(©) Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí Od ekologie k environmentalistice •C evropský Hi 1 sociální OP Vzdělávání MLÁDEŽE A TĚLOVÝCHOVY pro konkurenceschopnost fond v ČR EVROPSKÁ UNIE INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Inovace a rozšíření výuky zaměřené na problematiku životního prostředí na PřF MU (CZ.1.07/2.2.00/15.0213) spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Ekologie x environmentalistika Ekologie • o vztazích organizmů a prostředí, ve kterém žijí, a organizmů k sobě navzájem • nehodnotící, výhradně popisná věda Environmentalistika • o vztahu člověka k ŽP • popisná + normativní složka • hodnotící stanoviska, co je dobré a co špatné Environmentalizmus - environmentálni aktivizmus • společenské hnutí s cílem prosazovat poznatky a závěry environmentalistiky ve společnosti I Ce ntrum pro výzkum toxických látek vprostredí Od ekologie k environmentalistice • výchozí bod environmentalistiky: uvědomění si problematického vztahu člověka a (jeho) životního prostředí Počátek moderní environmentalistiky a environmentalizmu • Ráchel Carsonová - Silent spring (1962) • DDT - dichlordifenyl trichloretan - insekticid • křehnutí skořápek vajíček dravců s DDT = pokles populace / _ o—o—o \ o o DDT < IMH L nic dt i I >n: íiKrtiůř of 10 million, linte s DDT in flah-ealing birds 25 p p m DDT in Urge fish DDT in small fish 0,5 r>pui DDT in ZůůpLirtktiHn 0,04 ppm DDT In water 0,000003 pprti Problematika DDT Thŕ IT*Ji ľl|.kn-|4|iiiq*||rU IV OUT hjir Ihtr rnli/ľcL lliannc I'M'*, riluii-lilf M'H-nittr lr*U It**** *ltartm v.Kru |«r^*r«t% u*r4l. IHIľ kill- ^ I M - 1 l>l .U.tFIII m*." I--' 1 I- -l. «11.1 J. IV muflll [>rt«ttk>« ItllT Mttti U* im u in «11 turwUnl ŕuf at* ■ml ■« im» ■Mir .if IIm" r,.nnlt»'« l-rp^l |i|KwJ*>rr«. tif llu- jniuriltS HMtihlilŕ. 1<«U«. rtmoar <*h i»pjh» Mwfoff* honili) **ÍH* ihřiwich ll*r MIhiI- hi U . . . jmi 1>I>1 "rtl» «*v í»f l'rlllf illniillll i'^IHH-nl "llľll |prffrli| ■Hill^llk.f^iii tmnír. ftooD roi umri — IWďf «|-|4.-. J"H K* InHH llltf Bf* . . il( !■ i ■ i- ■ I ■ . I. i i i tllJ'ť ibwi■ ml n*«íl nmJr; ■ Uw ■■ - ■ - h .ml-- N. i ■!- i I |«« uj- !•• X |—414*1- rillt H*j ■ H F Dl IM MŮWJ" — ■ ■■ I: ■ TNf 11- BMriVc IiféIiLmi. «.4r .,,ni<ŕ»1«tilr ki^ir* MMlTlI t imr ľ í ii |I' I* t ii. |l-x, thn HUL ľ.n.rtrr» |h.» M«irfe (Sr Uifl 'iní* lľ. - tl •l'f If- f ..... I . .i . ...h iiiit —.,; \KILLIN^g. SALT f 1 «-«-•' Wrikr *« «ta^-.<" • Irira • She longed for c 5tor Trek-typi state-of-the-art diagnostic tool, a few computer Weebs, would Id cause of her newly discoverec baffling skin lesions and oss>i treatment with no Side e Association between maternal serum concentration of the DDT DDE and preterm and small-for-gestational-age babies at The Lancet v.358, n.9276 14jul01 metabolite birth DDT - používat či nepoužívat ??? Pro • nejúčinnější zabíječ komárů (malárie a další nemoci) - Indie 1951 - 75 mil lidí malárii, 1961 - 50 tis lidí malárii díky DDT - problém hladu —> Zelená revoluce - dlouhodobě neudržitelný typ zemědělství • desetitisíce zachráněných vojáků během WW2 DDT - používat či nepoužívat ??? Pro • nejúčinnější zabíječ komárů (malárie a další nemoci) - Indie 1951 - 75 mil lidí malárii, 1961 - 50 tis lidí malárii díky DDT - problém hladu —> Zelená revoluce - dlouhodobě neudržitelný typ zemědělství • desetitisíce zachráněných vojáků během WW2 Proti • perzistentní a bioakumulativní —> toxický nejen pro hmyz ^^^H • potenciální lidský karcinogén (skupina 2B dle IARC) • nepříznivý vliv na lidskou reprodukci, neurovývojové poruchy, atd. S^F*S\ I Centrum pro výikum (g^j) toxických Látek ^^t^/ vprostredí DDT - používat či nepoužívat ??? Pro • nejúčinnější zabíječ komárů (malárie a další nemoci) - Indie 1951 - 75 mil lidí malárii, 1961 - 50 tis lidí malárii díky DDT - problém hladu —> Zelená revoluce - dlouhodobě neudržitelný typ zemědělství • desetitisíce zachráněných vojáků během WW2 Proti • perzistentní a bioakumulativní —> toxický nejen pro hmyz • potenciální lidský karcinogén (skupina 2B dle IARC) • nepříznivý vliv na lidskou reprodukci, neurovývojové poruchy, atd Současná situace • Zakázáno používat (Stockholm Conv. on POPs, 2004) s výjimkou ochrany před přenašeči nemocí Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí Environmentálni problémy - jen dnes ? 7000 BC-1800 BC M e so pota m i a/S úmer Saiinization and waterlogging of Sumer's agroecosystem Around 7000 BCr people in this region {now, largely, Iraq) began to modify the natural environment. Lacking adequate rainfall, land had to be irrigated for cultivation, and the demand for food increased as the population grew. The irrigated land became salinized and waterlogged. Records noting "the earth turned white" with salt date back to 2000 BC. By 1800 BC, the agricultural system—the foundation of Sumerian civilization—collapsed. 2500 BC-900 Mayan Empire Soil erosion, loss of agroecosystem viability, and water siitation in Central America Mayans lived in what are now parts of Mexico, Guatemala, Belize, and Honduras. The agriculture techniques they used were creative and intensive— clearing hillsides of jungle, terracing fields to contain soil erosion, draining swamps by digging ditches and using the soil from the ditches to form raised fields, Eventually too much was demanded of this system, Soil erosion reduced crop yields, and higher levels of silt in rivers damaged the raised fields. Decreased food production and competition for the remaining resources may have led to that civilization's demise. 50BC-450 Roman Empire Desertification and loss of agroecosystem viability in North Africa The challenge of providing food for the population of Rome and its large standing armies plagued the empire. The North African provinces, once highly productive granaries, gradually became degraded as Roman demands for grain pushed cultivation onto marginal lands, prone to erosion. Scrub vegetation spread and some intensively cultivated areas became desertified. The irrigation systems the Romans used depended on watersheds that have since been deforested, and now yield less runoff, reducing the chance of restoring productivity. Centrum pro výikum (g^j) toxických látek ^ÄÉ^Í/ vprostredí Environmentálni problémy - jen dnes ? 1400-1600 Canary Islands Human and natural resource exploitation, degradation and extinctions in many regions I Originally from North Africa, the Guanches were a people who inhabited the Canary Islands for more than 1,000 years before the Spanish arrived in the 1400s.The Spanish enslaved the Guanches, cleared the forests, and built sugar cane plantations. By 1600 the Guanches were dead, victims of Eurasian diseases and plantation conditions. As in the Canary Islands, regions in the Amerfcas, Afrfca, and Asia where people were forced to grow and export cash crops such as sugar, tobacco, cotton, rubber, bananas, or palm oil, continue to suffer from deforestation, soil damage, biodiversity losses, and economic dependency instituted during colonization. 1800 North America Conversion, loss of habitat, and unrestrained killing of wildlife in North A merica As land was cleared for settlement and cultivation around the worldj animal habitats of almost every kind were reduced; animals were kuied for food, hides, or recreation as commerce spread. In North America, herds of bison, totaling perhaps as many as 50 million, were hunted to near extinction by the end of the 19th century. Aquatic as well as terrestrial spec ies became targets of exploitation and extinction. In the 19th century, whales were killed in large numbers to support industrializing economies in need of whale oil in great quantity, mainly for lighting and lubricants On the northwest coast of North America, whale populations were on the verge of extinction by the 20th century. 1900 ■■. i United States and Canada Soil erosion and loss of biodiversity in the United States and Canada The Great Plains of the United States and Canada were ploughed in the late 19th and early 20th centuries and planted with new forms of drought-resistant wheat Once the protective original grass cover was destroyed, drought in the 1930s enabled high, persistent wind storms to blow away much of the dry soil, Soil conservation methods were subsequently introduced such that when wind erosion again affected the area in the 1950s and in the 1970s, the consequences vvere less severe. Centrum pro výikum (g^j) toxických látek ^ÄÉ^Í/ vprostredí THOMAS HOMER-DIXON Poučení z problému v minulosti? • může nás potkat stejný osud jako říši Římskou? THE UPSIDE CATASTROPHE, CREATIVITY, AHD THE RfflEINfiL Of DJIIIIISATIOH En v. důvody zániku Západořímské říše • vzrůstající blahobyt tehdejších obyvatel (ne otroků) • odlesňování, nadměrné spásání, nadvyužívání vody zasolování půd • růst populace měst - díky rostoucím daním se drobní rolníci stěhují do měst • důsledky - nemoci, nedostatek jídla a vody —> oslabování společnosti Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí Poučení z problému v minulosti? • může nás potkat stejný osud jako říši Římskou? THOMAS HOMER-DIXON THE UPSIDE CATASTROPHE, CREATIVITY, AHD THE BfflEINfiL Of DJIIIIISATIOH En v. důvody zániku Západořímské říše • vzrůstající blahobyt tehdejších obyvatel (ne otroků) • odlesňování, nadměrné spásání, nadvyužívání vody zasolování půd • růst populace měst - díky rostoucím daním se drobní rolníci stěhují do měst • důsledky - nemoci, nedostatek jídla a vody —> oslabování společnosti Klesání pozitivní E bilance EROEI - Energy Return On Energy Invested • stále rostoucí E náročnost udržení samotné říše Dnes? v • zemědělství, • těžby nerostných surovin, • styl západního života obecně? Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí EROI - USA Ratio of Energy Returned on Energy Invested - USA Hydro Coal World oil production Oil imports 1990 Oil and gas 1970 Oil production Wind Oil imports 2005 Oil and gas 2005 Oil imports 2007 Nuclear Natural gas 2005 Oil discoveries Photovoltaic Shale oil Etha uol s uga rca lie Bitumen tar sands Solar flat plate Solar collector Ethanol com Biodi I t-r 20 40 SO 30 5oum>: Murphy & Hall (20 JO) Atiti NV Acad 5ci 1185:102- I IB 100 Poučení z problémů v minulosti? může nás potkat stejný osud jako říši Římskou? rok 100 n.l. -1,6 milionu obyvatel 400 - 450 strmý pokles na 80 tisíc ob. 1347- 17 tisíc obyv. 4000000 3500000 3000000 2500000 2000000 1500000 1000000 500000 0 Population of Rome /v / y L. , > -500 500 1000 1500 2000 • Populace města rapidně klesala, mezinárodní obchod slábnul, loupeže a pirátství rostly, budování monumentálních staveb a infrastruktury se zastavilo a prakticky všechny instituce (vláda, armáda...) obrovsky zjednodušily svou činnost a organizaci Centrum pro výikum (g^j) toxických Látek ^^t^/ vprostredí Problém komplexních společností • společnosti se stávají stále komplexnějšími a rigidnějšími, aby dokázaly zvládat následující stresy, které v nich rostou: •Populační stres - z rozdílného populačního růstu mezi chudými a bohatými společnostmi a ze stále rychlejšího růstu megalopolis v chudých zemích THOMAS HOMER-DIXON THE UPSIDE CATASTROPHE, CREATIVITY, AHD THE RfflEINfiL Of CWIÍISMIOH •Energetický stres - např. ze zvyšující se vzácnosti fosilních paliv a energetické náročnosti jejich získávání. •Environmentálni stres - ze zhoršujícího se stavu životního prostředí. •Klimatický stres - ze změn probíhajících v atmosféře. •Ekonomický stres - z nestabilit v globálním ekonomickém systému a stále se rozevírajícími nůžkami příjmu chudých a bohatých lidí. Centrum pro výzkum (g^j) toxických látek ^^t^/ vprostredí Charakteristiky společností na hranici úpadku „Kolaps je nutně ze své povahy něco zásadně nechtěného, co se projeví jako náhlá a zásadní změna struktury dané entity Kořeny kolapsu lze obvykle vysledovat v době mnohem dřívější. (...)" • Kolapsy jsou obecně nepředpověditelné a tedy neočekávatelné. • V době těsně před kolapsem dojde k náhlému poklesu výnosů v ekonom, smyslu. • Během kolapsu dochází k decentralizaci, despecializaci, poklesu míry organizovanosti a sociální nivelaci společnosti. • Civilizace obvykle dospívají do kritického stavu díky své vnitřní dynamice, ale na iniciaci (spuštění) vlastního kolapsu se často podílí vnější impulz. ^^^^^^^^ • Proces kolapsu není lineární, evoluční, vše se děje skokově. • Během procesu kolapsu může také dojít k zásadní ztrátě I KOtAPSAMGENERA< , . 'ii n CESTY CIVILIZACÍ A KULTUR ci proměně etnicity na danem uzemi, vymizeni duchovního substrátu, propadu vzdělanosti apod. • To, že nastává kolaps, si lidé obvykle uvědomí až v jeho konečné fázi, kdy je na všechno zpravidla pozdě. I Ce ntrum pro výzkum toxických látek vprostredí a 1.1.....■■ ■ ■' komplexních ■:«...■.• ■ i. ■■■■ i Vývoj ukazatelů blahobytu • Průměrná teplota povrchu Severní polokoule • Populace • Koncentrace C02 • HDP • Ztráta tropických pralesů • Spotřeba vody • Vymírání druhů • Spotřeba papíru • Motorová vozidla • Vyčerpaná loviště • Zahraniční investice • Úbytek ozónu Níith* w i řmíípl tľŕ average surface temperature Populaiion tiUľ lďií o1 irapicaf idinloresi and wúíílantf 1750 (©) 1800 Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí / Paper consumpiion Spriies řxlincliorii /fbheriís eiplnited Oione depletion 1850 1900 1950 Vývoj ukazatelů blahobytu x K Northern hrmiiplme average akta trrnperalute Population CO, t * / \ \ / ✓ in ecolagical f 001 \\ \ print — 1 1900 2Í 50 2100 Scénář 2 - se změnou vývoje směrem k udržitelné společnosti State of the World „ ......""..... Resources ■«....... "**., Industrial output Food PopulationJ$ ___^ Pollution _ t*"**^ - 1900 Human Welfare and Footprint 2100 Human welfare index Human ccolog :al footprint 1900 20D0 21 Dfl Charakteristiky „pre-kolapsové" společnosti 1) Selhávání při předvídání závažných problémů 2) Selhávání při zaznamenání nových problémů 3) Selhávání při řešení nových problémů 4) Selhávání použitých způsobů řešení problémů AMERICA: A BRIEF PARABLE the "unsinkable" Titanic Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí LOOK OUT! WE'RE HE APE ŕ RIOrtT FOR THAT Cliff. ST***** IT'S RIGttT THERE A HEAP Of US.' FOR (WD S SAKÉ, STOP THE- CAR! _ RELAX.' I've GOT A /MAP—AND THERE'S Mo CLIFF'. YOU DICHT REAL-L Y HAVE A WAP, ME) YOU? THIS IS ALL foVR FAULT. YOU WANTED US TO FAIL. Vystopování charakteristik úpadkové společnosti • příklad - polychlorované bifenyly (PCBs) I. Počátek používání ve 30. letech Cly • „bezpečné" chladivo a izolant transformátorů, kondenzátoru, ideální plasticizér (PVC) • rozmach elektrického průmyslu • 1959 zahájení výroby PCBs v ČR • téměř žádné informace o rizicích v budoucnu. Akutní toxicita - málo informací, chronické testy žádné, riziko perzistence a bioobohacování neznámé x obrovský potenciál při využití v průmyslu —► Selhání při předvídání závažných problémů Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí Vystopování charakteristik úpadkové společnosti I ■ příklad - polychlorované bifenyly (PCBs) &ia artha ortlio msta I. Počátek používání ve 30. letech CIXJ* 1. „„J L. Cly • „bezpečné" chladivo a izolant transformátorů, kondenzátoru, ideální plasticizér (PVC) • rozmach elektrického průmyslu • 1959 zahájení výroby PCBs v ČR • téměř žádné informace o rizicích v budoucnu. Akutní toxicita - málo informací, chronické testy žádné, riziko perzistence a bioobohacování neznámé x obrovský potenciál při využití v průmyslu —> Selhání při předvídání závažných problémů i II. 1936 info o toxicitě - profesionální intoxikace PCBs nň^ • nastaveny limitní hodnoty na pracovištích • 1966 - PCBs globální kontaminant ekosystému, • 1968 - Yu-sho, Japonsko - kontaminovaný rýžový olej, >1000 otráveno • 1979 - Yu-Cheng, Tchaj-Wan, >2000 otráveno • do roku 1973 žádné oficiální kroky k zastavení produkce PCBs • kterému zjištění toxicity je již nutno věnovat odpovídající pozornost, kde je hranice a kdo ji určí? —> Selhání při zaznamenání nových problémů Centrum pro výzkum (g^j) toxických látek ^^t^/ v prostředí Vystopování charakteristik úpadkové společnosti II III. 1973 - navrženo omezit použití PCBs na nejmenší nutnou míru • 1978 používání PCBs omezeno na uzavřené systémy • v ČR produkce PCBs vrcholí • 1987 zákaz nových aplikací PCBs ve 24 zemích OECD • 2001 - Stockholmská úmluva - zakázání výroby a nových aplikací PCBs likvidace uzavřených systémů s PCBs do r. 2025 • zdlouhavé řešení problému, kdy stále narůstá kontaminace ŽP • socioekonomické aspekty zákazu —> Selhávání při řešení nových problémů Centrum pro výzkum (g^j) toxických látek ^^t^/ vprostredí Vystopování charakteristik úpadkové společnosti II II. 1973 - navrženo omezit použití PCBs na nejmenší nutnou míru 1978 používání PCBs omezeno na uzavřené systémy v ČR produkce PCBs vrcholí 1987 zákaz nových aplikací PCBs ve 24 zemích OECD 2001 - Stockholmská úmluva - zakázání výroby a nových aplikací PCBs likvidace uzavřených systémů s PCBs do r. 2025 zdlouhavé řešení problému, kdy stále narůstá kontaminace ŽP socioekonomické aspekty zákazu -> Selhávání při řešení nových problémů IV. řešení - nahrazení PCBs jinými látkami • dosavadní poznatky - tyto látky představují pro ekosystémy podobné riziko, jako PCBs, ale (eko)toxikologické vlastnosti ještě nejsou dostatečně zjištěny • náhrady PCBs - málo ekotox. informací, chronické efekty neznámé • relativně nové látky, jsou však produkovány v obrovských kvantech —> Selhávání použitých způsobů řešení problémů Centrum pro výzkum (g^j) toxických látek ^^t^/ vprostredí Riziko x přínosy používání chemikálií riziko používání tox. látek - často podhodnocené x přínosy pro společnost - často nadhodnocené • navrhované řešení? správná legislativa a management látek Centrum pro výzkum (g^j) toxických látek ^^t^/ vprostredí Riziko x přínosy používání chemikálií riziko používání tox. látek - často podhodnocené x přínosy pro společnost - často nadhodnocené • navrhované řešení? správná legislativa a management látek REACH (Registration, Evaluation and Authorization of Chemicals) • nařízení EU č. 1907/2006 cíl: ochránit lidské zdraví a ŽP před nežádoucími účinky chemikáli jak? - lepší a včasná identifikace fyz-chem a eko/tox. vlastností + další právní normy v legislativě životního prostředí Je toto řešení dostatečné? Centrum pro výzkum (g^j) toxických látek ^^t^/ vprostredí Riziko x přínosy používání chemikálií riziko používání tox. látek - často podhodnocené x přínosy pro společnost - často nadhodnocené • navrhované řešení? správná legislativa a management látek REACH (Registration, Evaluation and Authorization of Chemicals) • nařízení EU č. 1907/2006 ^^^H cíl: ochránit lidské zdraví a ŽP před nežádoucími účinky chemikálií jak? - lepší a včasná identifikace fyz-chem a eko/tox. vlastností + další právní normy v legislativě životního prostředí Je toto řešení dostatečné? • není možno otestovat všechny směsi —> často jiná toxicita • není možno podchytit všechny mechanizmy toxicity • navíc vzrůstá produkce chemikálií i závislost společnosti na nich Navrhované řešení (samo o sobě) nepovede k vyřešení problému ! I Ce ntrum pro výzkum toxických látek vprostredí Epidemie neurovyvojovych poruch • neurovývojové poruchy - učení, chování, smysl, vnímání, mozk. obrna • 3 % poruch - přímo vlivem toxikantů v ŽP (environmentálni vliv) • 25 % poruch - environmentálni vlivy + dědičné předpoklady • Olovo, PCBs, metylrtuť, toluen, arzen - prokázané + další podezřelé... ^ n>80 000 Ekonomika xŽP • vyřeší vše volný trh ??? NE ^^n. • současný typ ekonomiky nereflektuje skutečnou cenu výrobku/služby (problém externalit) • orientace na ekonomický růst neudržitelná ^ • pro-růstová ekonomika env. situaci zhoršuje ^^F""V\ C&ntrum pro výzkum [f toxických látek ^^■^aZ vprostredí Ekonomika x ŽP • vyřeší vše volný trh ??? NE ^^n. • současný typ ekonomiky nereflektuje skutečnou cenu výrobku/služby (problém externalit) • orientace na ekonomický růst neudržitelná! ^ • pro-růstová ekonomika env. situaci zhoršuje Změny vzorců lidského chování - hodnoty • cíl: umožnit všem lidem naplnění jejich životních potřeb —► dosažení trvale udržitelné společnosti nutné změnit „západní" styl života -> konzumní společnost (úzký vztah k ekonomice) Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí / suggest that we are thieves in a way. If I take anythink that I do not need for my own immediate use and keep it I thieve it from somebody else. I venture to suggest that it is the fundamental law of Nature, without exception, that Nature produces enough for our wants from day to day, and if only everybody took enough for himself and nothing more, there would be no pauperism in this world, there would be no more dying for starvation in this world. But so long as we have got this inequality, so long we are thieving." M. K. Gandhi Thieves - zloději (©) Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí Venture - spekulovat Pauperism - chudoba Starvation - hladovění