Zanieczyszczenia powietrza Zanieczyszczenia powietrza są głównymi przyczynami globalnych zagrożeń środowiska. Najczęściej i najbardziej zanieczyszczają atmosferę: dwutlenek siarki, tlenki azotu oraz pyły.Źródła zanieczyszczeń powietrza: Powietrze zanieczyszczają, wszystkie substancje gazowe, stale lub ciekłe, znajdujące się w powietrzu w ilościach większych niż ich średnia zawartość. Ogólnie zanieczyszczenia powietrza dzieli się na pyłowe i gazowe. Światowa Organizacja Zdrowia definiuje powietrze zanieczyszczone jako takie, którego skład chemiczny może ujemnie wpłynąć na zdrowie człowieka, roślin i zwierząt, a także na inne elementy środowiska. Zanieczyszczenia powietrza są najbardziej niebezpieczne ze wszystkich zanieczyszczeń, gdyż są najbardziej mobilne i mogą skazić na dużych obszarach praktycznie wszystkie elementy środowiska. Głównymi źródłami zanieczyszczeń są: uprzemysłowienie i wzrost liczby ludności przemysł energetyczny i motoryzacja pogorszyły znacznie jakość powietrza. Rosnące zapotrzebowanie na energie uczyniło ze spalania główne źródło zanieczyszczeń atmosferycznych pochodzenia antropogenicznego. Najważniejsze z nich to: dwutlenek siarki, tlenki azotu, tlenek węgla, ozon troposferyczny, ołów i pyły. Naturalne źródła zanieczyszczeń powietrza to: wybuchy wulkanów, erozja wietrzna skal, pyl kosmiczny, niektóre procesy biologiczne, pożary lasów i stepów. Zanieczyszczenia powietrza są wchłaniane przez ludzi głównie w trakcie oddychania. Przyczyniają się do powstawania schorzeń układu oddechowego, a także zaburzeń reprodukcji i alergii. W środowisku kulturowym człowieka zanieczyszczenia powietrza powodują korozje metali i materiałów budowlanych. Działają niekorzystnie |
również na świat roślinny, zaburzając procesy fotosyntezy, transpiracji i oddychania. Wtórnie skażają wody i gleby. W skali globalnej maja wpływ na zmiany klimatyczne. Zanieczyszczenia powietrza zwiększają także kwasowość wody pitnej . Powoduje to wzrost zawartości ołowiu , miedzi , cynku , glinu , a nawet kadmu w wodzie dostarczanej do naszych mieszkań. Zakwaszone wody niszczą instalacje wodociągowe, wypłukując z niej różne substancje toksyczne. Wyróżnia się trzy główne źródła emisji zanieczyszczeń do atmosfery: 1. Punktowe - są to głównie duże zakłady przemysłowe emitujące pyły, dwutlenku siarki, tlenku azotu, tlenku węgla, metale ciężkie. 2. Powierzchniowe (rozproszone) - są to paleniska domowe, lokalne kotłownie, niewielkie zakłady przemysłowe emitujące głównie pyły, dwutlenek siarki. 3. Liniowe - są to głównie zanieczyszczenia komunikacyjne odpowiedzialne za emisje tlenków azotu, tlenków węgla, metali ciężkich (głównie ołów). Wyróżnia się 4 główne skutki zanieczyszczeń powietrza Kwaśny deszcz : "Kwaśne deszcze" to opady atmosferyczne który w kroplach zawiera kw. siarkowy, powstały w atmosferze zanieczyszczonej tlenkami siarki ze spalania zasiarczonego węgla. Przyczyniają się do zwiększenia śmiertelności niemowląt i osłabienia płuc, powoduje zakwaszania rzek i jezior, niszczenie flory i fauny, degradacje gleby, niszczenie zabytków i architektury. Smog Zanieczyszczone powietrze zawierające duże stężenia pyłów i toksycznych gazów, których źródłem jest głównie motoryzacja i przemysł. Rozróżnia się dwa rodzaje smogu: Dziura ozonowa Spadek zawartości ozonu (O3) głównie w obszarze bieguna południowego, obserwowany od końca lat 80. Największe znaczenie maja w tym procesie freony, z |
których uwolniony chlor atakuje cząsteczki ozonu,. 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.Freony Pochodne chlorowcowe węglowodorów nasyconych, zawierające w cząsteczce jednocześnie atomy fluoru i chloru, niekiedy także bromu. Niższe freony maja duża prężność pary w niskich temperaturach i duże ciepło parowania, są bezwonne lub maja zapach eteru, pozbawione barwy, nietrujące i niepalne, nie powodują korozji metali, są łatwe do skroplenia, odznaczają się małym napięciem powierzchniowym i lepkością. Na ogromnych obszarach Europy Wschodniej i w krajach rozwijających się nie nastąpiła widoczna poprawa jakości powietrza. W Europie Wschodniej znaczenie przemysłu ciężkiego,a przede wszystkim brak odpowiednich przepisów powoduje, ze w wielkich miastach "czarnego trójka" natężenie emisji dwutlenku siarki pozostaje nadal bardzo wysokie. W krajach rozwijających się przyczyną pogarszania się sytuacji jest przemieszczanie się na ich terytoria staroświeckiego, najbardziej zanieczyszczającego i zużywającego najwięcej energii przemysłu (stalownie, rafinerie) oraz ubóstwo środków na unowocześnianie produkcji. Zanieczyszczenia w Polsce Powietrze jest mieszanina gazów o składzie -78% azotu, 21% tlenu oraz 1% to gazy szlachetne , dwutlenek węgła i para wodna. Stan powietrza atmosferycznego jest uwarunkowany przez emisje zanieczyszczeń do atmosfery z terytorium Polski, transport trans graniczny oraz warunki meteorologiczne. Polska zajmuje III miejsce na świecie w zanieczyszczeniu powietrza. Nadmierne zanieczyszczenie powietrza |
atmosferycznego występuje na ponad 20% powierzchni Polski. Czynnikami powodującymi taki stan są: - energetyka oparta na węglu kamiennym i brunatnym - rozwinięty ale nie doinwestowany ekonomicznie przemysł surowcowy - niedobór instalacji oczyszczających gazy odlotowe - dynamicznie rozwijający się transport samochodowy ( pojazdy i drogi ) - opóźnienie w rozwoju prawa ekonomicznego i jego egzekucji Stan czystości powietrza na Górnym Śląsku zależy od emisji zanieczyszczeń z krajowych źródeł przemysłowych oraz ich napływu z Czech i Niemiec. Z terytorium Polski zanieczyszczenia transportowane są nad terytorium wschodnich i północnych sąsiadów. Polska należy do krajów wymieniających zanieczyszczenia tzn. ze wielkość „eksportu” zanieczyszczeń jest zbliżona do wielkości „importu”. Przestrzenny rozkład emisji zanieczyszczeń jest bardzo nierównomierny - największy poziom osiąga ona na obszarach dużych aglomeracji miejskich oraz głównych okręgach przemysłowych. Zdecydowanie najgorsza sytuacja występuje w województwie śląskim, gdzie na obszarze stanowiącym zaledwie 2,1% powierzchni Polski koncertuje się aż 20-25% krajowej emisji dwutlenku siarki. Kraków jest trzecim co do wielkości miastem w Polsce, zamieszkanym przez 745 tys. ludzi. W Krakowie i niektórych miastach Górnego Śląska występuje kwaśny smog .Żeby oczyścić powietrze należy dokonać: - zmian technologicznych - zamontować skuteczne urządzenia oczyszczające na wszystkich emitorach zanieczyszczeń ( cyklony, odpylacze, absorbery, adsorbery, reaktory katalityczne, kompresory, kondensatory, piece do spalania ) - ustalić prawidłowe kryteria oceny zanieczyszczeń
|
ZANIECZYSZCZENIA GLEB I GRUNTÓW, substancje radioaktywne oraz mikroorganizmy występujące w glebach w ilościach przekraczających ich normalną zawartość, niezbędną do zapewnienia obiegu materii i energii w ekosystemach. Pochodzą m.in. ze stałych i ciekłych odpadów przem. i komunalnych, gazów i pyłów emitowanych z zakładów przem., gazów wydechowych silników spalinowych oraz z substancji stosowanych w rolnictwie (nawozy sztuczne, środki ochrony roślin). Zanieczyszczenia mogą zmieniać właściwości gleby obniżając jej urodzajność, a więc powodują zmniejszenie plonów i obniżenie ich jakości, zakłócają przebieg wegetacji roślin, niszczą walory szaty roślinnej, a także mogą powodować korozję fundamentów budynków i konstrukcji inżynierskich, np. rurociągów. Najbardziej rozpowszechnione zanieczyszczenia gleb to: związki org. (np. pestycydy), metale ciężkie (np. ołów, rtęć) i azotany. Rodzaje substancji powodujących chemiczne zanieczyszczenia gleb i gruntów oraz ich źródła przedstawia tabela. Chemiczne przekształcenie gleby polega na zmianie jej odczynu (zakwaszenie albo alkalizacja), zasoleniu lub zatruciu w wyniku antropopresji, tj. zamierzonego lub nieoczekiwanego skutku działalności człowieka. Jednym z podstawowych parametrów chem. gleby jest odczyn. Wpływa on na kierunek procesów glebowych, wietrzenie skał macierzystych, mineralizację i humifikację szczątków org., nitryfikację (utlenianie jonów amonowych do azotanów) i denitryfikację (redukcję azotanów do amoniaku lub azotu) oraz rozwój organizmów żyjących stale lub przejściowo w glebie (edafonu) i wzrost roślin, a także na stopień agresywności gruntu. Zakwaszenie gleby jest wynikiem zachodzących w niej procesów rozkładu substancji org., |
procesów życiowych roślin, których produktami są kwasy org. i nieorg., nitryfikacji oraz hydrolizy soli glinu i żelaza. Wzrost zakwaszenia powodują dodatkowo kwaśne opady, które wprowadzają do gleby jony siarczanowe, azotanowe, chlorkowe i (wodorowe) oraz inne zanieczyszczenia wymywane z atmosfery. Degradujące działanie kwaśnych opadów na podłoże oraz zwiększonego zakwaszenia gleby polega na rozkładzie minerałów pierwotnych i wtórnych, uwalnianiu z glinokrzemianów glinu, który w formie jonowej ma właściwości toksyczne, wymywaniu składników miner. z kompleksu sorpcyjnego oraz na znacznym zmniejszaniu aktywności mikroorganizmów. Do alkalizacji gleby prowadzi natomiast wymywanie z atmosfery pyłów, np. cementowych, oraz nadmierne wapnowanie. Groźne zanieczyszczenie gleby stanowią występujące w nadmiarze azotany, których źródłem jest nadmierne nawożenie gleb azotem, zanieczyszczona atmosfera lub ścieki. Azotany opóźniają dojrzewanie roślin zmniejszając ich odporność na choroby, szkodniki i wyleganie, powodują zanik przyswajalnej miedzi oraz są prekursorami kancerogennych, teratogennych i fitotoksycznych nitrozoamin. Rośliny uprawiane na glebach o nadmiernej zawartości azotu szkodzą zdrowiu ludzi i zwierząt. Uszkodzenia mech., nadmierne nawożenie i zanieczyszczenie gleby, pogarszają stan jej warstwy powierzchniowej (poziom akumulacyjny, próchniczy), w której gromadzą się związki miner. i org. mające znaczenie dla żyzności gleby oraz większość zanieczyszczeń. Trwały spadek żyzności gleby w wyniku procesów ługowania jest spowodowany obniżeniem ilości i jakości próchnicy w glebie, zakwaszeniem, wymywaniem kationów zasadowych →(wapnia, magnezu, potasu), a także zniszczeniem struktury gleby, i |
oznacza degradację ; gleby oraz obniżenie jej wartości użytkowej (stopnia bonitacji). Chemizacja rolnictwa, obejmująca stosowanie nawozów sztucznych, środków ochrony roślin, preparatów poprawiających strukturę gleby, sprzyja akumulacji substancji toksycznych w środowisku. Przyczyną degradacji gleby są zmiany klimatu, rabunkowa gospodarka rolna, obniżenie poziomu wód |
Zanieczyszczenia wód opadowych. Wody opadowe zawierają wszystkie składniki powietrza atmosferycznego, wymyte w czasie opadu. Będą to, oprócz gazów atmosferycznych, przede wszystkim inne gazy, takie jak tlenki azotu, dwutlenek siarki, tlenek węgla i dodatkowe ilości dwutlenku węgla. W wodach tych może występować wiele związków metali ciężkich, emitowanych przez przemysł, jak związki arsenu, ołowiu, kadmu, cynku, żelaza i innych. Z powietrza wody mogą sorbować produkty niepełnego spalania produktów naftowych, substancje radioaktywne i inne pochodzące ze źródeł naturalnych. W wodach opadowych znajdują się również składniki stałe, których źródłem są: atmosferyczne emisje przemysłowe, części mineralne pochodzące z powierzchni ziemi, utwory wyrzucone do atmosfery w wyniku erupcji wulkanicznej czy trzęsień ziemi, różne sole porywane z powierzchni wód przez wiatry do atmosfery itp. Emitowane do atmosfery zanieczyszczenia rozprzestrzeniają się w różnych kierunkach i na różne odległości; dlatego mogą być wymywane przez deszcze z dala od miejsca, z których pochodzą. Zanieczyszczenia wód podziemnych. Wody podziemne są źródłem zaopatrzenia dla większości wodociągów. Mogą w nich występować znaczne ilości żelaza ( do 35 mg/dm ), którego zawartość należy obniżyć, by można z tych wód korzystać. Niebezpieczeństwo dla wód podziemnych oprócz chemizacji rolnictwa stanowią materiały pędne i produkty ropopochodne, które przedostają się do wód z wycieków ze zbiorników i rurociągów, z instalacji technologicznych zakładów przerabiających ropę, stacji benzynowych, myjni samochodowych, stacji obsługi samochodów, czy też wylewane są wprost do gleby przez ludzi ignorujących wszelkie |
zasady ochrony środowiska. Do wód podziemnych mogą też migrować wszelkie zanieczyszczenia przemysłowe znajdujące się w ściekach oraz emisjach atmosferycznych, a po opadnięciu na ziemię wymywane z gleby. Mogą to być związki silnie toksyczne ( np metali ciężkich ) stwarzające ogromne ryzyko skażenia tych wód. Zanieczyszczenia wód powierzchniowych. Źródłem zanieczyszczenia wód powierzchniowych zarówno śródlądowych, jak i morskich są ścieki przemysłowe, komunalne i rolnicze. Wysoki stopień zanieczyszczenia wód tymi ściekami doprowadzi do wyczerpania się ich zdolności do samooczyszczania. Z badań 40 głównych rzek w Polsce wynika, że według kryterium biologicznego niema już wód w I klasie czystości. W klasie II odnotowano -1,6%, zaś w klasie III -9,7% długości badanych odcinków. Podstawowymi przyczynami bardzo niskiej jakości wód powierzchniowych są: zrzut ładunków zanieczyszczeń nie poddawanych redukcji, stale rosnąca ilość ścieków pochodzenia komunalnego, niska efektywność urządzeń oczyszczających. Na 845 miast jedynie 526 ma oczyszczalnie ścieków, w tym jest 141 oczyszczalni mechanicznych . Istotnym źródłem zanieczyszczenia Odry i Wisły, i to już w górnym ich biegu, są zasolone wody kopalniane zawierające ładunek soli oceniany na 9 tys. t na dobę. Zasolenie wody powoduje hamowanie w rzekach procesu samooczyszczania, korozję budowli wodnych, taboru pływającego, urządzeń wodociągowych i instalacji wodociągowych. Niewielkie ilości wody jaką |
dysponujemy, a zwłaszcza zła jej jakość, uniemożliwiają spełnianie przez nią funkcji społecznych, gospodarczych i ekologicznych, a w szczególności: • zaopatrzenie w wodę ludności , przemysłu i rolnictwa, • wykorzystania jako potencjalnego źródła energii, • wykorzystania jako drogi wodnej, • wykorzystania jako miejsca odpoczynku nadwodnego, uprawiania sportów wodnych i turystyki. Do najważniejszych zanieczyszczeń występujących w ściekach, a po ich zrzucie w wodach powierzchniowych, zaliczamy: Substancje powierzchniowo czynne ( detergenty ), stanowiące główny składnik środków piorących, myjących, zwilżających. Będąc środkami ułatwiającymi rozpuszczanie, są pośrednio szkodliwe, gdyż powodują rozpuszczanie w wodzie używanej do picia czy do mycia substancji trudno lub zupełnie nierozpuszczalnych, toksycznych lub rakotwórczych. Oczyszczanie ścieków Do najważniejszych procesów składających się na oczyszczanie wody zalicza się: sedymentację zawiesin, procesy sorpcji, procesy utleniania chemicznego i biochemicznego oraz mineralizacje substancji organicznej. Procesy te wykorzystywane są także w praktyce utylizacji ścieków w specjalnych zakładach oczyszczających. Oczyszczanie ścieków można umownie podzielić: oczyszczanie mechaniczne - stopień oczyszczenia nie przekracza 30% oczyszczanie biologiczne - stopień oczyszczenia waha się od 85 do 93% oczyszczanie chemiczne - ponad 90% Czysta woda jest niewątpliwie problemem w skali światowej. W wielu krajach nie wchodzi już |
w rachubę nie tylko picie wody bezpośrednio z rzek, ale i jakość wody z kranu często budzi wątpliwości. Rzeczywiście, skażenie rzek i wód gruntowych, z których człowiek czerpie wodę pitną, stale rośnie. Ta woda, do której spływają ścieki jest oczywiście oczyszczona, ale najbardziej zawansowane technologie nie zdołają wyeliminować wszystkich zanieczyszczeń. W dodatku ścieki pochodzące z przemysłu, rolnictwa i gospodarstw domowych coraz bardziej pogarszają stan wód. Ren, najważniejsza rzeka Europy, zbiornik wody pitnej dla 20 mln osób, jest równocześnie jedną z najbardziej zanieczyszczonych na świecie: rocznie doprowadza się do niej ok. 10 tys. ton najróżniejszych substancji chemicznych. Różne gałęzie przemysłu a także rolnictwo powodują przedostawanie się do wody wielu produktów toksycznych, takich jak: metale ciężkie, arsen, cyjanki, pestycydy, azotany, które mają negatywny wpływ nie tylko na środowisko naturalne, ale także na zdrowie i samopoczucie każdego człowieka. Skoro zarówno wody powierzchniowe, jak i podziemne są już zanieczyszczone, to trzeba zaprzestać wrzucania do niej toksycznych odpadów i poprawić metody jej uzdatniania, by w przyszłości móc cieszyć się coraz czyściejszymi rzekami, jeziorami i morzami.Przez stulecia ludzie wykorzystywali wody bieżące do pozbywania się ścieków. Dziś w wodach tych znajdują się nawozy z pól i detergenty z gospodarstw domowych i zakładów przemysłowych . wszystkie te
|
substancje trafiają później do mórz. Wszystko to następnie jest wchłaniane przez morskie zwierzęta i następnie może do nas wrócić w pożywieniu. W latach 50. w Japonii setki ludzi zatruło się rtęcią- stając się w rezultacie kalekami- po spożyciu ryb, które zawierały ten metal. |