Je CO₂ znečišťující látka?6 min čtení

Nejednou jsme dostali dotaz, jak je to vlastně s oxidem uhličitým, tedy CO₂, a proč nemáme na stránkách kvality ovzduší jeho aktuální ani historické koncentrace. V tomto článku se tedy podíváme, jak to vlastně s CO₂ je a některá fakta vás možná překvapí – opravdu jej vydechujeme? Škodí zdraví? Znečišťuje ovzduší?

O oxidu uhličitém jistě slyšel každý z vás. Jedná se o bezbarvý plyn bez chuti a zápachu. Možná vás překvapí, že v atmosféře tvoří pouze přibližně 0,041 %. Chemicky se jedná o atom uhlíku, na nějž jsou dvojnou vazbou navázány dva atomy kyslíku.

Vydechujeme oxid uhličitý?

Často se také velmi zjednodušeně říká, že vdechujeme kyslík a vydechujeme CO₂. Tato formulace je však vysoce nepřesná. Ve skutečnosti totiž vdechujeme převážně dusík, ten tvoří více než 78 % vzduchu v atmosféře. Kyslík pak jako druhý nejzastoupenější prvek tvoří přibližně 20,95 % vdechnutého vzduchu. Oxid uhličitý tvoří výše zmíněných přibližně 0,04 %. A jak je to se vzduchem, který vydechujeme? Opět obsahuje jednoznačně nejvíce dusíku, v průměru asi 74,4 %. Kyslík představuje asi 15 % a oxid uhličitý kolem 4-5 %. Na jednu stranu tedy dochází k přibližně 100násobnému nárůstu jeho koncentrace, přesto i vzduch, který vydechujeme obsahuje přibližně třikrát více kyslíku než CO₂. A pokud bychom tedy chtěli frázi z úvodu tohoto odstavce uvést přesně, můžeme říci, že vdechujeme dusík a vydechujeme dusík.

Skleníkové plyny

Teď se ale konečně podívejme na CO₂ z pohledu kvality ovzduší a jeho významu. CO₂ patří mezi tzv. skleníkové plyny (Green House Gases, GHGs). Sluneční paprsky dopadají během dne na Zemi ve formě krátkovlnného záření, to se ovšem na Zemi mění na dlouhovlnné záření a to je opět vyzařováno zpět do vesmíru. Skleníkové plyny propouští krátkovlnné záření, ale dlouhovlnné jen částečně. Dochází tedy díky nim k akumulaci tepla u Země – tzv. skleníkový efekt. V tento moment je nutné říci, že bez skleníkových plynů by život na Zemi nebyl možný v podobě, jak ho známe. Průměrná teplota Země by totiž v jejich absenci byla jen kolem -19 °C, namísto reálných +15 °C. Nárůst koncentrací skleníkových plynů ale způsobuje další oteplení, které už nemusí být žádoucí a vyvolává řadu změn.

Od začátku průmyslové revoluce kolem roku 1750 došlo k přibližně 45% nárůstu koncentrací CO₂ v atmosféře, z tehdejších 280 ppm na 415 ppm v roce 2019. Významným zdrojem CO₂ je spalování fosilních paliv.  CO₂ ale není zdaleka jediným skleníkovým plynem, dokonce jsou jiné plyny, které jsou výrazně účinnějšími plyny v kontextu vyvolávání globálního oteplování. Jednotka označovaná jako potenciál globálního oteplování (Global Warming Potential) závisí jak na účinnosti dané molekuly vyvolávat globální oteplování, tak na její životnosti v atmosféře. CO₂ má přidělenou hodnotu GWP 1. Výrazně vyšší hodnotu má například metan nebo dichlordifluormetan, známý také jako Freon 12, který prokazatelně poškozuje ozonovou vrstvu. Celkově se na skleníkovém efektu Země nejvíce podílí vodní pára, jelikož je v atmosféře zastoupena v nejvyšší koncentraci ze skleníkových plynů.

Znečišťující látka?

O CO₂ se hodně mluví v souvislosti právě s globálním oteplováním a panuje všeobecná snaha redukovat emise CO₂. Asi úplně nejčastěji se o redukci CO₂ mluví v kontextu automobilových emisí. Tato snaha je jistě velmi důležitá a dlouhodobě významná. Jedná se ale o znečišťující látku?

Znečišťující látka je obecně definována jako látka, která svou přítomností v ovzduší má nebo může mít škodlivé účinky na lidské zdraví nebo životní prostředí anebo obtěžuje zápachem. Pokud se ale zamyslíme nad fungováním CO₂ nic takového CO₂ nezpůsobuje – samozřejmě pokud se bavíme o koncentracích, ve kterých se běžně v atmosféře vyskytuje. Pokud bychom se dostali do prostředí s extrémně vysokou koncentrací CO₂, bylo by to pro lidský organismus samozřejmě fatální. Pro náš organismus ale nehraje příliš velkou roli, zda je koncentrace CO₂ například 410 ppm nebo 415 ppm (tedy 0,0410 nebo 0,0415 % v atmosféře). Takovýto rozdíl nijak neohrozí naše zdraví ani nijak neobtěžuje zápachem. Uvádí se, že určité negativní dopady můžou mít koncentrace CO₂ 0,1 % a vyšší, letální by byl kolem 5 %.

Právě z důvodu, že se úsek kvality ovzduší ČHMÚ zabývá monitoringem znečišťujících látek, což CO₂ není, nejsou jeho koncentrace monitorovány na stanicích imisního monitoringu, ani pro něj neexistuje platný imisní limit. Neznamená to však, že “nás” CO₂ vůbec nezajímá. V rámci úseku kvality ovzduší existuje i oddělení, které se CO₂ zabývá, ne však monitoringem jeho koncentrací v ovzduší, ale množstvím emisí CO₂ do ovzduší.

Velmi malé změny CO₂, které v atmosféře probíhají, tedy lidé přímo na sobě nijak nepociťují. V globálním měřítku však můžou mít tyto malé změny negativní dopady, které už na každého z nás vliv mít mohou a CO₂ tedy ovlivňuje v tomto směru nepřímo.

Monitoring CO₂

Monitoring CO₂v globálním kontextu je ideální provádět na velmi odlehlém místě, aby byla měření co nejsrovnatelnější a co nejméně ovlivněná blízkými zdroji. Nejznámějším místem měření CO₂ na Zemi je observatoř poblíž sopky Mauna Loa na Hawai. Koncentrace oxidu uhličitého se zde sledují již od roku 1958 a existuje tak více než 50letá ucelená časová řada globálních koncentrací CO₂ (o tom ale zase někdy jindy).

Souhrn

• je CO₂ znečišťující látkou? – není, jeho mírně vyšší či nižší koncentrace v ovzduší lidské zdraví nijak negativně neovlivňuje
• je žádoucí snaha o redukci emisí CO₂? – ano, v globálním kontextu jsou i malé změny v jeho koncentraci nežádoucí a nepřímo můžou ovlivňovat život na Zemi
• monitoruje ČHMÚ koncentrace CO₂? – ne, ČHMÚ se primárně zabývá monitoringem znečišťujících látek a látek majících v zákoně o ochranu ovzduší stanovený imisní limit. ČHMÚ se v kontextu CO₂ zabývá pouze reportingem množství jeho emisí.

Jáchym Brzezina

vedoucí oddělení kvality ovzduší

Rád si hraji s daty, tvořím webové aplikace a hledám cesty, jak věci někam posunout. Na ČHMÚ pracuji na pozici vedoucího oddělení kvality ovzduší, vytvořil jsem a spravuji tento blog, jsem administrátorem Facebook, Instagram a Twitter účtu ČHMÚ, jsem členem skupiny mobilní aplikace ČHMÚ a mám na starost anglickou větev našeho Facebook účtu. Podílím se na projektech napříč různými odděleními ČHMÚ a jsem project manager kontroly dat Evropské databáze emisí na čemž spolupracuji s Evropskou agenturou pro životní prostředí v Kodani.

Na ČHMÚ pracuji od roku 2014, práce mě moc baví a to nejen díky náplni, ale i skvělým kolegyním a kolegům.

Jsem také autorem nejpoužívanější šablony stránek pro uživatele meteostanic, používané ve více než 65 zemích ve více než 30 jazycích.