Pojęcie środowisko jest bardzo popularne w obecnych czasach. Każdy życzy sobie mieć wokół siebie czyste środowisko tj. soczysta zieleń, oddychać świeżym powietrzem, pić czystą wodę, a prócz tego mieć odpowiednio dobry standard życia, co roku lepszy. To oznacza jednak większą konsumpcję dóbr i usług przy wzrastającej liczbie ludności którą w połowie XIX wieku wynosiła ok. 1 miliarda, a obecnie dużo więcej. Zmiany w środowisku naturalnym są trudne do zaobserwowania w ciągu względnie krótkiego czasu, np. jednego pokolenia. Gwałtowne zmiany jednak, jak np. zanieczyszczenie powietrza pyłami lotnymi, odorami i gazami barwnymi, zatrucie rzek, zniszczenie lasów i gleby są widoczne natychmiast i określane są mianem tzw. klęsk żywiołowych. Zmiany z tym związane są często nieodwracalne, jak np. stepowienie gruntów, degradacja mikrobiologiczna gleby i wód, zasolenie i niszczenie wód podziemnych, niszczenie różnego rodzaju budowli w tym również bezcennych, antycznych itd.
Problemy ochrony środowiska stanowią temat wielu konferencji światowych w których wytyczane są kierunki jej ochrony i przyjmowane deklaracje zobowiązujące uczestników do zmniejszenia m.in. emisji zanieczyszczeń do atmosfery oraz działań zapobiegających niszczeniu np. warstwy ozonowej.
Zanieczyszczenia powietrza można zdefiniować jako szkodliwe gazy lub cząstki w otaczającej atmosferze w stężeniu wpływającym na zdrowie i bezpieczeństwo ludności, roślin, zwierząt i środków materialnych lu oddziałujące na jakość życia.
Źródła zanieczyszczeń powietrza dzieli się na naturalne i sztuczne. Pośród zanieczyszczeń naturalnych wyróżnia się zanieczyszczenia pyłowe i gazowe.
Zanieczyszczenia naturalne atmosfery związane są z procesami przebiegającymi w przyrodzie w wyniku których generowane są pyły lotne i gazy powstające m.in. w wyniku erozji gleb, pylenia roślin, pożarów lasów, wybuchów wulkanów, procesów gnilnych i fermentacyjnych, unoszenia kropel i soli pochodzenia oceanicznego. W sakli globalnej wymienione procesy w małym stopniu zależą od ludzi, lecz w dłuższym okresie -tak. W środowisku mamy zwykle do czynienia
z równowagą dynamiczną, a występujące odchylenia stanowią klęski żywiołowe, jak erupcje wulkanów, susze, powodzie itp. Naruszenie równowagi w skali lokalnej jest szybciej widoczne na skutek przeludnienia, generowania i gromadzenia dużej masy odpadów, spalania paliw i in.
Pyły lotne stanowią cząstki pochodzenia kosmicznego, wulkanicznego, emitowane podczas pożarów lasów i stepów oraz podczas sztormów morskich. Pyły organiczne są pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Rozprzestrzenianie się w/w zanieczyszczeń w atmosferze może być powodem wielu chorób typu infekcyjnego. Największe koncentracje bioaerozoli notuje się
w ośrodkach wysoko zurbanizowanych, natomiast pyłków roślin na obszarach wiejskich.
Wyróżnia się zasadniczo dwa rodzaje emisji sztucznej zanieczyszczeń : zorganizowaną
i niezorganizowaną. Przykładem pierwszej są procesy spalania w różnego rodzaju paleniskach, kotłach, silnikach i innych, natomiast druga to niekontrolowane unoszenia pyłu lotnego, odparowanie cieczy lotnych z różnych miejsc działalności przemysłowej i nieprzemysłowej.
Zanieczyszczenia powietrza wpływają ujemnie na całe środowisko przyrodnicze. Niszczy zasoby przyrody ożywionej i nieożywionej.
Przemysł spożywczy, duże fermy hodowlane oraz tuczarnie trzody chlewnej, jak również przemysł chemiczny, petrochemiczny oraz celulozowy zanieczyszczają powietrze odorami i innymi nieprzyjemnymi zapachami. Wonne substancje są uciążliwe dla organizmów ludzi i zwierząt. Bardzo często substancjami tymi są węglowodory aromatyczne (związki węgla i wodoru o budowie pierścieniowej). Są to związki chemiczne szczególnie niebezpieczne dla organizmu ludzkiego, gdyż mają właściwości kancerogenne (rakotwórcze). Podwyższone stężenie dwutlenku siarki
w powietrzu atmosferycznym powoduje u ludzi podrażnienie błon śluzowych. Objawia się
to występowaniem kaszlu, obrzęku błon śluzowych oraz skurczów mięśni oskrzelowych.
Jedną z najbardziej toksycznych substancji emitowanych do atmosfery jest ołów. Jego szkodliwość polega na zatrzymywaniu wytwarzania enzymów niezbędnych do syntezy hemoglobiny. Ponadto ołów może uszkadzać ośrodkowy i obwodowy układ nerwowy oraz zakłócać pracę wątroby, serca
i nerek. Do organizmu dostaje się głównie drogą pokarmową i oddechową. Ołów ujemnie wpływa również na rośliny. Najbardziej wrażliwe na ołów są drzewa iglaste. Osłabia przede wszystkim ich wzrost i rozwój.
Na zdrowie człowieka wpływają również niekorzystnie wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia pyłowe. Długotrwałe wdychanie pyłów nieorganicznych prowadzi do powstania pylicy płuc - przewlekłej choroby układu oddechowego. Zanieczyszczenia powietrza mogą również powodować zaburzenia reprodukcji oraz alergie.
Występowanie w powietrzu gazów absorbujących promieniowanie podczerwone, takich, jak dwutlenek węgla, metan, tlenki azotu, freony oraz para wodna jest przyczyną występowanie efektu cieplarnianego . Ponadto występujące w atmosferze freony są główną przyczyną zmniejszania warstwy ozonu i powstawania dziury ozonowej Niektóre gazy wydzielane przez przemysł (SO2, CO2, NOx, H2S, HCl) są z pod względem chemicznym bezwodnikami kwasów nieorganicznych. W reakcji z cząsteczkami wody zawartej
w atmosferze tworzą słabe kwasy nieorganiczne. Na skutek tego powstają kwaśne opady atmosferyczne. Słabe kwasy nieorganiczne w obecności wody ulegają dysocjacji elektrolitycznej (rozpadają się kationy wodorowe i aniony reszt kwasowych) i wchodzą w reakcje z metalami, powodując podwyższenie ich stopnia utlenienia. Widocznym skutkiem tych reakcji
jest rozpoczynające się od powierzchni i postępujące w głąb niszczenie metalowych elementów konstrukcyjnych - korozja. Bezwodniki kwasowe mogą być przenoszone na znaczne odległości (nawet 500 km). Działają więc nawet w bardzo odległych miejscach od ośrodków przemysłowych. W postaci kwaśnych deszczy powodują zakwaszanie wód powierzchniowych i gleb. Ma to ujemny wpływ na faunę i florę. Ustalono, że już przy pH wody równym 5,4 zatrzymuje się reprodukcja wszystkich gatunków ryb. Zakwaszanie gleb może powodować przemiany glinokrzemianów
i uwalnianie toksycznego dla organizmów glinu. W glebach kwaśnych szybciej zachodzi wymywanie składników odżywczych. Myślę, że nietrudno domyśleć się skutków zakwaszenia środowiska. Wiele organizmów o wąskim zakresie tolerancji ekologicznej na zmiany odczynu środowiska zniknie z powierzchni Ziemi. W lasach pozostaną jedynie niektóre gatunki drzew iglastych, które mogą utrzymywać się przy życiu w lekko kwaśnym środowisku glebowym.
Dwutlenek siarki ma negatywny wpływ na rośliny. Już w stężeniu 10-500 µg/m3 powoduje niszczenie liści wielu gatunków roślin. Do najbardziej wrażliwych należą: pszenica, jęczmień, owies, tytoń, lucerna, szpinak oraz sosna zwyczajna. Są to więc głównie rośliny uprawne. Szczególnie narażone na zanieczyszczenia powietrza są lasy. Są one wrażliwe na związki fluoru, siarki, azotu, chloru, cynku, ołowiu, miedzi oraz węglowodory. Obliczono, że szkodliwość fluoru na rośliny jest aż ok. 100 razy większa od szkodliwości dwutlenku siarki.
Zwiększanie poziomu zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego przez przemysł paliwowo - energetyczny, wydobywczy, rafineryjny, petrochemiczny, itd. znajdzie zatem odzwierciedlenie
w innych działach gospodarki. Na skutek zmniejszania się ilości plonów rolnych, ilości i jakości drzew oraz zwierzyny ucierpi przede wszystkim rolnictwo, leśnictwo, łowiectwo i rybołówstwo.
Nadmierne zanieczyszczenie powietrza występuje obecnie nad ponad 20% powierzchni Polski, głównie w okolicach okręgów przemysłowych oraz dużych ośrodków miejskich.
Ochrona powietrza należy do najistotniejszych zadań instytucji zajmujących się ochroną środowiska ze względu na wysokie oddziaływanie atmosfery na inne elementy przyrodnicze tj. glebę, szatę roślinną oraz wodę, a tym samym na zdrowie człowieka.
Ochrona powietrza polega na zapewnieniu jak najlepszej jego jakości, w szczególności przez:
1) utrzymanie poziomów substancji w powietrzu poniżej dopuszczalnych dla nich poziomów lub co najmniej na tych poziomach;
2) zmniejszanie poziomów substancji w powietrzu co najmniej do dopuszczalnych, gdy nie są one dotrzymane.
W ostatnich kilkunastu latach stan jakości powietrza ulegał systematycznej poprawie. Tendencja ta spowodowana była zarówno spadkiem produkcji przemysłowej na początku lat dziewięćdziesiątych, jak i wprowadzaniem w latach późniejszych efektywnych, energooszczędnych, bardziej przyjaznych dla środowiska technologii, stosowaniem lepszej jakości paliw oraz budową urządzeń ograniczających emisję.
Zagadnienia związane z ochroną powietrza reguluje ustawa z dnia 31 stycznia 1980 r. o ochronie i kształtowaniu środowiska. Ustawa ta określa zasady ochrony i racjonalnego kształtowania środowiska, zmierzające do zapewnienia współczesnemu i przyszłym pokoleniom korzystnych warunków życia.
Z pewnością nigdy nie będzie możliwe całkowite zatrzymanie emisji szkodliwych substancji. Aby chronić nasze powietrze, należy więc podejmować działania mające na celu ograniczenie emisji zanieczyszczeń do atmosfery.
Wszystkie fabryki, huty i inne ośrodki przemysłu posiadające kominy odprowadzające gazy spalinowe powinny stosować filtry kominowe. W celu zmniejszenia emisji odorów, rafinerie powinny być zaopatrzone w urządzenia służące do dezodoryzacji gazów, umieszczone najlepiej tuż przy emitorach. Spadek poziomu emisji szkodliwych gazów będzie również następował wraz z doskonaleniem hermetyzacji produkcji (produkcji całkowicie odizolowanej od środowiska).
Ważną rolę w zanieczyszczaniu powietrza odgrywa komunikacja. Aby ograniczyć emisję szkodliwych składników spalin samochodów silnikowych, należy zamontować w swych autach różnego rodzaju katalizatory, które wpływają na jakość spalania benzyny. W celu ograniczenia emisji tlenku ołowiu, należy stosować benzynę bezołowiową, całkowicie pozbawioną czteroetylku ołowiu. Aby chronić atmosferę przed nadmiernym zanieczyszczaniem tlenkiem węgla należy również wyeliminować z ruchu ulicznego często spotykane samochody o bardzo złym stanie technicznym, które nie spalają całkowicie paliw. Praktycznie każdy człowiek może wpłynąć na zmniejszenie poziomu emisji spalin samochodowych poprzez korzystanie ze środków transportu publicznego oraz pojazdów nie zanieczyszczających powietrza atmosferycznego, takich, jak rowery.
Znaczne ilości gazów zanieczyszczających powietrze atmosferyczne są emitowane również w wyniku spalania paliw w celu ogrzewania budynków mieszkalnych. Należy w tym przypadku używać filtrów służących do oczyszczania gazów odprowadzanych przez kominy do atmosfery. Można także stosować materiały izolacyjne chroniące budynki przed nadmierną utratą ciepła, dzięki czemu możliwe będzie ograniczenie spalania węgla, a tym samym zmniejszy się emisja CO2 i CO. Należy również zastanowić się nad wykorzystywaniem do ogrzewania budynków paliw nie powodujących wydzielania tak dużych ilości pyłów, jak węgiel kamienny. Mam tu na myśli oleje oraz gaz ziemny.
W celu ograniczenia emisji gazów powstających w wyniku rozkładu substancji organicznych znajdujących się na wysypiskach śmieci, należy opracować nowe metody utylizacji śmieci.
W ośrodkach miejskich można chronić powietrze poprzez właściwe lokowanie nowych nowych zakładów przemysłowych. W dużych miastach ważną rolę pełnią również izolacyjne pasy zieleni, które, oprócz pochłaniania pewnych ilości zanieczyszczeń powietrza, tłumią hałas (pas zieleni o szerokości 50 m zmniejsza natężenie hałasu o 20 dB).
Obecnie zanieczyszczenie powietrza nie jest już niestety tylko problemem lokalnym. Stanowi problem międzynarodowy. W związku z tym podpisywane są umowy międzynarodowe dotyczące ograniczania emisji szkodliwych gazów i pyłów. Dnia 13 listopada 1979 roku 35 krajów (w tym Polska) podpisało Konwencję o Transgranicznym Zanieczyszczeniu Powietrza. Ma ona na celu ograniczanie ilości i zasięgu rozprzestrzeniania zanieczyszczeń powietrza.
Bibliografia:
S.Kozłowski, “Ekorozwój wyzwanie XXI wieku”, PWN, Warszawa 2000
J.Warych, “Kontrola zanieczyszczeń powietrza”, Sadyba, Warszawa 2003
Internet
4