Kemija okoliša

PREUSMJERI Predložak:Wikipoveznice

Kemija okoliša je područje kemije koje se bavi kemijskim sastavom tla, vode i zraka te utjecajem raznih kemijskih tvari na ekološku ravnotežu i načinima da se ta ekološka ravnoteža vrati u normalno – prvobitno stanje, odnosno sačuva. Načinima i oblicima zaštite okoliša i očuvanja prirodnog kemijskog sastava, a i fizikalnog i biološkog sastava bavi se zaštita okoliša.

Kemija atmosfere

Kemija atmosfere se bavi promjenama u atmosferi koje utječu na kemiju tla i kemiju vode i na općenito na klimatske promjene. Kemija atmosfere polazi od osnovnog sastava čistog zraka, koji je bitan za ekološku stabilnost.

Zrak

Zrak je specifičan za atmosferu Zemlje. Njegov sasatv je takav da omogućava život na zemlji.

Plin	Udio %
helij	0,000524
argon	0,934
neon	0,0018
kripton	0,000114
ksenon	0,0000087
dušik	78,1
kisik	20,9
ugljični dioksid	0,035
metan	0,00015
vodik	0,000053
dušični (I) oksid	0,000027
ugljični monoksid	0,000013
voda	promjenljivi udjel
ozon	promjenljivi udjel

Onečišćenje zraka prouzrokuju:

Točkasti nepokretni izvori onečišćenja zraka u koje spadaju razni dimnjaci, tvornička postrojenja s nekontroliranim ispuštanjem kemijskih tvari u zrak, vulkani, eksplozije. Mogu biti kontinuiranog načina ispuštanja i povremenog naprasnog izbacivanja kemijskih tvari u zrak.
Točkasti pokretni izvori su općenito sva prijevozna sredstva koja koriste naftu i naftne derivate.

Tvari koje onečišćuju atmosferu su:

Tvar koja onečišćuje	Izvor onečišćenje	Zadržavanje u zraku	Uklanjanje
ugljični monoksid, CO	nepotpuno izgaranje	0,1...3 godine	vezanje na tlo, mikrobiološka oksidacija u CO₂
ugljični dioksid, CO₂	izgaranje, fermentacija, desorpcija iz tla i vode	2...10 godina	otapanje u vodi, fotosinteza u biljkama
sumporni dioksid, SO₂	izgaranje, geotermički izvori	0...7 dana	vezanje na oborine, oksidacija u sulfatne čestice
sumporovodik, H₂S	geotermički izvori, raspad organskih tvari	01...2 dana	oksidacija u SO₂
dušični monoksid, NO	izgaranje	4...5 dana	oksidacija u NO₂
dušični dioksid, NO₂	izgaranje	3...5 dana	vezanje na oborine, oksidacija u nitrate
amonij, NH₃	biološki	0...2 dana	vezanje na oborine, oksidacija
ozon, O₃	sekundarni fotokemijski procesi, električno izbijanje	0...3 dana	fotokemijski i katalizirani raspad u O₂
halogeni spojevi	geotermijski izvori, industrija, rashladni uređaji	do stotinjak godina (freoni)	redukcija u anorganske halogenide
ugljikovodici	naftna industrija, proizvodnja energije i transport, mikrobiološka razfradnja	<2 godine	oksidacija u CO₂, vezanje na tlo, mikrobiološka ili fotokemijska razgradnja
lebdeće čestice	električno izbijanje, industrija, izgaranje	nekoliko dana	sedimentacija, otapanje
radioaktivne tvari	akcidenti, nuklearni pokusi, nuklearna postrojenja	nekoliko dana	sedimentacija, raspad

Razne vrste onečišćenja dovode do prikupljanja vodene pare koja povlači sa sobom onečišćenja i u vidu atmosferskog taloga, oborina, pada na zemlju te dovodi do onečišćenja tla i voda.

Još jedno značajno onečišćenje koje značajno doprinosi i kemijskoj aktivnosti kemijskih tvari koje su već u zraku je elektromagnetno zračenje. Elektromagnetno zračenje je postiglo značajno pojačanje u zadnjih četrdeset godina, a nagli uspon postiže masovnom uporabom mobilnih telefona. Kod mobilnih telefona odašilje se energija čiji se samo mali dio koristi za komunikaciju. Veliki dio odaslane energije putem elektromagnetnih valova ostane zarobljen u atomima i molekulama sastavnih zraka i molekulama kemijskih tvari koje onečišćuju atmosferu. Ta energija doprinosi povećanju temperature zraka i samim tim dovodi do toga da kemijske tvari trebaju manju energiju za aktivaciju i početak kemijske reakcije. Značajnu količinu elektromagnetnog zračenja odašilje i Sunce.

Kemija voda i vodnih sustava

Oko 3/4 zemljine površine zauzima voda. Voda je sastojak svih živih organizama. Otkako je stvorena atmosfera današnjeg sastava, na Zemlji postoji vječito kruženje vode.

Padanje oborina
Prodiranje oborinske vode kroz tlo i stijenje
skupljanje u prirodne vodene rezervoare i formiranje prirodnih vodenih tokova (podzemnih i nadzemnih
Isparavanje s površine zemlje, vodenih površina i iz živih bića (evaporacija, transpiracija)

Podjela prirodnih voda:

atmosferske vode
podzemne vode
površinske vode (riječne, jezerske, morske, močvarne)

Po količini i vrsti primjesa razlikujemo slatke, slane, tvrde, meke, bezbojne, obojene, bistre i mutne vode, te vode sa stranim primjesama.

Primjese u vodi mogu biti anorganske (mineralne) i organske tvari

U anorganske primjese spadaju sve tvari koje su u vodi topljive. Vanjskim se izgledom vode s otopljenim primjesama teško razlikuju od čiste vode. Prisutnost otopljenih tvari se može utvrditi jedino kemijskom analizom. Otopljene tvari se ne mogu ukloniti papirnim, pješčanim ili drugim filtrima.

U prirodnim vodama mogu biti otopljeni mnogi plinovi:

kisik
dušik
ugljik (IV) oksid
sumporovodik

topljive soli mnogih metala

i organske tvari

fenoli
formaldehidi
karbonske kiseline i druge organske tvari

Osim otopljenih tvari u vodi se nalaze i tvari koje s vodom tvore koloidne sustave, kao što su hidroksidi željeza i aluminija te organske tvari poput huminskih kiselina. Koloidne tvari se ne mogu ukloniti papirnim ni pješčanim filterima, ali se mogu zadržati polupropusnim membranama ili ultrafiltrima. U vodi nalazimo i čestice pjeska, gline, humusnih tvari koje s oborinama dospjevaju u vodene tokove. Pored svih nabrojanih tvari u vodi žive razne vrste organizama. Možemo naći razne vrste bakterija koje razlažu organske tvari, gljivice, alge, infuzorije... Mogu se naći i patogene bakterije koje uzrokuju razne bolesti (tifus, kuga, žutica...).

Kemija tla

Tlo je specifična tvorevina na površini zemljine kore. To je samostalnna prirodno-povijesna tvorevina. Služi za proizvodnju hrane i sirovina putem poljodjelstva i šumarstva. O kemijskom sastavu i osnovnim pokazateljima ovisi mogućnost uspjevanja pojedinih biljnih vrsta. Razlikuju se mnoge vrste tala ovisno o građi i kemijskom sastavu. Najvažnija su obradiva tla, mada se ne mogu zaobići, a zbog uzajamnih utjecaja vode i atmosfere na tlo, i druga tla koja svojim sastavom mogu utjecati posredno ili neposredno na obradiva tla. Onečišćenja tla su razne prirode i potječu od atmosferskih taloga, te voda koje plave ili podzemnih voda koja sadrže kemijske tvari koje onečišćuju, zatim od primjene kemijskih tvari pri obradi zemlje, (insekticidi, herbicidi, fungicidi…), te od stalnih, divljih i privremenih odlagališta otpada, ekoloških akcidenata.

Glavni kemijski pokazatelji i ujedno pokazatelji koji utječu na biljni - time i na životinjski svijet su:

pH
Sadržaj dušika, N
ukupni ugljik
Odnos ugljika i dušika C/N
količina kalcija, Ca
količina magnezija, Mg
količina kalija, K
količina natrija, Na
količina vodikovih iona
sadržaj čestica pijeska, gline i praha
sadržaj kalcij-karbonata, CaCO₃

Svaki poremećaj količine određenih kemijskih tvari od prirodnih vrijednosti, a koja se može određenim kemijskim, fizikalnim ili biološkim putem vratiti u prvobitno stanje naziva se onečišćenje, dok zagađenje predstavlja trajan oblik promjene kemijskog sastava okoliša.

Literatura

'Tehnička enciklopedija', Zagreb, svezak 13, Ter-Ž, Zagreb, 1997.
Dr. sc. Jakob Martinović 'Tloznanstvo u zaštiti okoliša', Pokret prijatelja prirode "Lijepa naša", Zagreb 1997.
Dr. Branka Mihanović, dr Ivo Perina, 'Fizikalno i kemijsko ispitivanje zagađenosti vode', školska knjiga, Zagreb, 1982.

PREUSMJERI Predložak:Grane kemije