Okoljska kemija

Okoljska kemija je znanstvena študija kemijskih in biokemijskih pojavov, ki se pojavljajo v naravi. Kemijo okolja lahko opredelimo kot študij virov, reakcij, prenosa, učinkov in usode kemijskih vrst v zraku, tleh in vodi ter vplivov človekovih dejavnosti nanje. Kemija okolja je interdisciplinarna veda, ki vključuje kemijo ozračja, vode in tal ter analitično kemijo. Povezana je z okoljskimi in drugimi področji znanosti. Razlikuje se od zelene kemije, ki poskuša zmanjšati morebitno onesnaževanje pri viru.

Okoljska kemija se začne z razumevanjem delovanja neonesnaženega okolja. Ugotavlja kemikalije, ki so naravno prisotne. Preučuje koncentracijo in učinke teh kemikalij. Nato natančno prouči učinke, ki jih ima človek na okolje s sproščanjem kemikalij.

Okoljski kemiki pri preučevanju dogajanja s kemikalijami v okolju uporabljajo številne koncepte iz kemije in različnih okoljskih ved. Pomembni splošni pojmi iz kemije vključujejo razumevanje kemijskih reakcij in enačb, raztopin, enot, vzorčenja in analitičnih tehnik. Kemiki proučujejo spojine z biološko aktivnostjo, kot so feromoni.

Kontaminacija

Onesnaževalo je snov, ki je v naravi prisotna v večji količini od običajne ali ki je sicer ne bi bilo. To je lahko posledica človekove dejavnosti. Izraz kontaminant se pogosto uporablja izmenično z izrazom onesnaževalo, ki je snov, ki škoduje okolju. Čeprav je onesnaževalo včasih opredeljeno kot snov, ki je v okolju prisotna zaradi človekove dejavnosti, vendar nima škodljivih učinkov, se včasih zgodi, da se strupeni ali škodljivi učinki onesnaženja pokažejo šele pozneje.

"Medij" (na primer tla) ali organizem (na primer ribe), na katerega vpliva onesnaževalo ali kontaminant, se imenuje receptor. Ponor je kemični medij ali vrsta, ki zadrži onesnaževalo in z njim sodeluje.

Okoljski kazalniki

Med kemične meritve kakovosti vode spadajo raztopljeni kisik (DO), kemijska potreba po kisiku (KPK), biokemijska potreba po kisiku (BPK), skupne raztopljene trdne snovi (TDS), pH, hranila nitrati in fosfor, težke kovine (vključno z bakrom, cinkom, kadmijem, svincem in živim srebrom) ter pesticidi.

Aplikacije

Okoljsko kemijo uporabljajo Agencija za okolje (v Angliji in Walesu), Agencija za varstvo okolja (v Združenih državah Amerike), Združenje javnih analitikov ter druge okoljske agencije in raziskovalni organi po vsem svetu za odkrivanje in ugotavljanje narave in vira onesnaževal. Ti lahko vključujejo:

Onesnaženje zemljišč s težkimi kovinami zaradi industrije. Te se lahko prenesejo v vodna telesa, kjer jih prevzamejo živi organizmi.
izpiranje hranil s kmetijskih zemljišč v vodotoke, kar lahko povzroči cvetenje alg in evtrofikacijo.
Urbano odtekanje onesnaževal, ki se med deževjem izpirajo z nepropustnih površin (cest, parkirišč in streh). Tipična onesnaževala so bencin, motorno olje in druge ogljikovodikove spojine, kovine, hranila in usedline (zemlja).
Organokovinske spojine.

Metode

Kvantitativna kemijska analiza je ključni del okoljske kemije, saj zagotavlja podatke, ki so podlaga za večino okoljskih študij.

Običajne analitske tehnike, ki se uporabljajo za kvantitativno določanje v okoljski kemiji, vključujejo klasično mokro kemijo, kot so gravimetrične, titrimetrične in elektrokemične metode. Za določanje kovin v sledovih in organskih spojin se uporabljajo bolj izpopolnjeni pristopi. Kovine se običajno merijo z atomsko spektroskopijo in masno spektrometrijo: Atomska absorpcijska spektrofotometrija (AAS) in induktivno sklopljena plazma z atomsko emisijo (ICP-AES) ali induktivno sklopljena plazma z masno spektrometrijo (ICP-MS). Organske spojine se običajno merijo tudi z masnimi spektrometričnimi metodami, kot sta plinska kromatografija z masnim spektrometrom (GC-MS) in tekočinska kromatografija z masnim spektrometrom (LC/MS). Metode, ki ne vključujejo MS, z uporabo GC in LC z univerzalnimi ali specifičnimi detektorji, so še vedno stalnica v arzenalu razpoložljivih analitičnih orodij.

Drugi parametri, ki se pogosto merijo v okoljski kemiji, so radiokemikalije. To so onesnaževala, ki oddajajo radioaktivne snovi, kot so delci alfa in beta, kar predstavlja nevarnost za zdravje ljudi in okolje. Za te meritve se najpogosteje uporabljajo števci delcev in scintilacijski števci. Biološke in imunske analize se uporabljajo za ocenjevanje toksičnosti kemičnih učinkov na različne organizme.

Objavljene analitične metode

Vladne agencije in zasebne raziskovalne organizacije so objavile strokovno pregledane preskusne metode. Pri testiranju, s katerim se dokazuje skladnost s predpisanimi zahtevami, je treba uporabljati odobrene objavljene metode.

Sorodne strani

Zelena kemija

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je kemija okolja?

O: Kemija okolja je znanstvena študija kemijskih in biokemijskih pojavov, ki se pojavljajo v naravi. Vključuje razumevanje virov, reakcij, prenosa, učinkov in usode kemičnih vrst v zraku, tleh in vodi ter vplivov človekovih dejavnosti nanje.

V: Kako se okoljska kemija razlikuje od zelene kemije?

O: Okoljska kemija se začne z razumevanjem delovanja neonesnaženega okolja. Ugotavlja kemikalije, ki so naravno prisotne, ter preučuje njihovo koncentracijo in učinke. Zelena kemija poskuša zmanjšati potencialno onesnaženje pri viru, preden pride v okolje.

V: Katere koncepte iz kemije morajo razumeti okoljski kemiki?

O: Pomembni splošni pojmi iz kemije vključujejo razumevanje kemijskih reakcij in enačb, raztopin, enot, vzorčenja in analitičnih tehnik.

V: Katere vrste spojin proučujejo okoljski kemiki?

O: Okoljski kemiki proučujejo spojine z biološko aktivnostjo, kot so feromoni.

V: Katera področja zajema okoljska znanost?

O: Okoljska znanost zajema kemijo ozračja, vode in tal ter uporablja analitično kemijo.