LUCHTVERONTREINIGING: OORZAKEN, GEVOLGEN, VERONTREINIGENDE STOFFEN - MILIEU - 2025

De luchtverontreiniging is de introductie van externe luchtcomponenten of wijziging van de normale samenstelling die schadelijk is voor levende wezens. Per definitie is elk element dat in de atmosfeer aanwezig is en dat de menselijke gezondheid beïnvloedt, een vervuilende stof.

Het evenwicht van de samenstelling van de atmosfeer kan worden beïnvloed door natuurlijke en antropische oorzaken (menselijk handelen). Natuurlijke oorzaken zijn onder meer de uitstoot van gassen door vulkanische activiteit, bosbranden en het ontdooien van de toendra.

Luchtverontreiniging door de papierindustrie. Bron: Estormiz 08:22, 24 september 2006 (UTC)

De antropische oorzaken van luchtverontreiniging zijn divers en kunnen vervuilende gasemissies veroorzaken. Hiertoe behoren industriële activiteit, autoverkeer, verbranding van fossiele brandstoffen en branden van door de mens veroorzaakte oorsprong.

Luchtverontreiniging leidt tot een afname van de luchtkwaliteit die de ademhaling van levende organismen beïnvloedt. Het veroorzaakt ook aandoeningen van de luchtwegen bij mensen en andere dieren, en sommige verontreinigende stoffen zijn voorlopers van zure regen.

Aan de andere kant zijn broeikasgassen verantwoordelijk voor de stijging van de gemiddelde temperatuur van de aarde. Het fenomeen van de opwarming van de aarde veroorzaakt grote onevenwichtigheden in het functioneren van de planeet.

Landen hebben verschillende gradaties van luchtverontreiniging door verschillende oorzaken. In Latijns-Amerika worden Mexico en Peru beschouwd als de landen met de slechtste luchtkwaliteit en Mexico-Stad als de stad met de grootste problemen.

Om luchtverontreiniging te beheersen is het nodig maatregelen te nemen om de uitstoot van vervuilende gassen te verminderen. In die zin moeten wettelijke maatregelen worden genomen die leiden tot vermindering van gasemissies naar de atmosfeer.

Evenzo moet de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen worden verminderd en moet het gebruik van schone energie (waterkracht, zonne-energie, wind, geothermie) worden vergroot. Evenzo is het noodzakelijk om de ontbossing te stoppen en herbebossingsprogramma's in de getroffen gebieden uit te voeren.

Oorzaken

Atmosferische vervuiling door fossiele brandstoffen. Bron: Alfred T. Palmer

Vervuiling van de atmosfeer kan worden veroorzaakt door de aanwezigheid van vervuilende gassen of vervuilende materiaaldeeltjes. Deze kunnen op natuurlijke wijze of door menselijke activiteit worden gegenereerd.

De natuurlijke oorzaken zijn voornamelijk spontane bosbranden en het ontdooien van de toendra waarbij CO2 vrijkomt. Deze factoren hebben echter geen significante invloed op de luchtkwaliteit.

Menselijke activiteiten die met name verband houden met industriële ontwikkeling, zijn die welke de hoogste gasemissies in de atmosfeer veroorzaken. Onder deze hebben we:

Emissies van industriële gassen

Bij industriële processen worden verschillende gassen in de atmosfeer uitgestoten, zoals dioxines die in de papierindustrie worden gegenereerd. De petrochemische industrie van haar kant produceert onder meer CO2, stikstofoxiden en zwaveloxiden.

De energiesector draagt ​​het meest bij aan de uitstoot van CO2, SO2 en kwik door het gebruik van kolen en gas als brandstof.

Automobiel verkeer

Het autoverkeer is verantwoordelijk voor het grootste deel van de CO2 die aan de atmosfeer wordt toegevoegd. Bij verbranding in dieselvoertuigen daarentegen komen honderden gasvormige en vaste stoffen vrij in de atmosfeer.

Tot de geproduceerde gassen behoren koolmonoxide en kooldioxide, zwaveldioxide, stikstofoxiden, koolwaterstoffen en derivaten daarvan. Bovendien is 90% van de NO2 in de atmosfeer afkomstig van de verbranding van diesel.

Aan de andere kant worden deeltjes zoals elementaire koolstof, organische stoffen en zwavelsulfaten uitgestoten.

Verbranding van fossiele brandstoffen

Petroleum

Bij het verwerken van olie om benzine, diesel, smeermiddelen, kunststoffen en andere bijproducten te produceren, ontstaat een grote hoeveelheid vervuilende gassen en deeltjes. Onder de vrijkomende gassen bevinden zich koolmonoxide, zwaveldioxide en 30% van de CO2 die de atmosfeer vervuilt.

Steenkool

In veel landen is steenkool nog steeds de meest gebruikte verwarmingsbrandstof. Tijdens de verbranding worden grote hoeveelheden SO2 geproduceerd en komt kwik vrij in de atmosfeer.

Binnenlandse verbranding

Geschat wordt dat verbranding in woningen verantwoordelijk is voor 12% van de wereldwijde vervuiling door fijnstof uit het milieu (PM2,5).

bosbranden

Door bosbranden komen jaarlijks miljoenen tonnen broeikasgassen en zure regen in de atmosfeer terecht. Deze omvatten kooldioxide en monoxide, methaan en stikstofoxiden.

Aan de andere kant nemen ze deeltjes met verschillende diameters op in het milieu die de lucht vervuilen en de gezondheid aantasten.

Landbouw en veeteelt

Rijst

Het rijstteeltsysteem produceert een grote hoeveelheid methaan die in de atmosfeer terechtkomt. Dit komt doordat deze plant wordt gekweekt in moerassen waar bacteriën onder anaërobe omstandigheden organische stof afbreken en methaan genereren.

Naar schatting kan de rijstteelt wereldwijd tot 20% bijdragen aan het methaan dat in de atmosfeer wordt opgenomen.

Suikerstok

Het beheer van dit gewas omvat gecontroleerde verbranding voorafgaand aan de oogst, die een bron van CO2 en fijne deeltjes in de atmosfeer wordt.

Vee van herkauwers

Herkauwers kunnen vezelig gras consumeren dankzij fermentatieprocessen die worden uitgevoerd door bacteriën in hun spijsverteringsstelsel. Vee van herkauwers is naar schatting verantwoordelijk voor ongeveer 18% van het methaan dat in de atmosfeer wordt gegenereerd.

Gevolgen

Luchtverontreiniging door autoverkeer. Bron: Zakysant

Opwarming van de aarde

Zonnestraling dringt via de atmosfeer de aarde binnen en een deel van de ultraviolette straling wordt gefilterd door de ozonlaag in de stratosfeer. Wanneer de ozonlaag beschadigd is, komt er meer ultraviolette straling binnen en warmt de aarde meer op.

Evenzo, wanneer in de atmosfeer omstandigheden worden gegenereerd die het vrijkomen van warmte verhinderen, treedt een wereldwijde stijging van de temperatuur op aarde op.

De zogenaamde broeikasgassen (CO2, methaan, NO2, SO2 en CFC-11) kunnen de ozonlaag beschadigen of voorkomen dat warmtestraling uit de aarde komt. CO2 is bijvoorbeeld verantwoordelijk voor 82% van de toename van het broeikaseffect in de afgelopen tien jaar.

De opwarming van de aarde veroorzaakt ernstige onevenwichtigheden in het milieu, zoals het verlies van gletsjers en poolijs, waardoor de zeespiegel stijgt. Daarom vinden overstromingen plaats in kustgebieden en veranderen het temperatuurregime en de oceaanstromingen.

Aan de andere kant zorgt de beschadiging van de ozonlaag ervoor dat meer ultraviolette straling de aarde kan binnendringen. Dit type straling veroorzaakt mutaties en beïnvloedt de gezondheid van levende wezens.

Luchtwegaandoeningen

Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) leefde in 2016 meer dan 90% van de wereldbevolking op plaatsen met een lage luchtkwaliteit. De WHO geeft aan dat luchtverontreiniging wereldwijd de oorzaak is van 7 miljoen doden per jaar.

Ziekten veroorzaakt door luchtverontreiniging zijn onder meer chronische obstructies, longkanker, ischemische hartziekte en beroertes.

Zure regen

De uitstoot van CO2, NO2 en SO2 door industriële activiteiten, het gebruik van verwarming, bosbranden en autoverkeer zijn de aanjagers van zure regen. Deze gassen ondergaan oxidatieprocessen in de atmosfeer en vormen uiteindelijk zuren die zich vermengen met de waterdamp en neerslaan.

Zure regen heeft invloed op de natuurlijke flora en fauna, gewassen, de menselijke gezondheid en zelfs gebouwen.

Belangrijkste verontreinigende stoffen

-Gasvormig

Koolmonoxide en kooldioxide (CO en CO2

Deze gassen vernietigen ozon in de stratosfeer en dragen bij aan de vorming van ozon op leefniveau dat mist vormt en het broeikaseffect bevordert. Aan de andere kant, wanneer ze in contact komen met vocht, vormen ze salpeterzuur dat neerslaat en zure regen vormt.

De uitstoot van stikstofoxide in de atmosfeer is afkomstig van natuurlijke bronnen voor ongeveer 60% en van antropische bronnen voor 40%. Deze bronnen zijn onder meer de oceanen, bodems, verbranding van biomassa, gebruik van kunstmest en verschillende industriële processen.

In 2017 bedroeg de atmosferische concentratie van N2-oxiden 329,9 ppm, wat neerkomt op 122% van het niveau in het pre-industriële tijdperk.

Zwaveldioxide (SO2)

Dit gas is een voorloper van zure regen en genereert ook deeltjes van verschillende grootte die in de lucht worden opgenomen. Deze deeltjes kunnen PM10 (zwevende deeltjes van 10 μm of minder) en PM2,5 (zwevende deeltjes van 2,5 μm of minder) zijn.

De belangrijkste bron van zwaveldioxide is de verbranding van fossiele brandstoffen, met name steenkool.

Ozon op leefniveau (O3) of ozon op leefniveau

Ozon is sterk oxiderend en veroorzaakt ernstige schade aan de menselijke gezondheid, andere dieren en vegetatie (inclusief gewassen). Bovendien draagt ​​het bij aan het broeikaseffect door het feit dat het dichte mist vormt.

De ophoping van ozon in de troposfeer is het gevolg van fotochemische reacties die plaatsvinden in de aanwezigheid van vervuilende gassen. Deze gassen worden voornamelijk gegenereerd door autotransport en industrieën.

Methaan

Methaan (CH4) is het op een na belangrijkste langlevende broeikasgas. Geschat wordt dat zijn bijdrage aan het genereren van deze omgevingsconditie ongeveer 17% is.

Aangenomen wordt dat ongeveer 40% van het methaan in de atmosfeer afkomstig is van natuurlijke bronnen. Menselijke activiteiten (rijstteelt, vee van herkauwers, vuilstortplaatsen, fossiele brandstoffen) zijn verantwoordelijk voor de overige 60%.

Atmosferische CH4 bereikte een maximum van 1.859 ppm in 2017, dus het bevindt zich momenteel op 257% van het pre-industriële niveau.

Vluchtige organische stoffen (VOS)

Vluchtige organische stoffen zijn chemische stoffen die koolstof bevatten en die bij reactie met stikstofoxiden O3 vormen. Enkele voorbeelden van VOS zijn benzeen, formaldehyde en oplosmiddelen, zoals onder meer tolueen en xyleen.

CFC-11

CFC-11 (trichloorfluormethaan) is een krachtig broeikasgas dat ozon in de stratosfeer afbreekt en wordt gereguleerd onder het Montreal Protocol. Sinds de ondertekening van dit protocol ter bescherming van de ozonlaag was het mogelijk om de uitstoot van CFC-11 te verminderen.

De laatste jaren hebben sommige landen, zoals China, de productie van dit gas echter opgevoerd. Daarom is de reductie van CFC-11 in de atmosfeer afgenomen.

Dioxines en furanen

Deze verbindingen worden gegenereerd door verbrandingsprocessen waarbij chloor is betrokken, omdat dit zeer gevaarlijke verontreinigende stoffen voor de gezondheid is. Ze kunnen zowel door natuurlijke processen als door menselijke activiteit worden gegenereerd (bijvoorbeeld: industriële activiteit en verbranding van afval).

Een van de belangrijkste bronnen van productie van deze verontreinigende stoffen is de verbranding van vast afval. In die zin is de massale aanwezigheid van kunststoffen en synthetische vezels in modern afval bijzonder ernstig.

-Materiële deeltjes (PM)

Oorsprong

De materiaaldeeltjes zijn afkomstig van verschillende bronnen zoals verbrandingsmotoren, vaste brandstof en rook van de verbranding van brandstoffen. Andere bronnen zijn mijnbouw, gieterijen, de textielindustrie en afvalverbranding.

Evenzo kunnen ze worden gegenereerd door natuurlijke gebeurtenissen zoals zandstormen en vulkaanuitbarstingen.

Classificatie

Om de vervuilende deeltjes te classificeren, wordt de grootte gebruikt, waaronder we PM10 hebben, die met een diameter gelijk aan of kleiner dan 10 μm (0,01 mm). PM2,5 zijn "fijne deeltjes" (diameter 2,5 µm of minder) en "ultrafijne deeltjes" of PM0,1 hebben een diameter van 0,1 µm of minder.

Effecten bewerken

De fijne en ultrafijne deeltjes dringen diep in de longen door en veroorzaken ernstige ontstekingsaandoeningen. PM0.1 kan in de bloedbaan terechtkomen en intravasculaire coagulatie, bloedarmoede en zelfs leukemie veroorzaken.

Gegevens over luchtverontreiniging in Mexico, Colombia, Venezuela, Peru, Argentinië

Luchtvervuiling in Mexico City (Mexico). Bron: Lidia Lopez

Volgens het World Air Quality Report (2018) vertoont Latijns-Amerika matige niveaus van luchtverontreiniging in de concentratie van PM2,5 (μg / m³) in zijn stedelijke gebieden.

Het gematigde niveau houdt in dat gevoelige personen buitenactiviteiten moeten vermijden, omdat ze ademhalingssymptomen kunnen ervaren.

Mexico

Mexico is een van de 10 landen die de meeste broeikasgassen in de atmosfeer uitstoten. In 1992 werd Mexico-Stad beschouwd als de stad met de hoogste luchtvervuiling ter wereld.

Een van de oorzaken van deze hoge vervuiling zijn de fysiografie en het klimaat van de stad, gecombineerd met veel autoverkeer en industriële activiteit. In de jaren 2002 en 2005 verklaarde de WHO Mexico-Stad als de tweede in concentraties stikstofdioxide.

Het land heeft echter een grote inspanning geleverd om deze vervuiling te verminderen en de indicatoren zijn verbeterd. In 2018 was het de derde in Latijns-Amerika met de slechtste luchtkwaliteit (op een gematigd niveau), overtroffen door Santiago de Chile en Lima.

Momenteel staat Mexico op de 33e plaats van de World Air Quality Report-lijst die 73 landen omvat. Deze index is gebaseerd op de concentraties PM2,5 (μg / m³) aanwezig in de lucht in verschillende delen van de wereld.

Aan de andere kant staat het op de derde plaats van de landen met de meest vervuilde lucht in Latijns-Amerika. Bovendien behoren vijf steden in dit land tot de 15 met de hoogste niveaus van luchtverontreiniging in de regio.

Colombia

De belangrijkste oorzaak van luchtverontreiniging in dit land is de verbranding van fossiele brandstoffen. Colombia staat op de 50e plaats in het World Air Quality Report (2018) en staat op de vijfde plaats in Latijns-Amerika wat betreft PM2,5 (μg / m³) concentraties.

Over het algemeen blijven de niveaus van stikstofoxiden en zwavel binnen de toegestane grenzen. Van zijn kant overschrijdt ozon op leefniveau de kritische niveaus in stedelijke gebieden.

Venezuela

Er is op gewezen dat de luchtvervuiling in de belangrijkste stedelijke centra van het land is toegenomen als gevolg van het autoverkeer. Aan de andere kant werken preventieve onderhoudsplannen in de olie- en petrochemische industrie niet, wat tot ernstige vervuilingsproblemen leidt.

Wat betreft de concentratie van totale zwevende deeltjes (PTS) in 2008 bereikten ze 35 µg / m3 in stedelijke gebieden. Aan de andere kant bereikte PM10 37 µg / m3 in 2009 en in 2010 meer dan 50 µg / m3.

Peru

Zoals aangegeven in het World Air Quality Report (2018) is Peru het land met de hoogste luchtvervuiling in Latijns-Amerika en het 14e land ter wereld.

In Lima zijn de niveaus van zwaveldioxide, stikstof en zwevende deeltjes hoger dan toegestaan ​​door de WHO. De belangrijkste oorzaak van deze hoge vervuiling is het autoverkeer in combinatie met de klimatologische omstandigheden in het gebied.

Door deze omstandigheden is Lima de tweede hoofdstad met de slechtste luchtkwaliteit in Latijns-Amerika (op een gematigd niveau). Het wordt momenteel alleen overtroffen door Santiago de Chile.

Argentinië

In het grootstedelijk gebied van Buenos Aires is het grootste probleem het verkeer van motorvoertuigen, dat kritieke niveaus van PM2,5 en koolmonoxide (CO) genereert. In het Bahía Blanca-gebied zijn hoge niveaus van SO2, NOx en NH3 aanwezig in de buurt van de petrochemische paal.

In de stad Mendoza zijn er in de winter thermische inversiegebeurtenissen met hoge ozonwaarden (O3) aan de oppervlakte.

Oplossingen

Bewustwording

Een belangrijk element is om de burgers bewust te maken van de ernst van het probleem van luchtverontreiniging en de oorzaken en gevolgen ervan. Dit zal de nodige druk mogelijk maken om de aandacht van de burger voor het probleem te eisen.

In de meeste gevallen associëren mensen gezondheidsproblemen niet met de kwaliteit van de lucht die ze inademen.

Wetgevende maatregelen

Versterking van internationale verdragen en overeenkomsten gericht op het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen, zoals het Kyoto-protocol. Momenteel hebben veel van de landen die de overeenkomst hebben ondertekend de voorgestelde doelen niet bereikt.

Anderzijds volgen verschillende geïndustrialiseerde landen met een hoge uitstoot van broeikasgassen (VS, Rusland en Canada) deze internationale overeenkomst niet. Daarom is er meer internationale druk nodig om dit ernstige probleem aan te pakken.

Technologische toepassingen

Afvalbeheer

Het is noodzakelijk om het afvalprobleem te oriënteren op basis van de drie V's van ecologie (verminderen, hergebruiken en recyclen). Anders wordt de uitstoot van gassen en deeltjes in de atmosfeer een groeiend probleem.

Efficiëntie van industriële processen en gebruik van schone energiebronnen

Industriële processen moeten niveaus van technologische efficiëntie bereiken waarmee de uitstoot van gassen en deeltjes in de atmosfeer kan worden verminderd.

Evenzo is de verbranding van fossiele brandstoffen een van de belangrijkste bronnen van vervuilende gassen en deeltjes. Daarom moet het gebruik van schone energiebronnen zoals waterkracht, zonne-energie en geothermische energie worden bevorderd.

Vervoer

Een van de belangrijkste oorzaken van luchtverontreiniging in grote stedelijke centra is het autoverkeer. Daarom moet de invoering van niet-vervuilende openbare vervoermiddelen worden bevorderd om het probleem te verminderen.

Bossen als koolstofput

Om een ​​toename van koolstofputten te garanderen, is het noodzakelijk om bossen te beschermen en nieuwe gebieden te herbebossen. Aan de andere kant draagt ​​het stimuleren van de ontwikkeling van groene steden bij aan het verminderen van de CO2-uitstoot in het milieu.

In die zin moet er rekening mee worden gehouden dat 1.000 kg hout overeenkomt met ongeveer 400 tot 500 kg vast koolstof.

Referenties

1. Bambill E, Montero C, Bukosky M, Amado L en Pérez D (2017). Luchtkwaliteitsindicatoren bij de diagnose van de duurzaamheid van de stad Bahía Blanca. PROIMCA - PRODECA. 10 p.
2. Carmona JC, Bolívar DM en Giraldo LA (2005). Methaangas in de veehouderij en alternatieven om de uitstoot ervan te meten en de impact op het milieu en de productie te verminderen. Colombian Journal of Livestock Sciences 18: 49-63.
3. Bureau van de Ombudsman van de Republiek Peru (s / f). Luchtkwaliteit in Lima en de impact ervan op de gezondheid en het leven van haar inwoners. Ombudsman Rapport nr. 116. 82 p.
4. Elsom DM (1992). Luchtverontreiniging: een wereldwijd probleem. Blackwell, Oxford, Verenigd Koninkrijk. 434 blz.
5. IDEAM (Instituut voor Hydrologie, Meteorologie en Milieustudies) (2012). Verslag over de toestand van de luchtkwaliteit in Colombia 2007-2010. Ministerie van Milieu en Duurzame Ontwikkeling. Bogotá DC 311 d.
6. IQAir 2018 Wereld luchtkwaliteitsrapport regio en stad PM2.5 ranking. 21 p.
7. INE (2011). Bolivariaanse Republiek Venezuela: Milieu-indicatoren 2010. Nationaal Instituut voor Statistiek. Bolivariaanse Republiek Venezuela. 160 p.
8. Molina MJ en Molina LT (2004). Megasteden en atmosferische vervuiling. Tijdschrift van de Air & Waste Management Association 54: 644–680.
9. VITALIS (2013). Milieusituatie van Venezuela 2012. Analyse van de perceptie van de sector. Redacteuren en samenstellers: D. Díaz Martín, Y. Frontado, M. Da Silva, A. Lizaraz, I. Lameda, V. Valera, C. Gómez., E. Monroy, Z. Martinez, J. Apostolic en G. Suárez . 42 pagina's Online beschikbaar op: www.vitalis.net. Bekeken: 8 juli 2019.