zvýšené produkce rostlinné biomasy přináší nové ekologické problémy. Zvýšené nároky na vodní zdroje, hnojení a chemickou ochranu rostlin se projevují ve zvýšeném znečištění povrchových a podzemních vod. Prudký rozvoj průmyslu je spojen s nárůstem spotřeby energie. Industrializace a s ní spojené soustřeďování pracovních sil nejen pro průmysl, ale i pro služby obyvatelstvu, správu a řízení, působí růst velkých městských aglomerací, což pro životní prostředí znamená koncentraci negativních vlivů znečišťování vody, půdy a ovzduší (odpady, odpadními vodami, emisemi), nadměrné hlučnosti, záboru zemědělské půdy pro stavební účely, důlní činnosti a skládky, zvýšené radioaktivity včetně různých ionizujících záření používaných pro průmyslové cíle.
Složkám životního prostředí je nepřátelský rozvoj chemického průmyslu. Produkce plastů např. roste v časové řadě exponenciálně. Ročně přibývá cca 100 000 chemických sloučenin (celkem je známo cca 3,5 mil. sloučenin). Přibývají látky, které člověk nedovede úspěšně likvidovat. Řada z těchto látek je toxických (akutní nebo chronická toxicita) nebo vykazuje karcinogenní, mutagenní nebo teratogenní účinky. Tyto cizorodé látky se v důsledku kontaminace životního prostředí vyskytují v nízkých koncentracích ve vzduchu, vodě, půdě a potravním řetězci. Účinnost řady těchto látek na člověka je kumulativní nebo kombinovaný v důsledku fyzikálních a chemických interakcí. Závažným problémem jsou v tomto směru stopové toxické prvky (těžké kovy) zejména kadmium, rtuť, chrom, olovo, nikl, měď, arsen a vizmut a řada organických cizorodých látek zejména polyaromatických uhlovodíků, chlorovaných uhlovodíků, polyaromatických bifenylů, reziduí pesticidů a polychlorovaných dibenzodioxinů a dibenzofuranů.
Nárůst spotřeby energie (celosvětově za 30 let čtyřnásobné zvýšení spotřeby) vyčerpává fosilní zdroje energie a přináší znečištění životního prostředí v důsledku nedokonalé likvidace zplodin ze spalovacích procesů (oxid siřičitý, oxid uhelnatý, oxidy dusíku, těžké kovy, dioxiny, dibenzofurany, polyaromatické uhlovodíky). Skládky popelnatých odpadů zatěžují zemědělskou půdu a znečišťují okolí. Zvýšené množství pevných emisí rozptýlených ve vzduchu snižuje intenzitu slunečního záření a v průmyslových aglomeracích klesá viditelnost. V důsledku rozvoje spalovacích procesů vzrůstá množství oxidu uhličitého v atmosféře každým rokem o 0,2%. V industriálním období se jeho obsah zvýšil nejméně o 10%. Přibývání oxidu uhličitého vyvolává skleníkový efekt, který spolu s průmyslově vyráběnou energií působí ohřívání Země. Vzrůst průměrné teploty o 2°C by pravděpodobně stačil pro započetí různých nezvratných procesů např. tání ledovců. Jaderná energetika emise oxidu uhličitého neprodukuje, ekologové však považují jaderný odpad za hrozbu stejně velkou jako globální oteplování. Nikde na světě zatím nebylo vybudováno trvalé úložiště vysoce aktivního jaderného odpadu, kde by byl ukládaný odpad bezpečně izolován na dobu, kdy se úroveň jeho radioaktivity sníží na úroveň přírodního uranu.
Spalování fosilních paliv spolu s intenzívním používáním dusíkatých hnojiv, letecká doprava, rakety a nukleární výbuchy spolu s používáním halogenovaných uhlovodíků (např. freonů) v chladící technice a aerosolových rozprašovačích má za následek destrukci stratosférického ozonu. Úbytek troposférického ozonu posiluje již zmíněný skleníkový efekt a globální oteplování Země a změna spektra slunečního záření působí nepříznivě na zdravotní stav populace (prudký nárůst rakoviny kůže zejména melanomů v posledních letech).
Mezi další závažné problémy patří znečištění světových moří (havárie tankerů, ukládání odpadů do moře).
5. Vliv českého zemědělství na životní prostředí
Zemědělství je vždy sektorem s plošnou působností, čímž se dotýká zájmů ekonomických, společenských i přírodních. Přírodní ekosystémy v zemědělských oblastech byly produkcí potravin změněny a naší snahou by měla být zemědělská produkce při minimalizaci škod na životním prostředí. Zemědělství přináší jak kladné tak i záporné vnější účinky (externality).
Kladnou externalitou je, že zemědělství a lesnictví produkuje kyslík a fixuje oxid uhličitý. Vegetační pokryv je významným činitelem ve filtraci vzduchu a půda s vegetací je důležitým faktorem pro množství a kvalitu podzemní vody. Hospodaření na půdě by mohlo přispívat ke zvyšování estetické hodnoty krajiny. Zatím je to jen výjimečný jev a jsou zde rezervy příznivého působení na duševní, tělesnou a sociální stránku člověka.
Příčiny záporných externalit zemědělství je třeba hledat v nevhodné struktuře zemědělské výroby, v zastaralé technologii a v nekázni při práci s přírodními zdroji. Současná struktura využívání a způsob hospodaření na půdě je příčinou rychlého odtoku vody z našeho území. Zemědělství působí ze všech resortů nejvíce havárií znečišťujících podzemní a povrchové vody. Většina zemědělských podniků nevyhovuje požadavkům na ochranu vod.
Zemědělství dlouhodobě snižuje biodiverzitu odstraňováním přirozených stanovišť, pesticidy, hnojením a dalším znečišťováním životního prostředí. Zemědělství významně kontaminuje životní prostředí agrochemikáliemi a zapříčiňuje erozní procesy, ohrožující u vodní eroze 32% výměry a u větrné eroze 11% výměry zemědělské půdy. Téměř polovina celkové výměry orné půdy je degradována zrychlenou vodní erozí s následujícími škodami zanášením vodních toků a nádrží, poškozováním cest a technických objektů, degradací ekosystémů a snižováním funkčního potenciálu krajiny.
Velmi nepříznivá situace je ve zhutnění půd nevhodnou mechanizací a způsobem hospodaření. Takto je degradováno 30% výměry zemědělské půdy z toho více než třetina silně.
Varovným se jeví značný deficit organické hmoty v půdě na úrovni 50% v průměru ČR, což má následky nejen v nižší půdní úrodnosti, ale též ve znečišťování vod. U většiny půd je výrazný deficit vápníku a hořčíku a stále více se projevuje okyselování půdy.
V posledních pěti letech se podstatně snížila chemizace zemědělství, zmenšily hony a snížily koncentrace hospodářských zvířat. Vliv záporných externalit na krajinná společenstva přetrvává a ekologická rovnováha je v ČR narušena téměř na dvou třetinách území.
6. Význam studií antropogenních vlivů na životní prostředí včetně vývoje nových ekotechnologií a ekotechniky a etika ochrany životního prostředí
Lidé si začínají uvědomovat neudržitelnost dosavadního způsobu vývoje v oblasti životního prostředí. Ekologické problémy ztrácí regionální charakter (zdevastovaná podkrušnohorská pánev), ale přerůstají do globálních rozměrů (oteplování Země) ohrožujících nejen celé lidstvo, ale i další živé organismy.
Na základě systémové analýzy a sestrojení systému vzájemně propojených matematických modelů vypracovali prof.J.W.Forrester (World Dynamics 1971) a jeho žák D.H.Meadows (The Limits of Growth 1972) demografické studie se zahrnutím ekologických problémů. Tyto práce byly zadány Římským klubem, volným sdružením intelektuálů podporujících systémový způsob řešení světových problémů. Z těchto studií vyplývá nevyhnutelnost katastrofy při současném způsobu využívání přírodních zdrojů a znečišťování životního prostředí a nezbytnost určení mezní spotřeby, která podstatně omezí zdánlivý blahobyt, který byl dosažen v průmyslově vyspělých zemích. Problém zabezpečení globální homeostáze spočívá v tom, že převážná většina obyvatelstva žijící v třetím světě nebude ochotna zastavit rozvoj výroby v naději na dosažení elementárního blahobytu a vyspělé země dobrovolně neodevzdají rozvojovým podstatnou část svého průmyslového kapitálu.
Přístup "tradičních" ekonomů k řešení problému je oproti tomu v jakémkoliv omezení kontroly lidské iniciativy. Spoléhají tak na všemohoucnost tržních mechanismů. Na příklad bude-li málo ropy, její cena se na trhu zvýší, její spotřeba poklesne a budou vyvinuty další výhodné náhradní technologie, které se rychle rozšíří.
Modely osudu biosféry nemohou začlenit budoucí vědeckotechnický pokrok v oblasti ekotechnologií (uzavřené technologické cykly, recyklace odpadů, biotechnologie, kosmické technologie apod.), které můžou významnými objevy nepříznivou situaci změnit. Pro regionální ochranu životního prostředí považuji za důležité i využívání alternativních energií (fytoenergetika, větrné a malé vodní elektrárny), ekologické způsoby hospodaření na půdě, využívání výrobků příznivých životnímu prostředí a ekologickou výchovu na všech stupních vzdělání a především dokonalou legislativu ochrany životního prostředí.
Etika ochrany životního prostředí vychází ze dvou koncepcí. Antropocentričtí enviromentalisté nepřekračují koncepci "správcovství Země" t.j. manipulaci a řízení přírodních procesů vědou a technikou. Jejich biocentričtí kolegové jim vytýkají, že se zabývají odstraňováním příznaků, nikoliv příčin devastace a že se dívají na přírodu jako na vnější objektivní skutečnost zbavenou všech hodnot, kromě hodnot pro lidi. Biocentrický postoj t. zv. hlubinné ekologie vyplývá např. z výzvy Satíše Kumára: "Začněme se chovat k matce-Zemi jako dobře vychované děti, které od matky jen neberou, ale dovedou matce též péči vracet".
Oficiální současná strategie ochrany životního prostředí v České republice je zabezpečení "trvale udržitelného rozvoje". Tento směr vychází z práce norské ekoložky Brundtlandové "Naše společná budoucnost", která byla podkladem pro práci ekologických aktivistů v minulosti. Bohužel jak průmyslové tak rozvojové země už stupeň trvale udržitelného rozvoje překročily, zástupcům bohatých států se podařilo do trvale udržitelného rozvoje propašovat nesmyslné a přemrštěné požadavky např. větší množství dálnic a parkovišť a ideoložka tohoto směru Brundtlandová, poté co obsadila post norské premiérky žádá dnes v zájmu norských velrybářů zrušení zákona lovu velryb.
Celosvětově je ochrana životního prostředí organizována na půdě OSN prostřednictvím účasti jednotlivých států na vydaných chartách a konvencích (např. montrealská konvence na ochranu ovzduší).
7. Legislativa životního prostředí v České republice
Zastřešujícím zákonem je Zákon o životním prostředí (č.17/1991 Sb.), který stanoví základní zásady ochrany životního prostředí a stanoví povinnosti při ochraně a zlepšování životního prostředí a při využívání přírodních zdrojů a vychází při tom z principu trvale udržitelného rozvoje. Hlavní zásadou je, že území nesmí být zatěžováno lidskou činností nad míru únosného zatížení. Zákon stanoví povinnost, že každý kdo využívá území nebo přírodní zdroje je povinen tyto činnosti provádět jen po ohodnocení jejich vlivu na životní prostředí a každý, kdo zavádí do výroby, oběhu či spotřeby technologie, výrobky nebo látky, nebo je hodlá dovážet, je povinen zabezpečit, aby splňovaly podmínky ochrany životního prostředí.
Pro další složky životního prostředí a další oblasti ochrany jsou u nás vydány tyto zákony:
K těmto zákonům jsou vydány zákony nižší právní síly, nařízení vlády a vyhlášky a normy. Připravují se další významné zákony (atomový zákon, zákon o hnojivech apod.).
8. Státní správa v ochraně životního prostředí České republiky
Orgány státní správy v ochraně životního prostředí jsou:
Péči o vytváření a ochranu zdravých životních podmínek odborně usměrňují orgány hygienické služby (okresní, krajské, hlavní hygienik ČR).
Stavebním úřadem je ve většině případů okresní úřad (případně obecní úřad).
Dalšími ústředními orgány státní správy jejichž činnost souvisí s životním prostředím jsou:
Ochranu zemědělského půdního fondu v ČR provádí Ministerstvo životního prostředí.
M.Holý, J.Říha, J.Sládek: "Společnost a životní prostředí", Nakl. Svoboda, Praha 1985.
