Oras
Oras arba atmosfera neatsiejamas mūsų planetos elementas. Atmosfera yra būtina mūsų gyvybės palaikymo sąlyga, leidžianti mums kvėpuoti, bei apsauganti mus nuo pražūtingo trumpabangio spinduliavimo, sklindančio iš kosmoso. Žemės paviršiuje tokio pavojaus nėra, nes šį spinduliavimą sugeria išoriniai atmosferos sluoksniai, tačiau kitų palanetų, tokių kaip Merkurijus ar Marsas niekas nesaugo. Jei Žemė būtų masyvesnė, ji tikriausiai būtų išlaikiusi bent dalį pirminio vandenilio, ir jos atmosfera galbūt netiktų gyvybei. Jei planetos masė būtų mažesnė, į gaubiančią erdvę pasklistų ne tik vandenilis, bet ir kitos dujos, todėl vel gi nebūtų susidariusi reikiama atmosfera palaikyti gyvybės formoms. Čia galėtume sakyti, kad žemiškąją gyvybei atsirasti ir plėtotis padėjo laimingas aplinkybių sutapimas. Neužteršta aplinka yra gyvybiškai svarbi žmonijai išlikti.
ATMOSFEROS UŽTERŠTUMAS
Žmogaus ir kitų organizmų gyvybinei veiklai atmosferos oras yra svarbiausias vartojimo produktas. Be maisto žmogus gali ištverti 5 savaites, be vandens – 5 dienas, be oro 5 minutes. Normaliai gyvybinei veiklai reikalingas švarus, be nuodingų priemaišų, kenksmingo spinduliavimo, be triukšmo oras.
Atmosferos teršimo šaltiniai yra dvejopos kilmės: natūralūs – gamtiniai ir antropogeniniai – žmogaus veiklos padariniai. Gamtinės kilmės priemaišų atmosferoje buvo nuo seniausių Žemės istorijos laikų. Didelė jų koncentracija (dulkių, nuodingų vulkaninių dujų) vietomis galėjo turėti neigiamos įtakos gyvajam pasauliui.
Antropogeninės kilmės dulkes sukelia kuro deginimas, pramoninė veikla, žemės ūkis. Nuo 1910 metų antropogeninės kilmės aerozolių kiekis padidėjo dvigubai atmosferoje. Natūralios kilmės dulkių sudėtyje vyrauja dirvožemių medžiagos, o pramoninės kilmės dulkėse labai padaugėjo nuodingų medžiagų (Mg, Pb, S, Cl, Fe). Atmosferą teršia miškų gaisrai dūmais ir nuodingomis dujomis (suodžiai, pelenai, degutas, CO, CO2 ir SO2 dujos. Kenksmingas dirvožemiui, jo mikroorganizmams ir gyvūnijai yra pavasarį žolės deginimas, kuris taip pat teršia atmosferą dūmais, anglies ir azoto junginiais.
Žemės atmosferą teršia ir kosmosas, iš kur patekę meteoritai sudegdami palieka atmosferoje vien dulkių apie 1000 t per parą.
Elektrinės ir pramonės įmonės, naudodamos kurui anglį ir mazutą, į orą išmeta sieros (SO2, SO3), azoto junginių NO, NO2), anglies monoksido (CO) ir dioksido (CO2), organinių junginių (aldehidų, dervų, angliavandenilių) bei kancerogeninių, sukeliančių vėžio susirgimus. Sieros junginiai ore oksiduojasi iki sulfatų, sieros rūgščių, kurios didina dirvų rūgštingumą, labai stiprina metalų koroziją, neigiamai veikia žmonių sveikatą.
Azoto oksidai kenksmingi augalams, miškams. Esant koncentracijai 0,08 mg/m3 prasideda ūminis medynų pažeidimas. Pramoniniai teršalai sutrikdo fotosintezę, ardo protoplazmą ir chloroplastus, pažeidžia ląstelių dalijimąsi, sukelia asimiliacinio aparato nekrozę. Rūgštūs lietūs ardo spyglius dengiančio vaško sluoksnį. Atmosferos teršalai sumažina augalijos atsparumą šalčiui. Pagrindiniai atmosferos oro teršalai yra skirstomi į 5 grupes:
1. anglies monoksidas – smalkės
2. azoto oksidai
3. sieros oksidai
4. angliavandeniliai
5. dulkės
Visi šie teršalai sudaro 90% viso oro užteršimo.
Anglies monoksidas (CO) arba smalkės – tai bespalvės ir bekvapės dujos, kurios susidaro degimo metu, kuomet nepilnai sudega kuras, nes aplinkoje nepakankamai deguonies. Daugiausia tai būdinga transporto priemonėms
CO2 + C 2CO
Esant labai aukštai temperatūrai (daugiau nei 1000°C) kai anglies dvideginis skyla.
Šie atvejai yra dažni pramonėje.
2CO2 2CO + O2
Anglies monoksido šaltiniai:
Transportas 63,8%
Pramonė 9,6%
Kietų atliekų nukenksminimas 7,8%
Stacionarus kuro deginimas 1,9%
Patekęs į atmosferą CO ilgai išlieka stabilus.
Azoto oksidai
NO – bespalvės, bekvapės dujos.
NO2 – raudonai rudos spalvos, nemalonaus kvapo dujos.
Pagrindiniai teršimo azoto oksido šaltiniai:
Transportas 39,3%
Stacionarus kuro deginimas 48,5%
Kietų atmatų nukenksminimas 2,9%
Pramonė 1,0%
Lietuvoje azoto oksidais labiausiai užteršti didieji miestai – Kaunas, Vilnius, Klaipėda, taip pat Mažeikiai (dėl „Mažeikių naftos“ ir šalia esančios cemento gamyklos). Beveik visas ore esantis NO2 atsiranda dėl antropogeninės oro taršos. Vidutinė metinė azoto dioksido koncentracija tirtuose miestuose sudarė 16-36 g/m3, t.y. buvo mažesnė už vidutinę DLK (1 pav.). Maksimalios vertės tik Mažeikiuose ir Kėdainiuose neviršijo leidžiamojo dydžio. Kaune, Klaipėdoje ir Jonavoje jos svyravo nuo 90 iki 120 g/m3 (1,1-1,4 DLK), o Naujojoje Akmenėje maksimali koncentracija, užfiksuota liepos mėnesį siekė 350 g/m3 ir viršijo vienkartinę DLK daugiau nei 4 kartus. Tai lėmė nepalankios teršalų sklaidai sąlygos, kurios Naujojoje Akmenėje susidaro pučiant rytų, šiaurės rytų vėjui nuo AB “Akmenės cementas” arba esant silpnam nepastovios krypties vėjui. Pasikeitus vėjo krypčiai į šiaurės vakarų, NO2 koncentracija sumažėjo iki įprastų dydžių.. Iš viso per metus Naujojoje Akmenėje 2%
ištirtų mėginių NO2 koncentracija viršijo DLK. Kaune, Klaipėdoje ir Jonavoje tokie atvejai sudarė 0,2-0,8%.
1 pav. Vidutinė ir maksimali NO2 koncentracija (g/m3)
Kaune ir Klaipėdoje, kur transporto eismas intensyvesnis, azoto dioksido koncentracija buvo didesnė negu mažesniuose miestuose (neskaitant minėto atvejo Naujojoje Akmenėje). Palyginti su 2000 metais, Naujojoje Akmenėje ir Kėdainiuose šio teršalo ore buvo daugiau, kituose miestuose – mažiau. Per pastaruosius penkerius metus Kaune, Klaipėdoje ir Kėdainiuose pastebima nedidelė azoto dioksido koncentracijos didėjimo tendencija, Naujojoje Akmenėje šio teršalo vertės svyravo tose pačiose ribose (
2 pav.)2 pav.Azoto dioksido koncentracijos kaita (g/m3) 1997-2001 m.
Sieros oksidai
SO2 (sieros dioksidas) ir SO3 (sieros trioksidas) – bespalvės, turinčios specifinį kvapą dujos. Labai kenkia augmenijai (nyksta miškai).Sukelia plaučių ir kvėpavimo takų ligas.Veikiant saulės spinduliams SO2 oksiduojasi į SO3, kuris gerai tirpsta vandens garuose bei vandens lašeliuose ir sudaro sieros rūgštį, kuri taip pat yra rūgščių kritulių priežastis.Pagrindiniai taršos sieros oksidais šaltiniai:
Stacionarus kuro deginimas 73,5%
Pramonė 22,0%
Transportas 2,4%
Kietų atmatų nukenksminimas 0,3%
Lietuvoje didžiausias užterštumas sieros oksidais Elektrėnuose (Elektrėnų elektrinėje kaip kuras naudojamas mazutas, kuriame yra sieros).
Sieros dioksido vidutinė koncentracija miestuose svyravo nuo 1 iki 3, maksimali – nuo 8 iki 48 g/m3, tik Kėdainiuose balandžio mėnesį užfiksuotas vienas atvejis, kai koncentracija siekė 180 g/m3 (3 pav). Palyginti su 2000 m., Naujojoje Akmenėje SO2 koncentracija šiek tiek padidėjo, Kaune – sumažėjo, kitur beveik nepasikeitė ir, kaip ir anksčiau, niekur neviršijo leidžiamųjų dydžių
3 pav. Vidutinė ir maksimali sieros dioksido koncentracija (g/m3)
Angliavandeniliai (CmHn)
Tai labai plati organinių junginių grupė, išsiskirianti su automobilių išmetamomis dujomis nevisiškai sudegus kurui. Angliavandeniliai neigiamai veikia kraujotaką, centrinę nervų sistemą, gali sukelti ašarojimą, dirginti gleivinę.
Pagrindiniai taršos angliavandeniliais šaltiniai:
Transportas (ypač automobiliai benzininiais varikliais) 48,8%
Pramonė 14,4%
Stacionarus kuro deginimas 2,2%
Dulkės
Ši grupė jungia įvairias chemines medžiagas.
Pagrindiniai teršimo šaltiniai:
Pramonė (Lietuvoje – cemento, stiklo pramonė) 26,5%
Kuro deginimas (daugiausia akmens anglis) 31,4%
Poveikis sveikatai priklauso nuo dalelių dydžio ir cheminės sudėties. Mažesnės nei 5µm (0,000005m) dulkės gali patekti į plaučius. Didesnės dalelės sulaikomos viršutiniuose kvėpavimo takuose.
Vertinant oro kokybę, išmatuota teršalų koncentracija lyginama su Lietuvos higienos normose (HN 35 : 1998) nustatyta vienkartine tos priemaišos DLK (didžiausia leidžiama koncentracija), o apskaičiuotas vidurkis – su vidutine paros DLK (1 lentelė).