En förorening är en förening, ett ämne eller en blandning av dessa vars halt i naturen som följd av mänskans handlingar överstiger den naturliga halten.

Gemensamt för föroreningar är dessutom att de är skadliga för mänskan, djurriket eller växtriket.

Koldioxid, CO₂

I luftens naturliga sammansättning finns det ca 0,03% (volymförhållande)koldioxid.

Gasen är nödvändig för växternas assimilation. I atmosfären har koldioxidhalten en avgörande betydelse för livet på jorden eftersom koldioxiden bidrar till värmehushållningen.

I och med industrialiseringen i slutet av förra årtusendet har dock koldioxidhalten stigit vilket resulterar i bl.a. globala problem som drivhusefftekten.

Koldioxid bildas då organiska ämnen förbränns vilket sker vid användningen av fossila bränslen. Minskandet av skogsareal leder till rubbningar i den normala koldioxidbalansen.

En ofullständig förbränning av koldioxid medför bildning av kolmonoxid. Kolmonoxid bildas ofta vid husbränder där syretillgången är begränsad men även bilar som går på tomgång orsakar kolmonoxid utsläpp.

Koldioxidutsläppen kan minskas genom att minska förbrukningen av fossila bränslen. Planteringen av ny skog har en relativt liten inverkan eftersom skogen huggs ner i större mängder globalt sett. Tiede lehti artikel, visste du att…

Kemiska förklaringen till förbränning kan ses i följande reaktionslikheter:

Fullständig förbränning:         2 C + O₂ -> CO₂

Ofullständig förbränning:       X C₂H₆ (g) + 2 O₂(g)→ C (s) + CO (g) +  3 H₂O (l) + C₂H₆

Det bildas sot, C, kolmonoxid, CO och vatten, dessutom återstår oförbränt bränsle.

Svaveloxider, SO₂ och SO₃

Svaveloxider uppstår som oxider över lag genom förbränning. Svavelmängderna kan minskas betydligt och variationerna i olika bränslen är stora. i stenkol finns ca 0,5-5% svavel och i olja 0,1-3%svavel, i naturgas är svavelmängden försumbar. Bränslen som har låg eller så gott som ingen svavelhalt är ofta dyrare.

Vid förbränning av svavel bildas svaveldioxid som senare kan oxideras i luften för att bilda svaveltrioxid.

Förbränning av svavel:           S (s) + O₂ (g) → SO₂ (g)

Oxidation av svavel:             2 SO₂ (g) + O₂ (g) → 2 SO₃ (g)

Svaveloxiderna återvänder till marken genom regn. Sura regn uppstår då svaveldioxiden eller svaveltrioxiden reagerar med vatten.

De sura regnen bidrar till försurning av sjöar, vattendrag och jordmånen, vilket minskar bl.a. fiskebeståndet. Byggnader och statyer runtom speciellt i Europa har fått märkbara skador som följd av sura regn (se laborationen!). Svaveldioxiden är även hälsovådlig för mänskan, man har bl.a. observerat at ökade svaveloxidhalter bidrar till en ökning i dödligheten bland mänskor¹. För växter är skadorna märkbara redan som följd av lägre halter. Barrträden skadas av svaveloxiderna och lavar, som är speciellt ömtåliga, växer inte överhuvudtaget där svaveloxidhalterna är höga.

Kväveoxider, NO_x

Största delen av luften består av så gott som inert kväve. Genom förbränning vid höga temperaturer kan kvävet komma åt att reagera med syret i luften. Därmed uppstår kväveoxider.

Kväveoxider bildas vid elproduktion och som ett trafikutsläpp. Med hjälp av katalysatorer kan kväveoxidutsläppen från bilarnas avgaser minskas.

Kväveoxiderna förekommer i något mindre mängder än svaveloxiderna. Precis som svaveloxiderna bidrar även kväveoxiderna till det sura regnet.

Våra andningsorgan tar skada av höga kväveoxidhalter. Dessutom bidrar kväveoxiderna till bildningen av smog, vilket är ett problem speciellt för industristäder som ligger i dalar.

Freoner

CFC-föreningar, d.v.s. klorfluorkarboner som består av kloväten som innehåller klor och fluor.

Freonerna har skapats av mänskan och förekomer därmed inte naturligt på vår planet.

Freoner används som köldmedel i kylskåp, frysar, sprayflaskor, värmepumpar etc. Nuförtiden har freonerna i sprayflaskor ofta ersatts, då står de på förpackningen att sprayen inte skadar ozonskiktet. Freonerna som kommer ut i atmosfären bryter ner det livsviktiga ozonskiktet i sratosfören.

Fasta partiklar

Kolväten

Föroreningar i omgivningen

Bedömningen av naturens förorening görs på basen av halten för ämnet i omgivningen. Gränsen för ämnenas skadliga halter är specifika d.v.s. varje förening har ett bestämt riktvärde och ett gränsvärde som anger maximala halten av föreningen i sin omgivning.

I atmosfären mäts bl.a. att riktvärdet följande föreningar inte överstigs:

Riktvärdena kunde lika väl ges som t.ex. mängden mol per liter eller antal gasmolekyler per kubikmeter emedan en gemensam överenskommelse om enheten saknas.

Fundera på:

Varför bör trycket och temperaturen anges?

Varför är riktvärden för olika ämnen angivna för olika långa tidsintervall?

Hur är det möjligt att kol kan förekomma föreningarna kolmonoxid och koldioxid, svavel i svaveldioxid och svaveltrioxid?

Hur uppkommer sura regn? Skriv även rektionslikheten (reaktionslikheterna)

¹Detta framkommer bl.a. i en undersökning från London 1952. Andra noggranna resultat?