Forurening Der er noget i luften

Miljø Forurening Der er noget i luften Luftforurening er en stor trussel mod klimaet på jorden. Klimaet er begyndt at ændre sig. Temperaturen stiger, og vi får varmere somre. Det er selvfølgelig dejligt for os, der bor i Danmark, men for andre lande betyder det storme og oversvømmelser. Lande har oplevet tørke som aldrig før. Der er kommet en ubalance mellem naturens egen rensekapacitet og den menneskeskabte forurening. Når vi afbrænder fossilt brændsel kul, olie og naturgas udvikles der CO 2 kuldioxid. Planter og træer forbruger CO 2. De renser gratis luften for os. Men planterne og træerne kan ikke mere klare rensningen alene. Vi er nødt til at finde balancen igen ved at begrænse CO 2 udslippet og ved at øge skovarealerne. Fotosyntese gratis rensekapacitet. Fotosyntesen hjælper med at rense luften. Planterne optager kuldioxid og udskiller ilt. Vi har i mange år forurenet for meget, og det har haft indflydelse på atmosfæren omkring jorden. Vi har fået en øget drivhuseffekt af den menneskeskabte forurening fra afbrænding, fabrikker, biler m.m. Drivhuseffekt Det ydre rum Atmosfæren Jorden modtager hele tiden energi fra solen. Jorden modtager hele tiden energi fra solen. Noget af energien kastes tilbage til verdensrummet fra luften, skyerne og jordoverfladen. Men hovedparten af energien optages af jorden og havet. Fra jorden udsendes varmestråler til atmosfæren og det ydre rum. Der henvises til regler for brug af -materialer, se www.undervisningsbanken.dk

Forurening Disse varmestråler optages af de forskellige gasser, der er i atmosfæren blandt andet CO 2 og metan (CH 4 ). Gasserne udsender energien igen, og en del sendes tilbage til jordoverfladen. Drivhuseffekten. Solens stråler kan let passere. Varmestrålerne bliver stoppet af glasset og varmer drivhuset op. Gasserne virker som glasset i et drivhus. Solens stråler kortbølgede stråler kan let passere, men varmestrålerne langbølgede stråler bliver stoppet af glasset, og varmer drivhuset op. Uden en naturlig drivhuseffekt ville der ikke være liv på jorden, og da ville temperaturen være gennemsnitlig 33 C lavere. Fossilt brændsel Fossilt brændsel er en fælles begreb for brændsel, som hentes op af jorden. Kul, olie og naturgas er fossilt brændsel. Kul, olie og naturgas er dannet ud fra levende organismer, der i millioner af år har ligget i jorden uden at rådne op. Når kul, olie og naturgas brændes, udnyttes energien, og der frigøres CO 2. Forureningen med CO 2 fra kul, olie og naturgas er som forholdet 100, 80, 60. Drivhusgasser Kuldioxid CO 2 CO 2 er den drivgasudledning, som dansk politik satser meget på at få formindsket. Siden industrialiseringen er atmosfærens indhold af CO 2 steget med 30 %. Det tager mange årtier, før atmosfæren finder ligevægten igen. For at styre drivhuseffekten, er vi nødt til at undgå for megen CO 2 -udslip. CO 2 dannes ved enhver forbrænding af fossilt brændsel samt ved biologisk forbrænding, dvs. ånding, gæring og frøspiring m.m. Planter og træer forbruger CO 2, men vi producerer mere CO 2, end planter og træer kan omdanne. CO 2 produceres i stor mængde ved bilkørsel (afbrænding af benzin), ved afbrænding af kul og olie i forbindelse med fremstilling af elektricitet samt opvarmning af boliger. Kun cirka 8 % af energiforbruget produceres med vedvarende energikilder, der ikke udleder CO 2. Bilkørsel producerer CO 2. Der henvises til regler for brug af -materialer, se www.undervisningsbanken.dk

Miljø Metangas CH 4 Atmosfærens koncentration af metan er mere end fordoblet siden industrialiseringen. Produktionen af metan er i høj grad knyttet til produktion af fødemidler, gylle og tarmluft fra husdyr samt forskellige former for affaldsbehandling. Lattergas N 2 O Lattergas dannes ved nedbrydning af organisk materiale, industrielle processer, afbrænding af biomasse samt landbrugets brug af kvælstofgødning. Indholdet af lattergas i atmosfæren er siden industrialiseringen steget med 14 %. Halocarboner Halocarboner er forbindelser af kulstof og fluor, klor, brom eller jod. Halocarboner, som indeholder klor og fluor (CFC og haloner m.fl.), kan både forøge drivhuseffekten og nedbryde ozonlaget. Halocarboner er menneskeskabte med få undtagelser. Halocarbonerne fremstilles til brug i køleskabe, spraydåser, skumplast m.m. De er længe om at blive nedbrudt i atmosfæren. Drivhuseffekt teori eller virkelighed? Nye teorier vedrørende klimaændring... Den verdenskendte engelske videnskabsmand Nigel Calder udgav i foråret 1997 en bog med forskningsresultater omkring klimaændringer på jorden Den magiske sol. I bogen refereres til forskningsresultater, der viser, at ændringer der er sket i forrige århundrede, bedre forklares ved ændringer i solens aktivitet end ved den menneskeskabte stigning i atmosfærens CO 2 koncentration. Herved svækkes grundlaget for den kraftige politiske og økonomiske indsats i dansk og international miljøpolitik på dette område. I 1950 erne og 1960 erne mente man, at en klimatisk afkøling var på vej. Man talte om en ny istid. Men i 1980 erne begyndte man at fokusere på drivhuseffekten og temperaturstigninger som et resultat af forurening. I Danmark er det især Bjørn Lomborg, der er kendt for at kalde drivhuseffekten for overdrevet. Der henvises til regler for brug af -materialer, se www.undervisningsbanken.dk

Forurening Nedbrydning af ozonlaget I atmosfæren 10-30 km over jordens overflade ligger ozonlaget. Ozon er en luftart, der består af tre iltatomer O 3. Ozonlaget beskytter for solens skadelige ultraviolette stråler. Disse UV-stråler skal vi passe på, da de øger risikoen for hudkræft og øjensygdomme på mennesker. Det er derfor, vi beskytter os om sommeren med solcreme og solbriller. UV-stråler kan også gøre skade på plantevækst og mikroorganismer, hvorved fødekæderne kan blive forstyrret. Halocarboner indgår i en kemisk forbindelse med O 3, hvorved ozon ødelægges. Ozonlaget kan gendannes over mange år, men det kræver, at det får ro for halocarboner. De ozonlagnedbrydende stoffer afvikles efterhånden og erstattes af mindre farlige stoffer. Det sker ved politiske aftaler, nationalt såvel internationalt. Syreregn Vi udleder til atmosfæren stoffer som svovldioxid og kvælstofforbindelser. Det er energisektoren, trafik og landbruget, der står for den største udledning. Disse stoffer går i forbindelse med vanddampene i luften og kommer tilbage til jordoverfladen som syreregn. Regn, sne eller slud med en ph værdi under 5,65 kaldes syreregn, og den har en kraftig ødelæggende effekt med skovdød, døende søer, bygningsværker og monumenter, der forvitrer, til følge. Regn, sne og slud, der indeholder syre, kaldes syreregn eller sur regn. Der dannes svovlsyre fra svovldioxid, og der dannes salpetersyre fra kvælstofoxid. De fleste dyre- og plantearter er følsomme over for omgivelsernes surhedsgrad. Falder ph-værdien i en sø til under 4, vil de fleste organismer dø. Syreregn skader kendte bygninger. Der henvises til regler for brug af -materialer, se www.undervisningsbanken.dk

Miljø Dannelse af svovlsyre. 2SO 2 + O 2 2SO 3 SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 Dannelse af salpetersyre og salpetersyrling. NO x + H 2 O HNO 3 + HNO 2 I løbet af 1950 erne og 1960 erne blev luften i byerne mere og mere forurenet af synlige sodpartikler fra lokale kraftværker, der fyrede med kul. Man byggede højere og højere skorstene, men transporterede blot den forurenede luft til naboerne. I dag benytter man forskellige miljøanlæg til at formindske luftudledningen af svovl, kvælstofoxider og askepartikler. Og det går den rigtige vej med at nedbringe syreregnen. Afsvovlingsanlæg I et afsvovlingsanlæg vaskes røgen med en blanding af vand og kalk. Kalk, vand og svovl danner mineralproduktet gips. Processen er ret enkel: kalk + svovl gips Gipsen bliver sendt til en fabrik, som laver gipsplader, der bruges i byggeindustrien som vægplader. Et afsvovlingsanlæg fjerner omkring 90-98 % af svovlforbindelserne i røgen. Denox-anlæg Et denox-anlæg består af ammoniaktilledning og en katalysator. I katalysatoren sker en kemisk proces mellem ammoniakken, kvælstofoxiderne og ilten i røgen, og der dannes vand og frit kvælstof. Denox-anlægget fjerner ca. 80 % af kvælstofoxiderne i røggassen. Askeudskillere Røgen bliver renset for askepartikler. Det kan gøres elektrostatisk eller ved filter. Naturgas giver mindre udledning af CO 2. Udslip af kvælstofoxider (NOx), som forurener luften, er slemt for folk med astma og lignende sygdomme. Også her gælder det, at kun en lille del af det, der udsendes i Danmark, afsættes inden for landets grænser. I forbindelse med syreregn gælder det, at afbrænding af naturgas er at foretrække frem for olie og kul. Der henvises til regler for brug af -materialer, se www.undervisningsbanken.dk

Forurening Naturgas forurener langt mindre med CO 2 og kvælstofoxider. Ved afbrænding af naturgas udvikles slet ikke svovlforbindelser. Kilde: Energi-LEX 1996. Tungmetaller og dioxiner Tungmetaller virker som farlige miljøgifte. Tungmetaller er metaller, som har en vægtfylde på mere end 5 g/cm 3 eksempelvis bly (Pb), cadmium (Cd), krom (Cr) og kviksølv (Hg). Tungmetaller nedbrydes langsomt i naturen og ophobes i fødekæderne. Myndighederne prøver at begrænse brugen af dem. Dette sker gennem forbud og fastsættelse af grænseværdier for udslip. Tungmetaller er ikke kun skadelige for dyr, men også for mennesker, som ofte er sidste led i fødekæden. Cadmium kan give nyre- og leverskader. Bly og kviksølv kan give skader på nervesystemet. Hos gravide kvinder kan kviksølv overføres til fostret, og i værste fald kan barnet blive født med hjerneskade. Store mængder bly kan endvidere give indlæringsproblemer. Krom anses for kræftfremkaldende. Ved forbrænding af affald udslippes tungmetaller som kviksølv og cadmium. Disse falder tilbage til jorden og indgår i fødekæden. Hovedparten af de tungmetaller, vi får ind i kroppen, indtages gennem kosten (se i øvrigt kapitlet Mad, miljø og folkesundhed ). Fra starten af 1980 erne og frem til i dag er der sket et væsentligt fald i udslippet af kviksølv, både til jord, luft og vand. Dette skyldes blandt andet en kraftig nedgang i brugen af kviksølv samt en stor indsats for at indsamle brugt kviksølv. Koncentrationen af tungmetaller i fisk bruges blandt andet som udtryk for havets renhed. Fisk fanget på åben hav er som regel mindre forurenet end fisk fanget langs kyster og i søer. Ved forbrænding af plast frigives tungmetaller og de farlige giftstoffer PCDD og PCDF, også kaldet dioxiner og furaner. Den væsentligste kilde til spredning af disse stoffer er netop affaldsforbrænding, især forbrænding af plast, der indeholder klor. Dioxiner anses for at være farlige for mennesker, da de er kræftfremkaldende. Gravide frarådes at spise mere end 100 g om ugen af store rovfisk som fx tun, da der er et stort indhold af kviksølv i dem. Der henvises til regler for brug af -materialer, se www.undervisningsbanken.dk

Miljø Forurenende stoffer og skadevirkning I nedenstående skema er de væsentligste forureningskilder samlet. I skemaet kan man også finde forureningskilderne samt skadevirkninger på mennesker og miljø. Forurenende stof Vigtige forureningskilder Skadevirkning på mennesker Skadevirkning på miljøet Svovldioxid (SO 2 ) Forbrænding af svovlholdige brændsler som kul og olie. Forværring af åndedrætssygdomme hos fx astmatikere. Sur nedbør, som kan skade økosystemer på land og i vand. Nedbrydning af materialer. Kvælstofoxider (NOx) Forbrænding af kul, olie, benzin og naturgas. Øger risikoen for åndedrætssygdomme. Bidrager til fotokemisk smog og dermed til øget risiko for lungesygdomme, nedsat åndedrætsfunktion, irritation af øjne, næse og hals. Sur nedbør, som kan skadeøkosystemer på land og i vand. Er sammen med VOC er*) en væsentlig komponent i foto-kemiske reaktioner, som kan medføre forhøjede ozonniveauer. Partikler (herunder sod) Fyrings- og forbrændingsanlæg, industri og trafik. Støvpartiklerne kan være giftige eller være bærere af giftige eller kræftfremkaldende stoffer. Partiklerne kan irritere åndedrætssystemet og lungevævet. Tilsmudsning af bygninger og kulturgenstande i byområder. Medvirker til skader på dyr og planter. Bly Benzinbiler. Påvirkning af nervesystemet og evnen til at danne hæmoglobin. Kulilte (CO) Biltrafik. Kan påvirke hjerte- og karsystemet og forværre symptomer på hjerte- og karsygdomme. Assimileres i dyr og planter. Skadelig for dyr. Flygtige organiske forbindelser (VOC) Trafik og industrielle processer. Visse af stofferne, fx benzen, er kræftfremkaldende. Medvirker ved dannelse af fotokemiske oxidanter (især ozon). Ozon (O 3 ) ved jorden Sekundær forurening, der dannes ud fra VOC er*) og kvælstofoxider. Kan påvirke lungefunktionen, give hovedpine og irritation af øjnene. Skader på plantevækst. Kilde: Tal om natur og miljø, Miljøministeriet, 1994 *) VOC: flygtige organiske forbindelser. Der henvises til regler for brug af -materialer, se www.undervisningsbanken.dk

Forurening Truslen mod dyreog plantearter Den biologiske mangfoldighed også kaldet biodiversitet er truet som følge af menneskets behov for plads og ressourcer. Ved nedfældning af regnskoven forringes imidlertid levevilkårene for mange arter så voldsomt, at de uddør med en hastighed, vi ikke har kendt til tidligere. Man har ikke noget særligt godt overblik over, hvor mange arter der forsvinder hvert år. Men tallet er under alle omstændigheder stort. Nogle skøn går på, at der hvert 10. år forsvinder mellem 1-11 % af alle klodens arter. I Danmark er der således siden 1850 forsvundet over 300 arter. Over 3000 danske dyr og planter er nu listet som sjældne eller truede. Pandaen er et eksempel på et udryddelsestruet dyr. Opgaver 1. Forklar forskellen på udtrykkene drivhuseffekt og hul i ozonlaget. 2. Syreregns påvirkning af kalkstatuer/monumenter. Tavlekridt puttes i forskellige glas med fx cola og husholdningseddike. Observer, hvor hurtig kridtet bliver opløst. 3. Påvisning af klor i plast. Opvarm enden af en kobbertråd i en gasflamme, til den ikke mere lyser grønt. Herved får man brændt en eventuel belægning af kobberoxid af tråden. Stik derefter den varme tråd i plastprøven. Hold igen tråden ind i flammen. Lyser den kraftigt grønt, er der påvist klor. Plasten er da sandsynligvis PVC. (Klorioner brænder med en grøn flammefarve). Der henvises til regler for brug af -materialer, se www.undervisningsbanken.dk