Hemija životne sredine

С Википедије, слободне енциклопедије
White bags filled with contaminated stones line the shore near an industrial oil spill in Raahe, Finland
Bele vreće napunjene zagađenim kamenjem nanizane na obali u blizini industrijskog izlivanja nafte u mestu Rahe u Finskoj

Hemija životne sredine je naučno polje koje se bavi izučavanjem hemijskih i biohemijskih fenomena koji se javljaju u prirodi.[1] Za razliku od nje, zelena hemija se prvenstveno bavi redukovanjen potencijalnog zagađenja. Hemija životne sredine se može definisati kao studija izvora, reakcija, transporta, efekata, i sudbine hemijskih jedinjenja u vazdušnom, zemljišnom, i vodenom okruženju; kao i uticaja ljudske aktivnosti na njih. Ona je interdisciplinarna nauka koja obuhvata atmosfersku, akvatičnu i zemljišnu hemiju, koja je u velikoj meri zavisna od analitičke hemije i srodna sa drugim naukama o životnoj sredini.[2][3]

Hemija životne sredine pruža uvid u funkcionisanje nekontaminirane životne sredine; koje se hemikalije i u kojim koncentracijama prirodno javljaju, i koji efekat one imaju. Time se omogućava precizno izučavanje ljudkog uticaja na sredinu putem oslobađanja hemikalija.

Hemija životne sredine koristi u izučavanju ekosistema mnoštvo postulata iz hemije i nauka o životnoj sredini. Značajni opšti hemijski koncepti su razumevanje hemijskih reakcija i jednačina, rastvora, jedinica, uzimanja uzoraka, i analitičkih tehnika.[4]

Hemija atmosfere[уреди | уреди извор]

Hemija atmosfere se bavi promenama u atmosferi koje utiču na hemiju tla i hemiju vode, i generalno na klimatske promene. Hemija atmosfere polazi od osnovnog sastava čistog vazduha, koji je bitan za ekološku stabilnost.

Vazduh[уреди | уреди извор]

Vazduh je specifičan za atmosferu Zemlje. Njegov sastav je takav da omogućava život na zemlji.

Gas Udeo %
helijum 0,000524
argon 0,934
neon 0,0018
kripton 0,000114
ksenon 0,0000087
azot 78,1
kiseonik 20,9
ugljen dioksid 0,035
metan 0,00015
vodonik 0,000053
azot(I) oksid 0,000027
ugljen monoksid 0,000013
voda promenljivi udeo
ozon promenljivi udeo

Onečišćenje vazduha prouzrokuju:

  • Tačkasti nepokretni izvori onečišćenja vazduha u koje spadaju razni dimnjaci, fabrička postrojenja s nekontrolisanim ispuštanjem hemijskih materija u vazduh, vulkani, eksplozije. Mogu biti kontinuiranog načina ispuštanja i povremenog naprasnog izbacivanja hemijskih materija u vazduh.
  • Tačkasti pokretni izvori su generalno sva prevozna sredstva koja koriste naftu i naftne derivate.

Materije koje onečišćuju atmosferu su:

Materija koja onečišćuje Izvor onečišćenje Zadržavanje u vazduhu Uklanjanje
ugljen monoksid, CO nepotpuno izgaranje 0,1...3 godine vezanje na tlo, mikrobiološka oksidacija u CO2
ugljen dioksid, CO2 izgaranje, fermentacija, desorpcija iz tla i vode 2...10 godina otapanje u vodi, fotosinteza u biljkama
sumpor dioksid, SO2 izgaranje, geotermički izvori 0...7 dana vezanje na padavine, oksidacija u sulfatne čestice
sumporovodonik, H2S geotermički izvori, raspad organskih materija 01...2 dana oksidacija u SO2
azot monoksid, NO izgaranje 4...5 dana oksidacija u NO2
azot dioksid, NO2 izgaranje 3...5 dana vezanje na padavine, oksidacija u nitrate
amonijak, NH3 biološki 0...2 dana vezanje na padavine, oksidacija
ozon, O3 sekundarni fotohemijski procesi, električno izbijanje 0...3 dana fotohemijski i katalizovani raspad u O2
halogena jedinjenja geotermijski izvori, industrija, rashladni uređaji do stotinjak godina (freoni) redukcija u neorganske halogenide
ugljovodonici naftna industrija, proizvodnja energije i transport, mikrobiološka razfradnja <2 godine oksidacija u CO2, vezanje na tlo, mikrobiološka ili fotohemijska razgradnja
lebdeće čestice električno izbijanje, industrija, izgaranje nekoliko dana sedimentacija, rastvaranje
radioaktivne materije akcidenti, nuklearni eksperimenti, nuklearna postrojenja nekoliko dana sedimentacija, raspad

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

Još jedno značajno onečišćenje koje značajno doprinosi i hemijskoj aktivnosti hemijskih materija koje su već u zraku je elektromagnetno zračenje. Elektromagnetno zračenje je postiglo značajno pojačanje u zadnjih četrdeset godina, a nagli uspon postiže masovnom upotrebom mobilnih telefona. Kod mobilnih telefona odašilje se energija čiji se samo mali deo koristi za komunikaciju. Veliki deo odaslane energije putem elektromagnetnih talasa ostane zarobljen u atomima i molekulima sastavnih zraka i molekula hemijskih materija koje onečišćuju atmosferu. Ta energija doprinosi povećanju temperature vazduha i samim tim dovodi do toga da hemijskim materijama treba manje energije za aktivaciju i početak hemijske reakcije. Značajnu količinu elektromagnetnog zračenja odašilje i Sunce.

Hemija voda i vodnih sistema[уреди | уреди извор]

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

  • Padanje oborina
  • Prodiranje oborinske vode kroz tlo i stenje
  • 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)

Podela prirodnih voda:

Po količini i vrsti primesa razlikuju se slatke, slane, tvrde, meke, bezbojne, obojene, bistre i mutne vode, te vode sa stranim primesama. Primese u vodi mogu biti neorganske (mineralne) i organske materije. U neorganske primese spadaju sve materije koje su u vodi rastvorne. Vanjskim se izgledom vode s rastvorenim primesama teško razlikuju od čiste vode. Prisutnost rastvorenih materija se može utvrditi jedino hemijskom analizom. Rastvorene materije se ne mogu ukloniti papirnim, peščanim ili drugim filtrima.

U prirodnim vodama mogu biti rastvoreni mnogi plinovi:

topljive soli mnogih metala

i organske materije

Osim rastvorenih materija u vodi se nalaze i materije koje s vodom formiraju koloidne sisteme, kao što su hidroksidi željeza i aluminijum te organske materije poput huminskih kiselina. Koloidne materije se ne mogu ukloniti papirnim ni peščanim filterima, ali se mogu zadržati polupropusnim membranama ili ultrafiltrima.

U vodi se mogu naći i čestice peska, gline, humusnih materija koje s padavanima dospevaju u vodene tokove. Pored svih nabrojanih materija u vodi žive razne vrste organizama. Mogu se naći razne vrste bakterija koje razlažu organske materija, gljivice, alge, infuzorije... Mogu se naći i patogene bakterije koje uzrokuju razne bolesti (tifus, kuga, žutica...).

Hemija tla[уреди | уреди извор]

Tlo je specifična tvorevina na površini zemljine kore. To je samostalnna prirodno-istorijska tvorevina. Služi za proizvodnju hrane i sirovina putem poljoprivrede i šumarstva. Od hemijskog sastava i osnovnih pokazatelja zavisi mogućnost uspevanja pojedinih biljnih vrsta. Razlikuju se mnoge vrste tla zavisno od građe i hemijskog sastava. Najvažnija su obradiva tla, mada se ne mogu zaobići, a zbog uzajamnih uticaja vode i atmosfere na tlo, i druga tla koja svojim sastavom mogu uticati posredno ili neposredno na obradiva tla. Onečišćenja tla su razne prirode i potiču od atmosferskih taloga, te voda koje plave ili podzemnih voda koja sadrže hemijske meterije koje onečišćuju, zatim od primene hemijskih materija pri obradi zemlje, (insekticidi, herbicidi, fungicidi…), te od stalnih, divljih i privremenih odlagališta otpada, ekoloških nesreća.

Glavni hemijski pokazatelji i ujedno pokazatelji koji utiču na biljni - time i na životinjski svet su:

  • pH
  • Sadržaj azota, N
  • ukupni ugljenik
  • Odnos ugljenika i azota C/N
  • količina kalcijuma, Ca
  • količina magnezijuma, Mg
  • količina kalijuma, K
  • količina natrijuma, Na
  • količina vodonikovih jona
  • sadržaj čestica peska, gline i praha
  • sadržaj kalcijum-karbonata, CaCO3

Svaki poremećaj količine određenih hemijskih materija od prirodnih vrednosti, a koji se može određenim hemijskim, fizičkim ili biološkim putem vratiti u prvobitno stanje naziva se onečišćenje, dok zagađenje predstavlja trajan oblik promene hemijskog sastava okoline.

Reference[уреди | уреди извор]

  1. ^ Julian E Andrews, Peter Brimblecombe, Tim Jickells, Peter Liss, Brian Reid. An Introduction to Environmental Chemistry. Blackwell Publishing. ISBN 978-0-632-05905-8
  2. ^ Stanley E Manahan. Environmental Chemistry. CRC Press. 2004. 2004. ISBN 978-1-56670-633-9.
  3. ^ Rene P Schwarzenbach, Philip M Gschwend, Dieter M Imboden. Environmental Organic Chemistry, Second edition. Wiley-Interscience, Hoboken, New Jersey. 2003. ISBN 978-0-471-35750-6.
  4. ^ Williams, Ian. Environmental Chemistry, A Modular Approach. Wiley. 2001. ISBN 978-0-471-48942-9.

Literatura[уреди | уреди извор]

Spoljašnje veze[уреди | уреди извор]