Luftforurensning
Forekomster av gasser, væskedråper eller partikler i atmosfæren i en slik konsentrasjon eller av slik varighet at de er til skade for menneskers helse eller trivsel, plante- og dyrelivet, naturmiljøet eller materialer av ulik art.
Historikk
Luftforurensing har vært et kjent helsemessig problem på lokal skala i mange år. I 1273 forbød den engelske kongen, Edward I, bruk av kull i London på grunn av den kraftige luftforurensingen dette skapte. Etter hvert som den industrielle revolusjonen fikk sitt inntog i Europa økte problemet. Flere fabrikker, befolkningsvekst, økt biltrafikk, og velferd er noen av årsakene til utviklingen. Noe som ble spesielt farlig var at forurensingen i stadig større grad gjaldt globalt og ikke bare lokalt. Før hadde man lite kunnskap om luftforurensingens globale virkninger. Man visste at det ikke var bra å puste i forurenset luft, men ikke at luftforurensing kunne få uante ringvirkninger som global oppvarming.
FNs klimapanel (IPCC) har laget ulike scenarier på hvordan økte utslipp av klimagasser virker inn på atmosfæren og klimaet. Estimatene, som avhenger av befolkningsvekst og økonomisk- og teknologisk utvikling, viser at det er en korrelasjon mellom økte CO2-utslipp og økning av global middeltemperatur. Det er slike observasjoner som gjør at man har innsett at luftforurensing er mer enn bare et lokalt problem, men også et globalt problem.
Det har vært svingninger i temperaturen forårsaket av naturlige svingninger i klimasystemet. Jordas helningsvinkel, eksentrisitet i banen rundt sola og når på året jorda er nærmest sola er med på å bestemme disse. Eksentrisitet er et mål for hvor elliptisk banen er. Ellipser kan sees på som flattrykte sirkler. Dersom eksentrisiteten er 0 har man sirkler, mens dersom den er 1 har man en rett linje. Jordas helningsvinkel er vinkelen mellom jordas rotasjonsakse og det elliptiske planet mellom jorda og sola. Det er denne helningen som styrer sesongene på jorda. Om vinteren på den nordlige halvkule så lener den nordlige halvkule seg vekk fra sola, mens den på sommeren lener seg mot sola. Jo større denne vinkelen er, jo større sesongvariasjon. Jorda er i våre dager nærmest sola den 5. Januar. Alle disse fenomenene bruker lang tid. For eksempel vil jordas helningsvinkel endre seg med en periode på 41000 år. Den er i dag på 23,5 grader. Grunnen til at man etter all sannsynlighet tror at temperaturendringene i dag skyldes menneskelig aktivitet er nettopp på grunn av tidsperspektivet. Det har aldri noen gang vært så store endringer på så kort tid som i dag. Dermed regner man med at det er klimagassutslipp som står bak temperaturendringene
Forurensing av atmosfæren, kilder og konsekvenser
Det finnes flere typer kjemiske forbindelser som forurenser atmosfæren på regional og global skala. Man kan skille mellom primær forurensing og sekundær forurensing. Primær luftforurensing er direkte utslipp av skadelige stoffer i atmosfæren, mens sekundær luftforurensing består av stoffer som blir skadelige først etter de er sluppet ut i atmosfæren, eller som oppstår pga kjemiske reaksjoner i lufta. Disse kjemiske reaksjonene drives blant annet av sollys, temperaturendringer og fuktighet. Man kan også skille mellom gasser og partikler/aerosoler. Luftforurensende gasser som påvirker på global målestokk er blant annet karbondioksid, metan og lystgass. Disse er drivhusgasser som har innvirkning på det globale klimaet. På mer regional skala er det først og fremst nitrøse gasser (NOx), svoveldioksid, karbonmonoksid og flyktige forbindelser (VOC= volatile organic compounds) som bidrar til problemene. Aerosoler er partikler i fast eller flytende form som kan være skadelige for mennesker. Dette gjelder spesielt de finkornede aerosolene. Både partiklene og gassene har ofte de samme kildene, men har ofte ulike effekter:
Svoveldioksid SO2
Svoveldioksid har mange uheldige helseeffekter. Det nedsetter flimmeraktiviteten i lungene, og fører til allergi og astma. Det kan føre til akutt celledød hos planter. Videre kan svoveldioksid føre til sur nedbør, noe som igjen kan forårsake fiskedød, erosjon og ødeleggelse av jordsmonn. Men SO2 virker avkjølende på jordas temperatur, siden svoveldioksid reflekterer sollys.
Kilder til svoveldioksid:
• Brenning av kull og olje
• Petrokjemisk industri
• Fiskeforedling
• Treforedling
• Produksjon av kunstgjødsel
• Produksjon av maling, lakk, plast, lim, tjære, gummi osv
• Produksjon av mineralske produkter (sement, glass)
• Aluminiumsproduksjon og produksjon av andre metaller (Mg, Ti, Zn osv)
• Transport
• Andre land
Nitrogenoksider (NOx = NO, NO2, N2O)
Nitrogenoksider skader luftveiene og lungenes forsvarsmekanismer. Disse virkningene forverres når ozon, svevestøv og SO2 er tilstede. Disse forbindelsene fører også til nedbryting av klorofyll i blader og tidlig bladfelling. Man tror at de er en årsak til skogdød. Videre fører de til sur nedbør, forsuring av jord og vann, smogdannelse i nærvær av VOC og nedbryting av gummi og plast. Lystgass (N20) er også en kraftig drivhusgass.
Kilder til nitrogenoksider:
• Brenning av kull, olje, gass og biomasse avfall.
• Ellers har NOx de samme kildene som svoveldioksid, bortsett fra aluminiumsproduksjon.
Halogenforbindelser (forbindelser med klor, fluor, karbon og bromid)
Halogenforbindelser fører til skader på vegetasjon og skjelettskader på husdyr. De fører til korrosjoner og er svært giftig. De skader også ozonlaget. Spesielt kan man nevne KFK-gassen som ble brukt i spraybokser og som kjølemedium. Denne fører til nedbrytning av ozonlaget, og ble forbudt ved Montreal-protokollen i 1987. Norge er et fullverdig medlem av denne protokollen og dens forpliktelser.
Kilder til halogenforbindelser:
• Brenning av kull og avfall
• Petrokjemisk industri
• Produksjon av kjemiske tekniske stoffer: maling, lakk, lim osv
• Aluminiumsproduksjon
• Produksjon av andre metaller (Mg, Ti, Zn osv)
• Transport
• Andre land
Karbonmonoksid CO
Karbonmonoksid (kullos) hindrer oksygentilførsel til kroppen. Det binder seg lettere til hemoglobinet enn oksygen og tar dermed opp plassen til oksygen slik at man kveles. Det er farlig for fostre og mennesker med hjerte- og karsykdommer. I små mengder kan det føre til nedsatt konsentrasjon.
Kilder til karbonmonoksid:
• Brenning av kull, olje gass, biomasse og avfall.
• Ellers har CO de samme kildene som svoveldioksid, bortsett fra produksjon av kunstgjødsel, mineralske produkter og produksjon av andre metaller.
Karbondioksid CO2
Som man vet kan en økning i konsentrasjonen av karbondioksid føre til økt drivhuseffekt og global oppvarming. Dette skjer ved at gassen absorberer langbølget stråling fra jorda og emitterer den tilbake til overflaten. Men denne gassen er ikke bare uheldig. Den er helt nødvendig for fotosyntesen og dermed livet på jorda. Siden CO2 er en velkjent klimagass brukes den ofte som referansepunkt når man ser på konsentrasjoner og oppvarmingspotensial til andre klimagasser. For eksempel kan et lite utslipp av en gass gi en kraftig oppvarming. Denne oppvarmingen vil være ekvivalent med den man ville fått ved å slippe ut en gitt mengde CO2. Derfor måles ofte utslipp av andre klimagasser i såkalte CO2-ekvivalenter.
Kilder til karbondioksid:
• CO2 har de samme kildene som karbonmonoksid.
Metan CH4
De viktigste antropogene kildene til metangass er jordbruk, avskoging og avfallsdeponier. Ved siden av karbondioksid er metangass den viktigste drivhusgassen. Man regner med at ca 15-20 prosent av den økte drivhuseffekten skyldes metangass.
Florforbindelser (PFK, HFK, SF6)
Fluorforbindelser omfatter PFK (perfluorkarboner), HFK (hydrofluorkarboner) og SF6 (svovelheksafluorid). PFK og SF6 kommer fra metallindustrien. Sammen med HFK brukes de i kjøleanlegg og som brannslukningsmiddel. Alle disse gassene er klimagasser og bidrar til global oppvarming.
Partikler / aerosoler
Det kommer aerosoler fra alle kildene nevnt over. Ulempen med partikler er at tungmetaller og skadelige stoffer ofte er bundet til dem. De kan føre til bronkitt, astma og virusinfeksjoner. De kan også reflektere sollys, og virke avkjølende. Dette gjelder særlig sulfataerosoler, som både reflekterer sollys i seg selv og fører til skydannelse.
Fotokjemiske oksidanter (ozon, PAN- peroksyacetylnitrat)
Fotokjemiske oksidanter dannes når sollys i kombinasjon med flyktige stoffer danner sekundær forurensing. Sollyset katalyserer prosessen, og det dannes for eksempel ozon. Mekanismen som danner ozon kalles Chapman-mekanismen. Ozon kan både være bra og dårlig for menneskene, noe som avhenger av hvor i atmosfæren det befinner seg. I stratosfæren hjelper ozon til med å stoppe farlig UV-stråling, mens bakkenært/troposfærisk ozon kan være skadelig. Nedsatt lungefunksjon, kvalme og astma er noen av skadevirkningene vi mennesker kan oppleve. Videre kan fotokjemiske oksidanter føre til ødeleggelse av planter.
Tjenester |
