Zanieczyszczenie powietrza

Ropa naftowa, spaliny samochodowe, śmieci i wiele innych odpadów są czynnikami zanieczyszczającymi środowiska. Wywierają one negatywny wpływ na stan zdrowia człowieka oraz szkodliwe dla zwierząt i roślin. Człowiek zatruwa swoje otoczenie rozmaitymi chemicznymi odpadami z fabryk i elektrowni. Te szkodliwe substancje to niechciane produkty współczesnego życia. Zanieczyszczenie , inaczej skażenie środowiska, nie jest niczym nowym. Już 100 lat temu z kominów fabrycznych wydobywały się kłęby dymów. Dzisiaj jest znacznie więcej fabryk i znacznie więcej czynników zanieczyszczających środowisko. Zanieczyszczenie gleby, powietrza i wody dotknęło najbardziej odległe zakątki Ziemi. Uczeni pracują nad coraz skutecznymi metodami zwalczania zanieczyszczeń.
Można je np. zmniejszyć wykorzystując surowce wtórne zużywając materiały ulegające biodegradacji, czyli rozkładające się w glebie.


Polska należy do tych krajów Europy, które maja najbardziej zanieczyszczone powietrze. Zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego w Polsce rosło systematycznie do 1979r. Na początku lat osiemdziesiątych biorąc przede wszystkim pod uwagę stopień zanieczyszczenia powietrza wyróżniało 27 obszarów ekologicznego zagrożenia. Obejmowało one 11,3% powierzchni Polski, na których żyło 35% jej mieszkańców. Najwięcej zanieczyszczenia emitują:
~wielkie elektrownie, elektrociepłownie oraz liczne, korzystające z węgla, gospodarstwa domowe. Około 97% energii elektrycznej uzyskuje Polska z paliw energetycznych, głównie węgla, emitujących
do atmosfery bardzo szkodliwy dwutlenek siarki.
~wadliwe technologie spalania i rodzaj używanego paliwa. Używany w Polsce węgiel uważany jest za paliwo szczególnie uciążliwe dla środowiska (emisja dwutlenku siarki, tlenków węgla i azotu oraz płynów).
Sektor energetyczny stanowi główne źródło zanieczyszczenia w Polsce. Oprócz tego jakoś naszego powietrza w znacznym stopniu obniżają:
~motoryzacja- źródło zanieczyszczeń tlenkami azotu;
~przemysł (hutniczy, materiałów budowlanych, a zwłaszcza chemicznych);
~opylanie pól środkami ochrony i wysiewanie nawozów;
~hałdy i składowiska odpadów;
~emisja zanieczyszczeń z zagranicy;

Na czystość powietrza mają wpływ warunki pogodowe i topograficzne. Zanieczyszczenie powietrza wpływa ujemnie na zdrowie ludzi, przyrodę ożywioną, klimat, wody i gleby. O stopniu szkodliwości zanieczyszczeń decyduje ich rodzaj, stężenie i czas oddziaływania. Gazowe i pyłowe zanieczyszczenia powietrza zwiększają częstość zachorowań na choroby układu oddechowego i zamierania lasów i znacznych strat gospodarczych. Zmniejszenia emisji dwutlenku siarki można osiągnąć poprzez; ograniczenie spalania węgla, odsiarczanie spalin, zmianę technologii spalania paliw, stosowanie katalizatorów w motoryzacji, instalację urządzeń odpylających, sadzenie pasów ochronnych drzew. Polska należy do tych krajów, które więcej „eksportują” wyemitowanych przez siebie zanieczyszczeń powietrza niż „importują”. Od 1988r notuje się w Polsce spadek emisji podstawowych zanieczyszczeń powietrza. W ostatnich latach obserwować można wzrost zużycia energii elektrycznej, przy ciągłym spadku emisji zanieczyszczeń. Świadczy to o korzystnych zmianach technologii wytwarzania energii (wzbogacenie węgla, bardziej sprawne procesy spalanie węgla, oczyszczanie gazów odlotowych).


KWAŚNE DESZCZE

Kwaśne deszcze - to problem ekologiczny, który nie zna granic. Będące ich przyczyną zanieczyszczenia powietrza przenoszone przez wiatr wiejący od dużych ośrodków przemysłowych ku górom, jeziorom i lasom leżących na wschodzie. Nawet Arktyka nie jest wolna od zanieczyszczeń powietrza, które wywołują kwaśne deszcze.
Skąd w deszczu biorą się kwasy?
Większość wskutek działalności człowieka: ich źródłem są pojazdy samochodowe, gospodarstwa domowe, fabryki i elektrownie. Deszcz zawsze zawiera pewne ilości kwasów wydzielanych przez wulkany, bagniska i plankton morski. Naukowcy stwierdzili jednak, że w ostatnich 200 lat ilość kwasów w atmosferze gwałtownie wzrosła. Ustalili to po zbadaniu fragmentów lodu, który powstał w czasach przed rewolucją przemysłową i został uwięziony w lodowcach. Kwas w deszcze powstaje głównie z dwóch pierwiastków: siarki i azotu. Siarka występuje w węglu kamiennym i ropie naftowej. Podczas spalania tych substancji wydziela się dwutlenek siarki, który zmieszany z kroplami wody w chmurach tworzy kwas siarkowy. W czasie spalania zawarty w powietrzu i w samym paliwach azotowych wiąże się z tlenem dając tlenki azotu, które reagują z cząsteczkami wody, w wyniku czego powstaje kwas azotowy. Część kwasu siarkowego i azotowego opada w miejscu ich powstawania, część może być przenoszona na odległość tysięcy kilometrów.

Od lat pięćdziesiątych kominy wznosiły się na wysokość 150m, aby skierować zanieczyszczenia powietrza poza ośrodki miejskie. Wskutek tego zanieczyszczenia zostają rozprowadzone cieńszą warstwą na znacznie większym obszarze. Przy wzroście zanieczyszczeń, pochodzących głównie z elektrowni, zjawisko to spowodowało w ostatnich latach np. skażenie w Skandynawii. Kwaśne deszcze działają niszcząco na florę i faunę, są przyczyną wielu chorób układu oddechowego, znacznie przyspieszają korozję konstrukcji metalowych oraz zabytków. Zapobiegają polega na budowaniu instalacji wyłapujących tlenki siarki i azotu ze spalin emitowanych do atmosfery oraz rezygnacji z paliw o znacznym stopniu zasiarczenia.
SMOGI


SO2 i NO2 mogą być w krótkim czasie wymywane z powietrza dzięki opadom atmosferycznych. W przypadku braku opadów oba te gazy mogą się przyczynić do wtórnego zanieczyszczenia tworząc smogi.
Smog - powstaje w słoneczne, bezwietrzne dni ze spalin samochodowych. Wydalany z silników NO2 pod wpływem promieniowania nadfioletowego przechodzi cykl przemian, w wyniku których powstaje m.in. ozon. Reaguje on ze znajdującymi się w spalinach węglowodorami. Powstają przy tym aldehydy, ketony i inne niezwykłe toksyczne substancje. Oprócz tego w gazach spalinowych występuje 3,4- benzopiren, który jest związkiem silnie rakotwórczych. Toksyczność spalin w znacznym stopniu zwiększa obecność w benzynie środka przeciwstukowego, jakim jest tetraetyloołów.


DZIURA OZONOWA

W stratosferze występuje cienka warstwa gazu zwana ozonem. Jest to pewna odmiana tlenu, która nie przepuszcza słonecznych promieni ultrafioletowe, które zabiłoby życie na Ziemi, gdyby do niej dotarło. Niszczenie warstwy ozonowej prowadzi do powstania tzw. dziury ozonowej, co stanowi zagrożenie dla środowiska przyrodniczego. Spadek zawartości ozonu w latach osiemdziesiątych wynosi 15-20 km w obszarze bieguna południowego. Tempo spadku wynosi 3% na rok. Tempo globalnego spadku ozonu stratosferycznego pod wpływem działalności człowieka oszacowane na podstawie badań satelitarnych wynosi 0,4-0,8 % na rok w północnych, umiarkowanych szerokościach geograficznych i mniej niż 0,2 % w tropikach. Powłoka ozonowa jest naturalnym filtrem chroniącym organizmy żywe przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowych. Przyczyną niszczenia warstwy ozonowej jest związek chemiczny zwany freonem, z których uwolniony chlor (pod wpływem promieniowania ultrafioletowego) atakuje cząsteczki ozonu prowadząc do wyzwolenia tlenu oraz tlenku chloru.

FREONY


Freony - to pochodne chlorowcowe węglowodanów nasyconych, zawierające w cząsteczce jednocześnie atomy fluoru i chloru, a niekiedy także bromu. Będące w normalnych warunkach gazami, pod niedużym ciśnieniem przechodzą w ciecz, która podczas parowania pobiera z otoczenia znaczne ilości ciepła. Ta właściwość spowodowała, że znalazły one powszechne zastosowanie w lodówkach, klimatyzatorach itp. Ponadto jako gazy niepalne , zamrażarkach stosowane są do napełniania gaśnic i zasobników ciśnieniowych zawierających środki kosmetyczne – perfumy, wody kolońskie i dezodoranty. Związki te mają zdolności katalizowania reakcji rozpadu ozonu, co znacznie zmniejszyło jego stężenie w atmosferze. Wytworzenie się tzw. dziury w otoczce ozonowej spowodowało niebezpieczeństwo bezpośredniego działania promieniowania nadfioletowego na organizmy żywe. Może to spowodować każdego roku ok. 3000 tys. więcej zachorowań na raka skóry i prawie o 1,75 miliona większą liczbę przypadków katarakty, a także ostrzejszy przebieg choroby przy zakażeniu AIDS.


DIOKSYNY

Dioksyny - to związki chemiczne zawierające w cząsteczce dwa pierścienie benzynowe połączone dwoma atomami tlenu. W chlorowanych dioksynach atomy wodoru w pierścieniach benzynowych podstawione są atomami chloru. Powstają jako produkty uboczne przy produkcji herbicydów oraz przy spalaniu śmieci w miejskich spalarniach. Dioksyny występują w środowisku w znikomo małych ilościach. Ekspozycja na jej działanie powoduje u człowieka wystąpienie trądziku chlorowego, zaburzenie procesów trawiennych, uszkodzenie niektórych systemów enzymatycznych, bóle mięśni i stawów, zaburzenia w układzie nerwowym. Degradacja dioksyny w środowisku odbywa się dzięki światłu słonecznemu, które powoduje odczepianie kolejnych atomów chloru z cząsteczek dioksyny i ich rozkład. W warstwach gleby, gdzie nie dociera światło słoneczne, TCDD może przetrwać okres 10 lat.

EFEKT SZKLARNIOWY

Nazwa tego efektu bierze się stąd, że w szklarni ogrzewanej także promieniami słonecznymi jest cieplej niż na zewnątrz, bo jej szyby chronią wnętrze przed utratą ciepła. Na Ziemi funkcję szyby spełnia dwutlenek węgla zawarty w atmosferze. Wraz ze wzrostem stężenia CO2 efekt szklarniowy zwiększa się tak, że w ciągu ostatnich 100 lat średnia globalna temperatura Ziemi wzrosła o 0,5 C. Zjawisko to obserwujemy z rosnącym nie pokojem. Może ono mieć katastrofalne skutki np. może spowodować zmianę klimatu, doprowadzić do topnienia lodowców , podwyższenia poziomu wód oceanicznych i zatopienia części kontynentów. Wydawać by się mogło, zwiększona ilość CO2 w powietrzu będzie korzystnie wpływać na wegetacje roślin i to one będą zdolne zapobiec katastrofie ekologicznej. Jednak badania wykazują, że istnieje pewne optimum stężenia dwutlenku węgla, powyżej którego wiele gatunków roślin nie przyśpiesza wegetacji, a niektóre nawet giną. Jedynym ratunkiem przed zagrażającą nam katastrofą jest poszukiwanie innych źródeł energii niż węgiel, gaz i
ropa naftowa, Nadzieje, jakie pokładaliśmy w elektrociepłowniach jądrowych, okazały się zawodne.
Wycinka dużych połaci lasów powoduje nie odwracalne zmiany, na przykład w górach na obszarze leśnym śnieg topnieje bardzo powoli i nie powodował powodzi, a z chwilą wycięcia tych obszarów leśnych śnieg w tych miejscach topnieje bardzo szybko i szybko wyparowuje do atmosfery powodując zwiększone opady i zmiany klimatu. Po wycięciu połaci leśnych występuje erozja gleb, z których wymywane i wywiewane są związki organiczne. W skrajnych przypadkach może dojść do zmiany klimatu (nawet do pustynnego).
Budowy sztucznych zbiorników wodnych powodują zniszczenie naturalnego środowiska roślinnego i zwierzęcego. Do zbiorników odprowadzane są ścieki komunalne i przemysłowe, które zanieczyszczają wodę, a parując przedostają się do atmosfery. Towarzyszy temu zjawisku najczęściej nieprzyjemny zapach. Sztuczne gromadzenie wody wraz ze ściekami powoduje zanieczyszczenie gleby oraz zwiększenie wilgotności na danym terenie i zmiany dotychczasowego mikroklimatu.
Rozbudowa wielkich miast powoduje zniszczenie środowiska naturalnego. Zostaje zahamowane naturalne parowanie wody oraz przetwarzanie dwutlenku węgla w tlen. Powstające nowe bloki, osiedla to tłumy ludzi, którzy tworzą ogromne hałdy śmieci, a ich składowiska są następnym czynnikiem wpływającym na dany mikroklimat. Wraz z rozwojem miast rozwija się motoryzacja, która powoduje zanieczyszczenie tlenkiem azotu, tworzy się tak zwany smog, który nie przepuszcza promieni słonecznych. Wraz ze spalinami z samochodów i kotłowni podnosi się poziom dwutlenku węgla oraz pyłu w atmosferze. W wyniku tego klimat staje się cieplejszy, zaburzeniu ulega rozkład opadów deszczu. Mikroklimat miejski jest zapylony, zanieczyszczony, suchy i szkodliwy.