Negatywne działanie związków chemicznych na środowisko

NEGATYWNE SKUTKI DZIAŁANIA ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH NA ŚRODOWISKO.

Powietrze jest mieszaniną gazów, z których składa się atmosfera ziemska. Głównymi jego składnikami są; azot stanowiący ok. 78% i tlen ok. 21%. Pozostałą część stanowią inne gazy: argon, dwutlenek węgla oraz w niewielkich ilościach; neon, hel, krypton, ksenon i wodór. Ponadto powietrze zawiera różną, zależną od warunków otoczenia ilość pary wodnej.
Powietrze wywiera ciśnienie na powierzchnię Ziemi i przedmioty w nim się znajdujące (ciśnienie atmosferyczne). Stanowi ośrodek, w którym przebiegają najważniejsze procesy życiowe organizmów: procesy utleniania i spalania. Jest surowcem dla przemysłu azotowego, a także stosowane jako środek przenoszący ciepło lub masę w procesach ogrzewania, chłodzenia, suszenia, nawilżania; sprężone powietrze jest używane do poruszania maszyn pneumatycznych.
Zanieczyszczenia powietrza stanowią gazy, ciecze i ciała stałe obecne w powietrzu, ale nie będące jego naturalnymi składnikami, lub też substancje występujące w ilościach wyraźnie zwiększonych w porównaniu z naturalnym składem powietrza.
Do zanieczyszczeń powietrza należą:
1) gazy i pary związków chemicznych, np. tlenki węgla (CO i CO2), siarki (SO2 i SO3) i azotu, amoniak (NH3), fluor, węglowodory (łańcuchowe i aromatyczne), a także ich chlorowe pochodne, fenole;
2) cząstki stałe nieorganiczne i organiczne (pyły), np. popiół lotny, sadza, pyły z produkcji cementu, pyły metalurgiczne, związki ołowiu, miedzi, chromu, kadmu i innych metali ciężkich;
3) mikroorganizmy - wirusy, bakterie i grzyby, których rodzaj lub ilość odbiega od składu naturalnej mikroflory powietrza;
4) kropelki cieczy, np. kwasów, zasad, rozpuszczalników.
Wartość emisji zanieczyszczeń to ilość zanieczyszczeń wydalana do atmosfery w jednostce czasu, wyrażana w g/s, kg/h lub t/rok.

Charakterystyka poszczególnych związków chemicznych :
Związki siarki. Zanieczyszczenie atmosfery powodują gazowe związki siarki - SO2, SO3, H2S, kwas siarkowy H2SO4 i siarczany różnych metali.
Dwutlenek siarki (SO2) jest bezbarwnym, silnie toksycznym gazem o duszącym zapachu. Wolno rozprzestrzenia się w atmosferze ze względu na duży ciężar właściwy (2,93 kg/m3, gęstość względna 2,26). Powstaje m. in. w wyniku spalania zanieczyszczonych siarką paliw stałych i płynnych (np. węgla, ropy naftowej) w silnikach spalinowych, w elektrociepłowniach, elektrowniach cieplnych. Największy udział w emisji SO2 ma przemysł paliwowo-energetyczny. Opalana węglem elektrownia o mocy 1000 MW emituje do atmosfery w ciągu roku 140 000 ton siarki, głównie w postaci SO2. Dwutlenek siarki utrzymuje się w powietrzu przez 2-4 dni i w tym czasie może si przemieścić na bardzo duże odległości. W powietrzu SO2, utlenia się do SO3, a ten z kolei łatwo reaguje z wodą ( z parą wodną zawartą w powietrzu) tworząc kwas siarkowy - H2SO4, jeden ze składników kwaśnych deszczów.
Związki azotu. W atmosferze występuje wiele związków azotu: tlenek azotu (NO), dwutlenek azotu (NO2), podtlenek azotu (N2O), nadtlenek azotu (NO3), trójtlenek azotu (N2O3, pięciotlenek azotu (N2O5), amoniak (NH3) oraz kwasy: azotawy (HNO2 i azotowy (HNO3). Wiele z nich, głównie tlenki azotu, to naturalne składniki atmosfery, tworzące się w efekcie np. wybuchów wulkanów.
W niewielkich ilościach nie są substancjami toksycznymi, jednak ich nadmiar powstający podczas procesów produkcyjnych (obróbka wysokotermiczna, komory paleniskowe elektrowni) oraz w silnikach spalinowych powoduje, że stają się one niebezpiecznymi zanieczyszczeniami atmosfery. W szczególności groźne są bezbarwny i bezwonny tlenek azotu oraz brunatny o duszącej woni dwutlenek azotu. Mogą się one kolejno utleniać do pięciotlenku azotu, który w obecności pary wodnej tworzy kwas azotowy - HNO3, jeden ze składników kwaśnych deszczów.
Tlenek węgla powstaje w wyniku niezupełnego spalania węgla lub jego związków. Głównym źródłem tego gazu są: spaliny z silników pojazdów mechanicznych, w szczególności benzynowych (70-80% ogólnej emisji CO); przemysł metalurgiczny, elektromaszynowy i materiałów budowlanych; elektrociepłownie, elektrownie cieplne; koksownie, gazownie; paleniska domowe. Tlenek węgla jest gazem silnie toksycznym. Ze względu na mały ciężar właściwy (1,25 kG/m3, gęstość względna 0,970) łatwo rozprzestrzenia się w powietrzu atmosferycznym. Jest szczególnie niebezpieczny, ponieważ jest to gaz bez smaku, zapachu, barwy, a więc zmysły ludzkie nie ostrzegają przed nim.
Dwutlenek węgla powstaje podczas wszelkich procesów spalania paliw stałych, ciekłych i gazowych, a także w procesie oddychania organizmów żywych. Dwutlenek węgla w atmosferze nie stanowi bezpośredniej groźby pod warunkiem, że nie nastąpi naruszenie równowagi biologicznej, spowodowane nadmierną jego emisją do atmosfery. Ze wszystkich gazów wytwarzanych przez ludzkość dwutlenek węgla jest głównym sprawcą efektu cieplarnionego. Gwałtowny wzrost jego koncentracji w atmosferze następuje wskutek spalania drewna i paliw pochodzenia organicznego: węgla kamiennego, ropy naftowej i gazu ziemnego.
W atmosferze zidentyfikowano ponad 30 gazów szklarniowych. Największe znaczenie mają: dwutlenek węgla (C02), metan (CH4), ozon (03), tlenki azotu oraz freony.
Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) to związki chemiczne zbudowane z węgla i wodoru, zawierające w cząsteczce kilka pierścieni aromatycznych. Węglowodory pojawiają się w powietrzu w wyniku parowania lub spalania paliw, głównie węgla, ropy naftowej i ropopochodnych. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne powstają także podczas palenia tytoniu. Jednym z bardziej niebezpiecznych węglowodorów jest 3,4-benzopiren, będący substancją kancerogenną.


Pomiędzy 1930 a 2000 rokiem światowa produkcja sztucznych związków chemicznych wzrosła z 1 do 400 mln ton rocznie.
Niektóre chemikalia przynoszą społeczeństwu znaczne korzyści, odgrywając ważną rolę w lecznictwie czy gospodarstwie domowym. Niestety część związków ma zgubny wpływ na przyrodę i człowieka, a co gorsze, nie potrafimy dzisiaj przewidzieć wszystkich potencjalnych skutków ich oddziaływania.
Wytworzone przez człowieka związki chemiczne są praktycznie wszędzie wokół nas - zarówno w środkach ochrony roślin, jak i w kosmetykach, butelkach do karmienia niemowląt, czy komputerach. Społeczeństwo XXI wieku jest od nich uzależnione.
W samej tylko Unii Europejskiej wykorzystuje się obecnie ponad 30 000 syntetycznych związków chemicznych, których produkcja przekracza rocznie 1 tonę/producenta. Substancje te przedostają się do wody, powietrza i gleby, zanieczyszczając praktycznie całe środowisko.

Oto kilka przykładów, gdzie spotykamy się ze syntetycznymi związkami chemicznymi w naszym codziennym życiu:
Jedzenie i picie
Uważaj co jesz! W naszej żywności może się znajdować nawet 1 000 różnych chemikaliów.
Większość puszek z żywnością wyłożona jest plastikiem zawierającym środek zwany bisfenolem A , który zaburza pracę hormonów, i który może przenikać do żywności wewnątrz puszki. Bisfenol A jest również produktem wchodzącym w skład plastików poliwęglowych , z których robi się niektóre butelki i pojemniki do przechowywania żywności.

Ubrania
Wiele ubrań wytwarzanych jest ze sztucznych włókien lub z mieszaniny włókien naturalnych i sztucznych, często barwionych chemicznymi farbami lub nasączanych środkami opóźniającymi spalanie.
Produkty czyszczące
Liczba preparatów czyszczących i używanych do dezynfekcji, które zawierają substancje antybakteryjne takie jak Triklosan, cały czas wzrasta. W produktach domowego użytku często wykorzystuje się również sztuczne środki zapachowe. Związki w nich zawarte pozostają w środowisku przez długi czas, gromadzą się również w organizmach ludzi i zwierząt.
Kosmetyki
Kupowanie kosmetyków to loteria, ponieważ nie możemy zwykle określić, czy niebezpieczne związki chemiczne są w nich obecne, czy nie. Dotyczy to zwłaszcza ftalanów. Choć są one zawarte w kosmetykach, to rzadko występują w spisie ich składników. W rzeczywistości nazwy niemal 100 potencjalnie trwałych lub alergennych związków chemicznych są ukrywane poprzez użycie słowa „perfumy”.

Badania wskazują, że regularne i długotrwałe używanie farb do włosów może mieć u niektórych ludzi związek z powstawaniem reakcji alergicznych lub nowotworem pęcherza moczowego.
W pokoju meble, telewizory, inne urządzenia elektryczne, wykładziny i dywany, zawierają często substancje chemiczne, które chronią je przed zaplamieniem lub obniżają ich palność. Wiele związków chemicznych wykorzystywanych do opóźniania spalania materiałów (polibromowane środki zmniejszające palność), pozostaje w środowisku przez długi czas, gromadzi się w naszych organizmach i może zaburzać funkcjonowanie naszych naturalnych systemów hormonalnych.

Zabawki
Unia Europejska wprowadziła czasowy zakaz stosowania ftalanów w przeznaczonych do ssania zabawkach dla dzieci do lat trzech, ale inne zabawki w dalszym ciągu zawierają te związki.

Podczas procesu ich produkcji i użytkowania, substancje chemiczne są uwalniane do środowiska naturalnego. Mogą przemieszczać się na ogromne odległości z powietrzem i wodą. Są również przyswajane przez organizmy żywe. Do naszych ciał mogą trafiać przez skórę, z pożywieniem lub z wodą. Niebezpieczne związki syntetyczne zanieczyszczają całe środowisko naturalne. Wiemy już dzisiaj, że zwierzęta - jak choćby ptaki, niedźwiedzie polarne, żaby, aligatory czy pantery - cierpią z powodu ich wpływu. Chemikalia przeniknęły również do naszych organizmów. W ciele człowieka można dzisiaj znaleźć do 300 syntetycznych związków chemicznych.

Niebezpieczne związki chemiczne są znajdowane w tkankach prawie każdego człowieka na Ziemi. Naukowcy dowodzą, że kontakt z tymi substancjami może powodować nowotwory, problemy związane z płodnością czy defekty wrodzone.
Dane o rosnącej liczbie takich przypadków, jak również ciągłym narażeniu na szereg chemikaliów, są alarmujące.
Niedawne badania przeprowadzone przez WWF Wielka Brytania wykazały obecność DDT i PCB, dwóch grup niebezpiecznych związków, których używania zakazano dziesiątki lat temu, w organizmach 99% spośród 155 przebadanych osób. U kobiet, które karmiły swoje dzieci piersią, znaleziono niższe stężenia niektórych PCB niż u mężczyzn, co oznacza, że pozbywały się one tych chemikaliów przenosząc je do organizmów dzieci ( eksperci są zgodni, że ludzkie mleko jest w dalszym ciągu najlepsze dla małych dzieci).

Konsekwencje zdrowotne u ludzi, których przyczyną może być długotrwały kontakt ze sztucznymi chemikaliami: u mężczyzn – rak jąder, niska liczebność plemników, astma ( jako choroba zawodowa) , nowotwory związane z miejscem pracy ; u kobiet – rak piersi, uszkodzenia płodów ( poronienia) , astma jako choroba zawodowa oraz nowotwory związane z miejscem pracy ; u dzieci – problemy z nauką (zespół nadpobudliwości psychoruchowej, osłabienie układu immunologicznego, przedwczesne dojrzewanie, nowotwory dziecięce.
Część tych skutków wywoływana jest przez DDT i PCB - substancje, których produkcja została już zakazana. Jednak na rynku znajduje się wiele innych nowych związków, których długoterminowy wpływ na organizmy żywe nie został jeszcze zbadany.


Z badań naukowych dotyczących wpływu związków chemicznych na zwierzęta wyłania się bardzo niepokojący obraz, który burzy beztroskie przekonanie o nieszkodliwości chemikaliów.
Ocenia się, że co roku setki ptaków hodowanych w domach giną w wyniku zatrucia oparami i cząsteczkami uwalniającymi się z produktów pokrytych teflonem. Zanieczyszczenia chemiczne mogą prowadzić do zaburzeń hormonalnych. Najbardziej znanym efektem jest feminizacja samców ryb, które w swoich jądrach zaczynają produkować jaja. Bromowane opóźniacze spalania są dla skorupiaków związkami silnie trującymi. Wykryto je również w ciałach kaszalotów, a niedawno także w jajach sokołów wędrownych.
Bisfenol A, wykorzystywany przy produkcji butelek i innych przedmiotów z plastiku, powoduje zmiany płci u kajmanów szerokopyskich, żyjących w Ameryce Południowej przedstawicieli rodziny aligatorów. Związek ten powoduje również deformacje rozwojowe u zarodków przepiórek i kur domowych. PFOS, uznany przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska za związek rakotwórczy, został wykryty w ciałach delfinów i tuńczyków z obszaru Morza Śródziemnego, oraz u orłów bielików i łososi z Bałtyku. W czasie jednego z doświadczeń przeprowadzonego w roku 1979, związek ten podano małpom i wszystkie zmarły w ciągu kilku tygodni.

Aby zapewnić sobie bezpieczeństwo, musimy objąć chemikalia skuteczną kontrolą. Związkom wykorzystywanym przez przemysł powinny zawsze towarzyszyć informacje o bezpieczeństwie ich stosowania.
Obecnie obowiązujące przepisy prawne nie zapewniają ani ludziom, ani przyrodzie należytej ochrony przed niebezpiecznymi chemikaliami. Zgodnie z aktualnym prawem wszystkie te związki, które zostały wprowadzone na rynek przed rokiem 1981 (większość obecnie stosowanych) nie muszą przechodzić badań toksykologicznych i ekotoksykologicznych. W efekcie jedynie 14 procentom z 2,5 tys. związków chemicznych produkowanych dzisiaj w największych ilościach (powyżej 1000ton rocznie) towarzyszy informacja o bezpieczeństwie stosowania i ewentualnym wpływie na organizmy żywe. Dlatego WWF oraz inne organizacje pozarządowe wzywają Unię Europejską do przyjęcia takiej wersji przepisów (REACH), która zagwarantuje weryfikację toksyczności wykorzystywanych substancji oraz skuteczną kontrolę produkcji i stosowania najbardziej szkodliwych związków.
Zgodnie z nowymi przepisami projektu REACH przemysł chemiczny powinien przed wypuszczeniem na rynek jakiejkolwiek substancji zgromadzić odpowiednie informacje dotyczące jej właściwości i ewentualnego wpływu na środowisko. Obowiązek weryfikacji dotyczyłby również tych substancji, które bez żadnej kontroli zostały wprowadzone na rynek przed rokiem 1981. REACH ma umożliwiać kontrolę bezpiecznego wykorzystania substancji wysokiego ryzyka na wszystkich etapach cyklu ich użytkowania, stawiając określone wymogi zarówno co do ich produkcji, handlu i zastosowania.