Zanieczyszczenia środowiska

Zanieczyszczenie środowiska
Zanieczyszczenie środowiska - stan środowiska wynikający z wprowadzania do powietrza, wody lub gruntu, substancji stałych, ciekłych lub gazowych lub energii w takich ilościach i takim składzie, że może to ujemnie wpływać na zdrowie człowieka, przyrodę ożywioną, klimat, glebę, wodę lub powodować inne niekorzystne zmiany np. korozję metali.
• Zanieczyszczenia pyłowe Pyły stanowią odrębną, zróżnicowaną pod względem działania na otoczenie, grupę zanieczyszczeń. Pył tworzą cząstki (ziarna) od 0,001 do 100 um, przy czym pył o wielkości ziaren 35-100 um opada na ziemię stosunkowo szybko, pył o ziarnach 0,1-3,5 um dłużej utrzymuje się w powietrzu, natomiast przy uziarnieniu poniżej 0,1 um elektryzuje się ujemnie, wskutek czego nie opada na ziemię. Biologiczne oddziaływanie pyłów na organizm człowieka uzależnione jest przede wszystkim od wielkości ziaren (najbardziej niebezpieczne dla człowieka są pyły o średnicy poniżej 5 um), od stężenia, składu chemicznego, charakteru działania, czyli wywołanych skutków, i sposobu przenikania do organizmu
• Zanieczyszczenia gazowe powietrza to w głównej mierze: związki siarki (SO2, SO3, H2S), związki azotu (NO, NO2, N2O, NH3), tlenki węgla (CO, CO2), węglowodory (CxHy, np. metan).
Wpływ zanieczyszczeń powietrza na zdrowie człowieka Określenie ujemnego wpływu zanieczyszczeń powietrza na organizm człowieka jest zagadnieniem bardzo złożonym, zależy bowiem od wielu czynników, jak: wiek, indywidualna odporność organizmu, warunki klimatyczne, stężenie i czas oddziaływania zanieczyszczeń. W celu oceny wpływu zanieczyszczonego powietrza na organizmy prowadzi się badania biologiczne ludzi, zwierząt, roślin oraz badania statystyczne dotyczące występowania chorób. W wyniku badań i obserwacji stwierdzono, że niektóre choroby lub dolegliwości ludzi mogą być związane z oddziaływaniem zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego.
Do schorzeń takich należą:
• choroby układu oddechowego: zapalenie błony śluzowej jamy nosowej, gardła, oskrzeli, nowotwory płuc
• zaburzenia centralnego układu nerwowego: bezsenność, bóle głowy, złe samopoczucie
• choroby oczu, zapalenie spojówek oka
• reakcje alergiczne ustroju
• zaburzenia w układzie krążenia, choroby serca
Źródła zanieczyszczeń
Zanieczyszczenia środowiska mogą być spowodowane przez źródła naturalne (np. wulkany) lub sztuczne (spowodowane działalnością człowieka), które następują w wyniku nie zamierzonej, ale systematycznej działalności człowieka, polegającej na ciągłej emisji czynników degradujących środowisko lub są następstwem awarii będącej przyczyną nagłego uwolnienia zanieczyszczeń.
Oceny stanu środowiska dokonuje się w odniesieniu do stanu naturalnego bez względu na to, czy jego zmiany są spowodowane przez substancje lub oddziaływania, dla których ustalono poziom stężeń dopuszczalnych.
Rodzaje zanieczyszczeń środowiska
Zanieczyszczenia środowiska dzielą się na:
• Zanieczyszczenie powietrza - występowanie w atmosferze różnych substancji w takiej koncentracji i przez tak długi czas, że prowadzi do szkodliwych konsekwencji dla zdrowia lub samopoczucia ludzi, dla organizmów żywych albo do uszkodzeń obiektów nieożywionych (np. przez korozję)
• Zanieczyszczenia wody - zmiany cech fizycznych, chemicznych i biologicznych, uniemożliwiające wykorzystanie wód do celów pitnych lub gospodarczych
• Zanieczyszczenia gleby - zmiana cech gleby uniemożliwiająca jej normalne użytkowanie
• Skażenia promieniotwórcze - to skażenie wody, gleby lub powietrza substancjami promieniotwórczymi, np. uranem powstałe przeważnie podczas awarii elektrowni jądrowej, wybuchu bomby atomowej, itp.
• Zanieczyszczenie hałasem - to zanieczyszczenie spowodowane dużą emisją hałasu przez urządzenia mechaniczne, np. samoloty, samochody, itp; jest typowe dla środowiska miejskiego
• Zanieczyszczenie krajobrazu - polega na zmniejszeniu wartości estetycznych otoczenia przez ingerencję człowieka, np. hałdy
• Zanieczyszczenie światłem - to emisja światła, która przeszkadza przeważnie w żerowaniu zwierzętom
Skutki zanieczyszczenia środowiska. Najpoważniejszymi dotychczas odczuwanymi przez nas skutkami zanieczyszczenia środowiska są:
• Efekt cieplarniany
• Dziura ozonowa
• Smog
• Kwaśne deszcze
Efekt cieplarniany jest spowodowany przez emisję do atmosfery dużych ilości tzw. gazów cieplarnianych, tj. dwutlenku węgla, ozonu oraz freonów. Następstwem efektu cieplarnianego jest podwyższenie się średniej temperatury na Ziemi. Skutkuje to topnieniem lodowców, przesuwaniem się stref klimatycznych na północ, wymieraniem gatunków, gwałtownymi zmianami pogody oraz częstszym występowaniem zjawisk ekstremalnych (huragany, gradobicia). Dziura ozonowa jest spowodowana głównie przez emisję freonów oraz tlenków azotu. Powłoka ozonu w górnych warstwach atmosfery (przy powierzchni ziemi ozon jest szkodliwy) chroni organizmy żywe przed szkodliwym promieniowaniem UV. Bez tej powłoki zaistnienie życia na Ziemi byłoby niemożliwe. Największy ubytek ozonu notowany jest nad Antarktydą. Skutkami ubytku ozonu są: częstsze poparzenia skóry, częstsze występowanie raka skóry, uszkodzenie wzroku oraz niższe plony (ponieważ promienioweanie UV uszkadza chlorofil. Smog jest spowodowany przez emisję głównie spalin i pyłów do atmosfery przez samochody oraz zakłady przemysłowe. Tworzy się przeważnie nad dużymi metropoliami. Smog może doprowadzić do lokalnego opadu kwaśnego deszczu. Skutki smogu to przeważnie niszczenie elewacji budynków, pomników itp., gorsze samopoczucie, niższy poziom zdrowia mieszkańców, alergia oraz astma. Miasta borykające się z problemem smogu to np.: Tokio, Ateny, Los Angeles, Londyn. Kwaśne deszcze są spowodowane przez emisję do atmosfery głównie tlenków siarki i tlenków azotu. W kontakcie z wodą tworzą silne kwasy: kwas siarkowy oraz kwas azotowy. Kwaśne deszcze występują głównie w rejonach silnie zurbanizowanych. Mają bardzo negatywny wpływ na środowisko powodując m.in. niszczenie budynków, niszczenie lasów (Karkonosze) oraz zakwaszanie gleby.
Zanieczyszczenia pyłowe .Pyły stanowią odrębną, zróżnicowaną pod względem działania na otoczenie, grupę zanieczyszczeń. Pył tworzą cząstki (ziarna) od 0,001 do 100 um, przy czym pył o wielkości ziaren 35-100 um opada na ziemię stosunkowo szybko, pył o ziarnach 0,1-3,5 um dłużej utrzymuje się w powietrzu, natomiast przy uziarnieniu poniżej 0,1 um elektryzuje się ujemnie, wskutek czego nie opada na ziemię. Biologiczne oddziaływanie pyłów na organizm człowieka uzależnione jest przede wszystkim od wielkości ziaren (najbardziej niebezpieczne dla człowieka są pyły o średnicy poniżej 5 um), od stężenia, składu chemicznego, charakteru działania, czyli wywołanych skutków, i sposobu przenikania do organizmu.
Zanieczyszczenia gazowe powietrza to w głównej mierze: związki siarki (SO2, SO3, H2S), związki azotu (NO, NO2, N2O, NH3), tlenki węgla (CO, CO2), węglowodory (CxHy, np. metan).
Związki siarki Zanieczyszczenie atmosfery powodują gazowe związki siarki SO2, SO3, H2S kwas siarkowy H2SO4 i siarczany różnych metali. Dwutlenek siarki Dwutlenek siarki - jest bezbarwnym, bardzo silnie toksycznym gazem o duszącym zapachu. Wolno rozprzestrzenia się w atmosferze ze względu na duży ciężar właściwy. Powstaje miedzy innymi w wyniku spalania zanieczyszczonych siarką paliw stałych i płynnych w silnikach spalinowych w elektrociepłowniach, elektrowniach cieplnych. Największy udział w emisji dwutlenku siarki ma przemysł paliwowo energetyczny. Opalana węglem elektrownia o mocy 1000 MW emituje do atmosfery w ciągu roku 140 000 ton siarki, głównie w postaci dwutlenku siarki. Dwutlenek siarki utrzymuje się w powietrzu przez 2-4 dni i w tym czasie może się przemieścić na bardzo duże odległości. W powietrzu dwutlenek siarki utlenia się do trójtlenku siarki, a ten z kolei łatwo reaguje z wodą (parą wodna zawarta w powietrzu), tworząc kwas siarkowy, jeden ze składników kwaśnych deszczy.Związki azotu W atmosferze występuje wiele związków azotu: tlenek azotu, dwutlenek azotu, podtlenek azotu, nadtlenek azotu, trójtlenek azotu, pięciotlenek azotu, amoniak, oraz kwasy azotawy i azotowy. Wiele z nich, głównie tlenki azotu, to naturalne składniki atmosfery tworzące się np. w wyniku wybuchu wulkanów. Głównymi źródłami dwutlenku azotu są transport drogowy i energetyka zawodowa oraz lokalne systemy grzewcze. W niewielkich ilościach nie są substancjami toksycznymi, jednak ich nadmiar - powstający podczas procesów produkcyjnych oraz w silnikach spalinowych - powoduje, że staja się one niebezpiecznymi zanieczyszczeniami atmosfery. W szczególności groźne są bezbarwny i bezwonny tlenek azotu oraz brunatny o duszącej woni dwutlenek azotu. Mogą się one kolejno ulatniać do pięciotlenku azotu, który w obecności pary wodnej tworzy kwas azotowy, jeden ze składników kwaśnych deszczy. Tlenki azotu są współodpowiedzialne za podwyższoną zawartość ozonu, jak i za smog fotochemiczny.Tlenek węgla Powstaje w wyniku niezupełnego spalania węgla lub jego związków. Głównym źródłem tego gazu są:
• Spalanie paliw w sektorze komunalnym i mieszkaniowym (np. paleniska domowe, kotłownie osiedlowe)
• Transport drogowy - spaliny z silników pojazdów mechanicznych, w szczególności benzynowych
• Spalanie odpadów komunalnych i rolniczych
Tlenek węgla jest gazem silnie toksycznym. Ze względu na mały ciężar właściwy (1,25 kg/m3, gęstość względna 0,97) łatwo rozprzestrzenia się w powietrzu atmosferycznym. Jest szczególnie niebezpieczny, ponieważ jest to gaz bez smaku, zapachu, barwy, a wiec zmysły ludzkie nie ostrzegają przed nim.Dwutlenek węgla Powstaje podczas wszelkich procesów spalania paliw stałych, ciekłych i gazowych, a także w procesie oddychania organizmów żywych. Dwutlenek węgla w atmosferze nie stanowi bezpośredniej groźby pod warunkiem, że nie nastąpi naruszenie równowagi biologicznej, spowodowane nadmierną jego emisją do atmosfery. Dwutlenek węgla - oprócz roli naturalnej izolacji termicznej - spełnia w przyrodzie również niezwykle ważną rolę jako materiał do budowy substancji organicznej roślin. Jest on podstawowym źródłem węgla pobieranego przez rośliny w procesie fotosyntezy.Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) są to związki chemiczne zbudowane z węgla i wodoru, zawierające w cząsteczce kilka pierścieni aromatycznych. Węglowodory pojawiają się powietrzu w wyniku parowania lub spalania paliw, głównie ropy naftowej i ropopochodnych. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne powstają także podczas palenia tytoniu. Jednym z bardziej niebezpiecznych węglowodorów jest 3,4-benzopiren, będący substancją rakotwórcza. Największy udział w wytwarzaniu benzo(s)pirenu (ok.82%) maja procesy spalania paliw w lokalnych i domowych systemach grzewczych. Obok WWA niebezpieczne są inne trucizny, takie jak dioksyny i furany. Głównym źródłem tych zanieczyszczeń są przestarzałe systemy grzewcze