W obecnych czasach wszelka działalność człowieka zmierzająca do polepszenia warunków życia, rozwój gospodarki, a co za tym idzie również zwiększenie liczby ludności oraz ekspansywne wykorzystanie środowiska przyrodniczego powodują degradację naszego środowiska. Jest to szczególnie widoczne w ostatnich latach. Poza tym, że zagraża to naszemu najbliższemu otoczeniu to również negatywnie wpływa na nasze zdrowie.

Zanieczyszczenia środowiska i zniszczenia powstałe pod wpływem wszelkiego typu działalności człowieka przybierają rozmaity charakter, który zależy od rodzaju działalności. Są one szkodliwe, a nawet bardzo groźne szczególnie wtedy, gdy środowisko nie jest już w stanie samo zregenerować się. Biorąc pod uwagę przestrzeń rozprzestrzenienia się zanieczyszczeń wyróżnia się następujące typy:

-zanieczyszczenia lokalne, które są związane na przykład z górnictwem,

- zanieczyszczenia regionalne (zwane inaczej krajowymi) - do tej grupy należą przede wszystkim zanieczyszczenia wód i powietrza,

- zanieczyszczenia w skali całego globu ( globalne, ogólnoświatowe) - głównym typem jest emisja gazów cieplarnianych do atmosfery i tworzący się efekt cieplarniany.

Ingerencja człowieka w środowisko przyrodnicze kształtuje się różnie w zależności od rodzaju środowiska. Można tu wyróżnić następujące typy środowiska:

1. Ośrodki miejskie i przemysłowe, a także pasma infrastruktury kanalizacyjno - technicznej - na tych terenach pojawiają się największe zanieczyszczenia oraz zniszczenia, jest to spowodowane znacznym zagęszczeniem ludności na tych obszarach i znacznym przekształceniem systemu naturalnego elementami wprowadzonymi przez człowieka.

2. Obszary wykorzystywane rolniczo, tereny leśne oraz rekreacyjne - stopień degradacji środowiska jest tu znacznie mniejszy w porównaniu z pierwszą grupą, głównym problemem jest tu chemizacja rolnictwa i sposób pozbywania się odpadów pohodowlanych.

3. Obszary niezamieszkałe przez człowieka oraz nie często odwiedzane przez ludzi - w tych obszarach występuje krajobraz pierwotny i naturalny z niewielkimi śladami działalności człowieka.

Obszary miejsko-przemysłowe borykają się z takimi problemami jak zanieczyszczenia wody i powietrza, zniekształcenia rzeźby, hałas, dewastacja roślinności i pokrywy glebowej, wibracja, ścieki komunalne i śmieci promieniowanie elektromagnetyczne, odpady poprodukcyjne, uciążliwe wyziewy. Dają one o sobie znać szczególnie w regionach intensywne wykorzystywanych przez okręgi przemysłowe, tereny górnicze i wielkich aglomeracjach miejskich.

Głównym źródłem zanieczyszczeń powietrza są:

- okręgi przemysłowe,

- gospodarstwa domowe,

- transport.

Do atmosfery dostają się duże ilości pyłów rozmaitej wielkości (najbardziej uciążliwe i niebezpieczne są pyły ciężkich metali), a także gazy, w przeważającej części jest to dwutlenek siarki, tlenek azotu i tlenek węgla. Zanieczyszczenia powstają najczęściej w trakcie procesów produkcyjnych, szczególnie przy spalaniu węgla. Wydostające się zanieczyszczenia z wielkich kominów fabrycznych, elektrociepłowni, elektrowni, kotłowni lokalnych oraz pojedynczych gospodarstw mieszkalnych rozprowadzane są na zewnątrz nawet w promieniu wielu kilometrów, czasem dochodzą do terenów oddalonych od źródła zanieczyszczenia o kilkadziesiąt kilometrów. Wpływ na rozprzestrzenianie się tych zanieczyszczeń mają warunki terenowe, zabudowa, zieleń, warunki klimatyczne oraz wysokość komina. W Polsce najbardziej zanieczyszczone powietrze występuje na terenie województw południowo-zachodnich: należy tu wymienić przede wszystkim okolice Katowic, Opola Kraków i Jelenią Górę. Centralna część Polski o znacznym zanieczyszczeniu to okolice Piotrkowa, Płock Konina, Warszawa. W części północnej Polski: teren dawnego województwa szczecińskiego, Trójmiasto. Głównymi emitorami zanieczyszczeń w wyżej wymienionych obszarach są: Huta Sendzimira w Krakowie, elektrownia w Bełchatowie, elektrownia w Turowie, Kombinat Metalurgiczny Huta Katowice, huta miedzi w Głogowie, Petrochemia Płock, Zakłady Azotowe - Tarnów, Zakłady Chemiczne znajdujące się w Oświęcimiu.

Kolejnym czynnikiem wpływającym na degradację środowiska są ścieki pochodzenia przemysłowego i komunalnego, które odprowadzane są do wód powierzchniowych w sposób bezpośredni z zakładów przemysłowych oraz przez system kanalizacji miejskiej. Ponad jedna trzecia części ścieków wymaga oczyszczenia. Niewielka część (bo tylko ok. 60 %) jest oczyszczana, natomiast reszta część odprowadzana jest bez wcześniejszego oczyszczenia. Największe zrzuty ścieków przemysłowych pochodzą od wielkich aglomeracji miejsko-przemysłowych, głównie od: górnośląskiej, warszawskiej, łódzkiej, krakowskiej, bydgosko-toruńskiej. W ostatnim czasie zauważono drastyczne obniżenie się klasy czystości rzek w Polsce. Na uwagę zasługuje fakt, iż w pierwszej połowie lat 60., w Polsce około 25% rzek niosło wody I klasy czystości, a już niewiele lat później (bo w 1987 roku) w I klasie czystości wód nie było ani jednej rzeki.

Bardzo rozpowszechniony w Polsce ekspansywny przemysł wydobywania węgla i innych surowców, prowadzi do degradacji i silnego przeobrażenia rzeźby terenu. W całym kraju rozproszona jest ogromna liczba miejsc, gdzie wydobywa się surowce mineralne, piasek, żwir, glinę, torf, węgiel kamienny i brunatny. Wydobycie nawet niewielkich ilości danego surowca mineralnego wywiera wpływ na krajobraz, w postaci dołów, kamieniołomów, hałd i usypisk. Dopóki nie są one wielkie, zniszczenia nie są aż tak znaczne. Dopiero eksploatacja na dużą skalę wywołuje duże zmiany w krajobrazie na znacznej przestrzeni. Powstają formy wklęsłe, a także wytwarzają się usypiska płonnych skał oraz odpadów poprodukcyjnych. W tych miejscach powstają rozległe leje depresyjne, obniża się poziom wód gruntowych czasem do takiej głębokości, że zanika woda w studniach w okolicy. Takie przesuszone warstwy przypowierzchniowe gruntu negatywnie oddziałują na wzrost roślin. Dochodzi do powstania wydm i pustynnienia. Gatunki mało odporne giną.

Wpływ na roślinność wywiera nie tylko przesuszanie terenu lecz także ekspansywne rolnictwo. Co prawda plony z jednego hektara rosną, niestety jest to efektem wszelkiego rodzaju zabiegów agrotechnicznych, intensywnego nawożenia, stosowania pestycydów, nieodpowiedniego doboru ziaren i sadzeniaków, a także coraz częściej spotykanego nawadniania terenów. Stwarzane są w ten sposób nienaturalne warunki upraw, na które wpływ wywiera działalność człowieka. To samo dotyczy hodowli zwierząt: bydła, drobiu, trzody chlewnej, gdzie chowu dokonuje się w pomieszczeniach izolowanych i w oparciu o żywienie z dodatkami pasz przemysłowych, umożliwiających uzyskanie bardzo wysokich wyników.

Wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia powietrza oraz wody, a także zniekształcenia rzeźby terenu oraz degradacja gleb powoduje dewastację szaty roślinnej zarówno w naturalnych ekosystemach, jak również stworzonych przez człowieka - antropogenicznych. Na zmiany w ekosystemach naturalnych wpływa człowiek wprowadzając inną roślinność. Zmienia się wobec tego skład gatunkowy roślinności, dominować zaczynają rośliny, które posiadają większe zdolności adaptacyjne. Nie koniecznie są to wartościowe rośliny. Ważnym problemem jest też deforestacja, czyli wycinka drzew, przyczyniająca się do zubożenia flory. Następuje fragmentacja i zmiany w obrębie ekosystemów powodując trwałe przekształcenia.

Jednym z niepokojących aspektów urbanizacji jest hałas. Wielkie skupiska ludności, ośrodków produkcyjnych i usługowych na stosunkowo niedużych obszarach aglomeracji miejsko-przemysłowych wywołują hałas, który przy znacznym natężeniu bywa szkodliwy dla ludzkiego zdrowia. Przeprowadzone badania wykazały, że natężenie hałasu o sile 30 dB powoduje reakcję psychofizjologiczną, natężenie o sile 65 dB - wywołuje reakcję w układzie wegetatywnym, natężenie 90 dB - negatywnie wpływa na słuch powodując nawet ubytek słuchu, natomiast siła hałasu 120 dB - jest przyczyną mechanicznego uszkodzenia słuchu. Głównym źródłem hałasu są przede wszystkim fabryki, intensywny ruch uliczny, wszelkie roboty drogowe oraz budowlane, a także głośne urządzenia i sprzęty używane w gospodarstwach domowych (typu: muzyka mechaniczne, telewizja, radio). Obok obszarów, które zostały silnie przekształcone przez działalność człowieka można spotkać w naszym kraju zakątki, gdzie zachował się krajobraz beż śladów ingerencji człowieka. Obszary takie objęte są ścisłą ochroną i w ich zasięgu powstają parki narodowe. Zazwyczaj nie występują na nich miejscowe zanieczyszczenia. Jednak nawet one podlegają wpływowi źródeł emisji pochodzących z zewnątrz, które powodują zanieczyszczenie powietrza.

Wszelkie zanieczyszczenia powietrza w postaci gazów, cieczy, aerozoli i ciał stałych, które są obecne w otaczającym nas powietrzu i nie są jego naturalnym składnikiem, czy też substancje, które występują w wyraźnie zwiększonych ilościach w porównaniu z jego naturalnym składem wywołują negatywny wpływ na środowisko; do takich substancji zanieczyszczających powietrze należą:

1) gazy oraz pary związków chemicznych, np. tlenki węgla (CO2 oraz CO), azotu (NOx) oraz siarki (SO3 i SO2), amoniak (NH3), węglowodory (łańcuchowe oraz aromatyczne), fluor, fenole

2) cząstki nieorganiczne i organiczne (pyły) w postaci stałej, np. popiół lotny, pyły z produkcji cementu, sadza, pyły metalurgiczne, związki miedzi, ołowiu, kadmu, chromu i innych metali ciężkich;

3) mikroorganizmy - bakterie, wirusy i grzyby, których zarówno rodzaj jak i ilość odbiegają od naturalnego składu mikroflory powietrza;

4) cząsteczki cieczy (kropelki), np. zasad, kwasów, rozpuszczalników.

Wszystkie zanieczyszczenia powietrza negatywnie wpływają na zdrowie ludzi, przyrodę ożywioną, glebę, klimat, wody powierzchniowe i gruntowe lub powodują inne szkody w przyrodzie, np. korozja budowli; w postaci lotnej zanieczyszczenia powietrza, które często są substancjami zapachowymi są dodatkowo uciążliwymi dla otoczenia.

Wartości emisji zanieczyszczeń są to ilości zanieczyszczeń wydalanych do atmosfery w określonej jednostce czasu, zazwyczaj wyrażane są w kg/h, g/s lub też t/rok.

Do naturalnych emitorów zanieczyszczenia powietrza zalicza się: wulkany (obecnie jest czynnych ok. 450 wulkanów), podczas erupcji wydostają się z nich m.in. popioły wulkaniczne oraz gazy (SO2, CO2, H2S - siarkowodór i inne.); pożary stepów, sawann i lasów (emisja CO, CO2 i pyłów); bagna wydzielające do atmosfery m.in. CH4 (metan),NH3, H2 S,CO2; powierzchnia mórz oraz oceanów, z nich unoszą się znaczne ilości soli (w skali całego globu jest to 0,7-1,5 mld t/rok); pokrywa glebowa i skały, które ulegają erozji; tereny zielone, które są źródłem pyłków roślinnych; burze piaskowe (na świecie do 700 mln t pyłów/rok).

Do źródeł antropogenicznych (czyli powstałych w wyniku działania człowieka) należą 4 grupy:

1) energetyka - podczas spalania paliw,

2) przemysł - emisja do atmosfery ogromnych ilości pyłów i szkodliwych związków chemicznych. Głównie zakłady przemysłu chemicznego, rafinerie, huty, kopanie, cementownie,

3) komunikacja, ruch uliczny, transport samochodowy oraz transport kolejowy, wodny i lotniczy,

4) komunalne - odpady pochodzące z gospodarstw domowych, a także gromadzenie oraz utylizacja odpadów, ścieków ( oczyszczalnie ścieków, wysypiska).

Źródła emitowanych zanieczyszczeń mogą mieć różny zakres. I tak wyróżniono trzy typy: punktowe ( komin), powierzchniowe ( otwarty zbiornik wodny z lotnymi substancjami), liniowe ( szlak komunikacyjny).

Ze względu na pochodzenie zanieczyszczenia powietrza podzielono je na zanieczyszczenia pierwotne, występujące w powietrzu atmosferycznym w postaci takiej, jak zostały wpuszczone do atmosfery. Drugim rodzajem są zanieczyszczenia wtórne, które są produktami przemian fizycznych oraz reakcji chemicznych, które zachodzą pomiędzy składnikami atmosfery oraz jej zanieczyszczeniem (to właśnie produkty takich reakcji są czasem bardziej szkodliwe niż zanieczyszczenia pierwotne), a także pyłami, które zostały uniesione powtórnie do atmosfery po uprzednim osadzeniu się ich na powierzchni Ziemi. Zanieczyszczone powietrze ulega rozprzestrzenianiu, a jego intensywność może zależeć m.in. od warunków klimatycznych i orografii terenu. Następnie zachodzi samoregeneracja w wyniku osiadania zanieczyszczeń (zjawisko sorpcji) czy też ich wymywania dzięki wodom pochodzenia atmosferycznego. Duże cząstki zanieczyszczeń o średnicy nie przekraczającej 200 µm, mogą utrzymać się w powietrzu bardzo długo pod postacią aerozoli, przy czym cząsteczki o mniejszych średnicach, nie przekraczających 20 µm są usuwane głównie na skutek wymywania, większe cząstki osiadają na powierzchni ziemi dzięki działaniu siły ciężkości. Składniki i wszelkie substancje, które występują w powietrzu są w nieustannym ruchu i przy tym ulegają ciągle mieszaniu; przy mało sprzyjającym ukształtowaniu powierzchni oraz bezwietrznej pogodzie, nad małą przestrzenią (miasta czy też okręgi przemysłowe) dochodzi do gromadzenia dużej ilość różnych zanieczyszczeń - ich bardzo duże stężenie powoduje tworzenie się gęstej mgły zwanej smogiem fotochemicznym.

Substancje gazowe (para wodna, metan, dwutlenek węgla, freony, podtlenek azotu) absorbujące promieniowanie podczerwone, które jest odbijane od powierzchni Ziemi, nazywane inaczej gazami cieplarnianymi przyczyniają się do tworzenia efektu cieplarnianego. Światowa emisja dwutlenku węgla wynosi obecnie ok. 1011 ton w ciągu roku; zaobserwowano wzrost stężenia tego gazu na początku XX wieku z ok. 270 ppm do 360 ppm . Inny rodzaj gazów tak zwane gazy kwaśne, do których należy SOx, CO2, HCl, NOx) powodują zakwaszenie wody znajdującej się w atmosferze (tworzą się tak zwane kwaśne deszcze). Związki wchodzące w reakcje z ozonem, czyli freony oraz tlenki azotu, przyczyniają się do spadku stężenia ozonu w ozonosferze; powstaje tak zwana dziura ozonowa, którą wykryto nad Antarktydą w roku 1983 i która w dalszym ciągu poszerza się, powodując wzrost ilości szkodliwego dla wszystkich organizmów na Ziemi promieniowania ultrafioletowego, które dociera do powierzchni Ziemi.

Składniki powietrza w zamkniętych pomieszczeniach zależą głównie od:

- jakości powietrza atmosferycznego w najbliższej okolicy, w której znajduje się dany budynek,

- ilości i rodzaju zanieczyszczeń pochodzących z procesów odbywających się w pomieszczeniu

- efektywności i rodzaju systemu wentylacyjnego pomieszczenia.

Główne źródła zanieczyszczenia to:

1) pochodzące z procesów utleniania: na przykład podczas bezpośredniego spalania paliw (przygotowywanie gorących posiłków , grzanie wody), procesy oddychania, palenie tytoniu,

2) materiały wykończeniowe i budowlane ,

3) procesy technologiczne.

Najbardziej szkodliwymi związkami chemicznymi stosowanymi w budownictwie są: aldehyd mrówkowy (inaczej formaldehyd), toluen, ksylen, fenole oraz styren, które znajdują się głównie w klejach, lakierach, lepikach oraz materiałach służących do impregnowania; toksyczny formaldehyd (bardzo niebezpieczny dla młodzieży i dzieci) pochodzi z wełny mineralnej i płyt paździerzowych, do ich produkcji stosowane są kleje oraz lakiery zawierające formaldehyd.

W produkcji przemysłowej głównie w górnictwie węgla, przemyśle mineralnym i ceramicznym, odlewnictwie żelaza, przetwórstwie azbestu, produkcji materiałów budowlanych oraz podczas spawania i piaskowania, niezwykle poważnym zagrożeniem są pyły, które powodują pylicę płuc. Do głównych czynników toksycznych, które przyczyniają się do zatruć są: ołów oraz jego związki, związki fluoru, tlenek węgla i dwusiarczek węgla.

Oddziaływanie zanieczyszczonego powietrza na przyrodę obejmuje krótkotrwałe (czyli epizodyczne) oddziaływanie zanieczyszczenia o znacznym stężeniu i długotrwałe (czyli chroniczne), które jest o nieznacznym stężeniu; najczęściej obserwowane jest intensywne i jednoczesne działanie kilku zanieczyszczeń powietrza (inaczej synergizm). Do związków szczególnie niebezpiecznych dla człowieka należy dwutlenek siarki, który wywołuje silne podrażnienie naszych błon śluzowych (efektem czego jest kaszel, skurcze mięśni oskrzelowych); o stężeniu 10-500 mg/m3 przyczynia się do uszkodzenia liści u wielu wrażliwych roślin takich jak lucerna, owies, jęczmień, pszenica, szpinak, sosna zwyczajna, tytoń. Bardziej odporne na te zanieczyszczenia są winorośl, truskawka, róże, mieczyki oraz sosna czarna. Szczególnie narażone na proces degradacji są lasy, w których w powietrzu znajdują się wysokie stężenia związków siarki, azotu, fluoru, cynku, chloru, ołowiu, miedzi i węglowodory ( dla roślinności szkodliwość fluoru jest ok. stukrotnie większa niż dwutlenku siarki).

Normy stężenia zanieczyszczeń w powietrzu są odrębnie ustalone dla obszarów chronionych (parków narodowych, terenów uzdrowisk, rezerwatów przyrody oraz parków krajobrazowych) i odrębnie dla pozostałych terenów. Inne przepisy prawne i ustawy regulują dopuszczalny poziom zanieczyszczeń powietrza w miejscach pracy.

W Polsce nad ponad 20% powierzchni, w szczególności nad terenami zajmowanymi przez duże ośrodki miejskie lub miejsko-przemysłowe, występuje znaczne (powyżej dopuszczalnej normy) zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego. Podaje się, że w naszym kraju całkowita emisja zanieczyszczeń w stanie gazowym w 1993 roku wynosiła co najmniej 10,0 mln t, z czego CO stanowiło 4,4 mln t, lotne substancje organiczne - 1,7 mln t, SO2 - 2,7 mln t (w roku 1991 - 3,0 mln t, podczas gdy jeszcze w 1989 - 3,9 mln t), NOx - 1,1 mln t (również tendencja spadkowa: w 1991 roku było 1,2 mln t, gdy w 1989 roku 1,5 mln t), H2S - 9 tys. t, CS2 - 20 tys. t, związki fluoru stanowiły 4 tys. t, emisję dwutlenku węgla ocenia się na ok. 400 mln t. Opad pyłu i jego emisja w latach 1989-93 zmalała z 2,4 mln t do 1,5 mln t rocznie. Ogromne zniszczenie lasów obserwuje się w Górach Izerskich, w okolicy Puław oraz Rybnika.

OCHRONA ATMOSFERY polega na zapobieganiu przekraczania w powietrzu atmosferycznym dopuszczalnych stężeń składników zanieczyszczających oraz ograniczaniu emisji (lub usuwaniu) substancji wprowadzanych do powietrza atmosferycznego przez zakłady usługowe i produkcyjne, pojazdy mechaniczne, wysypiska, hałdy oraz inne źródła.

Jest wiele sposobów aby ograniczyć emisję zanieczyszczeń pochodzenia antropogenicznego. Najlepsze efekty uzyskuje się dzięki:

1) wzbogacaniu paliw, np. poprzez odsiarczanie węgli energetycznych,

2) zmianie stosowanych surowców, np. poprzez spalanie paliw o lepszej jakości w czasie niekorzystnych warunków klimatycznych,

3) zmianie procesów technologicznych,

4) hermetyzacji procesów technologicznych oraz oczyszczaniu gazów odlotowych,

5) oczyszczaniu gazów spalinowych, miedzy innymi odpylaniu oraz odsiarczaniu spalin,

6) utylizacji odpadów pochodzenia przemysłowego i komunalnego,

7) wykorzystaniu niekonwencjonalnych źródeł dostawy energii, np. energia słoneczna, energia wiatru.

W celu oczyszczenia gazów z substancji uciążliwych dla przyrody a zarazem toksycznych (związków siarki oraz azotu, pyłów czy węglowodorów, a także substancji zapachowych) wykorzystywane są różne procesy mechaniczne, chemiczne, fizyczne czy też biochemiczne, a wśród nich najczęściej stosuje się: filtrację, absorpcję na stałych ciałach, adsorpcję na cieczach, chemiczne przemiany jednych gazów na inne, o mniejszej szkodliwości substancje.

Aby ograniczyć emisję pyłów należy zmniejszyć ilość pyłów, które powstają w trakcie procesów technologicznych, zwiększyć wielkość cząstek pyłu, zhermetyzować procesy pyłotwórcze i stosować wysokosprawne urządzenia odpylające.

Urządzenie do odpylania jest zbudowane z kilku części główną z nich jest odpylacz, w którym to następuje odseparowanie ziaren pyłu z gazu, pozostałe to urządzenia pomocnicze (czyli przewody ssące oraz tłoczące, wszelkie wentylatory i dmuchawy, pompy, silniki, zbiorniczki na pyły). Odpylacze wykorzystują kilka rodzajów sił: siłę ciążenia (w tym celu uruchamiane są komory osadcze), siłę bezwładności (tu pracują odpylacze inercyjne), siłę odśrodkową (tak zwane cyklony), siłę elektrostatyczną (służą do tego elektrofiltry) albo współdziałanie tych wszystkich sił (odpylacze posiadające warstwę filtracyjną oraz płuczki). Warstwę filtracyjną tworzy się z różnych materiałów zarówno ceramicznych, jak i sypkich, tkanin syntetycznych i naturalnych, włókien mineralnych i szklanych czy też metalowych, produktów przemysłu celulozowego: papier, karton itp. Rozwiązania w konstrukcjach oraz wielkość urządzeń służących do odpylania może być bardzo różna, ich dobór może zależeć od temperatury, natężenia przepływu, ciśnienia gazu i wilgotności, stopnia zapylenia przy wejściu do odpylacza, właściwości fizycznych pyłu, jego składu chemicznego i ziarnistego oraz tego jaka jest wymagana jego skuteczność działania. Stosowane są także odpylacze mokre, które prócz pyłu eliminują z gazów odlotowych części zanieczyszczeń gazowych oraz toksycznych par, zwłaszcza o znacznym współczynniku absorpcji w wodzie, na przykład tlenki siarki, chlorowodoru, kwasu siarkowego czy dwutlenku azotu. Do skutecznego oczyszczenie gazów odlotowych z substancji lotnych wymagane jest stosowanie specjalnych do tego celu procesów oczyszczających.

Proces odsiarczania spalin oraz gazów odlotowych służy ograniczeniu emisji tlenków siarki (a zwłaszcza dwutlenku siarki) do atmosfery, które powstają w procesach energetycznego spalania paliw oraz w procesach technologicznych. Różne metody odsiarczania korzystają z procesów absorpcji w roztworze (tak zwane odsiarczanie mokre) oraz proces adsorpcji (tak zwane odsiarczanie suche); adsorbentami mogą być na przykład tlenki magnezu i wapnia, węgiel aktywowany czy też węglany; natomiast absorbentami są zazwyczaj roztwory zasadowe (na przykład wodorotlenek sodu, wapnia). W utleniania związków siarki wykorzystuje się również metody katalityczne. W celu usunięcia z gazów odlotowych związków organicznych, stosowane są następujące metody: dopalanie katalityczne i termiczne, adsorpcję, na przykład na węglu aktywowanym, biofiltrację czy też absorpcję w roztworach. Każda z tych metod, a także utlenianie podczas ozonowania albo chlorowania są równocześnie metodami służącymi do dezodoryzacji gazów odlotowych, to znaczy eliminowania substancji zapachowych znajdujących się w nich .

Istnieje kilka kryteriów służących ocenie i doborowi metody do oczyszczenia zanieczyszczonych gazów. Są to przede wszystkim: wielkość kosztów eksploatacyjnych oraz inwestycyjnych, niezawodność, stopień zredukowania zanieczyszczeń. Patrząc przez pryzmat ochrony środowiska bardzo ważnym uwarunkowaniem jest końcowa postać chemiczna i fizyczna zatrzymanego zanieczyszczenia - który w najlepszym wypadku może służyć jako surowiec do kolejnych procesów technologicznych, dla przykładu można tu podać siarkę z instalacji odsiarczających, natomiast w najgorszym wypadku może to być ciekły bądź stały odpad, będący uciążliwym dla środowiska.

Stopień zredukowania zanieczyszczeń, czyli sprawność bądź skuteczność procesu oczyszczania gazu (określony jako stosunek ilości zanieczyszczeń, które zostały zatrzymane w urządzeniu do ilości zanieczyszczeń, które były do niego wprowadzone w jakimś określonym przedziale czasu wyrażony w procentach) w sposób prawidłowy eksploatowanych urządzeń do oczyszczania wynosi w granicach 90-99,5%. Wartości zanieczyszczeń zneutralizowanych i zatrzymanych w urządzeniach służących oczyszczaniu w Polsce w roku 1991 wynosiły (wartości podane w tys. t/rok) pył - 21 666, tlenek azotu - 14, dwutlenek siarki - 374, tlenek węgla - 262, dalej węglowodory - 80 oraz pozostałe zanieczyszczenia gazowe - 57. Jeśli chodzi o zanieczyszczenia pyłowe stanowi to 96% wszystkich wytworzonych zanieczyszczeń, natomiast w przypadku gazowych zanieczyszczeń jest to 18%.

Ochrona powietrza atmosferycznego na obszarach zamieszkanych oraz objętych ochroną realizowana jest (poza stosowaniem procesów technologicznych o nikłej emisji zanieczyszczeń oraz korzystaniem z wysokosprawnych urządzeń służących do oczyszczania) poprzez odpowiednią lokalizację ośrodków przemysłowych, a także przez ochronę bierną, na przykład tworzenie izolacyjnych pasów naturalnej zieleni. Jako, że zanieczyszczenia powietrza stanowią problem lokalny lub regionalny czy nawet międzynarodowy, także w takiej skali podejmowane są działania ochronne, czego przykładem jest podpisana dnia 13 listopada 1979 w Genewie przez 35 krajów (w tym Polska) Konwencja o Transgranicznym Zanieczyszczeniu Powietrza, w której sygnatariusze zobowiązali się do ograniczenia ilości oraz zasięgu rozprzestrzeniania się zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego.

ZANIECZYSZCZENIE ŚRODOWISKA PRZYRODNICZEGO jest to taki stan środowiska, który wynika z wprowadzania do powietrza, gruntu czy też wody albo nagromadzeniu się na powierzchni terenu substancji w trzech stanach skupienia: stałym, ciekłym bądź gazowym albo energii w dużych ilościach albo w składzie, które może ujemnie wpłynąć na zdrowie ludzi, przyrodę żywą, klimat, wodę, glebę lub spowodować inne równie niekorzystne zmiany, takie jak korozja materiałów. Degradację środowiska przyrodniczego spowodować mogą zarówno źródła naturalne (wulkany)jak również pochodzenia antropogenicznego (inaczej sztuczne, które są spowodowane działalnością człowieka); tworzy się wskutek nie zamierzonej, ale systematycznej działalności ludzi (proces antropopresji), która polega na nieustającym emitowaniu czynników powodujących degradację środowiska, lub może być następstwem jakiejś awarii spowodowaną nagłym uwolnieniem zanieczyszczeń bądź to do atmosfery (przykładem jest awaria w elektrowni jądrowej Three Mile Island w Stanach Zjednoczonych w 1979 roku oraz znacznie poważniejszy w skutkach wybuch w Czarnobylu w Elektrowni Jądrowej na Ukrainie w 1986 roku), do wody (jako przykład można przytoczyć zanieczyszczenia wód rzeki Ren wskutek gaszenia pożaru w ośrodku przemysłu chemicznego Sandoz w Bazylei oraz awarie zbiornikowców) oraz do gruntu (na przykład wyciek paliw płynnych podczas transportu kolejowego).

Ocena stanu środowiska przyrodniczego dokonywana jest w odniesieniu bądź to do naturalnego stanu (czystego) nie zważając na to, czy zmiany jego są wywołane poprzez substancje albo oddziaływania, którym ustalono dopuszczalny poziom stężeń (bądź natężeń), albo czy przez innego rodzaju czynniki, którym nie przypisano takich norm (na przykład zanieczyszczenia mikrobiologiczne albo zapach w atmosferze). Czasem pod pojęciem zanieczyszczenie środowiska przyrodniczego kryje się przekroczenie ustalonych norm dla jakości środowiska bądź dopuszczalnych wskaźników emitowania zanieczyszczeń, co oznacza wystąpienie w środowisku przyrodniczym niedopuszczalnym norm i składników, np. powietrze czyste jest pozbawione fluoru oraz jego związków, zatem jakakolwiek ich obecność będzie stanowić jego zanieczyszczenie (dopuszczalne zanieczyszczenia takimi substancjami regulują ustawy prawne i tak np. dla fluoru wynoszą one: stężenie chwilowe wynosi 30 mg/m3, stężenie średniodobowe 10 mg/m3 oraz średnioroczne 1,6 mg/m3).

Intensywnie rozwijający się przemysł oraz urbanizacja w drugiej połowie XX wieku sprawiły, że zanieczyszczenia środowiska przyrodniczego zmieniły swój zakres z lokalnego (na przykład występowanie smogu), przez regionalny (na przykład zanieczyszczenie rzeki Ren, basenu Morza Śródziemnego lub Bałtyku - lata 60. i 70.), aż po globalny (na przykład zakwaszenie środowiska, zanieczyszczenie oceanów, zanikająca warstwa ozonu w stratosferze na wysokości 25 km). Obecnie wg badaczy z UNESCO za najgroźniejsze czynniki zanieczyszczające uważa się: dwutlenek węgla (CO 2), który jest główną przyczyną tworzenia efektu cieplarnianego, dwutlenek siarki oraz dwutlenek azotu (SO2 oraz NO2), tlenek węgla (CO), które powodują zakwaszenie środowiska. Nadmiernie prowadzany do środowiska fosfor wywołuje eutrofizację jezior; rtęć oraz ołów ulegają bioakumulacji w glebie, ropa naftowa, DDT oraz pozostałe pestycydy, a także promieniowanie są bardzo szkodliwe dla naszego środowiska. Tym samym wiele zagrożeń jest wynikiem skażenia pochodzącego z najbliższego otoczenia ludzi, między innymi zanieczyszczenie powietrza w zamkniętych pomieszczeniach (występowanie w powietrzu dwutlenku i tlenku węgla, tlenków azotu, lotnych związków organicznych, dymu papierosowego, radonu i niedobór tlenu), żywności i wody pitnej. W celu podejmowania decyzji dotyczących ochrony środowiska potrzebna jest znajomość stanu środowiska przyrodniczego oraz zmian zachodzących w jego obrębie.

Stan środowiska przyrodniczego w Polsce.

Stan środowiska przyrodniczego w naszym kraju jest dość zróżnicowany. Utworzonych jest 19 (dane za rok 1995) parków narodowych, duża liczba rezerwatów przyrody oraz parków krajobrazowych, a także obszarów krajobrazu, decyzją UNESCO utworzono Międzynarodowe Rezerwaty Biosfery i przekształcone obszary leżące w województwach północnych i wschodnich (ochrona przyrody). Równocześnie zostało wyróżnionych 27 obszarów ekologicznego zagrożenia. Są to Górnośląski Okręg Przemysłowy, Legnicko-Głogowski Okręg Miedziowy, Góry Izerskie i Zatoka Gdańska, w których kilka wskaźników zanieczyszczenia środowiska przekracza dopuszczalne normy dla zdrowia ludzi i życia przyrody.

Z badań przeprowadzonych w okresie 1990-93 wynika, że według uchwalonych norm o dopuszczalnym stężeniu zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym niekorzystna sytuacja w Polsce panowała aż na terenie ponad 10% powierzchni administracyjnej kraju, z czego najgorsza jest w miastach oraz okręgach przemysłowych województwa: Śląskiego, małopolskiego, dolnośląskiego i krakowskiego, wśród zanieczyszczeń najczęściej notowano ponadnormatywne stężenie SO2, pyłu, NOx, formaldehydu, CO, ołowiu oraz fluoru.

W Polsce wyróżnia się trzy klasy dotyczące czystości wód powierzchniowych śródlądowych, dla których wyróżniono odpowiednie wartości parametrów chemicznych, fizycznych i biologicznych (inaczej ochrona wód). Do głównych źródeł zanieczyszczenia wód powierzchniowych należą związki organiczne, które łatwo ulegają utlenianiu, związki fosforu i azotu oraz sole rozpuszczalne, które pochodzą z wód kopalnianych (siarczany i chlorki). Czystość wód podziemnych w Polsce nie jest dotąd do końca rozpoznany (1994); szacuje się jednak, iż wszelkimi zanieczyszczeniami objętych zostało ok. 25% z dyspozycyjnych zasobów. Jest to spowodowane oddziaływaniem obszarowych źródeł zanieczyszczenia związanym z działalnością rolniczą, zanieczyszczeniami atmosfery, brakiem kanalizacji na wsiach i wielu miastach, a także występowaniem dużej ilości punktowych źródeł zanieczyszczeń, np. składowiska odpadów komunalnych i przemysłowych (z których tylko 30% jest odpowiednio zlokalizowanych, eksploatowanych i urządzonych w zgodzie z obowiązującymi wytycznymi technicznymi i nie wywołują zagrożenia), stację benzynowe i inne. Zanieczyszczenia z tych źródeł oddziałują także na stan gruntów i gleb, których odnawianie jest szczególnie długotrwałe i kosztowne. W tworzeniu klimatu akustycznego znaczny udział przypisuje się źródłom hałasu komunikacyjnego (należą do nich: torowiska, drogi, dworce, zajezdnie, lotniska i inne). W dużych ośrodkach miejskich poziom narastania hałasu, który pochodzi od wyżej wymienionych źródeł wynosi 65-75 dB, natomiast w średnich oraz małych 62-73 dB a na obszarach wiejskich 45-62 dB (tak zwana ochrona przed hałasem).

W celu poprawy stanu środowiska wymagane jest ograniczenie ilości emitowanych zanieczyszczeń poprzez wdrażanie ochronnych technologii (na przykład odsiarczanie spalin, oczyszczanie ścieków, kompostowanie odpadów) i technologii małoodpadowych, które minimalizują zużywanie surowców oraz energii, rekultywację środowiska już zdegradowanego oraz przestrzeganie przepisów prawnych dotyczących ochrony środowiska.

Wg danych pochodzących z UNESCO najpowszechniejszymi zanieczyszczeniami środowiska są: tlenki azotu (NOx), tlenek węgla (CO), dwutlenek siarki (SO2), dwutlenek węgla (CO2), rtęć (Hg), ołów (Pb), fosfor (P), ropa naftowa oraz DDT. Wśród zanieczyszczeń środowiska najsilniej odczuwalne są w dużych skupiskach ludzkich, ośrodkach przemysłowych i aglomeracjach miejskich. Współcześnie zanieczyszczeniu uległy niemalże praktycznie wszystkie komponenty środowiska, z czego największa uwaga skierowana jest w stronę zanieczyszczenia powietrza oraz wody, ponieważ mają one bezpośredni wpływ na życie i zdrowie ludzi.

Przyczyny zanieczyszczenia powietrza:

Czynniki zanieczyszczenia powietrza (tak zwanej areosfery) podzielone zostały w zależności od ich pochodzenia, na czynniki naturalne oraz antropogeniczne czyli związane z działalnością człowieka. Do źródeł naturalnych należą wybuchy wulkanów, unoszenie pustynnego pyłu i cząstek gleby, pożary stepów i lasów oraz różne pyły organiczne, w skład których wchodzą pyłki roślin oraz rozpylone cząsteczki obumarłych organizmów. Przyroda wytwarza znacznie ilości związków azotu, natomiast wiatr dostarcza sól morską w czasie unoszenia pyłu znad powierzchni wody.

Wśród emitorów zanieczyszczeń powietrza wytworzonych przez działalność człowieka największe znaczenie przypisuje się wytwarzaniu energii opartym na paliwach konwencjonalnych ( ropa naftowa, węgiel), przemysłowi metalurgicznemu (zwłaszcza żelaza), górnictwu naftowemu i przeróbkom ropy, transportowi samochodowemu, przemysłowi materiałów budowlanych (głównie produkcja cementu), a także przemysłowi chemicznemu oraz produkcji rolniczej i hodowli (w trakcie pylenia z pól, związki metanu z hodowli parzystokopytnych). Ogólnoświatowa produkcja ze źródeł naturalnych wydaje się być większa, jednak bardziej uciążliwe dla środowiska są źródła antropogeniczne, gdyż to one oddziałują na obszarach mniejszych i najczęściej gęsto zaludnionych. W niektórych przypadkach zanieczyszczenia ze źródeł z działalności człowieka są porównywalne z źródłami naturalnymi.

Ze względu na stan skupienia wyróżnia się zanieczyszczenia gazowe (tlenki węgla, azotu i siarki), stałe (pyły), ciekłe (mgła kwasu siarkowego).

Ważnym i niebezpiecznym rodzajem zanieczyszczeń powietrza stał się smog atmosferyczny, tak zwana mgła przesycona licznymi zanieczyszczeniami pyłowymi i gazowymi. Smog tworzy się w obszarach znacznej emisji zanieczyszczeń przy nieznacznym ich rozprzestrzenianiu na tereny sąsiadujące oraz podczas sprzyjających warunków klimatycznych. Sprzyja to nadmiernemu zagęszczeniu zanieczyszczeń w unoszącym się powietrzu, co często poważnie odbija się na zdrowiu ludzi tam zamieszkujących, włącznie z przypadkami śmiertelnymi. Wyróżniono dwa zasadnicze rodzaju smogu:

Smog kwaśny inaczej typu londyńskiego (siarkowy) wytwarzany na bazie znacznej emisji dwutlenku siarki (pochodzący ze spalania paliw) podczas nasycenia przez wodę powietrza.

Smog utleniający inaczej typu Los Angeles (fotochemiczny) powstający na bazie znacznej emisji spalin z samochodów podczas intensywnego promieniowania słonecznego.

TWORZENIE DZIURY OZONOWEJ I EFEKTU CIEPLARNIANEGO

Dziura ozonowa: Bezpośrednio nad powierzchnią Ziemi na wysokości do 50 km ponad nią znajduje się troposfera. Ozonosfera znajduje się w jej obrębie na wysokości około 20 - 35 kilometrów. Warstwa zewnętrzna niszczona jest przede wszystkim przez uciekające do atmosfery freony (chlorofluoro pochodne węglowodorów) Dzięki działaniu promieniowania warstwa ta ulega rozbiciu i uwalniają się tlenki chloru, które rozbijają ozon na cząsteczkę tlenu i drugą cząsteczkę tlenku chloru, ta zaś ponownie atakuje cząsteczkę ozonu a cały cykl powtarza się na nowo. Dziura ozonowa przyczynia się do nadmiernego przenikania promieniowania ultrafioletowego, co powoduje powstawanie nowotworów skóry, zaćmy, choroby oczu (jaskra, ślepota), u roślin wywołuje mutacje genetyczne, którą prowadzą do zmniejszenia plonów.

Smog jest to zmieszanie dymu z pyłem oraz parą wodną. Wyróżniono dwa typy smogu: fotochemiczny (inaczej zwany typu Los Angeles) wywołany jest poprzez spaliny z samochodów, tlenek azotu, tlenek węgla węglowodory aromatyczne. Przyczynia się do choroby oskrzeli, dróg oddechowych, astmy, zmniejsza odporność na inne choroby. Spotykany częściej w klimatach tropikalnych i subtropikalnych. Los Angeles, Wielka Brytania, Meksyk, USA.

Siarkowy ( inaczej zwany typu Londyńskiego) spowodowany jest przede wszystkim tlenkiem siarki, wywołuje zawały serca, zapaście, choroby nadciśnienia, zator. Występuje nad następującymi miastami i obszarami: Londyn, Hesja, Kotlina Jeleniogórska, Górny Śląsk, Zakopane. Spotykany najczęściej w strefie klimatu umiarkowanego.

Efekt cieplarniany jest nazywany także szklarnianym, wywołuje go w największej mierze dwutlenek węgla, tlenki azotu, freony i metan. Gazy szklarniane tworzą w atmosferze szczelną warstwę przez którą przechodzi promieniowanie ultrafioletowe z atmosfery a nie przechodzi promieniowanie odbite od powierzchni Ziemi. Naukowcy przewidują, że do roku 2030 efekt cieplarniany przyczyni się do ocieplenia klimatu na Ziemi o 1-3 stopni Celsjusza, a to będzie przyczyną topnienia lodowców na Grenlandii i Antarktydzie, podniesienia poziomu wód w morzach i zatopienia wielu obszarów na świecie. Niekorzystnie wpłynie też na szatę roślinną obniżając plony.