Χημεία περιβάλλοντος

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Πήδηση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση

Η Χημεία περιβάλλοντος είναι η επιστήμη των χημικών και βιοχημικών φαινομένων που συμβαίνουν στη φύση. Δεν πρέπει να συγχέεται με την Πράσινη χημεία, που αναζητά τη μείωση της δυνητικής μόλυνσης στην πηγή της. Μπορεί να οριστεί ως η μελέτη των πόρων, αντιδράσεων, μετακινήσεων, αποτελεσμάτων και θανάτων των χημικών ειδών στα περιβάλλοντα της ατμόσφαιρας, του εδάφους και της υδάτινης μάζας· καθώς και το αποτέλεσμα της ανθρώπινης και βιολογικής δραστηριότητας σε αυτά. Η Χημεία περιβάλλοντος είναι μια διεπιστημονική επιστήμη που περιλαμβάνει την Χημεία της ατμόσφαιρας, την Υδατική χημεία και την Χημεία εδάφους, επίσης βασίζεται πολύ στην αναλυτική χημεία και συσχετίζεται με την Επιστήμη του περιβάλλοντος και άλλες περιοχές της επιστήμης.

Η Χημεία περιβάλλοντος είναι η μελέτη των χημικών διεργασιών που συμβαίνουν στο περιβάλλον που επηρεάζονται από τις ανθρώπινες δραστηριότητες. Αυτές οι επιδράσεις μπορεί να γίνονται αισθητές σε τοπικό επίπεδο, μέσα από την παρουσία επιμολυντών του αέρα της πόλης ή τοξικών ουσιών που προκύπτουν από τοποθεσίες χημικών ρυπαντών, ή σε ένα γενικό επίπεδο, μέσα από την μείωση του στρατοσφαιρικού όζοντος ή της παγκόσμιας θέρμανσης. Ο σκοπός στις δραστηριότητες μαθημάτων και έρευνας είναι στην ανάπτυξη μιας βασικής κατανόησης της φύσης αυτών των χημικών διεργασιών, έτσι ώστε οι δραστηριότητες του ανθρώπου να μπορούν να εκτιμηθούν με ακρίβεια.

Η Χημεία περιβάλλοντος περιλαμβάνει πρώτα την κατανόηση πώς το μη μολυσμένο περιβάλλον δουλεύει, ποια χημικά και σε ποιες συγκεντρώσεις είναι παρόντα φυσιολογικά και με ποιες επιπτώσεις. Χωρίς αυτό θα ήταν αδύνατη η ακριβής μελέτη της ανθρώπινης επίπτωσης στο φυσικό περιβάλλον μέσα από την απελευθέρωση των χημικών ενώσεων.

Οι χημικοί περιβάλλοντος σχεδιάζουν σε μια περιοχή εννοιών από τη χημεία και ποικίλες επιστήμες περιβάλλοντος για να βοηθήσουν τη μελέτη τους στο τι συμβαίνει σε ένα χημικό είδος στο οικοσύστημα. Σημαντικές γενικές έννοιες από τη χημεία περιλαμβάνουν την κατανόηση των χημικών αντιδράσεων και χημικών εξισώσεων, των διαλυμάτων, των μονάδων μετρήσεων, της δειγματοληψίας και των τεχνικών ανάλυσης.[1]

Μόλυνση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ένας επιμολυντής είναι μια χημική ουσία παρούσα στη φύση σε ένα υψηλότερο επίπεδο από τα τυπικά επίπεδα, ή που αλλιώς δεν θα υπήρχε εκεί.[2][3] Αυτό μπορεί να οφείλεται σε ανθρώπινη δραστηριότητα. Ο όρος επιμολυντής χρησιμοποιείται συχνά εναλλακτικά με τον όρο ρύπος, που είναι μια ουσία που έχει επιζήμια επίδραση στο περιβάλλον.[4][5] Ενώ ο επιμολυντής μερικές φορές ορίζεται ως μια ουσία παρούσα στο περιβάλλον ως αποτέλεσμα ανθρώπινης δραστηριότητας, αλλά χωρίς επιβλαβή αποτελέσματα, συμβαίνει κάποιες φορές οι τοξικές ή επιβλαβείς συνέπειες από μόλυνση να γίνουν φανερές αργότερα.[6]

Το "μέσο" (π.χ. έδαφος) ή ο οργανισμός (π.χ. ψάρι) που επηρεάστηκε από τον ρυπαντή ή τον επιμολυντή λέγεται υποδοχέας, ενώ δέκτης είναι ένα χημικό μέσο ή είδος που κρατάει και αλληλεπιδρά με τον ρυπαντή.

Περιβαλλοντικοί δείκτες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι χημικές μετρήσεις της ποιότητας νερού περιλαμβάνουν διαλυμένο οξυγόνο (DO), χημική απαίτηση οξυγόνου (COD), βιοχημικά απαιτούμενο οξυγόνο (BOD), ολικά διαλυμένα στερεά (TDS), pH, (νιτρικά και φώσφορο) σε θρεπτικές ουσίες, βαρέα μέταλλα (συμπεριλαμβανόμενων των χαλκού, ψευδαργύρου, καδμίου, μολύβδου and υδραργύρου) και παρασιτοκτόνα.

Εφαρμογές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η Χημεία περιβάλλοντος χρησιμοποιείται από το Γραφείο περιβάλλοντος (στην Αγγλία και Ουαλία), από το Γραφείο προστασίας περιβάλλοντος των ΗΠΑ (στις Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής) την ένωση των δημόσιων αναλυτών και άλλους Κατάλογος των περιβαλλοντικών οργανώσεων και σωμάτων αναζήτησης παγκοσμίως για να ανιχνεύσουν και να ταυτοποιήσουν τη φύση και την πηγή των ρυπαντών. Αυτοί μπορούν να περιλαμβάνουν:

Μέθοδοι[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η ποσοτική χημική ανάλυση είναι ένα βασικό τμήμα της Χημείας περιβάλλοντος, επειδή παρέχει τα δεδομένα που διαμορφώνουν τις περισσότερες περιβαλλοντικές σπουδές.[10]

Οι συνηθισμένες χρησιμοποιούμενες αναλυτικές τεχνικές ποσοτικούς προσδιορισμούς στην Χημεία περιβάλλοντος περιλαμβάνουν κλασική υγρή χημεία, όπως σταθμικές, ογκομετρικές και ηλεκτροχημικές μεθόδους. Πιο εξελιγμένες προσεγγίσεις χρησιμοποιούνται στον προσδιορισμό ιχνών μετάλλων και οργανικών ενώσεων. Τα μέταλλα συνήθως μετρώνται με ατομική φασματοσκοπία και φασματοσκοπία μάζας: φασματοφωτομετρία ατομικής απορρόφησης (AAS) καθώς και με τεχνικές φασματοσκοπία ατομικής εκπομπής επαγωγικά συζευγμένου πλάσματος (ICP-AES) ή φασματοσκοπία μάζας επαγωγικά συζευγμένου πλάσματος (ICP-MS). Οι οργανικές ενώσεις συνήθως μετρώνται επίσης χρησιμοποιώντας φασματικές μεθόδους, όπως αέρια χρωματογραφία-φασματοσκοπία μάζας (GC/MS) και υγρή χρωματογραφία-φασματοσκοπία μάζας (LC/MS). Μέθοδοι χωρίς φασματοσκοπία μάζας με χρήσηGC και LC που έχουν γενικούς ή ειδικούς ανιχνευτές είναι ακόμα βασικές στο οπλοστάσιο των διαθέσιμων αναλυτικών εργαλείων.

Άλλες παράμετροι που συχνά μετρήθηκαν στη Χημεία περιβάλλοντος είναι radiochemicals. Αυτές είναι ρύποι που εκπέμπουν ραδιενεργά υλικά, όπως σωματίδια άλφα και βήτα, που απειλούν την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Οι μετρητές σωματιδίων και σπινθηρισμών χρησιμοποιούνται κυρίως για αυτές τις μετρήσεις. Οι βιολογικές αναλύσεις και ανοσολογικές αναλύσεις χρησιμοποιούνται για τοξικές μετρήσεις των χημικών αποτελεσμάτων σε διάφορους οργανισμούς.

Δημοσιευμένες αναλυτικές μέθοδοι[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η αξιολόγηση από ομότιμους ελέγχει μεθόδους που έχουν δημοσιευτεί από κρατικές υπηρεσίες[11][12] και ιδιωτικούς ερευνητικούς οργανισμούς.[13] Θα πρέπει να χρησιμοποιούνται εγκεκριμένες μέθοδοι κατά τον έλεγχο για συμφωνία με τις κανονιστικές απαιτήσεις.

Παραπομπές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Williams, Ian. Environmental Chemistry, A Modular Approach. Wiley. 2001. ISBN 0-471-48942-5
  2. Glossary to the Buzzards Bay Watershed Management Plan
  3. American Meteorological Society. Glossary of Meteorology
  4. North Carolina State University. Department of Soil Science. "Glossary."
  5. Global Resource Action Center for the Environment (GRACE). New York, NY. Sustainable Table: Dictionary
  6. Harrison, R.M (edited by). Understanding Our Environment, An Introduction to Environmental Chemistry and Pollution, Third Edition. Royal Society of Chemistry. 1999. ISBN 0-85404-584-8
  7. United States Environmental Protection Agency (EPA). Washington, DC. "Protecting Water Quality from Agricultural Runoff." Document No. EPA 841-F-05-001. March 2005.
  8. EPA. "Protecting Water Quality from Urban Runoff." Document No. EPA 841-F-03-003. February 2003.
  9. Sigel, A.. Sigel, H.; Sigel, R.K.O. (Editors) (2010). Organometallics in Environment and Toxicology. Metal Ions in Life Sciences. 7. Cambridge: RSC publishing. ISBN 978-1-84755-177-1. 
  10. vanLoon, Gary W.. Duffy, Stephen J. (2000). Environmental Chemistry. Oxford: Oxford, σελ. 7. ISBN 0-19-856440-6. 
  11. EPA Clean Water Act methods: "Guidelines Establishing Test Procedures for the Analysis of Pollutants." Code of Federal Regulations, 40 CFR Part 136.
  12. EPA methods under the Resource Conservation and Recovery Act (RCRA): "Test Methods for Evaluating Solid Waste, Physical/Chemical Methods." Document No. SW-846. February 2007.
  13. Clescerl, Leonore S.(Editor), Greenberg, Arnold E.(Editor), Eaton, Andrew D. (Editor). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (20th ed.) American Public Health Association, Washington, DC. ISBN 0-87553-235-7. This publication is also available on CD-ROM and online by subscription.

Παραπέρα μελέτη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Stanley E Manahan. Environmental Chemistry. CRC Press. 2004. ISBN 1-56670-633-5.
  • Julian E Andrews, Peter Brimblecombe, Tim Jickells, Peter Liss, Brian Reid. An Introduction to Environmental Chemistry. Blackwell Publishing. 2004. ISBN 0-632-05905-2.
  • Rene P Schwarzenbach, Philip M Gschwend, Dieter M Imboden. Environmental Organic Chemistry, Second edition. Wiley-Interscience, Hoboken, New Jersey, 2003. ISBN 0-471-35750-2.
  • NCERT XI text book.[ unit 14]

Εξωτερικοί σύνδεσμοι[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]