Luftföroreningar sprider sig i luften. Ge exempel på lokala, regionala och globala problem.
Lokal
Lokal innebär ett mindre område som t.ex. Boden. Lokala problem orsakas främst av så kallade ”kortlivade” gaser. Ett exempel på ett lokalt problem är trafik och avgaser som innehåller många giftiga ämnen. Trafik och avgaser orsakar också regionala och globala problem. Avgaser kommer från förbränningen av bränsle i bilar. De vanligaste bränslena är bensin och diesel men det finns också etanol. När de här bränslena förbränns så släpps det ut bland annat Kväveoxider, Koloxid, kolväte och koldioxid. Koloxid är ett giftigt ämne som bildar koldioxid när det slås ihop med syre. Koloxid är både färglös, luktlös och en mycket giftigt gas som är väldigt skadligt att andas in. Det orsakar hälsoproblem och det kan också bli förgiftningar. Ett av hälsoproblemen är något som kallas för inre kvävning. Det är när blodet pumpar ut kolmonoxid istället för syre i blodet och då blir musklerna förlamade. Koloxiden bildas när man förbränner bränslet på ett dåligt sätt med för lite syre, alltså vid så kallad tomgång, men också när man eldar. Fler och fler hushåll skaffar en kamin och då ökar koloxidmängden. Biltrafik bildar också marknära ozon genom att solen lyser på avgaserna. Ozonet skadar växter, djur och människor. När människor andas i ozonet så sätter det sig på slemhinnorna och de påverkar klorofyllet i växter.
Kolväte är en kemisk förening mellan kol och väte. Ett slags kolväte är metan som är en växthusgas. Metangas släpps ut ur fordon som går på etanol. Koldioxid är också en växthusgas och bidrar därför också till växthuseffekten. Kväveoxider och koldioxid skadar också människors hälsa. Det kan t.ex. orsaka cancer. Kväveoxider är t.ex. kvävemonoxid vilket kan oxideras, alltså förenas med syre och bli kväveoxid. Det kan i sin tur reagera med vatten och bilda salpetersyra som kan orsaka försurning. Inversion är också ett lokalt problem. Inversion gör att luftföroreningar från t.ex. avgaser stannar nära marken.
Regional
Regionalt innebär ett större område som t.ex. Norrbotten, Sverige, norden eller Europa. Storleken på regionen varierar i olika sammanhang. Regionala problem orsakas av gaser som sprids över större områden. Det är t.ex. svaveldioxid och kväveoxider, två ämnen som orsakar försurning. Den främsta anledningen till försurning är försurat regn. Regn brukar vara lite surt naturligt, eftersom det finns koldioxid som slår ihop sig med vatten och bildar kolsyra i atmosfären. Men försurat regn med mycket lågt pH-värde bildas när främst ämnena svavel, kväve och ammoniak släpps ut i luften vid förbränning i t.ex. fabriker och i trafiken, och sedan slås de ihop med vatten i atmosfären och bildar syror. Två syror som bildas är svavelsyra och salpetersyra. Det försurade regnet som bildas har ett lågt pH-värde, Det kan vara så lågt som 4,5. Det försurade regnet regnar sedan ner på mark och i vatten.
Det finns många industrier i Västeuropa som t.ex. i Storbritannien och de baltiska länderna, och försurningen som skapas där kommer till Sverige genom att de blåser hit. Det område som drabbas mest är bland annat Göteborg.
Försurning påverkar det biologiska mångfalden i bland annat sjöar och hav. När det försurade regnen regnar ner i t.ex. en sjö så kommer pH värdet ändras. Redan vid pH-värde 6 så börjar bottendjuren påverkas och när det sjunker ännu mer så dör fiskar och växter m.m. När pH värdet sjunker så kommer det också aluminiumjoner till vattnet. Fiskarnas rom är mycket känsligt för sänkt pH värde och då kommer färre fiskyngel överleva. På vuxna fiskar så kommer Aluminiumjonerna täppa igen gälarna så att de kvävs. Försurat vatten fräter också på skaldjur. Men larver som t.ex. mygglarver påverkas inte av att pH värdet ändras. Eftersom det inte finns fiskar som äter upp dem så kommer det bli mycket mer myggor. Fåglar som äter fiskarna kommer också bli påverkade av det här eftersom det inte finns så mycket fisk att äta. Östersjön är ett väldigt försurat hav och det finns många försurade sjöar i Sverige.
Marken blir också försurad av surt regn. Konsekvenser av det är t.ex. att näringsämnena som växter behöver sköljs bort och giftiga tungmetaller kan komma ut i grundvattnet.
Det skapas försurning naturligt eftersom det t.ex. kommer ut svavelsyra i luften vid vulkanutbrott, men naturen kan ta hand om det eftersom det finns kalksten i marken som fångar upp vätejonerna. Naturen kan dock inte hantera alla ämnen som vi människor släpper ut och därför så blir det försurning.
Om det försurade regnet kommer i kontakt med byggnader, speciellt stenbyggnader, så börjar de vittra bort. Många gamla byggnader och fornminnen kan då helt försvinna eller vara väldigt skadade i framtiden på grund av försurning.
Global
Global innebär att det påverkar hela jorden. De här problemen orsakas av långlivade gaser som sprider sig i atmosfären och påverkar hela jordklotet. Globala problem är t.ex. växthuseffekten. Växthuseffekten orsakas av växthusgaser, främst koldioxid men också metangas. Det som främst orsakar växthuseffekten är koldioxid som bildas vid förbränning i bland annat industrier och bilar. Metangas finns fryst i tundra, men när temperaturen på jorden höjs så tinar tundran och metangasen kommer ut i atmosfären och ökar växthuseffekten. Det är ett globalt problem eftersom temperaturen på jorden kommer höjas. Då smälter isarna vid polerna och vattenytan kommer höjas. Öknarna kommer också bli större. Då blir det mindre landyta som människor kan bo på och det finns risk för så kallade klimatflyktingar och fler konflikter. Många djur som t.ex. Isbjörnarna kommer också inte ha någon stans att bo. Ett annat globalt problem är ozonhål som skapas i ozonskiktet. De orsakas av utsläpp av freon från t.ex. kylskåp och värmepumpar. Genom ozonhålen så kan solens farliga UV-strålning komma igenom och påverka jorden. Det ökar risken t.ex. risken för hudcancer och det minskar tillväxten av havs plankton.
Ge exempel på åtgärder vi kan göra för att minska mängden luftföroreningar.
Trafik är en stor anledning till luftföroreningar eftersom de släpper ut många gaser som t.ex. koldioxid och koloxid genom avgaser och det orsakar också marknära ozon. För att minska mängden luftföroreningar så måste vi alltså minska trafiken. Det finns saker som staten kan göra för att minska biltrafiken och saker som vanliga människor kan göra för att minska biltrafiken.
Ett exempel på vad staten kan göra är att fixa andra sätt att ta sig fram på. Man kan t.ex. förbättra kollektivtrafiken genom att ha fler bussar eller göra det billigare att åka buss. I vissa städer så har man ställen där man kan låna cyklar. Om det skulle finnas på fler platser så kanske fler skulle cykla istället för att åka bil. Man kan också göra bensin dyrare. Om bensinen är dyrare så kommer man inte åka så mycket bil för att spara på bensin och pengar. Biobränslen är också mycket miljövänligare än fossila bränslen. Det är alltså mycket bättre att använda biobränsle så staten kan använda det i t.ex. bussar. Elbilar använder inte bensin och bidrar därför mycket mindre till luftföroreningar. Man skulle kunna producera fler elbilar istället för bensinbilar och ha laddningsstationer på parkeringsplatser.
Det vanliga människor kan göra är att t.ex. åka mindre bil och istället gå, cykla eller åka kollektivtrafik. När man ska åka längre bort så kan man åka tåg istället för att flyga. I Sverige så har vi tåg som går på el vilket påverkar luftföroreningarna mycket mindre. För att minska utsläppet av koloxid så kan man undvika att lämna sin bil på tomgång.
Man kan äta mindre kött eftersom köttproduktionen bidrar till koldioxidutsläpp och växthuseffekten. Det gör den t.ex. genom att kor och andra idisslande djur släpper ut metangas och när man producerar djurens foder så släpps det ut mycket växthusgaser.
Man kan återvinna, sopsortera och panta för att inte slösa på t.ex. plast. Plast är gjort av olja så om man återvinner plast så behöver man inte ta upp mer olja. Olja är ett fossilt bränsle och när vi människor använder det så frigörs växthusgasen koldioxid. Man kan också minska sin pappersförbrukning genom att återvinna papper, sätta upp en ”ingen reklam tack” skylt och man kan läsa tidningen på mobilen istället för en fysisk tidning. Då behöver man inte hugga ner mer träd för att producera nytt papper. Då kommer det finnas fler träd som kan ta upp koldioxiden i luften och omvandla det till syre genom fotosyntesen. Man minskar också tillverkningen av nytt papper i pappersfabriker. Om man köper närproducerade produkter så behöver inte varorna fraktas så långt och det minskar koldioxidutsläppet. Lågenergilampor är också mycket miljövänligare än glödlampor och man kan också sänka temperaturen i sitt hem lite.
I bilar så finns det Katalysatorer. De är en anordning som minskar utsläppen av gaserna kväveoxider, koloxid och kolväte genom att omvandla de farliga gaserna till mindre farliga gaser. T.ex. så omvandlar den koloxid till koldioxid och kolväten till koldioxid och vatten. Men den fungerar inte riktigt när det är kallt ute vilket det är väldigt ofta i Sverige, och den tar inte upp koldioxid eller förhindrar marknära ozon.
Det släpps ut väldigt mycket giftiga gaser som bidrar till både lokala, regional och globala problem från Industrier. Det man kan göra är att rena gasen som släpps ut så mycket som möjligt. Man kan också använda mindre fossila bränslen i Industrierna.
Allt liv är beroende av vatten. Förklara hur vi kan rena dricksvatten och avloppsvatten.
Dricksvatten i Sverige kommer ofta från grundvatten, ytvatten som finns i t.ex. sjöar och älvar samt från brunnar. Grundvatten finns under marken, i jordlager eller berggrund. Det tillkommer genom att regnvatten sipprar ner genom marken och silas genom jorden, det gör att vattnet oftast är väldigt rent. Ytvatten går också att få väldigt rent, nästan lika rent som grundvattnet. I Boden så kommer vattnet från Luleälven. Man kan även ha en egen vattenbrunn på sin gård som man kan ta vatten ifrån.
Vatten som kommer ifrån en älv, en sjö eller en brunn har en lång reningsprocess. Vattnet som tas upp ur en sjö, älv etc. renas av ett vattenreningsverk och används sedan i samhället. Sedan renas det använda vattnet av ett avloppsreningsverk och släpps sedan ut i naturen igen. När man först tar upp vattnet så utförs en kemisk rening, t.ex. så kan man rena bort ämnen med hjälp av järnsulfat. Efter det så filtreras vattnet. Om vattnet är väldigt smutsigt så måste det filtreras mycket men vissa vatten måste filtreras mycket mindre, t.ex. grundvatten eftersom det redan blivit filtrerat när det har sipprat ner i marken. Sedan görs en pH-justering. Man tillsätter kalkvatten för att göra vattnet basiskt så att det inte ska bli korrosion i ledningarna. Man tillsätter också lite monokloramin för att det inte ska bli bakterietillväxt. Efter det så ska vattnet desinfekteras, alltså smittrenas. Nu för tiden så gör man det ofta med hjälp av UV-ljus eller ozon, men förut så använde man någon klorförening.
Nu har vattnet blivit renat och det är redo att användas. Efter att vi använt vattnet så ska det tillbaka till där det kom ifrån. Det kan inte bli lika rent som förut, men reningen i Sverige är mycket bra jämfört med andra länder. När avloppsvattnet renas så renas det av reningsverket. Först så rensar man bort stora och tunga partiklar. Det kallas för mekanisk rening. Efter det så sker en Biologisk rening, vilket innebär att det biologiska materialet som finns löst i vattnet ska rensas bort. Det sker med hjälp av mikroorganismer som bryter ner materialet till vatten och koldioxid. Sedan sker en kemisk rening. Nu kan man igen använda järnsulfat för att rensa bort fosforföreningar ur vattnet. Det kan finnas kvar från t.ex. tvättmedel som har använts i vattnet. Nästa steg är kväverening, vilket innebär att man tar bort kvävet som finns i vattnet med hjälp av mikroorganismer. Efter det så släpps vattnet ut i naturen igen.
Det bildas mycket slam vid det andra steget i reningen av avloppsvatten. Det här slammet kan användas som gödsel efter rätt behandling eftersom det innehåller många växtnäringsämnen och nedbrytbart biologiskt material. Behandlingen innebär att slammet rötas. Det rötas i en rötkammare och från rötningen så får man också metan. Metanen kan använda till bränsle. Det slam som produceras vid det tredje steget i reningen av avloppsvatten går inte att använda som gödsel. Avloppsslam kan också innehålla tungmetaller som är giftiga.
I många andra länder så renas vattnet inte alls lika bra. Om man är utomlands så kan man ibland inte dricka kranvattnet för att det kan innehålla t.ex. bakterier. I andra fattiga länder så renas vattnet knappt alls. Eftersom man behöver vatten för att överleva så dricks det ändå, men många blir sjuka och dör på grund av vattnet. Rengöringen av avloppsvatten kan också vara dålig i många länder. Det vattnet som folk dricker, tvättar både kläder och sig själva i kan komma direkt från en toalett. Det är väldig ohygieniskt.
Hur påverkas marken av lågt PH värde?
För att någonting ska kunna växa bra så behöver det vatten, syre och närsalter. När surt regn sipprar genom jorden så sker en så kallad urlakning. Det innebär att när det sura regnvattnet sköljer genom marken så slår vätejonerna i det sura regnet lös och tar med sig närsalterna som finns i jorden. Desto lägre pH-värde vattnet har, alltså desto surare vattnet är och desto mer vätejoner som finns i vattnet, desto mer lakas marken ur. Eftersom närsalterna försvinner så blir jorden mindre bördig och mer närsaltsfattig. Bördig jord är jord som innehåller allt de växterna behöver och desto bördigare jorden är desto bättre växer växter där.
När marken lakas ur så kan också tungmetalljoner slås lös och komma ut i först markvattnet och sedan till grundvattnet. De tungmetalljonerna kan vara joner av kan vara t.ex. Kadmium, Bly och Kvicksilver vilket är giftiga ämnen. En annan ämne som frigörs vid urlakning är aluminium. Det kan göra att växternas rötters förmåga att ta upp näringsämnen och vatten försämras.
Närsalterna kan också försvinna eftersom nedbrytarna inte trivs i försurad mark. Nedbrytarna är t.ex. maskar, bakterier och svampar. Det är nedbrytarna som bryter ner förnan (döda växter och djur som ska brytas ner till organisk jord) till organisk jord som innehåller mycket närsalter. Om pH-värdet sänks så minskar nedbrytningen drastiskt och då blir jorden mindre bördig och mer närsaltsfattig. Orsaker till att nedbrytningen minskar är inte bara att marken är sur men också att förnan är sur. Det är vanligt i t.ex. barrskog. Barr är sura och innehåller sura organiska humussyror. När de hamnar i förnan så vill inte t.ex. bakterier bryta ner förnan. Då får svampar göra det istället vilket tar mycket längre tid och marken blir närsaltsfattigare.
Beskriv kvävets kretslopp.
Det finns väldigt mycket kväve i atmosfären i form av kvävgas. Men vi människor, växter och djur kan inte ta upp kvävgasen som finns i luften, fast vi behöver kväve för att överleva. Kvävgasen reagerar trögt med andra ämnen, men det finns dock vissa kvävefixerande bakterier som kan ta upp kvävet och omvandla det till ammoniak (NH3) och sedan till ammoniumjoner (NH4+). De här bakterierna heter Rhizobium bakterier och de lever i symbios (samlevnad) med rötter som tillhör ärtväxter, det kan vara t.ex. ärtor och bönors rötter. Det gör att man får i sig väldigt mycket kväve om man äter de växterna. Det finns också nitrifikationsbakterier som kan omvandla ammoniumet till Nitrat (NO3-). Först så omvandlar en sorts bakterie ammoniumet till nitrit, och sedan omvandlar en annan bakterie det till Nitrat. Växter kan ta upp Nitratet och då blir det Organiskt kväve i växter. Organiska kvävet finns i proteiner och Nukleinsyror. Proteiner består av aminosyror och de innehåller kväve. Det finns också kväve i Nukleinsyror som finns i DNA och RNA. När djur eller människor äter växterna så kommer kvävet överföras till dem. Om människor äter djuren som har ätit växter med kväve så kommer vi också få i oss kvävet. När djuren eller växterna dör igen så kommer en bakterie som kallas för ammonifikationsbakterie omvandla kvävet i den döda organismen till ammonium igen. Djurens Urea (urinämne/karbamid) kan också omvandlas till ammonium igen av ammonifikationsbakterierna. Eftersom det här är ett kretslopp så behöver det finnas ett sätt för kvävet att bli kvävgas i atmosfären igen. Det är denitrifikationsbakterier som omvandlar Nitrat till kvävgas igen.
Det finns också några andra vägar som kvävgasen kan omvandlas till ammonium och nitrat. Vid blixturladdningar eller vid förbränningar i t.ex. bilar och när man eldar så bildas kväveoxider (NOx). De kan sedan reagera med vatten och bli salpetersyra (HNO3) och det kan i sin tur omvandlas till nitrat. Den finns också en process som människor har hittat på. Den kallas för Haber-bosch processen och genom den så bildas ammonium och sedan nitrat. Det kan användas till konstgödsel och är väldigt användbart i jordbruks sammanhang.
