ХЕМИЈСКО ЗАГАЂЕЊЕ: УЗРОЦИ, ПОСЛЕДИЦЕ, ПРИМЕРИ - ЖИВОТНА СРЕДИНА - 2025

Хемијско загађење је увођење у животну средину хемикалија које утицу на квалитет изазива негативан ефекат. Загађивач може бити токсичан сам по себи или реаговати са другим супстанцама у окружењу и изменити његова својства.

Хемијска контаминација може бити чврста, течна и гасовита, како органског тако и неорганског порекла. Његово поље и ниво деловања зависе од многих фактора, међу којима су његова растворљивост и реактивна способност.

Хемијска контаминација воде. Извор: хттпс://цоммонс.викимедиа.орг/вики/Филе:Дисцхарге_пипе.јпг

Ова врста контаминације може се појавити хемикалијама природног или вештачког порекла. Главни интерес за бављење хемијским загађењем животне средине везан је за антропогени допринос хемијских материја у животну средину.

Извори хемијске контаминације су различити, укључујући домаће, трговачке, транспортне, индустријске, рударске и пољопривредне активности.

Хемијско загађење се сматра једном од најозбиљнијих претњи по живот на планети. Многи хемијски загађивачи су токсични за животиње и људе, а други мењају својства воде, ваздуха и тла.

Неки процеси покренути хемијским загађењем прилично су озбиљни попут глобалног загревања. Други озбиљан проблем је испуштање тешких метала у околиш.

Много је примера хемијске контаминације широм света, као што су токови реке Боготе (Колумбија) без воденог живота или Мртва зона Мексичког заљева.

Што се тиче утицаја на одређене групе организама, постоји случај пада популације водоземаца. Други пример је утицај хемијске контаминације на квалитет хране и јавно здравље.

Добро познат пример је загађивање рибе и шкољкаша у јапанском заливу Минамата изливом живе. То је изазвало епидемијску манифестацију дечијег неуролошког синдрома (Минамата болест) и озбиљних стања код одраслих.

Решења хемијске контаминације су разна и обухватају спречавање и обнављање или санацију. Превенција захтијева примјену новог еколошки прихватљивог модела економског и друштвеног развоја.

За то је неопходна контрола хемијског отпада у свим његовим облицима, чврстог отпада, емисија гасова и градских и индустријских отпадних вода.

За уклањање хемијских контаминација користе се различите технолошке алтернативе у зависности од природе контаминанта и животне средине. Физичка санација се примењује уклањањем или блокирањем загађивача, или хемијом ради неутрализације или деградације.

карактеристике

Загађење нафтом у Лоуисиани (Сједињене Државе). Извор: Обалска стража САД

- Хемијско загађивач

Било која супстанца изазива одступање или измену просечног хемијског састава одређеног система животне средине. Ова измјена утиче квантитативно или квалитативно на добробити које животна средина пружа човјеку.

- Растворљивост

Сваки хемијски контаминант има преферирани афинитет за одређени медијум на основу његове растворљивости. На пример, ЦО2 углавном утиче на атмосферу, док се органохлорин (ДДТ) растворљив у мастима и органским растварачима накупља у живим бићима.

- природа загађивача

Постоје органска хемијска загађивача попут већине пестицида, диоксина и угљоводоника. Остала хемијска контаминанта су неорганска, као што је случај са тешким металима. Исто тако, неки контаминанти имају мјешовиту природу као и многи детерџенти.

Хемијска својства

Начин дјеловања и ефекат сваког хемијског загађивача варирају у зависности од његових хемијских својстава. Даје их њихова молекуларна структура која одређује њихове афинитете и реакционе способности.

- Дејство хемијских загађивача

Токсично и биоакумулативно

Хемијска контаминација може бити директно токсична, проузрокујући повреде или смрт утицајем на ћелије, ткива или органе. Овај ефекат може бити кумулативан и јавља се код појединца и дуж трофичког ланца (биоакумулација).

Они мењају еколошке процесе

Неки загађивачи утичу на свој утицај мењајући еколошке процесе, попут органских хранљивих материја које стварају еутрофикацију. Повећање храњивих састојака у воденом телу узрокује популацијску експлозију алги и бактерија, што утиче на садржај кисеоника у води.

Мешовити ефекат

Неке хемикалије, попут фосфатних детерџената, имају двоструко дејство јер су токсичне и покрећу еколошке процесе, попут еутрофикације.

Узроци

- Урбан

Отпадне воде

Савремени градови користе безброј хемикалија и у домовима и на радним местима. Већина њих заврши као отпад у канализационим системима или се преусмера у атмосферу.

Свако домаћинство у граду садржи детерџенте, уља, масти, дезинфекциона средства и органске остатке (укључујући отпад од хране и људске излучевине) у своју канализацију. Једнократне кертриџе за штампаче, прибор и друге елементе који доприносе хемијским супстанцама у животну средину такође се стварају у радним областима.

Загађење пластиком уз обалу Гане. Извор: Мунтака Цхасант

Чврсти отпад

Огромне количине смећа настају у урбаним центрима, посебно у великим пренасељеним градовима. Ако се тим отпадом не управља правилно, они могу уградити хемикалије које загађују околиш.

- Превоз

Градски и међуградски саобраћај

Моторна возила избацују гасове, остатке горива, уља и масти у околину. Они стварају огромне количине угљен-диоксида (ЦО2) и моноксида (ЦО), азот-оксида, сумпор-диоксида, олова и других елемената.

Угљени моноксид је врло токсичан гас чак и у малим количинама, а у малим удјелима се оксидира у околишу и ствара ЦО2.

Водени транспорт

Теретни транспорт и риболовне флоте загађују воде траговима горива, нафте и органског отпада. Релевантан случај је транспорт нафте, јер се повремено догађају несреће са изливањем у море из танкера.

- индустријски

Металуршка индустрија

Ова индустрија користи велике количине енергије у својим топионицама, испуштајући стакленичке плинове. Уз то, производни отпад доприноси тешким металима у њиховим отпадним водама.

Текстилна индустрија

Једна је од најзагађенијих индустрија јер користи разне хемикалије у својим процесима и ствара велику количину отпада. Производи, као што су хлоровани анилини, перфлуорооктанска киселина и хлоронитробензен, откривени су у испуштањима из кинеске текстилне индустрије.

Ове материје имају негативан утицај на живот воде, а неке су канцерогене.

Папирна индустрија

У процесима избељивања папира се користи хлор и производе диоксини, жива и друга нечистоћа.

Термоелектрична индустрија

Већина загађења ваздуха ЦО2 долази од сагоревања угља у термоелектричној индустрији. Овај процес је један од главних извора живе у животној средини и тешких метала уопште.

Фармацеутска индустрија

У посљедње вријеме у околишу су откривене нове загађујуће твари које су назване настајућим загађивачима. Међу њима су лекови, како за људску употребу, тако и за лекове животиња.

Ови производи улазе у животну средину као отпад из фармацеутске индустрије, медицински отпад или производи којима је истекао рок трајања.

- Уље и нуспроизводи

Производња уља

Конвенционална производња уља ствара такозване бушеће или екстракционе блато оптерећене хемијским загађивачима. Главни хемијски загађивачи су угљоводоници и тешки метали.

Савремене технике које се користе за вађење гаса и заосталих уља, попут фракинга или хидрауличног ломљења, посебно су загађујуће. 600 различитих хемијских супстанци које се користе за растварање стене и олакшавање екстракције загађују тла и воде.

Рафинација и деривати

Пречишћавање нафте ствара хемијско загађење у облику остатака током целог процеса, посебно угљоводоницима и тешким металима. Касније, произведени производи такође завршавају загађење околине.

- Рударство

Ископавање је једна од активности која изазива најнегативнији утицај на животну средину коришћењем хемијских загађивача, као што су жива и арсен.

Рударство злата

У рудницима злата са отвореном јамом користи се арсен праћен процесима хидрауличног ломљења за одвајање злата од стене. Ово укључује и арсен и друге тешке метале који се ослобађају из фрагментиране стене у земљу и воду.

- Пољопривреда и узгој

интензивна пољопривреда

Савремена пољопривреда користи велике количине хемикалија, попут ђубрива и пестицида. Више од 40% примењеног ђубрива биљке не користе и излучују се до извора воде.

Гнојива дају нитрите, нитрате и тешке метале, на пример кадмијум у случају органских фосфатних ђубрива. Што се тиче пестицида, пољопривреда користи разне хемикалије које загађују, као што су хербициди, инсектициди, акарициди и фунгициди.

Узгој

Интензивни системи за производњу животиња углавном доприносе органском отпаду, укључујући и излучевине и животињске остатке. Један од најзагађенијих система у овом погледу је свиња.

Главни хемијски загађивачи

- Индустријски и гасови за сагоревање

Угљен диоксид (ЦО2)

Настаје као нуспроизвод сагоревања органских материја или фосилних горива, као и током аеробног дисања. И код дисања и сагоревања, угљеник реагује са кисеоником и ослобађа се као гас.

Иако није токсичан гас, у великим количинама има негативне ефекте на атмосферу. Стигавши у стратосферу, уништава озонски омотач (О3) који је одговоран за филтрирање ултраљубичастог зрачења, доприносећи глобалном загревању.

Такође је подвргнут фотохемијским реакцијама које стварају угљеничну киселину (Х2ЦО3) која се таложи са водом у облику киселе кише.

Азот диоксид (НО2) и Азот оксид (НО)

Душикови оксиди (НОк) настају из природних извора (вулканске ерупције) и од људи које стварају људи. Међу последњим су сагоревање фосилних горива и сагоревање чврстог отпада.

Једном у тропосфери, азотни оксиди реагирају са воденом паром, ОХ радикалима и тропосферским озоном (О3) да би добили душичну киселину (ХНО3). Та киселина се касније таложи са кишницом, формирајући оно што се назива кисела киша.

Сумпор диоксид (СО2)

Главни антропски извор сумпорног диоксида је сагоревање угља, посебно у термоелектричним постројењима. СО2 је такође део фотохемијских реакција у тропосфери.

Ова супстанца може да реагује са радикалима ОХ, ХО2, ЦХ3О2, водом, озоном, хидроген пероксидом (Х2О2) и металним оксидима. Резултат је стварање сумпорне киселине (Х2СО4) која је део киселе кише таложењем заједно са кишницом.

Што се тиче његовог утицаја на јавно здравље, СО2 у основи утиче на респираторни систем.

- Тешки метали

Иако постоје разни тешки метали који делују као хемијска загађивача и бројне људске активности које их стварају, најрелевантнији су:

Олово

Користи се у производњи цеви, батерија, стакла, као баријера против зрачења и многим другим наменама. До 1985. била је антикнок компонента бензина да би повећала свој октански број (тетраетил олово).

Такође је био састојак боја, па су старе зграде и њихови остаци извор контаминације оловом. Поред тога, олово као загађивач тла апсорбује усјеве и одатле се гута људима.

Честице загађивача у ваздуху које се може удисати и код људи изазивају тровање оловом. Изазива застој у развоју код деце и неуролошке проблеме код одраслих.

Меркур

То је елемент присутан у многим једињењима која се често користе као што су фунгициди и боје. Међутим, највећи извор производње живе живе у околини је сагоревање угља за гориво.

Такође се користи у рударству за вађење неких метала попут злата. То је високо токсично биоакумулативно једињење и може утицати на нервни и ендокрини систем.

Кадмијум

Ово једињење се у природи не налази у слободном облику, али га људи ослобађају током топљења метала (бакар, цинк). Такође се емитује у околину из фосилних горива (угља, нафтних деривата).

Такође се користи у производњи батерија и ПВ пластике и у фосфатним ђубривима. Кадмијум загађује тло и воду, а апсорбују га и акумулирају култивисане биљке.

На пример, тла загађена кадмијумом контаминирају какао, који потом прелази у чоколаду.

Арсен

Загађење тла и арсена може доћи из природних или умјетних извора. Међу последњим су рударство, лекови, лакови и лакови, керамика и други производи.

Арсен је високо токсично биоакумулативно једињење које изазива нервне проблеме, болести бубрега, па чак и смрт.

- Пестициди

То су хемијска једињења изричито формулисана за борбу против корова или штеточина. Ово обухвата велики број хемијских једињења различите природе, органских и неорганских.

То укључује инсектициде (за борбу против инсеката), акарициде (за гриње), фунгициде (патогене гљиве) и хербициде (против корова). Код бактеријских инфекција примењују се антибиотици.

Хербициди

На пример, на памуку (Госсипиум барбаденсе) бројни летови авиона се примењују прскањем различитих производа, и хербицида и инсектицида. 10% пестицида произведених у свету користи се у овој усеву.

Инсектициди

Инсектициди нису баш селективни у погледу врсте инсеката на које утичу, па на крају узрокују озбиљну штету биолошкој разноликости подручја у близини усјева. У ствари, један од озбиљних савремених проблема је смањење популације пчела (опрашивача) и других химеоптерана услед дејства агрохемикалија.

- Детерџенти и површински активне материје

Ови производи су синтетизовани да елиминишу масти и друга једињења која прљају одећу, кухињско посуђе, под или било који други предмет који захтева чишћење. Користе се у различитим презентацијама и начинима како у домовима тако и на радним местима.

Дизајнирани су да разбију површинску напетост и хемијске везе различитих супстанци. Једном када испуне своју сврху, обично завршавају у одводу, а ако се отпадни отпади не третирају правилно, крећу се до извора воде.

Утицај

Једном када се налазе у природном окружењу, утичу на биолошке мембране, смањујући популацију корисних водених микроорганизама. Ово мења трофичке ланце, пошто ови микроорганизми делују као детритиворес и разградник.

Такође утичу на рибе и водоземце што узрокује смрт или деформацију у младунцима и пупољака и кожне болести код одраслих.

- Уља и масти

Производе се животињске и синтетичке масти као и биљна и синтетизована уља. Ови производи се користе у разне сврхе као што су кување и лековита употреба за подмазивање машина.

Због тога они формирају континуирани површински слој који омета размену гасова и утиче на оксигенацију воде. Поред тога, импрегнацијом перја птица отказује топлотни изолациони ефекат и проузрокује смрт.

- Диоксини

Производе се у различитим процесима, посебно тамо где је сагоревање укључено уз интервенцију хлора. Сагоревање нафтних деривата је још један важан извор диоксина, посебно сагоревање пластичног отпада на депонијама.

Последице

- Атмосферске сметње

Глобално загревање

Гасови као што су ЦО2, Нок, СО2, метан и други настали антропским активностима производе такозвани ефекат стаклене баште. У неким случајевима уништавају озонски омотач који је одговоран за смањење продора ултраљубичастог зрачења.

Уз то, спречавају излазак дуговалног топлотног зрачења у свемир. Резултат тога је да се просечна температура планете постепено повећавала од индустријске револуције.

Кисела киша

Киселинске падавине настају уградњом у кишницу воде киселина које настају у тропосфери. То је падавина са пХ нижим од 5,6 који закисели тло утичући на пољопривреду, али и на водна тела.

У неким случајевима закисељавање тла ослобађа алуминијум који постаје доступан биљкама и токсичан је. Ово једињење се такође преноси у водена тела и утиче на водену фауну.

- деградација екосистема и губитак биолошке разноликости

Водени екосистеми

Ријеке, језера, мора и океани све више су под утицајем хемијског загађења. Тешки метали, уље, пластика која ослобађа диоксине, необрађени отпадни гаси који носе органске и неорганске супстанце загађују воде.

Гнојива и пестициди стварају процесе еутрофикације и стварају мртве зоне.

Копнени екосистеми

Хемијска контаминација тла и воде утиче на биљке и путем трофичког ланца шири се на читав екосустав. Инсектициди смањују природну популацију инсеката, а кисела киша утиче на осетљиве групе попут водоземаца.

Биоакумулација

Биоакумулација се односи на хемикалије растворљиве у органским једињењима која се накупљају у ткивима када их животиње конзумирају. У прехрамбеном ланцу то подразумева експоненцијално повећање концентрације токсина.

На пример, инсекти конзумирају лишће третирано хербицидима и накупљају молекул у свом телу. Тада жабе поједу многе инсекте, накупљајући већу количину отрова.

На крају, грабежљивац поједе неколико жаба, достигавши још већу концентрацију токсичног молекула.

Неке хемикалије подложне биоакумулацији су неки хербициди (ДДТ, Ендрин, Паратхион и други), средства за паљење пламена (ПББ, ПБДЕ), жива и други тешки метали.

- Смањење производње и квалитета хране

Производња хране

Када су тла загађена, принос или производња усјева лошег квалитета се смањује. Заливање контаминираном водом озбиљан је здравствени ризик приликом конзумирања овог поврћа.

Рибарска индустрија и остали морски и речни производи озбиљно су погођени хемијским загађењем воде. Рибље популације опадају, као и ракови, шкољке и шкољке.

Загађење хране

Хемијска контаминација хране може настати на терену због лошег руковања агрохемикалијама или током припреме и руковања храном.

Биљни производи могу постати контаминирани тешким металима тако што ће их апсорбирати у загађена тла. Узгајане животиње могу да садрже биоакумулативна хемијска контаминанта у својим ткивима.

Морска храна попут рибе и ракова може бити контаминирана живом.

Током припреме хране може доћи до хемијске контаминације производима за чишћење или прекомерне употребе конзерванса. Примећено је да неке пластичне посуде могу да садрже диоксине у течности које садрже.

- Смањење воде за пиће

Вода за пиће је све оскуднији ресурс, па се мора загарантовати њен квалитет. Хемијска контаминација озбиљно утиче на квалитет воде која може постати токсична за људе.

Контаминација воде тешким металима, детерџентима, угљоводоницима или другим отровним материјама чини је неупотребљивом за потрошњу. С друге стране, пречишћавање воде ради уклањања токсичних загађивача је скупо.

- Јавноздравствени проблеми

Већина хемијских загађивача узрокује здравствене проблеме људи или кућних љубимаца. У неким случајевима, попут гутања арсена или живе, последице могу бити фаталне.

Примери

- Мртве зоне река и мора

Хемијска контаминација воде генерише различите процесе који на крају уништавају живот на великим подручјима.

Један елемент је директна токсичност неких анорганских хемикалија као што су тешки метали, успоривачи горења или детерџенти. Други фактор је еутрофикација изазвана уградњом органских једињења.

На пример, реке попут Боготе (Колумбија) имају велике простире у којима није детектиран живот. То је због хемијске контаминације из непречишћених градских и индустријских отпадних вода.

Исто се догађа и на великом подручју Мексичког заљева на ушћу реке Мисисипи. У овом случају као последица доприноса тона ђубрива и остатака пестицида.

- Хемијско загађење и водоземци

Проблем

Већ неколико деценија упозорава се на смањење популације водоземаца, посебно жаба и жаба. Овај феномен прати појава урођених малформација код животиња.

Међу могућим узроцима афекције водоземаца је и хемијска контаминација њихових станишта. Процјењује се да је око 17% врста водоземаца угрожено хемијском контаминацијом.

Физиолошке основе

Водоземци су веома подложни присуству загађивача у ваздуху и води, углавном због свог дисања на кожи. Односно, ове животиње врше размену кисеоника кроз своју кожу, која је веома осетљива на иритирајуће дејство хемикалија.

- болест Минамата (Јапан)

Између 1932. и 1968. компанија Цхиссо је производила ацеталдехид и винил хлорид користећи живин хлорид као катализатор. Ова компанија бацила је отпадне воде у море без одговарајућег третмана.

Минамата болест (Јапан). Извор: хттп://ен.википедиа.орг/вики/Усер:Бобо12345

Становници Минаматанског залива конзумирали су контаминирану рибу из тог подручја и накупљали живе у својим телима. 50-тих година 20. века откривен је дечји неуролошки синдром у приморској заједници Минамата.

Истраживања су показала да је узрок овог стања био унос рибе и шкољки загађених живе.

Меркур је захватио труднице, производећи неповратне неуролошке поремећаје код деце. До 2009. године идентификовано је више од 10.000 случајева и 2.271 жртава.

Из овог случаја је настао Минаматански споразум, међународни споразум за спречавање загађења животне средине живом.

- Остали случајеви контаминације живом

Било је и других случајева епидемије онечишћења живом. У Јапану (1965.) због одлагања отпада из друге компаније за производњу ацеталдехида у реку Агано (690 жртава).

У Канади (1862-1970) млин за производњу целулозе створио је испуштање живе и изазвао тровање у абориџинском граду (Грасси Нарровс). У Ираку (1970.) умрло је око 10 000 људи, а други су претрпели оштећења мозга усљед конзумирања пшенице третиране метил-живом.

Решења

- Превенција

Спречавање емисије хемијских загађивача у животну средину је прва мера за решавање хемијског загађења. То укључује сложен програм мера који укључују образовне, правне и техничке аспекте.

Савесност и закони

Неопходно је подићи свест о хемијској контаминацији, њеним узроцима, последицама и решењима. С друге стране, потребан је одговарајући правни поредак за ограничавање и санкционирање емисије загађујућих материја.

Технички елементи

Потребно је створити план управљања отпадом који полази од принципа смањења, поновне употребе и рециклирања. То подразумева повећање ефикасности индустријских процеса и одржив приступ развоју.

Постоји неколико технолошких алтернатива за филтрирање гасова који се емитују, правилно третирање отпадних вода и чврстог отпада.

- рестаурација

Након што дође до хемијске контаминације, потребно је прибећи мерама обнављања или санације. Технологије које ће се користити зависиће од природе хемијске контаминације и контаминиране средине.

Загађење ваздуха

Не постоје ефикасне мере санације загађеног ваздуха осим у затвореним местима. У овом случају, могуће је само уклонити загађујуће изворе и на тај начин омогућити екосистему да се сам регулише.

Загађење воде

Загађена вода може да се пречисти кроз постројења за пречишћавање, а нанотехнологије (нано мехурићи) се тренутно примењују за деконтаминацију воде.

Загађење тла

Тла се такође могу подвргнути физичким и хемијским процесима обнове. Оне се могу применити на лицу места или померањем масе тла на место које је за то предвиђено.

Референце

1. Алхајјар БЈ, Цхестерс Г и Харкин ЈМ (1990). Показатељи хемијског загађења септичких система. Гроунд Вате, 28: 559–568.
2. Барцело ЛД и МЈ Лопез де Алда (2008). Загађење и хемијски квалитет воде: проблем насталих загађивача. Фондација Нова култура воде, Научно-технички надзорни панел за водну политику. Универзитет у Севиљи - Споразум о Министарству заштите животне средине. 26 п.
3. Бејарано-Гонзалез Ф (2015). Глобално хемијско загађење. Еколог Н ° 38: 34-36.
4. Беллос Д и Савидис Т (2005). Праћење хемијског загађења реке Пиниос (Тесалија-Грчка). Часопис за заштиту животне средине 76: 282–292.
5. ЕЛИКА (2017). Врсте контаминације хране. Баскијска фондација за безбедност хране. 5 п.
6. Ликенс ГЕ, ЦТ Дрисцолл и ДЦ Бусо (1996). Дугорочни ефекти киселе кише: одзив и опоравак шумског екосистема. Наука 272: 244–246
7. Лопез-Сарди Е. Хемија и животна средина. Универзитет у Палерму. Аргентина. хттпс://ввв.палермо.еду/ингениериа/довнлоадс/ЦиТ5/ЦИТ507.пдф
8. Реза Р анд Г Сингх (2010). Загађивање тешким металима и његов индексни приступ за речне воде. Интернатионал Јоурнал оф Енвиронментал Сциенце & Тецхнологи 7: 785–792.
9. Травис ЦЦ и Хестер СТ (1991). Глобално хемијско загађење. Еколошка наука и технологија 25: 814–819.