Zanieczyszczenie
środowiska
naturalnego
mgr inż. Natalia Żuromska
2012 r.
Zanieczyszczenie
środowiska
To stan wynikający z wprowadzania do
środowiska naturalnego, tj. powietrza, wody,
gleby, substancji stałych, ciekłych lub gazowych
w takich ilościach i takim składzie, że może to
ujemnie
wpływać
na
człowieka,
przyrodę
ożywioną i nie ożywioną, a także na klimat i
powodować jego niekorzystne zmiany
Źródła zanieczyszczeń
• Naturalne – poprzez działanie sił przyrody
• Sztuczne (antropogeniczne) – spowodowane
systematyczną działalnością człowieka
Rodzaje zanieczyszczeń
Zanieczyszczenia środowiska dzielą się na:
• zanieczyszczenie powietrza;
• zanieczyszczenie wody;
• zanieczyszczenie gleby;
• skażenie promieniotwórcze;
• zanieczyszczenie hałasem;
• zanieczyszczenie krajobrazu;
• zanieczyszczenie światłem.
Zanieczyszczenie powietrza
Zanieczyszczenia powietrza są głównymi przyczynami
globalnych zagrożeń środowiska. Najczęściej i najbardziej
zanieczyszczają atmosferę: dwutlenek węgla CO, dwutlenek
siarki SO
2
, tlenki azotu N
x
O
y
oraz pyły.
Powietrze zanieczyszczają wszystkie substancje gazowe,
stałe lub ciekłe, znajdujące się w powietrzu w ilościach
większych niż ich średnia zawartość.
Zanieczyszczenia powietrza są najbardziej niebezpieczne ze
wszystkich zanieczyszczeń, gdyż są mobilne i mogą skazić
na dużych obszarach praktycznie wszystkie komponenty
środowiska.
Głównymi źródłami zanieczyszczeń powietrza są uprzemysłowienie
(przemysł energetyczny i transportowy) oraz wzrost liczby ludności.
Największy negatywny wpływ wywierają:
• chemiczna konwersja paliw;
• wydobycie i transport surowców;
• przemysł chemiczny, rafineryjny, metalurgiczny;
• wydobycie i składowanie odpadów;
• cementownie;
• motoryzacja.
Występują również źródła naturalne, do których należą:
• wybuchy wulkanów;
• wietrzenie chemiczne skał;
• pożary lasów;
• wyładowania atmosferyczne;
• pył kosmiczny;
• procesy biologiczne.
Wyróżnia się trzy główne źródła emisji zanieczyszczeń do
atmosfery:
• punktowe – są to głównie duże zakłady przemysłowe
emitujące pyły, dwutlenku siarki, tlenku azotu, tlenku
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, węglowodorów
aromatycznych, metali
ciężkich (dawniej głównie ołowiu z etyliny, obecnie platyny,
palladu i radu z katalizatorów samochodowych.
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.
Zanieczyszczenie wody
Zanieczyszczenie
wód
jest
spowodowane
głównie substancjami
chemicznymi, bakteriami i
innymi mikroorganizmami obecnymi w wodach naturalnych
w zwiększonej ilości.
Substancje
chemiczne
organiczne
i
nieorganiczne
(mineralne) występują w postaci roztworów, roztworów
koloidalnych i zawiesin. Skład chemiczny zanieczyszczeń
jest
kształtowany
czynnikami
naturalnymi,
np.
rozkładaniem
substancji
z gleb i
skał,
rozwojem
i
obumieraniem organizmów wodnych oraz czynnikami
antropogenicznymi.
Do
najczęściej
występujących
antropogenicznych
zanieczyszczeń wód powierzchniowych należą pestycydy,
substancje
powierzchniowo
czynne, węglowodory ropopochodne, fenole,
chlorowe
pochodne bifenylu oraz metale ciężkie i wody podgrzane,
które
są
najbardziej
niebezpieczne
dla
wód
powierzchniowych o małym przepływie lub stojących.
Najwięcej zanieczyszczeń trafia do wód razem ze ściekami.
Innymi źródłami zanieczyszczeń wód są transport wodny i
lądowy, stosowanie pestycydów i nawozów sztucznych oraz
odpady komunalne i przemysłowe.
Wody ulegają zanieczyszczeniu także w wyniku eutrofizacji.
Obieg wody w przyrodzie został zakłócony przez człowieka –
wycinanie lasów, monokulturę rolnictwa, niewłaściwe i
nadmierne zabiegi rolnicze, urbanizację.
Zanieczyszczenia wody dzielimy ze względu na:
1) pochodzenie
•
naturalne,
•
sztuczne;
2) stopień szkodliwości
•
bezpośrednio szkodliwe,
•
pośrednio szkodliwe;
3) trwałość
•
rozkładalne,
•
nierozkładalne,
•
trwałe;
4) źródło
•
punktowe,
•
powierzchniowe lub obszarowe,
•
liniowe lub pasmowe.
Zanieczyszczenie
gleby
Zanieczyszczeniami gleb i
gruntów
są
wszelkie
związki
chemiczne
i
pierwiastki
promieniotwórcze,
a
także
mikroorganizmy, które występują w glebach w zwiększonych
ilościach.
Pochodzą
m.in.
ze
stałych
i
ciekłych odpadów
przemysłowych i komunalnych, gazów i pyłów emitowanych z
zakładów przemysłowych (chemicznych, petrochemicznych,
cementowni, hut, elektrowni itp.), gazów wydechowych silników
spalinowych oraz z substancji stosowanych w rolnictwie
(nawozy sztuczne, środki ochrony roślin).
Zanieczyszczenia
zmieniają
gleby
pod
względem
chemicznym, fizycznym i biologicznym. Obniżają jej
urodzajność, czyli powodują zmniejszenie plonów i
obniżenie ich jakości, zakłócają przebieg wegetacji roślin,
niszczą walory ekologiczne i estetyczne szaty roślinnej, a
także mogą powodować korozję fundamentów budynków i
konstrukcji inżynierskich, np. rurociągów.
Zanieczyszczenia gleb mogą ulegać depozycji do
środowiska wodnego na skutek wymywania szkodliwych
substancji. Powodują tym samym zanieczyszczenie wód.
Skażenie promieniotwórcze
Jest
to
wzrost aktywności
promieniotwórczej przedmiotów,
organizmów żywych, budynków i wielkich obszarów, powyżej
naturalnego poziomu aktywności promieniotwórczej.
Skażenie promieniotwórcze może powstać na skutek (wg częstości
występowania):
• niewłaściwego składowania materiałów radioaktywnych,
• wycieku promieniotwórczego z instalacji jądrowych (zwykle
substancji chłodzącej reaktor),
• emisji radioaktywnych gazów na skutek przegrzania stosu (lub
wybuchu) w elektrowni jądrowej,
• w
rezultacie
opadania
substancji
promieniotwórczych
z
obłoku wybuchu jądrowego po wybuchu bomby jądrowej oraz w
wyniku tworzenia się ich na ziemi pod działaniem neutronów
(tzw. promieniotwórczość wzbudzona).
Czas trwania skażenia promieniotwórczego wynosi od kilku
godzin do kilku tygodni, a nawet miesięcy i lat – czas ten
zależy
od
trwałości
(czasu
połowicznego
zaniku)
pierwiastków promieniotwórczych wchodzących w skład
opadu oraz rodzaju emitowanego przez nie promieniowania.
Skażenie powstałe w chwili opadania substancji (pyłów)
promieniotwórczych z pierwotnego źródła (np. obłoku
wybuchu
jądrowego)
jest
nazywane pierwotnym.
Natomiast skażenie powstałe w wyniku przebywania w
terenie skażonym lub na skutek zetknięcia się ze skażonymi
przedmiotami nazywamy skażeniem wtórnym. Zmienność
wiatru powoduje że miejsca wystąpienia skażenia oraz jego
intensywność nie dają się przewidzieć.
Wykrywanie skażeń promieniotwórczych:
• metoda chemiczna – oparta na zmianie zabarwienia pewnych
substancji chemicznych pod wpływem promieniowania,
wykorzystano tę cechę w dozymetrach chemicznych;
• metoda fotograficzna – oparta na zjawisku zaczerniania kliszy
fotograficznej pod wpływem napromieniowania;
• metoda luminescencyjna (scyntylacyjna) – zastosowana w
rentgenoradiometrach, wykorzystuje świecenie określonych
substancji chemicznych pod wpływem promieniowania;
• metoda jonizacyjna – wykorzystano jonizację substancji
napromieniowanych: w radiometrach – do pomiaru stopnia
skażenia i rentgenometrach do pomiaru mocy dawki.
Wszystko, co zostanie skażone, nie nadaje się do spożycia.
Praktycznie na skażonym obszarze nie ma środków do
życia.
Wszelkie zboża i rośliny uprawne giną lub napromieniowane
same stają się jego źródłem. Ludzi, zwierzęta gospodarskie
oraz żywność szczelnie opakowaną (np. puszki) z terenów
mniej skażonych poddaje się dezaktywacji i przewozi poza
obszar skażony.
Zanieczyszczenie hałasem
Hałas – dźwięki zazwyczaj o nadmiernym natężeniu (zbyt głośne)
w danym miejscu i czasie, odbierane jako: "bezcelowe, następnie
uciążliwe, przykre, dokuczliwe, wreszcie szkodliwe”.
Reakcja na hałas w dużym stopniu zdeterminowana jest
nastawieniem psychicznym. Na ochronę przed hałasem, organizm
zużywa ogromne ilości energii. Do hałasu nie można się
przyzwyczaić i jeśli nawet nie odbieramy go świadomie, to
"zawsze przeżywamy go najgłębiej", a zamiast przyzwyczajenia co
najwyżej następuje "adaptacja patologiczna".
Przyczyną hałasu mogą być dźwięki zarówno intensywne, jak
również to wszelkiego rodzaju niepożądane dźwięki wpływające
na tło akustyczne, uciążliwe z powodu długotrwałości, jak na
przykład stały odgłos pracujących maszyn.
Hałas może być szkodliwy dla zdrowia człowieka, ponieważ
jego
zbyt
duże
natężenie
może
prowadzić
do
uszkodzenia narządu słuchu.
Mniejsze wartości natężenia hałasu, lecz występujące
długotrwale
lub
posiadające
nieodpowiednie widmo
akustyczne (np. za wysokie, lub za niskie), a także drażniące
w inny sposób (np. jednostajne, długotrwałe, przenikliwe,
rozpraszające, mające miejsce w nieodpowiednim miejscu
lub czasie itd.) mogą wpływać negatywnie na psychikę.
Im dokuczliwość dźwięku jest większa i dłuższa (a bodźce
akustyczne odbierane są przez ucho nawet w czasie snu),
tym poważniejsze są konsekwencje: od zdenerwowania,
poprzez agresywność, po depresje i zaburzenia psychiczne.
U dzieci długotrwały hałas powoduje zaburzenia rozwoju
umysłowego.
Skutki hałasu dla organizmu:
• ok. 70 dB – niekorzystne zmiany wegetatywne w organizmie,
• powyżej 75 dB – rozmaite uszkodzenia organiczne i choroby, m.in.
nadciśnienie tętnicze, zaburzenia pracy żołądka, wzrost wydzielania
adrenaliny, wrzody żołądka, przyspieszenia procesu starzenia,
• od 90 dB – osłabienie i ubytek słuchu,
• od 120 dB – niebezpieczeństwo mechaniczne uszkodzenia słuchu,
• 130 dB – granica bólu.
W wymiarze społecznym hałas skutkuje negatywnym wpływem na
możliwość komunikowania się, utrudnianiem odbioru sygnałów
optycznych, powodowaniem lokalnych napięć i kłótni między ludźmi,
zwiększeniem liczby wypadków oraz rosnącymi liczbami zachorowań
na głuchotę zawodową i chorobę wibracyjną.
Zanieczyszczenie krajobrazu
Polega na zmniejszeniu wartości estetycznych otoczenia przez
ingerencję człowieka np. hałdy
Hałda, zwałowisko - antropogeniczna forma ukształtowania
powierzchni ziemi, wysypisko skały płonnej lub stałych odpadów
przemysłowych (popiół, żużel)
powstających
w
wyniku eksploatacji kopalin lub przerobu surowców w zakładach
przemysłowych wydobycia i przetwórstwa węgla oraz rud
metali, a także w zakładach związanych z energetyką.
Usypane są z nieposzukiwanych surowców i większość z nich
stanowi zagrożenie dla środowiska naturalnego przez wiele lat, z
tego
względu
prowadzona
jest
ich rekultywacja i
zagospodarowanie, w celu ograniczenia ich negatywnego
oddziaływania.
Zanieczyszczenie światłem
Termin
używany
na
określenie
nadmiernego
oświetlenia nocnego,
obecne
zwłaszcza
w miastach.
"Zanieczyszczenie"
tego
typu
utrudnia
obserwację astronomiczną nieba oraz ma negatywny wpływ
na faunę i florę naturalnie przystosowaną do życia w
ciemności w czasie nocy. Może mieć również niekorzystne
działanie na zdrowie człowieka.
Zanieczyszczenie
świetlne
możemy
podzielić
na
rozświetlenie nocnego nieba poprzez światło rozproszone w
atmosferze,
oświetlenie
poza
miejscami
do
tego
przeznaczonymi (miejsca w których oświetlenie jest
niepotrzebne)
oraz
olśnienie
powodowane
przez
nieosłonięte źródła światła o dużej luminacji.
Skutki zanieczyszczeń
Najpoważniejszymi
skutkami
degradacji
środowiska naturalnego są:
• globalne ocieplenie;
• dziura ozonowa;
• smog;
• kwaśne deszcze
• ozon przygruntowy.
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 (fale upałów, susze, huragany,
trąby powietrzne, 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
promieniowanie 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, alergie oraz astmę.
Miasta borykające się z problemem smogu to np.:
Londyn, Tokio, Ateny, Los Angeles, Pekin.
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.
Przeciwdziałanie
zanieczyszczeniom
• recykling
• zmniejszenie emisji szkodliwych gazów do
atmosfery
• ograniczenie wydobycia paliw kopalnianych
• promowanie odnawialnych źródeł energii
• produkcja towarów wielokrotnego użytku