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.
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:
Smog
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
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 zanieczyszczenia środowiska na zdrowie człowieka
Określenie ujemnego wpływu zanieczyszczeń środowiska 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
Znany jest także zakres i mechanizm oddziaływania poszczególnych składników zanieczyszczonego powietrza.
Dwutlenek siarki atakuje najczęściej drogi oddechowe i struny głosowe. Wdychanie SO2 powoduje skurcze oskrzeli. Długotrwałe oddychanie powietrzem z zawartością SO2 , nawet w niskich stężeniach, powoduje uszkodzenie dróg oddechowych, prowadzące do nieżytów oskrzeli częste przypadki tego schorzenia stwierdzono w badaniach epidemiologicznych mieszkańców miast o zanieczyszczonym powietrzu. Dwutlenek siarki, po wniknięciu w ściany dróg oddechowych, przenika do krwi i dalej do całego organizmu; kumuluje się w ściankach tchawicy i oskrzelach oraz wątrobie, śledzionie, mózgu i węzłach chłonnych. Duże stężenie SO2 w powietrzu może prowadzić do zmian w rogówce oka.
Tlenek węgla jest niezwykle groźny, ponieważ powoduje ciężkie zatrucia, a nawet śmierć organizmu. Przy zatruciach (zaczadzeniu) CO jest pochłaniany przez płuca, skąd przenika do krwi i łączy się trwale z hemoglobiną, tworząc karboksyhemoglobinę, niezdolną do przenoszenia tlenu. Ponieważ powinowactwo CO do hemoglobiny jest ok. 300x większe niż tlenu, następuje gwałtowne obniżenie zawartości oksyhemoglobiny i w konsekwencji niedotlenienie organizmu ( w szczególności mózgu i mięśnia sercowego). Objawami zatrucia tlenkami węgla są bóle i zawroty głowy, oszołomienie, duszności, nudności wymioty, przyspieszony oddech, kołatanie serca, a w końcu utrata przytomności. Po zatruciach możliwe są powikłania, nerwobóle, uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego, zmiany w czynnościach płuc i serca. Toksyczne działanie tlenku węgla na człowieka zależy od stężenia w powietrzu i czasu działania.
Toksyczność tlenków azotu jest różna, np. NO2 jest czterokrotnie bardziej toksyczny niż NO. Toksyczne działanie dwutlenku azotu polega na ograniczaniu dotlenienia organizmu; obciąża on zdolności obronne ustroju na infekcje bakteryjne. NO2działa drażniąco na oczy i drogi oddechowe, jest przyczyną zaburzeń w oddychaniu, powoduje choroby alergiczne, m.in. astmę - szczególnie u dzieci mieszkających w miastach narażonych na smog. Zarówno NO, jak i NO2są prekursorami powstających w glebie rakotwórczych i mutagennych nitrozoamin.
Metale ciężkie (głównie Cd, Pb, Hg) odkładają się w szpiku kostnym, śledzionie i nerkach; uszkadzają układ nerwowy - hamują produkcję enzymów odpowiedzialnych za wytwarzanie energii w ośrodkowym układzie nerwowym; powodują anemie, zaburzenia snu, pogorszenie sprawności umysłowej, agresywność; mogą wywołać zmiany nowotworowe. Wśród metali ciężkich na uwagę zasługuje ołów. Największe jego ilości pochodzą z procesów spalania w przemyśle oraz procesów produkcyjnych (łącznie 65%). Ołów jest trucizną ogólnoustrojową, działa szkodliwie na układ nerwowy, nerki, a także może powodować bezpłodność. Wpływa hamująco na rozwój psychiczny dzieci, może wywoływać uszkodzenia mózgu.
Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) wywołują ostre i przewlekłe zatrucia. W grupie węglowodorów aromatycznych duże zagrożenie stanowią benzopiren, ze względu na właściwości rakotwórcze. Obok WWA do groźnych zanieczyszczeń organicznych zaliczamy dioksyny i furany.
Dioksyny - chloroorganiczne związki aromatyczne toksycznością wielokrotnie przewyższające cyjanek potasu. Gromadzą się w środowisku, ale trudno je wykryć z racji nikłych stężeń. Są substancjami odpowiedzialnymi m.in. za powstawanie raka, zaburzenia funkcjonowania układu odpornościowego człowieka. Powodują m.in. uszkodzenie płodów, bezpłodność. Dioksyny są bardzo stabilne chemicznie i odporne na rozkład mikrobiologiczny, w środowisku zalegają przez wiele lat, krążąc we wszystkich ogniwach ekosystemu.
Pyły - bezpośrednie oddziaływanie pyłów zależy od wielkości cząsteczek. Niebezpieczne są pyły najdrobniejsze o wielkości cząstki do 5 mikrometrów, które z łatwością przenikają do większości organizmów. U ludzi osiadają na ściankach pęcherzyków płucnych i utrudniają wymianę gazową. Powodują podrażnienie naskórka i śluzówki, zapalenia górnych dróg oddechowych; wywołują choroby oczu, choroby alergiczne, astmę a także ciężkie schorzenia, jak pylica płuc oraz nowotwory płuc, gardła, krtani. Niektóre z wymienionych chorób mogą być powodowane obecnością w pyłach metali ciężkich i węglowodorów.