Pozůstalí z rodiny fosfátů

16. 9. 2014
Minut čtení: 4

Aktualizováno: před 4 dny

Fosfátům se v minulosti dostalo velké pozornosti – a je to dobře. Všichni tak nějak víme, že „jsou špatné, nebezpečné“, ale málokdo už ví proč vlastně. Jak to tedy s fosfáty opravdu je? Proč jsou v tolika zemích regulované nebo zakázané? A co to vlastně fosfáty jsou? Začít musíme u fosforu.

Fosfor: prvek, bez kterého bychom nebyli

Fosfor je nekovový chemický prvek, nezbytný pro existenci života. Je součástí DNA, RNA, buněčných membrán i kostí. Čeští obrozenci mu chtěli říkat „kostík“, ale název se – naštěstí – neujal.

Bez fosforu by neexistoval život, jak ho známe, nefungoval by metabolismus, nebyla by zemědělská produkce v současném rozsahu.

Problém tedy není fosfor, ale jak s ním zacházíme.

Fosfát (fosforečnan) – chemie v kostce

Fosfát (správně fosforečnan) je sůl kyseliny fosforečné, která vznikne odštěpením všech tří kyselých vodíků. Fosfáty tvoří zásadní skupinu látek v biochemii i průmyslu.

Používají se:

v hnojivech,
v potravinářství (stabilizátory, kypřidla),
v detergentech,
v metalurgii,
ve farmacii.

A právě jejich masové a špatně regulované použití je kámen úrazu.

Odhady globálních zásob fosforu se dlouhodobě pohybují kolem 65–70 miliard tun fosfátových hornin (v přepočtu na surovinu). Reálně využitelný fosfor je ale jen jejich část.

Ročně se vytěží cca 200–230 milionů tun fosfátových hornin
Z toho se získá zhruba 20–22 milionů tun elementárního fosforu
Při současné spotřebě se výdrž zásob odhaduje na 80–130 let

Ta čísla mají takový rozptyl, protože:

nemámě ponětí, jak se změní spotřeba,
nevíme, kolik ložisek je ekonomicky těžitelných,
nevíme, zda se podaří fosfor efektivně recyklovat.

Nedostatek hnojiv na bázi fosforu může znamenat kolaps našeho tzv. intenzivního zemědělství

Geopolitický problém fosforu

Zhruba 85–90 % světových zásob fosfátů se nachází v několika málo zemích:

Maroko (a Západní Sahara) – zdaleka největší zásoby na světě
Čína
Alžírsko
Jordánsko
Sýrie
Rusko
Jižní Afrika

Evropa je na fosforu prakticky plně závislá na dovozu. To z fosforu dělá strategickou surovinu, potencionální zdroj konfliktů a materiál, na jehož dostupnost se z geopolitického pohledu nelze spolehnout. EU proto podporuje recyklaci fosforu z čistíren odpadních vod (v Německu už povinnost), financuje projekty projekty na výrobu hnojiv ze struvitu a připravuje legislativu, která bude mít za úkol podpořit návrat fosforu zpět do oběhu.

Fosfor = hnojiva = potraviny

Naprostá většina vytěženého fosforu končí v průmyslových hnojivech. Bez nich by současné intenzivní zemědělství nefungovalo.

bez fosforu by klesly výnosy,
zdražily by potraviny,
změnila by se struktura produkce.

Ale na druhou stranu:

značná část fosforu dnes končí v půdě, odkud ho rostliny nevyužijí,
obrovské množství se ztrácí splachy do vod,
fosfor se prakticky nerecykluje.

Hovořit o „nedostatku potravin“ je tedy zjednodušení. Reálně by byl ohrožen hlavně současný model intenzivního, chemicky závislého zemědělství. Jíst by bylo co.

Alternativní zdroje fosforu v odpadech

Fosfor nemizí. Jen ho neumíme vracet do oběhu. V principu je možné ho získávat z:

odpadní vody (moč, fekálie),
kejda a chlévská mrva,
kaly z čistíren odpadních vod.

Moderní technologie (např. strupovitý fosforečnan hořečnatý – struvit) umožňují fosfor z odpadních vod získávat. Problémem není chemie, ale nutnost vysokých investic, legislativa a setrvačnost systému neschopného zásadní systémové změny.

Detergenty bez fosfátů?

Fosfáty se do pracích prášků dostaly z dobrého důvodu:

změkčovaly vodu,
zvyšovaly účinnost praní,
bránily opětovnému usazování špíny.

Ale na druhou stranu:

fosfáty obsahují fosfor,
čističky odpadních vod ho nedokázaly zachytit,
fosfor končil ve vodních tocích.

Výsledkem byla eutrofizace – přemnožení řas a sinic.

Sinice způsobují změny ekosystému. Do vody se dostává méně vzduchu i světla, tedy základních elementů pro existenci života. Mnohé rostliny a živočichové (například pstruzi) nejsou schopni v takto znečištěné vodě žít. Naopak relativně netečné jsou ryby kaprovité. Díky sinicím se tak pozvolna může měnit složení obyvatelstva vodních toků. Kam to povede, je otázka, na kterou nelze odpovědět. Je více než zjevné, že s fosfáty se můžeme setkat i v potravinách.

V ČR platí zákaz fosfátů v pracích prostředcích od roku 2006, u myček nádobí byla regulace pozvolnější (technické důvody).

Co je to eutrofizace

Znamená to, že voda má prostě „moc živin“. Přebytek fosforu ve vodě vede k:

masivnímu růstu sinic,
úbytku kyslíku,
změně druhového složení ekosystémů.

Důsledky:

mizí citlivé druhy (např. pstruzi),
přežívají tolerantní (kaprovité ryby),
zhoršuje se kvalita pitné vody,
klesá rekreační hodnota vodních ploch.

Vodní květ není jen „nepohodlí pro koupající“. Je to závažná porucha celého ekosystému.

Přibližně 40–50 % fosforu ve vodních tocích ČR pochází ze zemědělství (plošné zdroje).

Zhruba 30–40 % tvoří komunální odpadní vody.
Česká republika dlouhodobě eviduje eutrofizaci zejména u přehrad:
- Brněnská přehrada,
- Orlík,
- Slapy,
- Vranov.
U některých nádrží jsou pravidelně zaznamenávány koncentrace celkového fosforu nad 0,05 mg/l, což je hranice, kdy už dochází k masivnímu růstu řas a sinic.
Náklady na řešení eutrofizace (chemická srážedla, provzdušňování, odbahňování) jdou ročně do desítek až stovek milionů korun.