Zanieczyszczenia środowiska i ich skutki

ZANIECZYSZCZENIE ŚRODOWISKA jest to stan wynikający z wprowadzenia do powietrza, wody lub gruntu albo nagromadzenia na powierzchni ziemi substancji stałych, ciekłych lub gazowych w takich ilościach lub w takim składzie, że może to ujemnie wpływać na zdrowie człowieka, przyrodę ożywioną, klimat, glebę, wodę lub powodować inne niekorzystne zmiany.

Źródła zanieczyszczeń:
• Naturalne, np. wulkany
• Antropogeniczne - sztuczne, będące wynikiem działalności człowieka; następują one w wyniku niezamierzonej, lecz systematycznej działalności człowieka, polegającej na ciągłej emisji czynników degradujących środowisko lub też są następstwem awarii będącej przyczyną nagłego uwolnienia zanieczyszczeń do: atmosfery, wód albo gruntu.

Według ekspertów UNESCO obecnie najgroźniejszymi czynnikami zanieczyszczającymi są: dwutlenek węgla— jedna z przyczyn efektu cieplarnianego, tlenek węgla, dwutlenek siarki i dwutlenek azotu (SO2 i NO2), powodujące zakwaszenie środowiska; fosfor wywołujący eutrofizację; rtęć i ołów ulegające bioakumulacji, ropa naftowa, DDT i inne pestycydy oraz promieniowanie.

ZANIECZYSZCZENIA WÓD
Degradacja jakości wód obejmuje zmiany ich cech fizyko-chemicznych i biologicznych przez wprowadzenie do nich ogromnych ilości substancji organicznych i nieorganicznych, energii, czy substancji promieniotwórczych. Uniemożliwia to wykorzystanie zasobów wodnych do różnych celów związanych z działalnością i egzystencją człowieka.
Zanieczyszczenia wód możemy podzielić ze względu na pochodzenie na naturalne (autochtoniczne) oraz antropogeniczne (alochtoniczne).

Czynniki wpływające na degradację wód można podzielić na:
- naturalne, (np. zasolenie, zanieczyszczenie humusem, związkami żelaza)
- sztuczne, pochodzące głównie z działalności człowieka (np. odpady)
- ze względu na stan skupienia na: lotne, ciekłe i stałe,
- środki chemizacji rolnictwa,
- odpady hodowlane - obornik, gnojowica

Skutki zanieczyszczeń wód
Uniwersytet Columbia, w USA przeprowadził w latach 2003-2004 szereg badań
i eksperymentów, w których stwierdzono i udowodniono, że zanieczyszczenie wód może wywołać wiele ujemnych skutków. Naukowcy wyróżnili główne z nich:

1. Odtlenianie wody, co wpływa na życie ryb i innych organizmów wodnych. Zarówno ścieki bytowo-gospodarcze, jak i przemysłowe zawierające zanieczyszczenia organiczne zużywają tlen rozpuszczony w wodzie do biochemicznego rozkładu tych substancji. Tlen jest także zużywany na pokrycie niezwłocznego chemicznego zapotrzebowania występującego w ściekach, które zawierają siarczki, siarczyny, siarczany, oraz inne substancje redukujące. W konsekwencji nadmierne zużycie tlenu przez ścieki może doprowadzić do całkowitego jego wyczerpania, co w efekcie powoduje powstanie warunków beztlenowych, a tym samym wymarcie organizmów tlenowych oraz zahamowanie tlenowego procesu samooczyszczania.

2. Fizyczne zanieczyszczenie zbiornika, polegające na niekorzystnych zmianach cech fizycznych wody, takich jak barwa, temperatura, zawartość ciał stałych czy przezroczystość.

3. Nieprzyjemny smak i zapach wody – mogą powstać na skutek odprowadzania ścieków produkcyjnych, np. fenoli z chemicznej przeróbki węgla, dwusiarczku węgla z fabryki celulozy.


4. Toksyczne i hamujące oddziaływanie ścieków bezpośrednie (przez działanie wprowadzanych wraz ze ściekami substancji toksycznych) i pośrednie (przez niekorzystną zmianę środowiska wodnego) które działa szkodliwie i hamująco na rozwój organizmów.

5. Bezpośrednie działanie trujące – występuje w przypadku, gdy ścieki zawierają substancje toksyczne w ilościach przekraczających tzw. granicę toksyczności. Najbardziej toksycznymi są związki owado- i chwastobójcze używane w rolnictwie (pestycydy). Również toksyczne są ścieki przemysłu metalowego, zwłaszcza z elektrochemicznej obróbki, zawierające związki metali ciężkich oraz cyjanki, a także przemysłu chemicznego.

6. Oddziaływanie pobudzające rozwój organizmów wodnych, które występuje wówczas, gdy ścieki zawierają nadmierne ilości składników nawozowych, takich jak azot, fosfor
i potas. W sprzyjających warunkach pojawiają się masowe zakwity glonów, co utrudnia wykorzystanie wody do celów wodociągowych oraz przyspiesza eutrofizację zbiorników wodnych.

ZANIECZYSZCZENIA GLEB
Zanieczyszczenia gleb i gruntów powodują substancje radioaktywne oraz mikroorganizmy występujące w ilościach przekraczających ich normalną, naturalną zawartość. Pochodzą m.in. ze stałych i ciekłych odpadów przemysłowych i komunalnych, gazów emitowanych
z zakładów, silników spalinowych oraz z substancji stosowanych w rolnictwie (nawozy sztuczne, środki ochrony roślin).
Do najważniejszych zanieczyszczeń gleby należą:
-zbyt intensywne nawożenie,
-ścieki i różnego rodzaju odpady niewłaściwie składowane,
-chemiczne środki owadobójcze, chwastobójcze i grzybobójcze
Do gleby dostają się także zanieczyszczenia z powietrza i wód śródlądowych. Część z nich opada na glebę jako kwaśne deszcze, inne w postaci suchego opadu. W efekcie następuje duże nasilenie procesu zakwaszania gleb. Prowadzi to do zwiększonego wymywania
z gleby składników pokarmowych, a w konsekwencji do jej wyjałowienia.

Skutki zanieczyszczeń gleb
Zanieczyszczenia mogą zmieniać właściwości fizyczne, chemiczne i mikrobiologiczne gleby. Powoduje to zmniejszenie jej urodzajności i skażenie żywności, zwłaszcza metalami ciężkimi. Właśnie na glebach kwaśnych metale ciężkie są łatwiej dostępne dla roślin i kumulują się w ich komórkach. Spożywanie takich roślin jest szkodliwe dla zwierząt, w tym też i dla człowieka.
Według badań Instytutu Weterynarii przy Akademii Rolniczej w Lublinie u wielu gatunków zwierząt, np. łosi, saren, zajęcy obserwuje się zwiększoną zawartość kadmu w wątrobie
i nerkach. W wypadku człowieka spożywanie roślin z zawartością metali ciężkich jest również szkodliwe dla zdrowia, a nawet dla życia.
Wymienione zagrożenia gleby mogą być przyczyną utraty środowiska życia dla wielu roślin i zwierząt, a w konsekwencji ich zagłady. Powodują także zaburzenia
w funkcjonowaniu ekosystemów, zakłócając równowagę biologiczną.
Mogą także powodować korozję fundamentów budynków i konstrukcji inżynierskich,
np. rurociągów.

ZANIECZYSZCZENIA POWIETRZA
Powietrze zanieczyszczają, wszystkie substancje gazowe, stale lub ciekłe, znajdujące się w powietrzu w ilościach większych niż ich średnia zawartość. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) definiuje powietrze zanieczyszczone jako takie, którego skład chemiczny może ujemnie wpłynąć na zdrowie człowieka, roślin i zwierząt, a także na inne elementy środowiska.
Wyróżniamy zanieczyszczenia
 gazowe
 pyłowe
Głównymi źródłami zanieczyszczeń są:
• przemysł energetyczny
• przemysł transportowy
• chemiczna konwersja paliw
• wydobycie i transport surowców,
• przemysł chemiczny
• przemysł rafineryjny
• przemysł metalurgiczny
• cementownie
• składowiska surowców i odpadów,
• motoryzacja

Wyróżnia się trzy główne typy emisji zanieczyszczeń do atmosfery:
 punktowe - są to głównie duże zakłady przemysłowe emitujące pyły, dwutlenek siarki, tlenek azotu, tlenek węgla, metale ciężkie.
 powierzchniowe (rozproszone) - są to paleniska domowe, lokalne kotłownie, niewielkie zakłady przemysłowe emitujące głównie pyły, dwutlenek siarki.
 liniowe - są to głównie zanieczyszczenia komunikacyjne odpowiedzialne za emisję
tlenków azotu, tlenków węgla, metali ciężkich (głównie ołów).
Skutki zanieczyszczeń powietrza
Pyłowe zanieczyszczenia powietrza powodują znaczny wzrost zachmurzenia nieba
i większą ilość dni mglistych i pochmurnych w ciągu roku. W wyniku tego następuje osłabienie dopływu promieni słonecznych, a zwłaszcza tak ważnych dla zdrowia ludzkiego promieni ultrafioletowych. Odbija się to negatywnie na stan zdrowia ludności zamieszkującej zadymiony obszar. Sprzyja to bowiem rozwojowi bakterii, zmniejsza odporność ludzi na zakażenie, przyczynia się do występowania chorób spowodowanych awitaminozą. Oddziaływanie pyłów na ludzi jest niebezpieczne i prowadzi często do uszkodzenia lub chorób oczu, podrażnienia naskórka, zapalenia górnych dróg oddechowych, pylicy płuc, nowotworów gardła, krtani i płuc, może być przyczyną astmy, chorób alergicznych, itp.
Gazowe zanieczyszczenia atmosferyczne są jeszcze większym zagrożeniem środowiska przyrodniczego niż różne pyły. Po pierwsze są one w większości silnie toksyczne, po drugie -bardzo trudne do opanowania. Spośród gazów emitowanych w przestrzeń pierwsze miejsce, co do ilości zajmuje dwutlenek węgla.
Zanieczyszczenia powietrza są wchłaniane przez ludzi głównie w trakcie oddychania. Przyczyniają się do powstawania schorzeń układu oddechowego (dychawica oskrzelowa, rozedma płuc, zapalenie oskrzeli), a także zaburzeń reprodukcji i alergii. W środowisku kulturowym człowieka zanieczyszczenia powietrza powodują korozję metali i materiałów budowlanych. Działają niekorzystnie również na świat roślinny, zaburzając procesy fotosyntezy, transpiracji i oddychania. Wtórnie skażają wody i gleby. W skali globalnej mają wpływ na zmiany klimatyczne.
Ponad to wyróżnia się 4 główne skutki zanieczyszczeń powietrza:
 Kwaśne deszcze- opady atmosferyczne który w kroplach zawiera kw. siarkowy, powstały w atmosferze zanieczyszczonej tlenkami siarki ze spalania zasiarczonego węgla. Przyczyniają się do zwiększenia śmiertelności niemowląt. Powodują osłabienia płuc. Są także przyczyną zakwaszania rzek i jezior, niszczenia flory
i fauny, degradacji gleby, niszczenia zabytków i architektury.
 Smog- zanieczyszczone powietrze zawierające duże stężenia pyłów i toksycznych gazów, których źródłem jest głównie motoryzacja i przemysł. Rozróżniamy
smogi:
-smog typu Los Angeles (smog fotochemiczny, utleniający), może wystąpić od lipca do października przy temperaturze 2435C, powoduje ograniczenie widoczności od 0,8 do 1,6 km (powietrze ma brązowawe zabarwienie). Głównymi zanieczyszczeniami są: tlenek węgla, tlenki azotu, węglowodory aromatyczne
i nienasycone, ozon, pyły przemysłowe. Dla wytworzenia się smogu tego typu konieczne jest silne nasłonecznienie powietrza.
-smog typu londyńskiego (kwaśny, "siarkawy"), może wystąpić w zimie przy temperaturze -3-5C, powoduje ograniczenie widoczności nawet do kilkudziesięciu metrów. Głównymi zanieczyszczeniami powietrza są: dwutlenek siarki, dwutlenek węgla, pyły. Smog powoduje duszność, łzawienie, zaburzenie pracy układu krążenia, podrażnienie skóry. W 1952r w Londynie za przyczyną smogu w ciągu 6 dni zmarło 4000 osób. Wywiera również silne działanie korozyjne na środowisko.
 Dziura ozonowa- spadek zawartości ozonu w stratosferze głównie w obszarze biegunów. W 1971 roku prof. Sherwood Roland i dr Mario Molin, dwaj chemicy, wysunęli hipotezę o zgubnym dla warstwy ozonowej wpływie freonów. Dalsze badania potwierdziły swymi jednak wynikami, że Rowland i Molin mieli rację. W 1976 roku hipoteza stała się teorią i freony znalazły się na liście związków szkodliwych dla środowiska.Problem dziury ozonowej zaczął istnieć w latach osiemdziesiątych XX wieku. W roku 1982 w brytyjskiej stacji naukowej "Halley Bay" na Antarktydzie zespół dr.Joe Formana odkrył, że zanikła spora część pokrywy ozonowej nad biegunem. Równolegle prowadzono pomiary przez satelitarną stację meteorologiczną NASA, które to badania nie wykazały podobnego stanu ozonosfery. Później okazało się, że komputery, ponieważ nie przewidziano podobnej sytuacji w oprogramowaniu, odrzuciły możliwość tak znacznego zaniku ozonu. W roku 1987 ilość ozony nad biegunem była o 50% mniejsza niż przed odkryciem dziury.
 Efekt cieplarniany- wzrost temperatury planety spowodowany zwiększoną koncentracją dwutlenku węgla lub innych gazów cieplarnianych. Raport Międzynarodowego Zespołu do Zmian Klimatycznych (1995) jest pesymistyczny. Przewiduje, że w następnym stuleciu poziom wód morskich może wzrosnąć w wyniku topnienia lodów o ok. 1 m, zalewając większość delt rzecznych, wysp na atlantyckim wybrzeżu USA, część Chin, wyspy na Oceanie Indyjskim i Spokojnym. Zimy będą cieplejsze, a lata niebezpiecznie dla życia upalne. Zaostrzą się susze, opady deszczu będą prowadziły do nieustających powodzi.