Dorota
Używanie paliw kopalnych takich jak węgiel, ropa naftowa i gaz ziemny może mieć pewne skutki dla środowiska. Niektóre z nich to: ozon na poziomie gruntu, cząstki stałe, kwaśne deszcze i dwutlenek siarki.
Prezentujemy Państwu artykuł stworzony w harmonijnej współpracy z gazetafinanse.pl
Dwutlenek siarki
Używanie paliw kopalnych, w tym węgla, gazu i ropy, ma wiele skutków dla środowiska. Jednym z nich jest uwalnianie dwutlenku siarki. Ten bezbarwny gaz powstaje podczas spalania paliw. Przyczynia się on również do powstawania kwaśnych deszczy, które niszczą ekosystemy wodne.
Innym efektem środowiskowym używania paliw kopalnych jest uwalnianie tlenków azotu i ozonu na poziomie gruntu. Gazy te są najbardziej rozpowszechnione na obszarach miejskich. Gazy te mogą uszkodzić tkankę płucną. Mogą również podrażniać skórę i układ oddechowy. Mogą przyczyniać się do powstawania przewlekłych chorób układu oddechowego.
Dwutlenek siarki jest stosowany w wielu produktach, w tym w środkach konserwujących żywność, materiałach wybielających i fumigantach. Jest on również stosowany jako środek dezynfekujący.
Naukowcy z Aury opracowują coraz dokładniejsze metody monitorowania głównych źródeł dwutlenku siarki. Ich badania doprowadziły do stworzenia globalnego katalogu największych źródeł dwutlenku siarki. Naukowcy zaobserwowali również szereg zmian w ilości dwutlenku siarki trafiającego do atmosfery na terenie Ameryki Północnej.
W Ameryce Północnej większość emisji dwutlenku siarki pochodzi z działalności człowieka. Główne źródła emisji to spalanie paliw kopalnych, wytapianie metali i elektrownie. Działanie tych gazów jest szczególnie szkodliwe dla osób z problemami układu oddechowego lub chorobami serca. Ponadto, wysokie stężenie dwutlenku siarki może pogorszyć ataki astmy.
W USA krajowy standard jakości powietrza atmosferycznego (NAAQS) dla SO 2 wynosi 75 części na miliard (ppb) w okresie jednej godziny. Drugorzędny NAAQS wynosi 0,5 części na milion (ppm) w okresie trzygodzinnym.
Emisja dwutlenku siarki zmniejszyła się w większości USA od 2005 roku. Spadek ten był w dużej mierze spowodowany ściślejszą kontrolą emisji z pojazdów. Zmniejszyła się również ilość siarki w paliwie.
Tlenki azotu
Używanie paliw kopalnych, takich jak węgiel i ropa, do produkcji energii elektrycznej powoduje zanieczyszczenie powietrza. To zanieczyszczenie powietrza może prowadzić do wielu problemów zdrowotnych. Problemy te obejmują astmę, choroby serca i raka.
Zanieczyszczenie powietrza przez paliwa kopalne może również prowadzić do zniszczenia siedlisk. Niektóre ze szkodliwych zanieczyszczeń uwalnianych z tego typu paliw to cząstki stałe, tlenki azotu, dwutlenek siarki i rtęć.
Tlenki azotu (N2O) przyczyniają się do powstawania kwaśnych deszczy i kwaśnej depozycji. W rzeczywistości są one głównym źródłem zanieczyszczenia powietrza z jednostek paliw kopalnych. Nie są one jednak tak szkodliwe jak dwutlenek węgla.
Dwutlenek węgla jest podstawowym gazem cieplarnianym. Ilość dwutlenku węgla w atmosferze osiągnęła wysoki poziom 800 000 lat. Jest to przyczyną globalnego ocieplenia. Ważne jest, aby zrozumieć, jak dwutlenek węgla i inne gazy cieplarniane wpływają na środowisko.
Paliwa kopalne są ważnym źródłem energii. Mają jednak znaczące koszty zdrowotne. Są też odpowiedzialne za wiele wycieków ropy naftowej i wypadków komunikacyjnych.
Węgiel jest najbardziej rozpowszechnionym paliwem kopalnym używanym w Stanach Zjednoczonych. W wyniku spalania węgla powstaje duża ilość zanieczyszczeń powietrza. Zanieczyszczenia związane z węglem powodują 350 000 przedwczesnych zgonów w USA.
Gaz ziemny jest paliwem kopalnym, które wytwarza mniej toksycznych zanieczyszczeń powietrza. Emituje również bardzo niskie poziomy tlenków azotu i dwutlenku siarki.
W przeciwieństwie do węgla, gaz ziemny nie uwalnia do atmosfery cząsteczek popiołu. Może to pomóc w walce z produkcją smogu. Jest również wydajny i konkurencyjny cenowo.
Wykorzystanie gazu ziemnego mogłoby pomóc w redukcji emisji gazów cieplarnianych w USA i mogłoby zwalczać powstawanie smogu na obszarach o złej jakości powietrza.
Elektrownie węglowe emitują większy procent zanieczyszczeń niż inne paliwa. Są też odpowiedzialne za 40 proc. emisji dwutlenku węgla wytwarzanego przez człowieka. Liczbę wciąż działających bloków na paliwa kopalne w Stanach Zjednoczonych szacuje się na 1 485 w 2010 roku.
Koszty zdrowotne zanieczyszczenia powietrza przez paliwa kopalne są znaczne. Koszty te były badane oddzielnie od kosztów zmian klimatycznych. Na szczęście istnieje kilka strategii pozwalających na redukcję tych zanieczyszczeń i osiągnięcie gospodarki niskoemisyjnej.
Pył zawieszony
Używanie paliw kopalnych uwalnia drobne cząstki, które są bardzo szkodliwe dla ludzkiego zdrowia. Cząstki te mogą być na tyle małe, że przenikają głęboko do płuc. Zostały one powiązane z atakami serca, zapaleniem oskrzeli, udarami i przedwczesną śmiercią.
Cząsteczki pochodzące ze spalania paliw kopalnych odpowiadają za 1 na 5 zgonów. Są one główną przyczyną chorób związanych z zanieczyszczeniem powietrza w krajach rozwijających się. Zanieczyszczenia te różnią się w zależności od źródła, pory dnia i warunków pogodowych. Stosowanie czystszych alternatyw dla spalania paliw kopalnych może pomóc zmniejszyć ryzyko zanieczyszczenia powietrza na zewnątrz.
Istnieją trzy główne kategorie PM: PM 1, który składa się z cząstek stałych, PM 2.5, który jest drobniejszy od pyłu, i DEP, który jest uważany za prototypową cząstkę zanieczyszczającą. Niektóre z tych cząstek są emitowane bezpośrednio do powietrza, podczas gdy inne powstają, gdy gazy oddziałują z powietrzem oddalonym o tysiące mil.
Najważniejszymi źródłami zewnętrznych cząstek PM2.5 są nieefektywne spalanie paliw oraz roznoszony przez wiatr pył mineralny z regionów jałowych. Cząstki te mogą plamić inne materiały i uszkadzać wrażliwe uprawy rolne.
Najmniejsze cząstki mogą podróżować głęboko do płuc i wpływać na mózg. Osoby z chorobami płuc lub serca są najbardziej narażone na ekspozycję.
Związany z paliwami kopalnymi zewnętrzny PM2.5 przyczynia się do około 4,2 miliona zgonów rocznie. Badanie to wykorzystało nowy model oceny ryzyka w celu powiązania poziomów cząstek stałych z wynikami zdrowotnymi. Został on opracowany przez naukowców z Uniwersytetu Harvarda i Uniwersytetu w Birmingham. Był on również wspierany przez Wallace Global Fund, Environment and Health Fund (EHF) Israel, US Environmental Protection Agency oraz University of Birmingham Global Challenges PhD studentship.
Używając tego modelu, badacze modelowali globalną śmiertelność spowodowaną zewnętrznym zanieczyszczeniem drobnymi cząstkami, generowanym przez spalanie paliw kopalnych. Odkryli, że kraje o najwyższym zanieczyszczeniu powietrza związanym z paliwami kopalnymi miały najwyższe wskaźniki śmiertelności. Stwierdzili również, że długotrwałe narażenie na te emisje było związane z wyższą śmiertelnością.
Kwaśny deszcz
Używanie paliw kopalnych jest jednym z największych źródeł zanieczyszczenia środowiska, ale może również powodować kwaśne deszcze. Kwaśny deszcz to rodzaj opadu, który składa się z siarki, azotu i innych gazów, które łączą się z wodą tworząc łagodny roztwór kwasu siarkowego.
Kwaśny deszcz wpływa na ziemię na kilka sposobów, takich jak niszczenie drzew i lasów. Może również zmienić skład gleby i pozbawić ekosystemy ich niezbędnych składników odżywczych. Jest szczególnie destrukcyjny na obszarach ubogich w minerały.
Kwaśne deszcze są powodowane przede wszystkim przez emisje z paliw kopalnych i innych działań przemysłowych. Może również wynikać z przyczyn naturalnych, takich jak wybuchy wulkanów.
Chociaż nie jest to jedyna przyczyna kwaśnych deszczy, najczęstszym winowajcą jest dwutlenek siarki. W wyniku spalania paliw kopalnych powstaje dwutlenek siarki. Te emisje podróżują setki mil i łączą się z tlenem i wodą, tworząc kwas siarkowy. Dwutlenek siarki może również łączyć się z kwasem azotowym, rodzajem kwasu, który tworzy się, gdy tlenki azotu reagują z wodą.
Ustawa o czystym powietrzu z 1990 roku ustanowiła limity na zanieczyszczenia związane z kwaśnymi deszczami, a Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) stara się rozwiązać ten problem. Jednak stoi ona przed wyzwaniami związanymi z wdrażaniem przepisów dotyczących powietrza, aby rozwiązać problem depozycji atmosferycznej.
Kwaśny deszcz może mieć również szkodliwy wpływ na budynki. Może on powodować erozję lakieru na samochodach i niszczyć kamień w budynkach. Może również erodować warstwę ochronną na liściach i wpływać na wzrost drzew.
Kwaśny deszcz szkodzi również zdrowiu jezior i systemów wodnych. Może pozbawić wodę składników odżywczych, co wpływa na ryby i inne gatunki wodne. Może zniszczyć skrzela dorosłych ryb, co wstrzymuje reprodukcję.
Ozon w warstwie przyziemnej
Podczas gorących dni, ozon w warstwie przyziemnej może powodować problemy z oddychaniem. Może również podrażniać oczy i nos. Może być również przyczyną przedwczesnej śmierci. Na obszarach wiejskich poziom ozonu może być wyższy niż na obszarach miejskich.
Ozon powstaje w atmosferze w wyniku skomplikowanych reakcji chemicznych. Tlenki azotu, które powstają podczas spalania paliw kopalnych, są jednym z głównych prekursorów ozonu. Reagują one z lotnymi związkami organicznymi (VOC), tworząc ozon w warstwie przyziemnej.
Na szybkość zachodzenia reakcji ma wpływ intensywność światła słonecznego. Nazywa się to efektem weekendu. W słoneczny, gorący dzień większa ilość węglowodorów spowoduje wzrost produkcji ozonu.
Od 1900 roku ilość ozonu w atmosferze gwałtownie wzrosła. Wśród źródeł wymienia się spalanie paliw kopalnych, spaliny samochodowe oraz roślinność. Jednak nie są one wystarczające, aby stworzyć wystarczającą ilość ozonu, która byłaby szkodliwa dla zdrowia ludzi.
Istnieją dwa rodzaje ozonu: ozon stratosferyczny i ozon przyziemny. Ten pierwszy powstaje naturalnie w górnej atmosferze i osłania żywe istoty przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym. Jest on również częściowo niszczony przez chemikalia stworzone przez człowieka.
Ten drugi jest w dużej mierze tworzony przez spaliny samochodowe. W przeciwieństwie do ozonu stratosferycznego, ozon na poziomie gruntu tworzy się bliżej powierzchni Ziemi i jest bardziej podatny na szkodliwe działanie. Może być również przenoszony na duże odległości przez wiatr.
Nadmiar ozonu może powodować problemy dla osób z astmą i innymi chorobami układu oddechowego. Może również zwiększyć ryzyko przedwczesnej śmierci z powodu chorób serca.
Istnieje kilka sposobów na zmniejszenie zanieczyszczenia ozonem. Ważne jest, aby unikać używania farb na bazie oleju i unikać jazdy, gdy jakość powietrza jest zła. Ponadto, ludzie mogą zmniejszyć swoje narażenie na ozon biorąc udział w skróconych tygodniach pracy i jeżdżąc samochodem.