Luftforurening forårsager, konsekvenser, forurenende stoffer

815
Charles McCarthy
Luftforurening forårsager, konsekvenser, forurenende stoffer

Det luftforurening Det er introduktionen i luften af ​​fremmede komponenter eller ændringen af ​​dens normale sammensætning, der er skadelig for levende væsener. Per definition er ethvert element til stede i atmosfæren, der påvirker menneskers sundhed, et forurenende stof.

Balancen i atmosfærens sammensætning kan påvirkes af naturlige og antropiske årsager (menneskelig handling). Naturlige årsager inkluderer emission af gasser fra vulkansk aktivitet, skovbrande og optøning af tundraen.

Luftforurening fra papirindustrien. Kilde: Estormiz 08:22, 24 september 2006 (UTC) [Public domain]

De antropiske årsager til luftforurening er forskellige, og de kan generere forurenende gasemissioner. Blandt disse er industriel aktivitet, biltrafik, afbrænding af fossile brændstoffer og brande af antropisk oprindelse..

Luftforurening resulterer i et fald i luftkvaliteten, der påvirker respirationen af ​​levende organismer. Det producerer også luftvejssygdomme hos mennesker og andre dyr, og nogle forurenende stoffer er forløbere for sur regn..

På den anden side er drivhusgasser ansvarlige for stigningen i jordens gennemsnitstemperatur. Fænomenet global opvarmning forårsager store ubalancer i planetens funktion.

Lande har forskellige grader af luftforurening fra forskellige årsager. I Latinamerika betragtes Mexico og Peru som de lande med den dårligste luftkvalitet og Mexico City som den by med de største problemer.

For at kontrollere luftforurening er det nødvendigt at træffe foranstaltninger til at reducere emissionen af ​​forurenende gasser. I denne forstand skal der træffes lovlige foranstaltninger, der fører til reduktion af gasemissioner til atmosfæren..

Ligeledes bør afhængigheden af ​​fossile brændstoffer reduceres, og brugen af ​​rene energier (vandkraft, sol, vind, geotermisk) bør øges. Tilsvarende er det nødvendigt at stoppe skovrydning og gennemføre genplantningsprogrammer i de berørte områder..

Artikelindeks

  • 1 Årsager
    • 1.1 Emissioner af industrigasser
    • 1.2 Biltrafik
    • 1.3 Afbrænding af fossile brændstoffer
    • 1.4 Skovbrande
    • 1.5 Landbrug og husdyr
  • 2 konsekvenser
    • 2.1 Global opvarmning
    • 2.2 Luftvejssygdomme
    • 2.3 Syreregn
  • 3 Hovedforurenende stoffer
    • 3.1 -Gasformig
    • 3.2 -Materiale partikler (PM)
  • 4 Luftforureningsdata i Mexico, Colombia, Venezuela, Peru, Argentina
    • 4.1 Mexico
    • 4.2 Colombia
    • 4.3 Venezuela
    • 4.4 Peru
    • 4.5 Argentina
  • 5 løsninger
    • 5.1 Bevidsthed
    • 5.2 Lovgivningsmæssig handling
    • 5.3 Teknologiske anvendelser
  • 6 Referencer

Årsager

Luftforurening med fossile brændstoffer. Kilde: Alfred T. Palmer [Public domain]

Forurening af atmosfæren kan skyldes tilstedeværelsen af ​​forurenende gasser eller forurenende materialepartikler. Disse kan genereres naturligt eller ved menneskelig aktivitet.

De naturlige årsager er hovedsageligt spontane skovbrande og optøning af tundraen, der frigiver CO2. Disse faktorer har dog ikke nogen væsentlig indflydelse på luftkvaliteten..

Menneskelige aktiviteter, der især er forbundet med industriel udvikling, er dem, der producerer den højeste gasemission i atmosfæren. Blandt disse har vi:

Emissioner fra industriel gas

Industrielle processer udsender forskellige gasser i atmosfæren såsom dioxiner genereret i papirindustrien. Den petrokemiske industri producerer på sin side blandt andet CO2, nitrogenoxider og svovloxider..

Energiindustrien er den, der bidrager mest til CO2, SO2 og kviksølvemissioner på grund af brugen af ​​kul og gas som brændstof.

Biltrafik

Biltrafik er ansvarlig for det meste af den CO2, der tilføjes atmosfæren. På den anden side udsender forbrænding i dieselbiler hundreder af luftformige og faste stoffer i atmosfæren.

Blandt de producerede gasser er kulilte og dioxid, svovldioxid, nitrogenoxider, kulbrinter og derivater deraf. Derudover stammer 90% af NO2 i atmosfæren fra forbrænding af diesel..

På den anden side udsendes partikler såsom elementært kulstof, organisk svovl og sulfat.

Afbrænding af fossile brændstoffer

Olie

Behandling af olie til generering af benzin, diesel, smøremidler, plast og andre biprodukter producerer en stor mængde forurenende gasser og partikler. Blandt de frigivne gasser er kulilte, svovldioxid og 30% af den CO2, der forurener atmosfæren.

Kul

I mange lande er kul stadig det mest anvendte fyringsolie. Under dens forbrænding produceres store mængder SO2, og kviksølv frigives i atmosfæren.

Husholdningsforbrænding

Det anslås, at forbrænding i hjem er ansvarlig for 12% af den globale forurening med fine miljøpartikler (PM2.5).

skovbrand

Skovbrande frigiver årligt millioner af tons drivhusgasser og sur regn i atmosfæren. Disse inkluderer kuldioxid og monoxid, methan og nitrogenoxider..

På den anden side inkorporerer de partikler med forskellige diametre i miljøet, der forurener luften og påvirker sundheden..

Landbrug og husdyr

Ris

Risdyrkningssystemet producerer en stor mængde metan, der kommer ind i atmosfæren. Dette skyldes, at denne plante dyrkes i sumpe, hvor bakterier nedbryder organisk materiale under anaerobe forhold og genererer metan..

Det anslås, at dyrkning af ris på verdensplan kan bidrage med op til 20% af den metan, der er inkorporeret i atmosfæren.

Sukkerrør

Forvaltningen af ​​denne afgrøde involverer kontrolleret forbrænding inden høsten, som bliver en kilde til CO2 og fine partikler til atmosfæren..

Drøvtyggende husdyr

Drøvtyggere er i stand til at forbruge fibrøst græs takket være gæringsprocesser udført af bakterier i deres fordøjelsessystem. Husdyr fra drøvtyggere anslås at være ansvarlige for ca. 18% af den metan, der genereres i atmosfæren.

Konsekvenser

Luftforurening fra biltrafik. Kilde: Zakysant [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]

Global opvarmning

Solstråling trænger ind i jorden gennem atmosfæren, og en del af den ultraviolette stråling filtreres af ozonlaget i stratosfæren. Når ozonlaget er beskadiget, kommer mere ultraviolet stråling ind, og jorden opvarmes mere.

Ligeledes, når der genereres forhold i atmosfæren, der forhindrer varmeproduktion, opstår der en global stigning i jordens temperatur..

De såkaldte drivhusgasser (CO2, metan, NO2, SO2 og CFC-11) kan beskadige ozonlaget eller forhindre udstråling af varmestråling fra jorden. For eksempel er CO2 ansvarlig for 82% af stigningen i drivhuseffekten i løbet af de sidste ti år.

Global opvarmning forårsager alvorlige miljømæssige ubalancer såsom tab af gletschere og polaris, der forårsager havstigning. Derfor forekommer oversvømmelser i kystområder, og temperaturregimet og havstrømmene ændres..

På den anden side tillader skaderne på ozonlaget mere ultraviolet stråling at trænge ind i jorden. Denne type stråling forårsager mutationer og påvirker levende væseners sundhed.

Luftvejssygdomme

Ifølge Verdenssundhedsorganisationen (WHO) i 2016 boede mere end 90% af verdens befolkning steder med lav luftkvalitet. WHO indikerer, at luftforurening er årsag til 7 millioner dødsfald årligt over hele verden.

Sygdomme forårsaget af luftforurening inkluderer kroniske forhindringer, lungekræft, iskæmisk hjertesygdom og slagtilfælde.

Syreregn

Emissioner af CO2, NO2 og SO2 fra industrielle aktiviteter, brug af opvarmning, skovbrande og biltrafik er drivkraft for sur regn. Disse gasser gennemgår oxidationsprocesser i atmosfæren og ender med at danne syrer, der blandes med vanddamp og udfældes..

Sur regn påvirker den naturlige flora og fauna, afgrøder, menneskers sundhed og endda bygninger.

Hovedforurenende stoffer

-Gasformig

Kulilte og dioxid (CO og CO2)

Kuldioxid er den vigtigste langlivede drivhusgas i atmosfæren. Verdens meteorologiske organisation har påpeget en stigning i den globale gennemsnitlige koncentration af CO2.

Det anslås, at CO2-indholdet ved 400,1 ppm i 2015 steg til 403,3 ppm i 2016 og 405,5 ppm i 2017. Det niveau, der blev opnået sidste år, repræsenterer 146% mere end det, der eksisterede i den præindustrielle æra..

Kvælstofoxider (NOx)

Disse gasser ødelægger stratosfærisk ozon og bidrager til dannelsen af ​​ozon på jorden, der danner tåge og fremmer drivhuseffekten. På den anden side, når de kommer i kontakt med fugt, danner de salpetersyre, der udfældes og danner sur regn..

Kvælstofoxidemissioner i atmosfæren kommer fra naturlige kilder omkring 60% og fra antropiske kilder 40%. Disse kilder inkluderer havene, jordbunden, afbrænding af biomasse, brug af gødning og forskellige industrielle processer..

I 2017 var den atmosfæriske koncentration af N2-oxider 329,9 ppm, hvilket repræsenterer 122% af dets niveau i den førindustrielle æra.

Svovldioxid (SO2)

Denne gas er en forløber for sur regn og genererer også partikler i forskellige størrelser, der er inkorporeret i luften. Disse partikler kan være PM10 (suspenderede partikler på 10 μm eller derunder) og PM2,5 (suspenderede partikler på 2,5 μm eller mindre).

Den vigtigste kilde til svovldioxid er forbrænding af fossile brændstoffer, især kul..

Troposfærisk ozon (O3) eller ozon på jordoverfladen

Ozon oxiderer stærkt og forårsager alvorlig skade på menneskers sundhed, andre dyr og vegetation (inklusive afgrøder). Derudover bidrager det til drivhuseffekten på grund af det faktum, at det danner tætte tåger..

Akkumuleringen af ​​ozon i troposfæren skyldes fotokemiske reaktioner, der forekommer i nærvær af forurenende gasser. Disse gasser genereres hovedsageligt af biltransport og industrier.

Metan

Metan (CH4) er den næstvigtigste langlivede drivhusgas. Det anslås, at dets bidrag til generering af denne miljøtilstand er ca. 17%.

Det anses for, at ca. 40% af metanen i atmosfæren kommer fra naturlige kilder. Menneskelige aktiviteter (risdyrkning, drøvtyggere, skraldepladser, fossile brændstoffer) er ansvarlige for de øvrige 60%.

Atmosfærisk CH4 nåede maksimalt 1.859 ppm i 2017, så det er i øjeblikket 257% af dets førindustrielle niveau.

Flygtige organiske forbindelser (VOC)

Flygtige organiske forbindelser er kemiske stoffer, der indeholder kulstof, og som når de reagerer med nitrogenoxider danner O3. Nogle eksempler på VOC er blandt andet benzen, formaldehyd og opløsningsmidler, såsom toluen og xylen..

CFC-11

CFC-11 (trichlorfluormethan) er en kraftig drivhusgas, der nedbryder stratosfærisk ozon og er reguleret under Montreal-protokollen. Siden underskrivelsen af ​​protokollen til beskyttelse af ozonlaget havde det været muligt at reducere CFC-11-emissioner.

Imidlertid har nogle lande som Kina i de senere år øget produktionen af ​​denne gas. Derfor er reduktionshastigheden for CFC-11 i atmosfæren faldende.

Dioxiner og furaner

Disse forbindelser dannes ved forbrændingsprocesser, der involverer klor, og som er meget farlige forurenende for sundheden. De kan genereres både ved naturlige processer og ved antropisk aktivitet (for eksempel industriel aktivitet og forbrænding af affald).

En af de vigtigste kilder til dannelse af disse forurenende stoffer er afbrænding af fast affald. I denne forstand er den massive tilstedeværelse af plast og syntetiske fibre i moderne affald særlig alvorlig..

-Partikler (PM)

Kilde

Materialepartiklerne kommer fra forskellige kilder såsom forbrændingsmotorer, fast brændstof og røg fra forbrænding. Andre kilder inkluderer minedrift, støberier, tekstilindustrien og affaldsforbrænding..

På samme måde kan de genereres fra naturlige begivenheder såsom sandstorme og vulkanudbrud..

Klassifikation

For at klassificere de forurenende partikler anvendes størrelsen, blandt hvilke vi har PM10 er dem, hvis diameter er lig med eller mindre end 10 um (0,01 mm). PM2.5 er "fine partikler" (diameter 2,5 µm eller mindre) og "ultrafine partikler" eller PM0.1 har en diameter på 0,1 µm eller mindre.

Effekter rediger

De fine og ultrafine partikler trænger dybt ind i lungerne og forårsager alvorlige inflammatoriske lidelser. PM0.1 kan komme ind i blodbanen og forårsage intravaskulær koagulation, anæmi og endda leukæmi.

Luftforureningsdata i Mexico, Colombia, Venezuela, Peru, Argentina

Luftforurening i Mexico City (Mexico). Kilde: Lidia Lopez [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

Ifølge ham Verdens luftkvalitetsrapport (2018) Latinamerika præsenterer moderate niveauer af luftforurening i koncentration af PM2,5 (μg / m³) i byområderne.

Det moderate niveau indebærer, at følsomme personer bør undgå udendørs aktivitet, da de kan opleve luftvejssymptomer..

Mexico

Mexico er et af de 10 lande, der udsender den højeste mængde drivhusgasser i atmosfæren. I 1992 blev Mexico City betragtet som byen med den højeste luftforurening i verden.

Blandt årsagerne til denne høje forurening er byens fysiografi og klima kombineret med høj biltrafik og industriel aktivitet. I årene 2002 og 2005 erklærede WHO Mexico City som den anden i koncentrationer af nitrogendioxid.

Landet har imidlertid gjort en stor indsats for at reducere denne forurening, og dets indikatorer er blevet bedre. For året 2018 var det det tredje i Latinamerika med den dårligste luftkvalitet (på et moderat niveau), overgået af Santiago de Chile og Lima.

I øjeblikket er Mexico rangeret som 33 på listen over Verdens luftkvalitetsrapport som omfatter 73 lande. Dette indeks er baseret på de koncentrationer af PM2,5 (μg / m³), ​​der findes i luften i de forskellige regioner i verden..

På den anden side rangerer den tredjepladsen blandt de lande med den mest forurenede luft i Latinamerika. Derudover er fem byer i dette land blandt de 15 med de højeste niveauer af luftforurening i regionen..

Colombia

Hovedårsagen til luftforurening i dette land er afbrænding af fossile brændstoffer. Colombia er på position 50 i Verdens luftkvalitetsrapport (2018) og ligger på femte plads i Latinamerika i koncentrationer af PM2,5 (μg / m³).

Generelt er niveauerne af nitrogenoxider og svovl inden for de tilladte intervaller. På den ene side overstiger ozon på jordoverfladen kritiske niveauer i byområder.

Venezuela

Det er blevet påpeget, at luftforurening i de vigtigste bycentre i landet er steget på grund af biltrafik. På den anden side fungerer forebyggende vedligeholdelsesplaner i olie- og petrokemisk industri ikke og forårsager alvorlige forureningsproblemer.

I forhold til koncentrationen af ​​samlede suspenderede partikler (PTS) i 2008 nåede de 35 µg / m3 i byområder. På den anden side nåede PM10 37 µg / m3 i 2009, og inden 2010 oversteg den 50 µg / m3.

Peru

Som angivet i Verdens luftkvalitetsrapport (2018) Peru er det land med den højeste luftforurening i Latinamerika og det 14. i verden.

I Lima er niveauerne af svovldioxid og nitrogen samt suspenderede partikler over de, der er tilladt af WHO. Hovedårsagen til denne høje forurening er biltrafik kombineret med områdets klimatiske forhold..

Disse forhold placerer Lima som den anden hovedstad med den dårligste luftkvalitet i Latinamerika (på et moderat niveau). Det er i øjeblikket kun overgået af Santiago de Chile.

Argentina

I hovedstadsområdet Buenos Aires er hovedproblemet motorkøretøjstrafik, der genererer kritiske niveauer af PM2.5 og kulilte (CO). I Bahía Blanca-området er der høje niveauer af SO2, NOx og NH3 i nærheden af ​​den petrokemiske pol.

I byen Mendoza er der termiske inversionsbegivenheder om vinteren med høje niveauer af ozon (O3) på overfladen.

Løsninger

Opmærksomhed

Et nøgleelement er at øge offentlighedens bevidsthed om alvoren af ​​problemet med luftforurening, dens årsager og konsekvenser. Dette giver mulighed for det nødvendige pres for at kræve borgernes opmærksomhed på problemet.

I de fleste tilfælde forbinder folk ikke helbredsproblemer med kvaliteten af ​​den luft, de indånder.

Lovgivningsmæssig handling

Styrke internationale konventioner og aftaler, der sigter mod at reducere drivhusgasemissioner, såsom Kyoto-protokollen. I øjeblikket har mange af de lande, der har underskrevet aftalen, ikke nået de foreslåede mål..

På den anden side følger flere industrialiserede lande med en høj emission af drivhusgasser (USA, Rusland og Canada) ikke denne internationale aftale. Derfor er et større internationalt pres nødvendigt for at løse dette alvorlige problem.

Teknologiske anvendelser

Affaldshåndtering

Det er nødvendigt at orientere affaldsproblemet på baggrund af de tre økologiske miljøer (reducere, genbruge og genbruge). Ellers vil emissioner af gasser og partikler til atmosfæren være et voksende problem..

Effektivitet af industrielle processer og anvendelse af rene energikilder

Industrielle processer skal opnå niveauer af teknologisk effektivitet, der gør det muligt at reducere emissionen af ​​gasser og partikler i atmosfæren.

Ligeledes er afbrænding af fossile brændstoffer en af ​​de vigtigste kilder til forurenende gasser og partikler. Derfor bør brugen af ​​rene energier såsom vandkraft, sol og geotermi fremmes..

Transportere

En af hovedårsagerne til luftforurening i store bycentre er biltrafik. Derfor bør implementeringen af ​​ikke-forurenende offentlige transportmidler fremmes for at mindske problemet..

Skove som kulstofvaske

For at sikre en stigning i kulstofdræn er det nødvendigt at beskytte skovene og genplant skov i nye områder. På den anden side bidrager stimulering af udviklingen af ​​grønne byer til at reducere miljømæssig CO2.

I denne forstand skal det tages i betragtning, at 1.000 kg træ svarer til ca. 400 til 500 kg fast kulstof..

Referencer

1. Bambill E, Montero C, Bukosky M, Amado L og Pérez D (2017). Luftkvalitetsindikatorer i diagnosen bæredygtighed i byen Bahía Blanca. PROIMCA - PRODECA. 10 s.
2. Carmona JC, Bolívar DM og Giraldo LA (2005). Metangas i husdyrproduktion og alternativer til at måle dens emissioner og reducere dens indvirkning på miljøet og produktionen. Colombian Journal of Livestock Sciences 18: 49-63.
3. Kontoret for Republikken Perus ombudsmand (s / f). Luftkvalitet i Lima og dens indvirkning på indbyggernes sundhed og liv. Ombudsmandens rapport nr. 116. 82 s.
4. Elsom DM (1992). Atmosfærisk forurening: et globalt problem. Blackwell, Oxford, Storbritannien. 434 s.
5. IDEAM (Institut for hydrologi, meteorologi og miljøstudier) (2012). Rapport om luftkvaliteten i Colombia 2007-2010. Ministeriet for miljø og bæredygtig udvikling. Bogota D.C. 311 s.
6. IQAir 2018 World Air Quality Report Region & City PM2.5 Ranking. 21 s.
7. INE (2011). Bolivariske Republik Venezuela: Miljøindikatorer 2010. National Institute of Statistics. Den bolivariske Republik Venezuela. 160 s.
8. Molina MJ og Molina LT (2004). Megacities og atmosfærisk forurening. Journal of the Air & Waste Management Association 54: 644-680.
9. VITALIS (2013). Venezuelas miljøsituation 2012. Analyse af sektorens opfattelse. Redaktører og kompilatorer: D. Díaz Martín, Y. Frontado, M. Da Silva, A. Lizaraz, I. Lameda, V. Valera, C. Gómez., E. Monroy, Z. Martinez, J. Apostolic og G. Suárez . 42 s. Tilgængelig online på: www.vitalis.net. Set: 8. juli 2019.


Endnu ingen kommentarer