Konrad Wilk, kl. 3A |
Łańcut, 5 czerwca 2000 r. |
CHEMIA A OCHRONA ŚRODOWISKA
Środowiskiem każdego organizmu są wszystkie rzeczy i zjawiska występujące we wszechświecie i znajdujące się na zewnątrz tego organizmu.
Środowisko człowieka jest układem naturalnych stosunków przyrodniczych oraz wytworzonych przez człowieka stosunków społecznych i kulturowych.
Zasobami przyrody są bogactwa naturalne występujące w naszym środowisku. Część zasobów to substancje i czynniki niezbędne do życia. Należy do nich powietrze, woda, światło słoneczne warunkujące proces fotosyntezy oraz organizmy żywe będące dla człowieka źródłem pokarmów. Inne zasoby, jak surowce energetyczne, surowce mineralne i rudy metali, nie są niezbędne, ale powszechnie wiadomo, jak wielkie jest obecnie ich znaczenie dla gospodarki człowieka.
W wyniku intensywnej eksploatacji większość zasobów przyrody ulega zmniejszeniu lub nawet całkowitemu wyczerpaniu.
Eksploatacja i gospodarka zasobami naturalnymi polega na ich pozyskaniu, przetransportowaniu i przetworzeniu, dostarczeniu do miejsca wykorzystania i na samym wykorzystaniu. Droga od pozyskania do wykorzystania jest niejednokrotnie długa i uciążliwa, a procesy przetwarzania skomplikowane i kosztowne. W czasie tego procesu powstają w pozyskiwanym materiale straty, a w procesach przetwórczych odpady wpływające ujemnie na środowisko. Przez racjonalną gospodarkę zasobami należy więc rozumieć oszczędne i właściwe pozyskiwanie, przetwarzanie i wykorzystywanie danego materiału.
Jedną z dróg oszczędnego gospodarowania zasobami, zwłaszcza w odniesieniu do surowców energetycznych, jest poszukiwanie zastępczych lub zupełnie nowych źródeł energii. Obecnie pokłada się nadzieje na przyszłość w tych właśnie nowych źródłach energii, w tym także w energii jądrowej.
Przez zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego rozumie się taki stan, w którym udział zawartych w powietrzu substancji stałych, ciekłych lub gazowych przekracza średnią ich zawartość w czystym powietrzu atmosferycznym.
Powietrze jest mieszaniną gazów, w której objętościowo najwięcej jest azotu (78,09%) i tlenu (20,95%), a następnie argonu (0,93%) i dwutlenku węgla (0,03%). Inne gazy stanowią tak mały procent objętości powietrza, że można je zupełnie pominąć.
Zanieczyszczenia powietrza pochodzą ze źródeł naturalnych i sztucznych. Źródłami naturalnymi zanieczyszczeń powietrza są pożary lasów i stepów, wybuchy wulkanów, silne wiatry porywające i unoszące cząsteczki piasku i gleby oraz procesy rozkładu substancji organicznych. Za naturalne zanieczyszczenia można też uznać unoszące się w powietrzu pyłki kwiatowe i zarodniki roślin, bakterie i inne drobnoustroje, pyły kosmiczne z meteorytów oraz ozon powstający podczas wyładowań elektrycznych. Naturalne zanieczyszczenia powietrza mają charakter lokalny i nie stanowią na ogół większego zagrożenia.
Źródłami sztucznymi zanieczyszczeń powietrza są przede wszystkim przemysł, komunikacja i rolnictwo. Ze względu na zakres działania i ilość wytwarzanych zanieczyszczeń najbardziej groźny jest przemysł, zwłaszcza energetyczny (elektrownie, ciepłownie), hutniczy i górniczy, chemiczny i atomowy, a także spożywczy.
Zarówno naturalne, jak i sztuczne zanieczyszczenia powietrza występują w trzech postaciach: jako ciała stałe, ciekłe i gazowe.
Lista substancji powodujących zanieczyszczenie atmosfery jest bardzo długa. Każda z tych substancji po osiągnięciu pewnego stężenia w powietrzu staje się szkodliwa albo nawet niebezpieczna dla człowieka i innych organizmów oraz dla całego środowiska.
Ochrona powietrza polega obecnie na ograniczeniu emisji zanieczyszczeń do atmosfery. Można to osiągnąć różnymi sposobami. Ilość dwutlenku siarki zależy przede wszystkim od rodzaju paliwa stosowanego w ciepłowniach i elektrowniach. Dużą zawartością siarki odznaczają się gorsze gatunki węgla kamiennego, a przede wszystkim węgiel brunatny. Jedynym więc ze sposobów zmniejszenia emisji związków siarki do atmosfery jest wzbogacenie węgla kamiennego przed spaleniem, polegające na usuwaniu z niego kamieni pirytowych zawierających siarkę i zwiększających ilość popiołu. Drugą metodą jest odsiarczanie paliw za pomocą specjalnych urządzeń. Duże nadzieje na znaczne oczyszczenie atmosfery za związków siarki wiąże się z zastosowaniem specjalnych palenisk do kotłów pyłowych. Są to tzw. paleniska fluidalne, które umożliwiają zatrzymywanie około 80-90% siarki zawartej w paliwie. Te same paleniska ograniczają też znacznie emisję tlenków azotu.
Tlenek węgla jest rezultatem niepełnego spalania paliw zarówno w paleniskach, jak i w silnikach spalinowych. Dlatego też podstawowym sposobem zmniejszenia jego emisji do powietrza jest doprowadzenie do pełnego spalania surowców energetycznych. Osiąga się to przez stosowanie odpowiednich palenisk i lepszą kontrolę spalania. Duże możliwości pod tym względem tkwią w przeprowadzeniu na duża skalę regulacji gaźników i zapłonu w samochodach oraz wycofaniu z użytkowania pojazdów w złym stanie technicznym. Dokonanie tych zabiegów na skalę krajową pozwoliłoby zmniejszyć o około 50% emisję tlenku węgla, a także tlenków azotu i węglowodorów.
Sprawa emisji dwutlenku węgla do atmosfery jest odrębnym zagadnieniem, gdyż zwiększenie ilości tego gazu w powietrzu może grozić trudnymi do przewidzenia zmianami na całej Ziemi. Z drugiej strony procesy, w których wytwarzany jest dwutlenek węgla nie mogą być zatrzymane. W tej sytuacji najbardziej właściwe wydaje się bezwzględne utrzymanie, a jeszcze lepiej zwiększenie powierzchni leśnych na Ziemi, zachowanie innych powierzchni zielonych oraz maksymalne zwiększenie drzewiastej i krzaczastej zieleni miast i osiedli. Proces fotosyntezy jest darmowym i najpewniejszym sposobem likwidacji nadmiaru dwutlenku węgla.
W odniesieniu do innych zanieczyszczeń powietrza, w tym do substancji pyłowych, stosuje się z zakładach przemysłowych i różnych fabrykach specjalne oczyszczalniki i filtry zatrzymujące określone substancje.
Zanieczyszczenia powietrza należą do szczególnie niebezpiecznych, gdyż wcześniej czy później i w różnych postaciach dostają się do wód powierzchniowych i do gleb, dając początek wędrówce związku toksycznego.
Jeżeli ilość zanieczyszczeń przekroczy wytrzymałość biologiczną środowiska przyrodniczego, do chodzi do poważnych zakłóceń w funkcjonowaniu przyrody.
Nadmierne pozyskiwanie i przetwarzanie surowców oraz związana z tym zmiana struktury przestrzennej środowiska powoduje przekroczenie progu biologicznej wytrzymałości środowiska i prowadzi do ustania procesów samoregulujących w przyrodzie, co wyraża się powstaniem stref śmierci biologicznej określanej mianem KATASTROFY EKOLOGICZNEJ.
Bibliografia: Kazimierz Stępczak „Ochrona i kształtowanie środowiska”, Warszawa 1987.
1