Kromě toho, že znečištění ovzduší má vliv na lidské zdraví, může být škodlivé i pro naše přírodní prostředí. Znečišťující látky ve vzduchu mohou být toxické pro citlivé rostliny a stromy, zatímco znečišťující látky ve srážkách poškozují stanoviště ukládáním kyselin nebo přebytečných živin. Vodní útvary, jako jsou řeky a jezera, jsou také náchylné k účinkům znečištění ovzduší.
Nejvýznamnější znečištění ovzduší pro naše přírodní prostředí nastává při ukládání reaktivních sloučenin dusíku, jako jsou amoniak a oxidy dusíku, na citlivých místech. K depozici může dojít přímým kontaktem mezi znečištěným vzduchem a rostlinami. Tento typ depozice se nazývá „suchá depozice“ a většinou k němu dochází v blízkosti zdrojů znečištění.
K depozici dochází také tehdy, když se znečištění rozpustí ve srážkách (déšť a sníh), které dopadají na citlivá místa. Říkáme tomu „mokrá depozice“ a může k ní dojít na velké vzdálenosti od zdroje znečištění.
Amoniak je zdaleka největším přispěvatelem k ukládání dusíku a pochází ze zemědělských činností, jako je ustájení dobytka, skladování kejdy/hnůj a rozmetání a používání hnojiv. Více informací o emisích amoniaku v Severním Irsku naleznete zde.
Dalším zdrojem depozice dusíku jsou oxidy dusíku, které vznikají při silniční dopravě (benzínové a naftové motory) a některých typech průmyslu.
Oxid siřičitý je další látkou znečišťující ovzduší, která má škodlivé účinky na vegetaci a vzniká při spalování paliv, zejména uhlí.
Dusíková kaskáda ukazující koloběh dusíku v životním prostředí (Ulli Dragosits, UK Center for Ecology and Hydrology (CEH)
Znečištění ovzduší na určených místech
Severní Irsko má 294 oblastí zvláštního vědeckého zájmu, 54 oblastí zvláštní ochrany a 16 oblastí zvláštní ochrany, které byly označeny jako oblasti vyžadující ochranu kvůli důležitosti druhů a stanovišť, která podporují. Lokality zahrnují rašeliniště, původní lesy, pastviny bohaté na druhy a sladkovodní a pobřežní biotopy. Více informací o chráněných lokalitách naleznete zde.
V Severním Irsku je čpavek látkou znečišťující ovzduší primárního zájmu pro své účinky na určená místa.
Zaměstnanci NIEA hodnotí zdraví rostlin v Altikeeragh ASSI
Amoniak může mít přímo toxický účinek na citlivou vegetaci, jako jsou lišejníky a mechy. Ukládání amoniaku a dusíku snižuje druhovou bohatost a rozmanitost rostlin a upřednostňuje druhy, které jsou tolerantní k nadbytku živin. To vede ke změnám rostlinných a živočišných společenstev v našich stanovištích a může také změnit jejich ekosystémovou funkci. Rašeliniště například vázají uhlík, a jsou proto zásadní v boji proti změně klimatu. Pokud jsou rašeliniště poškozována usazováním čpavku a dusíku, nebudou schopna tak efektivně ukládat uhlík.
DAERA monitoruje stav určených lokalit a hodnocení může pomoci určit, kde škody způsobené znečištěním ovzduší přispívají k poškození stanovišť a ztrátě druhů.
Monitorování znečištění ovzduší na určených místech
Ve spolupráci s partnery UK Centre for Ecology and Hydrology, Ulster Wildlife a National Trust poskytuje jednotka pro kvalitu ovzduší a biodiverzitu NIEA program monitorování a důkazní práce. Práce si klade za cíl identifikovat a kvantifikovat zdroje vstupu atmosférického dusíku do sítě určených lokalit NI, informovat o strategiích zmírňování a vyhodnotit, jak jsou tyto přirozeně na dusík chudé ekosystémy ovlivněny přidáním dusíku.
Koncentrace čpavku jsou v Ballynahone Bog monitorovány od září 2014. Monitorování čpavku probíhá od června 2020 na dalších sedmi SAC (Curran Bog, Garry Bog, Moneygal, Peatlands Park, Sliabh Beagh, Cuilcagh Mountain a Turmennan). V Cuilcagh SAC a Ballynahone Bog je monitorování amoniaku doprovázeno monitorováním mokré depozice. Od července 2022 bylo v Murlough SAC také zahájeno monitorování amoniaku.
Monitorování amoniaku na určených místech v Severním Irsku
Většina vzorkovačů znečištění ovzduší amoniakem se vyměňuje v měsíčních intervalech. Toto monitorování je v souladu s britskou Národní sítí pro monitorování amoniaku (probíhá od 1990. let 25. století) a navíc se sítí XNUMX venkovských lokalit provozovaných AFBI.
Modelování poskytuje odhady ročních průměrných koncentrací NH3 a žádnáx přímo přes NI, stejně jako množství dusíku uloženého ve srážkách. Tyto odhady se používají k porovnání s kritickými úrovněmi, které byly vypočteny pro NH3 a žádnáx a kritické zátěže pro depozici dusíku.
Obrázek vpravo ukazuje monitor mokré depozice v Ballynahone Bog: déšť se shromažďuje a poté se každý měsíc odebírají vzorky, které se analyzují na přítomnost znečištění dusíkem.
Modelované koncentrace amoniaku v okolí Ballynahone Bog
Na řadě míst se také provádí biomonitoring za účelem zjištění vlivu dusíku na vegetaci. Vzorky pro analýzu listů se odebírají v zimě nebo na jaře, před zvýšením teploty a zahájením růstu.
Monitorování atmosférického čpavku s rychlostí a směrem větru, Ballynahone Bog
Místní převládající modely větru hrají klíčovou roli ve vstupu znečištění atmosféry dusíkem do určených lokalit, pokud jde o místní koncentrace amoniaku a depozici dusíku pocházející z místních, regionálních a přeshraničních zdrojů. Prozkoumat místní vzory větru a jejich časovou variabilitu s lokálně naměřenými údaji o počasí a analyzovat tato data ve spojení s NH3 měření, meteorologická data se shromažďují v Ballynahone Bog a Peatlands Park.
Statutární plánovací poradenství
Jako statutární orgán ochrany přírody je NIEA konzultována při plánovacích návrzích k identifikaci případných rizik pro přírodní prostředí. Prostřednictvím tohoto procesu lze identifikovat potenciální dopady znečištění ovzduší na chráněná místa. Stálá rada je k dispozici zde.
UK AERIUS – nástroj pro hodnocení kvality ovzduší
V současné době se vyvíjí nový integrovaný nástroj pro hodnocení znečištění ovzduší, UK AERIUS. Projekt vede JNCC s financováním od DEFRA a DAERA. Více se dozvíte zde.
Vědecké a důkazní publikace
NIEA zde zadává a provádí výzkum dopadů znečištění ovzduší na citlivá místa. Chcete-li se dozvědět více, klikněte zde.
Vliv atmosférického dusíku na ekosystémy NI
Divize NIEA Natural Environment Division vede program důkazů k vyhodnocení a zmírnění dopadů depozice amoniaku a dusíku (N) na přírodní ekosystémy Severního Irska. Tato práce je ve spojení s UK Centre for Ecology and Hydrology (UKCEH) a partnery projektu: Ulster Wildlife, National Trust, Monaghan County Council a Fermanagh and Omagh District Council.
Chcete-li se dozvědět více, podívejte se na společný webinář DAERA – UKCEH pořádaný 15. června 2023 ke Dni čistého vzduchu:
Výzkumníci zkoumají dynamické vzájemné vztahy mezi přírodními ekosystémy a kvalitou ovzduší – posouvají naše chápání toho, jak může znečištění ovzduší negativně ovlivnit lesy, jezera a další přírodní ekosystémy a výhody, které poskytují.
Rozsáhlý soubor výzkumů spojuje negativní dopady, které může mít znečištění ovzduší na přírodní ekosystémy. Například: znečišťující látky, jako je síra, mohou vést k nadměrné hladině kyselin v jezerech a potocích a poškodit stromy a lesní půdu; atmosférický dusík může snížit biologickou rozmanitost rostlinných společenstev a poškodit ryby a jiný vodní život; ozon poškozuje listí stromů a negativně ovlivňuje výhledy na krajinu v chráněných přírodních oblastech; rtuť a další sloučeniny těžkých kovů emitované jako výfukové plyny ze spalování paliva se mohou nakonec akumulovat v rostlinách a zvířatech, z nichž některé jsou konzumovány lidmi.
Výzkum EPA týkající se environmentálních dopadů kvality ovzduší podporuje sekundární národní standardy kvality ovzduší (NAAQS), stanovené podle zákona o čistém ovzduší na ochranu zvířat, půdy, plodin, vegetace, vody a budov před dopady znečištění ovzduší. (Primární NAAQS chrání veřejné blaho.) Na podporu revize NAAQS připravuje EPA Integrated Science Assessment (ISA), která obsahují stručné hodnocení a syntézu vědy, která je nejvíce relevantní pro politiku pro revizi NAAQS.
Výzkum zlepšuje pochopení cest a velikosti expozice ekosystému dusíku a sírě; posuzuje dopady nadměrné depozice atmosférického dusíku na ekosystémy; identifikuje, jak lesní požáry ovlivňují ekosystémy; a hodnotí environmentální dopady kombinace spotřeby energie v zemi, včetně kvality vzduchu a vody, mimo jiné.
Atmosférická depozice dusíku a síry a dopady na ekosystémy
Atmosférická depozice dusíku a síry v důsledku znečištění ovzduší je hlavním stresorem pro přírodní ekosystémy, což často vede k acidifikaci a eutrofizaci suchozemských i vodních ekosystémů. EPA, státy a kmeny potřebují informace o dopadu atmosférické depozice dusíku na národní řeky, jezera a ústí řek, aby porozuměly expozici ekosystému a reakci na živiny a kyselost a aby spravovaly zdroje ovlivněné depozicí.
Ačkoli USA zaznamenaly od přijetí dodatků k zákonu o čistém ovzduší v roce 1990 velké zlepšení kvality ovzduší a snížení depozice, stále existuje mnoho regionů, kde je překročena kritická zátěž pro různé ekologické koncové body. Kritická zátěž je množství depozice, pod kterou se podle současných znalostí nevyskytují škodlivé účinky.
S tím, jak se vyvíjí chápání atmosférické depozice a kritických zátěží, musí metody měření, modely a nástroje hodnocení zahrnovat nejaktuálnější vědu, aby podpořily přezkum NAAQS a poskytly manažerům nejlepší dostupné informace pro rozhodování.
Mezi výzkumné cíle patří:
- Posouvání možností měření a modelování k pochopení expozice ekosystému depozicí dusíku.
- Poskytování vědy ke zlepšení odhadů kritických zátěží a dopadů atmosférické depozice na ekosystémy.
- Podpora webové aplikace Critical Loads Mapper EPA a národní databáze kritických zátěží.
- Zpráva EPA: Věda potřebuje neustálý vývoj rozpočtů celkové depozice dusíku ve Spojených státech
- Nástroj pro mapování kritických zatížení (CL Mapper)
CL Mapper je společný projekt podporovaný EPA, Ministerstvem zemědělství USA, Lesní správou USA a Službou národního parku USA s cílem zpřístupnit informace o účincích atmosférické depozice dusíku a síry.
Energie a její dopady na ekosystémy a životní prostředí
Energetická rozhodnutí, která jako společnost činíme, mají mimo jiné vliv na kvalitu našeho vzduchu a vody a zásobování vodou. Jak v rozvíjejícím se energetickém prostředí činíme rozhodnutí o udržitelné energii, která vyvažují environmentální, ekonomické a společenské cíle? Výzkumníci studují potenciální zdravotní a environmentální dopady používání různých zdrojů energie.
Výzkumné cíle zahrnují následující:
- Vyhodnotit dopady změn v energetickém systému na klima a kvalitu ovzduší.
- Posoudit dopady kvality ovzduší na biomasu jako zdroj energie.
- Identifikujte a analyzujte modely a přístupy, které vám pomohou pochopit dopady vznikajících energetických technologií a zdrojů.
Výzkum zlepší schopnost našeho národa vyhodnotit potenciální náklady, přínosy a rizika spojená s výrobou a využíváním nových zdrojů energie.
Vědecké nástroje
- Kategorie benefitů EPA EnviroAtlas: Čistý vzduch
EnviroAtlas poskytuje geoprostorová data, snadno použitelné nástroje a další zdroje související s ekosystémovými službami, včetně toho, jak přispívají k čistému ovzduší. - Městský model optimalizace pro energetické technologie (COMET)
COMET poskytuje místním a regionálním orgánům, zejména ve velkých městech, způsob, jak systematicky vyhodnocovat různé potenciální strategie pro dosažení ekonomických a environmentálních cílů souvisejících s energetickými potřebami. - ZÁBLESK
GLIMPSE je výpočetní rámec pro podporu environmentálního a energetického plánování na státní úrovni. - EPAUS9rT
Databáze energetických systémů pro použití s modelem TIMES, EPAUS9rT, je plně transparentní, veřejně dostupná databáze, která představuje emise skleníkových plynů a látek znečišťujících ovzduší. Výzkumníci používají modelovací platformu k analýze environmentálních dopadů potenciálních změn ve způsobu, jakým USA vyrábí a využívá energii. - Vyhledávání SMaRT
SMaRT Search je inventář volně dostupných modelů, nástrojů a databází z Úřadu pro výzkum a vývoj EPA.
Související zdroje
- Zpráva o životním prostředí: Téma ekologického stavu
Zpráva obsahuje kritické charakteristiky ekosystémů, které jsou současně ovlivněny stresory ve více médiích. - EPA Ecosystem Research
- Výzkum změny klimatu
- Integrované vědecké hodnocení (ISA)
Integrated Science Assessment (ISA) jsou zprávy, které představují stručné hodnocení a syntézu vědy, která je pro politiku nejvíce relevantní pro přezkoumání národních standardů kvality ovzduší (NAAQS). - Národní standardy kvality ovzduší (NAAQS)
Zákon o čistém ovzduší vyžaduje, aby EPA stanovila národní standardy kvality ovzduší (NAAQS) pro široce rozšířené znečišťující látky z mnoha a různých zdrojů, které jsou považovány za škodlivé pro veřejné zdraví a životní prostředí. - EPA na vědě záleží: Wildfire Research
- EPA Na vědě záleží: Air Research
- Domov pro výzkum ekosystémů
- Ekosystémové služby
- Ekosystémy a kvalita vody
- Ekosystémy a kvalita ovzduší
- Hodnocení ekologických rizik
- Nástroje a zdroje související s ekosystémem
- Publikace o výzkumu ekosystémů
