Zapobieganie zagrożeniom wynikającym z zanieczyszczeń i minimalizacja ich skutków wymagają wyjaśnienia przyczyn powstawania zanieczyszczeń, rozpoznania stopnia ich szkodliwości oraz znalezienia sposobów ich likwidacji albo neutralizacji. Bardzo ważne jest prowadzenie monitoringu środowiska przyrodniczego. Jego wyniki pozwalają śledzić nasilanie się zagrożeń i umożliwiają odpowiednie reakcje określonych władz. Proces samooczyszczania atmosfery może trwać nawet kilka dób po zneutralizowaniu źródła skażenia. Hydrosfera oczyszcza się kilka lat, zaś gleba – kilkaset, a nawet kilka tysięcy lat.
Zanieczyszczenia powietrza można podzielić się na:
– zanieczyszczenia naturalne: skażenia atmosfery takimi czynnikami jak: pyły oraz gazy wulkaniczne, sól morska, piasek pustyni i wydm przenoszony z wiatrem,
– zanieczyszczenia będące wynikiem aktywności ludzi.
Zapobieganie zanieczyszczeniom atmosfery. Ochronę powietrza przed nadmiernym zanieczyszczeniem można osiągnąć przez:
- redukcję emisji,
- dobór i lokalizację emitorów,
• stworzenie stref ochronnych.
Zmniejszenie zapylenia można osiągnąć przez:
- dobór odpowiednich technologii produkcji np. bez pylenia
- hermetyzację urządzeń,
- instalacje odpylające i odpylacze.
W Polsce emisja pyłów jest wciąż duża, gdyż zakłady pracują na starych odpylaczach a pewna grupa nie ma ich wcale. Redukcja emisji gazów powinna być indywidualnie zależna od rodzaju zanieczyszczenia.
W przypadku ditlenku siarki powinno się:
- odsiarczać paliwo,
- odsiarczać gazy odlotowe.
Najprościej jest stosować paliwa o możliwie niewielkiej ilości siarki. Z tych powodów węgiel jest zastępowany olejem i gazem ziemnym.
Dalsze metody to wprowadzenie palenisk fluidalnych umożliwiających związanie 80 - 90% siarki powstałej w procesie spalania oraz ograniczających emisję tlenku azotu do atmosfery z powodu niższej temperatury spalania. O ile emisja pyłów systematycznie maleje natomiast to problem neutralizacji SO2 nie został rozwiązany. Dużym problemem jest ograniczenie emisji toksycznych gazów z pojazdów samochodowych. W ostatnich latach prowadzono eksperymenty z katalitycznym dopalaniem spalin oraz próby z eliminowaniem dodatków antydetonacyjnych lub stosowaniem innego napędu np. elektrycznego.
Duże znaczenie w zmniejszeniu emisji gazów motoryzacyjnych ma wprowadzenie obwodowych bezkolizyjnych połączeń komunikacyjnych.
Wysokość kominów oraz usytuowanie nowego zakładu przemysłowego powinny być dobrane na podstawie obliczeń uwzględniających wyniki monitoringowe atmosfery. Stwarzanie stref ochronnych stosuje się przede wszystkim ze względu na emisję niezorganizowaną, nie chronią one jednak przed wpływem np. dużego emitora, który rozprowadza zanieczyszczenia na duże odległości.
Szczególnym rodzajem zanieczyszczenia powietrza jest smog atmosferyczny, czyli mgła nasycona licznymi zanieczyszczeniami gazowymi i pyłowymi. Smog powstaje w obszarach o dużej emisji zanieczyszczeń przy słabym ich rozprzestrzenianiu się oraz przy sprzyjających warunkach meteorologicznych. Prowadzi to do nadmiernego zagęszczenia zanieczyszczeń w powietrzu, co niekiedy ma bardzo poważne reperkusje zdrowotne, z masowymi zgonami włącznie. Wyróżnia się dwa zasadnicze typy smogu.
1. Smog kwaśny typu londyńskiego ( smog siarkowy) wytwarza się na bazie dużej emisji SO2 (ze spalania paliw) w warunkach nasycenia powietrza przez wodę. Dochodzi wtedy do utleniania SO2 w kroplach mgły na aerozol kwasu siarkowego, przy czym ziarna pyłów i sole metali pełnią funkcję katalizatorów. Smog kwaśny występuje w dużych miastach w klimacie strefy umiarkowanej.
2. Smog utleniający typu Los Angeles (smog fotochemiczny) powstaje na bazie dużej emisji spalin samochodowych w warunkach intensywnego promieniowania słonecznego. Dochodzi wtedy do utleniania związków azotu przy udziale węglowodorów. Tworzą się silnie utleniające związki (m.in. nitroolefiny) z dużym udziałem ozonu. Smog utleniający występuje w dużych miastach w strefie klimatów tropikalnych.
Do hydrosfery, czyli ogółu wód występujących na naszej planecie, należą wody w postaci:
- ciekłej (morza, rzeki, oceany),
- stałej (lodowce, lądolody)
- gazowej (para wodna).
Zanieczyszczenia fizyczne to ogół substancji stałych znajdujących się w wodzie w postaci zawiesin lub cząstek koloidalnych. Są nimi np. drobne cząstki obumarłych organizmów zwierzęcych albo roślinnych, nierozpuszczalne substancje pochodzące ze ścieków, cząstki gleby. Zanieczyszczenia fizyczne powodują zabarwienie i zmętnienie wody.
Zanieczyszczenia chemiczne to związki chemiczne, które dostają się do wody wraz ze ściekami z zakładów przemysłowych i ściekami komunalnymi. Są to bardzo niebezpieczne zanieczyszczenia – wiele z nich (jony metali ciężkich, fenole, cyjanki) działa toksycznie na organizmy żywe oraz hamująco na naturalne procesy biologiczne zachodzące w wodzie. Ponadto substancje te pogarszają smak wody, np. tioalkohole (merkaptany) nadają jej zgniły zapach, a aminy – woń zepsutych ryb.
Zanieczyszczenia biologiczne to żyjące w wodzie mikroorganizmy chorobotwórcze, takie jak bakterie, grzyby, pierwotniaki. Większość obecnych w zbiornikach wodnych bakterii nie szkodzi zdrowiu; jednak niektóre bakterie i wirusy chorobotwórcze, dostając się wraz z wodą do przewodu pokarmowego człowieka, mogą powodować cholerę, żółtaczkę (wirusowe zapalenie wątroby), tyfus, czerwonkę.
Ścieki to spływy do kanalizacji usuwane z terenów miast, osiedli, zakładów przemysłowych i pozostałych obiektów związanych z działalnością człowieka. W procesie ich oczyszczania wyróżnia się cztery etapy. Woda zanieczyszczona w niewielkim stopniu może się oczyścić sama. Proces ten zachodzi w warunkach jej napowietrzania, np. w rwących strumykach, wodospadach, na stopniach wodnych w rzekach. Podczas procesu samooczyszczania następują sedymentacja zawiesin, wytrącanie związków chemicznych i ich neutralizacja. Litosfera to zewnętrzna część kuli ziemskiej zbudowana ze skał. Jej warstwę powierzchniową stanowi gleba. Żyzność gleby, warunkowana obecnością mikroorganizmów, umożliwia produkcję żywności niezbędnej dla życia ludzi. Niestety, nieracjonalne użytkowanie gleb może powodować ich degradację lub nawet dewastację. Źródłem tych niekorzystnych procesów są zanieczyszczenia gleby. Przyczyny degradacji gleby:
– obecność chemicznych zanieczyszczeń
– erozja
– niewystarczająca ilość wody
– ługowanie
– niewłaściwe nawożenie i „zmęczenie”
Na świecie produkuje się ogromne ilości odpadów przemysłowych i komunalnych. Każdego roku powstają setki ton odpadów stałych, stanowiących poważne zagrożenie dla środowiska przyrodniczego. Dlatego konieczna jest właściwa gospodarka odpadami, obejmująca ich prawidłowe składowanie, segregację (umożliwiającą recykling) oraz czynności prowadzące do zmniejszania ich ilości. Recykling polega na powtórnym przetwarzaniu substancji lub materiałów zawartych w odpadach w celu uzyskania substancji albo materiałów o pierwotnym/odmiennym przeznaczeniu. przemysłowych– stosowanie małoodpadowych lub bezodpadowych technologii w obiegu zamkniętym,
Sposoby ograniczania ilości produkowanych odpadów:
– wykorzystywanie odpadów jako surowców wtórnych,
– produkcja materiałów wielokrotnego użytku,
– obniżanie energochłonności i materiałochłonności produkcji,
– wykorzystanie źródeł taniej energii, np. wiatru i spadku wody,
– kontrolowane spalanie odpadów nienadających się do powtórnego wykorzystania komunalnych
– segregacja odpadów w celu oddzielenia tych nadających się do przetworzenia,
– ponowne wykorzystywanie produktów wykonanych z metali i tworzyw sztucznych, możliwe dzięki ich recyklingowi,
– stosowanie produktów wielokrotnego użytku (opakowań szklanych, drewnianych,
tekturowych),
– kompostowanie odpadów organicznych,
– opracowanie i stosowanie technologii produkcji jednorazowych opakowań z tworzyw ulegających szybkiej degradacji biologicznej,
– stosowanie energooszczędnych urządzeń domowych (takich jak pralki, lodówki, żarówki)