Jedne z największych zagrożeń naszej planety to zanieczyszczenie środowiska naturalnego. Proces degradacji środowiska jest nierozerwalnie związany z człowiekiem. Wraz z rozwojem demograficznym ludzkość produkowała coraz więcej śmieci. Największy wzrost zanieczyszczeń związany jest z procesem industrializacji, bo to przemysł jest największym trucicielem środowiska w którym żyjemy. Z jednej strony życie we współczesnym świecie byłoby niemożliwe bez przemysłu, który dostarcza nam wszystko począwszy od pożywienia, przez samochody na skomplikowanym sprzęcie elektronicznym kończąc, z drugiej jednak strony doprowadza to do pogorszenia warunków naszego życia: gleby, woda, powietrze i żywność zawiera niebezpieczne dla naszego zdrowia substancje. Poniżej omówiono najważniejsze elementy środowiska ulegające negatywnemu wpływowi człowieka.

Zanieczyszczenia gleb

Gleby zanieczyszczane są przez substancje pochodzenia chemicznego w tym substancje radioaktywne. Zanieczyszczenia te pochodzą z odpadów przemysłowych zarówno ciekłych jak i stałych, z odpadów komunalnych oraz ze spalin - głównie metale ciężkie wytwarzane w procesie spalania paliwa oraz gazy. Zanieczyszczenia zmieniają właściwości chemiczne i fizyczne gleby, zabijają mikroorganizmy w niej żyjące powodując obniżanie żyzności gleby, co w efekcie daje mniejszą ilość plonów i zmniejszenie ich jakości. Zakłócona zostaje wegetacja roślin, niszczone są wartości estetyczne i ekologiczne szaty roślinnej. Oprócz tego zanieczyszczenie gleby powodować może zniszczenie fundamentów budynków i konstrukcji gazociągów, ropociągów czy wodociągów.

Do najpowszechniejszych zanieczyszczeń gleby należą:

  • związki organiczne - między innymi pestycydy, substancje ropopochodne;
  • metale ciężkie - ołów, rtęć itd.;
  • azotany

Przekształcenie gleby pod kątem chemicznym powoduje zmianę jej odczynu lub zasolenie. Wynika to z antropopresji - działalności człowieka zamierzonej lub nie, powodującej zmiany w środowisku. Zakwaszanie gleby jest procesem naturalnym - zachodzi w efekcie procesów życiowych roślin i procesów gnilnych substancji organicznych. Proces ten jest jednak potęgowany przez tzw. kwaśne deszcze. Występujące w nadmiarze azotany stanowią duże zagrożenie dla czystości gleby. Ich źródłem jest nadmierne nawożenie upraw nawozami azotanowymi, zanieczyszczenia atmosferyczne i ścieki komunalne. W nadmiarze azotany powodują spowolnienie dojrzewania roślin, zmniejszenie ich odporności na szkodniki i choroby. Rośliny uprawiane na glebach zanieczyszczonych azotanami stanowią zagrożenie dla zdrowia zarówno zwierząt jak i roślin.

Środki biologiczne i chemiczne, które są wprowadzane pośrednio lub bezpośrednio do gleby powinny być stosowane w ilościach nie naruszających naturalnej równowagi w glebie i nie powodujący zanieczyszczania gleb, wód, flory i fauny oraz nie powodujący zmian w ekosystemach. Ustawa z 1995 roku normuje ochronę gruntów rolnych i leśnych w Polsce.

Zanieczyszczenie powietrza

Zwiększająca się liczba ludności i wzrastająca industrializacja znacznie pogorszyły jakość powietrza. Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na energię rośnie rola spalania jako źródła zanieczyszczenia atmosfery pochodzenia antropogenicznego.

Nad miastami unosi się charakterystyczna chmura nazwana smogiem. Tworzą go zanieczyszczenia (pyły, gazy i para emitowana przez przemysł, silniki samochodowe) oraz produkty ich chemicznej i fotochemicznej przemiany zachodzącej przy inwersji temperatur (nisko zimno, wysoko ciepło) podczas bezwietrznej pogody. Najbardziej zagrożone powstaniem smogu są miasta położone w obniżeniach terenu (doliny, kotliny). Wyróżnia się smog kwaśny i fotochemiczny. Smog kwaśny powstaje w powietrzu wilgotnym, silnie zanieczyszczonym kwaśnymi gazami (dwutlenkiem siarki, dwutlenkiem węgla) i pyłem węglowym. Dominuje w rejonach, gdzie domy ogrzewane są we własnym zakresie. Smog fotochemiczny powstaje w czasie dużego nasłonecznienia w efekcie fotochemicznych przemian zachodzących w tlenku azotu, węglowodorach i innych składnikach spalin samochodowych. W efekcie powstają rodniki ulegające przemianom chemicznym i tworzące związki toksyczne, głównie nadtlenki, w skład tego rodzaju smogu wchodzą jeszcze: aldehydy, ozon, tlenki azotu, tlenek węgla i węglowodory aromatyczne.

Smog ze względu na duże skupienie niebezpiecznych składników chemicznych stanowi zagrożenie dla życia ludzi i zwierząt. Smog kwaśny odnotowano już w 1930 roku w Belgii. Na przełomie 1952 i 1953 roku w Londynie wskutek siedmiodniowego smogu zmarło cztery tysiące osób, a w 1956 roku - tysiąc osób. Później zaobserwowano smog fotochemiczny w Los Angeles. Smog kwaśny w Polsce występuje konurbacji górnośląskiej i w Krakowie.

Kraje członkowskie OECD w latach osiemdziesiątych XX wieku podjęły działania mające spowodować zmniejszenie poziomu zanieczyszczeń atmosferycznych poprzez redukcję zużycia energii, oczyszczanie w filtrach emitowanych gazów oraz zmniejszenie zużycia węgla kamiennego i brunatnego. Atmosfera jest chroniona również w wyniku wzbogacania paliw, odsiarczanie i odpylanie gazów spalinowych oraz korzystanie z niekonwencjonalnych źródeł energii. Rozpoczęto również działania w odniesieniu do transportu - jednej z ważniejszych przyczyn zanieczyszczeń atmosfery. W Europie Wschodniej oraz w krajach rozwijających się nie widać znaczącej poprawy jakości powietrza, ponieważ udział przemysłu ciężkiego jest tu bardzo duży, w wielu krajach brak jest norm regulujących dopuszczalną emisję gazów i innych zanieczyszczeń. Do krajów rozwijających się przeniesiono gałęzie przemysłu energochłonne (metalurgia, rafineria), a przez to bardzo zanieczyszczające i jest to przyczyną pogorszenia jakości powietrza.

Pomimo wprowadzenia norm i obostrzeń w bardzo wielu miejscach przekroczone są maksymalne wartości stężeń zanieczyszczeń ustalone przez WHO.

Zanieczyszczenia wód

Czystość wód jest problemem w skali globalnej. W krajach wysoko rozwiniętych nie tylko woda z rzek nie nadaje się do bezpośredniego spożycia, ale też jakość wód z sieci wodociągowej pozostawia wiele do życzenia. Stale rośnie zanieczyszczenie rzek i wód gruntowych, które są dla człowieka głównym źródłem wody pitnej. Do wód tych spływają ścieki pochodzące z gospodarstw domowych, rolnictwa i przemysłu. Woda, przed wpuszczeniem jej do sieci wodociągowej jest oczyszczana przy wykorzystaniu zaawansowanych technologii, ale nawet one nie są w stanie wyeliminować wszystkich zanieczyszczeń. Jedna z większych rzek Europy, będąca źródłem wody dla około 20 milionów osób jest jednocześnie jedną z najbardziej zanieczyszczonych rzek świata. Rocznie odprowadzanych jest do Renu blisko 10 tysięcy ton różnych odpadów chemicznych. Najwięcej zanieczyszczeń toksycznych, bardzo szkodliwych dla ludzkiego zdrowia, przedostaje się do wód z zakładów chemicznych, hutniczych i metalurgicznych. Woda jest również zanieczyszczana przez pestycydy, nawozy sztuczne i inne substancje stosowane w rolnictwie oraz w wyniku wypadków (np. pożary, awarie tankowców).

Ponieważ wody podziemne i powierzchniowe są zanieczyszczone, powinno się zaniechać wrzucania do wód odpadów toksycznych, oraz ciągle poprawiać metody oczyszczania i uzdalniania wody. Najefektywniejszą formą ochrony wód powierzchniowych jest zmniejszenie ilości ścieków przy dalszym oczyszczaniu. Prawo określa maksymalne zawartości zanieczyszczeń ścieków oczyszczanych odprowadzanych do wód powierzchniowych. Zakłady przemysłowe odprowadzające zbyt duże ilości zanieczyszczeń ponoszą kary finansowe. W Polsce organem który ma uprawnienia do kontroli w tym zakresie jest Państwowa Inspekcja Ochrony Środowiska.

Poziom czystości wód można podnieść poprzez wprowadzanie nowych technologii, zmniejszanie ilości zanieczyszczeń, stosowanie pestycydów w rozsądnych ilościach.

Dziura ozonowa

W rejonach okołobiegunowych zaobserwowano duże zmniejszanie się ilości ozonu w ozonosferze. Badania które dotychczas przeprowadzono nie dały jednoznacznej odpowiedzi na pytanie co jest powodem zmniejszania się ilości ozonu w ziemskiej atmosferze. Za główną przyczynę uznaje się substancje przechodzące do atmosfery w efekcie działalności człowieka - głównie halony i freony (stosowane są jako składnik aerozoli i czynnik chłodniczy), tlenki azotu (efekt spalania paliw przez samoloty i rakiety). Zawarty we freonie chlor pod wpływem promieni ultrafioletowych atakuje cząsteczki ozonu, powodując powstanie tlenu o tlenków chloru.

Ozonosfera jest naturalnym filtrem chroniącym życie na Ziemi przed promieniowaniem ultrafioletowym. Z inicjatywy UNEP - organu wyspecjalizowanego ONZ - w 1987 roku przedstawiciele 31 państw podpisali tzw. Protokół Montrealski. Zakładał on spadek produkcji freonów o połowę do 2000 roku. Od roku 1990 obserwuje się redukcję wzrostu freonu z 5 do 3% rocznie. W dziedzinie chemii przyznano Nagrodę Nobla za badania nad wpływem freonów na ozon oraz za badania nad powstawaniem i reakcjami ozonu. Spadek ilości ozonu negatywnie wpływa na roślinność, gdyż promienie ultrafioletowe obniżają jakość i ilość plonów. Zmniejszanie ilości ozonu nasila wiele zmian klimatu min. wzrost ilości promienia nadfioletowego co wpływa na wzmocnienie efektu cieplarnianego. W 2001 roku w Sztokholmie naukowcy postanowili przeprowadzić jeden z największych projektów badawczych nad warstwą ozonową. W projekcie wezmą udział statki kosmiczne, balony meteorologiczne, satelity oraz stacje naziemne. Rokrocznie 16 września obchodzony jest Międzynarodowy Dzień Ochrony Warstwy Ozonowej.

W Polsce ciągle używane są produkty zawierające freon a wycofane w innych krajach. Podpisaliśmy co prawda Protokół Montrealski, nie jest on jednak do końca przestrzegany.

Efekt cieplarniany (efekt szklarniowy)

Jest to podwyższenie temperatury powierzchni Ziemi wynikające z istnienia atmosfery ziemskiej - średnia temperatura na Ziemi wynosi około 15oC, gdyby nie było atmosfery byłaby niższa o około 30oC. Atmosfera przepuszcza do powierzchni część promieniowania słonecznego - a mianowicie promieniowanie krótkofalowe, zatrzymuje natomiast promieniowanie długofalowe. W efekcie działalności człowieka zwiększa się w atmosferze stężenie tzw. gazów cieplarnianych (dwutlenek węgla, metan, tlenki azotu), które absorbują promieniowanie długofalowe, co powoduje wzrost temperatury i zmiany klimatyczne.

Wraz z początkiem rewolucji przemysłowej zaczęła wzrastać w atmosferze ilość gazów dających efekt cieplarniany. Gdyby nie podpisanie Protokołu Montrealskiego i związane z tym ograniczenia w emisji gazów cieplarnianych, temperatura średnia naszej planety rosłaby o 0,3oC na dekadę, a więc wzrosłaby o 3oC do końca XXI wieku.

Obecnie obserwuje się ogólną tendencję ocieplania się klimatu naszej planety. Towarzyszą temu zjawiska takie jak: susze a co za tym idzie pustynnienie, z drugiej strony powodzie, cyklony, tornada - wszystko to sprowadza na niektóre tereny głód, zmianę warunków życia, szkody w gospodarce.

Największym emitorem dwutlenku węgla w Polsce jest energetyka, dlatego też ta gałąź przemysłu w pierwszej kolejności powinna wzbudzić zainteresowanie polityków, którym na sercu leży jakość środowiska w którym żyjemy. Nie da się doprowadzić do takiego stanu, gdzie energetyka nie będzie zanieczyszczać, ale można te zanieczyszczenia w dużym stopniu ograniczać.

Wspomniane już przy zanieczyszczeniach gleb kwaśne deszcze stanowią zagrożenie również dla budownictwa. Przede wszystkim zaś niszczą lasy, w tym lasy równikowe, które są zielonymi płucami Ziemi. Kwaśne deszcze powstają tam gdzie atmosfera zanieczyszczona jest związkami siarki i tlenkami azotu (wchodzą tu w grę nie tylko emitory takie jak elektrownie, elektrociepłownie czy transport, ale też czynniki naturalne - wybuchy wulkanów). W wyniku przemieszczania się mas powietrza kwaśne deszcze mogą spadać daleko od źródła zanieczyszczeń, z tego powodu jest to problem globalny. Poza wspomnianymi elementami kwaśne deszcze wpływają również na faunę i florę, są też przyczyną wielu chorób układu oddechowego. Emisji tlenków siarki i azotu zapobiega instalacja filtrów wyłapujących je. Emisja związków siarki spada wraz ze spadkiem zużycia węgla. Emisja tlenków siarki rośnie, ponieważ rośnie liczba samochodów.

Jeszcze jedną przyczyną niepokojów jest emisja szkodliwych zanieczyszczeń w krajach ubogich, które chcą się rozwijać za wszelką cenę.