8.7. Keskkonnaprobleemid

Inimene mõjutab oma elutegevusega paratamatult ka teda ümbritsevat keskkonda. Maavarade kaevandamine ja metallide tootmine, toidu ja tarbekaupade tootmine ning transport – kõik jätab keskkonnale oma jälje. Kuigi on olemas ka looduslikke protsesse, mis keskkonda saastavad (näiteks vulkaanipursked ja ulatuslikud maastikupõlengud), on peamine keemilise saaste allikas siiski inimtegevus. Millised on olulisemad keskkonnaprobleemid tänapäeva maailmas ja mis neid põhjustab, saadki teada sellest peatükist.

Happesademed

Happesademed on sademed, mille pH on happelisem tavalisest vihmaveest. Tavalise vihmavee pH on umbes 5,6 ning see on põhjustatud õhus olevast süsinikdioksiidist, mis reageerides vihmaveega moodustab nõrga happe: süsihappe.

CO₂ + H₂O  H₂CO₃ 

Happesademete korral võib pH langeda ka alla 5 ühiku.

Happesademed tekivad eelkõige fossiilsete kütuste põletamise tagajärjel. Fossiilsed kütused sisaldavad lisaks süsinikuühenditele ka väävli- ja lämmastikuühendeid. Väävliühendite põlemisel tekib eelkõige vääveldioksiid (SO₂) ning lämmastikuühendite oksüdeerumisel tekib mitmeid lämmastikku sisaldavaid oksiide (NO, NO₂). Nende oksiidide sattumisel õhku toimub oksiidi ja vee vaheline reaktsioon, mille tulemusena moodustuvad mitmesugused happed (H₂SO₃, H₂SO₄, HNO₃), mis vihmaveega koos alla sajavad (nt SO₂ + H₂O → H₂SO₃).

Happesademed põhjustavad

• taimede (eriti okaspuude) kahjustumist;
• mulla ja veekogude happelisemaks muutumist, mis võib viia liigilise mitmekesisuse kahanemisele;
• ehitiste ja skulptuuride lagunemist, kui need on valmistatud karbonaatsetest kivimitest või marmorist;
• metallide ja nendest valmistatud esemete ja detailide korrosiooni kiirenemist.

Happesademete tekke vähendamiseks proovitakse asendada fossiilkütused alternatiivsete energiaallikate kasutuselevõtuga (päikese- ja tuuleenergia). Samuti rakendatakse mitmeid määrusi ja riikidevahelisi kokkuleppeid heitgaaside ja tehaste tootmistegevuse kontrollimiseks.

Veekogude saastumine

Veekogusid reostavad heitveed (nii olmest kui tööstusest), põllumajanduskemikaalid (väetised, taimekaitse- ja putukatõrjevahendid) ning nafta (nii tootmine kui transport). Keskendume siin väetiste mõjule.

Väetised sisaldavad teatavasti taimedele olulisi toiteelemente (lämmastikku, fosforit, kaaliumit). Kui me aga kasutame põldudel väetisi suuremas koguses, kui on ette nähtud, jõuavad väetusained näiteks sademete veega ka erinevatesse veekogudesse. Seal suurendavad nad veekogude toitainesisaldust, mille tulemusena hakkavad vohama taimed ja vetikad, mis omakorda rikub veekogu liigilist mitmekesisust ja väiksemate veekogude puhul võib lõpuks viia veekogu soostumise ja kinnikasvamiseni. Meres võivad hakata aga vohama sinivetikad, mis on mürgised. Samuti tarbitakse taimejäänuste lagunemisel järjest rohkem vees lahustunud hapnikku ning hapnikuvaegus võib põhjustada vee-elustiku hukkumist.

Kasvuhooneefekt

Kasvuhooneefekti põhjustavad soojuskiirgust neelavad gaasid, mida nimetatakse ka kasvuhoonegaasideks. Need gaasid lasevad läbi Päikeselt Maale liikuvat valguskiirgust, kuid ei lase Maalt tagasipeegeldunud soojuskiirgust endast läbi.

Kasvuhooneefekt

Peamised kasvuhoonegaasid on süsihappegaas (CO₂), metaan (CH₄) ja veeaur (H₂O). Veel loetakse kasvuhoonegaaside hulka dilämmastikoksiidi (N₂O) ja osooni (O₃).

Süsihappegaasi eraldub atmosfääri fossiilsete kütuste põletamise käigus ning erinevatest tööstusprotsessidest. Süsihappegaasi sisaldust atmosfääris tõstab ka metsade hävitamine, kuna nii väheneb CO₂ sidumine fotosünteesi käigus. Väga suur osa metaani eraldub märgaladelt (soodelt), samuti prügilatest ning põllumajandusest.

Mida rohkem satub atmosfääri kasvuhoonegaase, seda rohkem soojeneb nii õhk kui ka kliima. Kliima soojenemine omakorda tingib ühelt poolt kõrbestumist, kuid teiselt poolt ka üleujutusi madalamates piirkondades. Mõlemad nähtused toovad omakorda kaasa suuri probleeme põllumajanduses ja sellest tulenevalt elanikkonna varustamises toiduga. Paljude paikkondade elamiskõlbmatuks muutumine tingib aga ulatusliku rände ja sellest lähtuvad erinevad probleemid ning väljakutsed. Seetõttu püütaksegi saavutada riikide vahel kokkuleppeid CO₂ atmosfääri paiskamise vähendamiseks. 2015. aastal sõlmis näiteks Euroopa Liit Pariisi kliimakokkuleppe, mille peamiseks eesmärgiks on hoida ülemaailmne keskmine õhutemperatuuri tõus sellel sajandil alla 2 ºC.

Osoonikihi hõrenemine

Atmosfääri ülakihtides paiknev osoon (O₃) on gaas, mis on võimeline neelama Päikeselt tulevat ultraviolettkiirgust (UV-kiirgust), kaitstes nii Maal elavaid organisme UV-kiirguse kahjuliku mõju eest. Teda leidub ülemistes atmosfääri kihtides, umbes 20…30 km kõrgusel maapinnast. Seda ala nimetatakse ka osoonikihiks. Inimtegevuse tagajärjel on aga osoonisisaldus atmosfääri kõrgemates kihtides vähenenud ehk on tekkinud osooniaugud.

Osoonikihi hõrenemise põhisüüdlaseks peetakse freoone (klorofluorosüsinikud, nt CCl₂F₂ ja CCl₃F), mida varem kasutati näiteks külmutusseadmetes ja pihustites, kuid selliste ainete kasutamine keelustati 1987. aastal Montréali protokolliga. Veel lagundavad osoonikihti erinevad lämmastikuühendid, mis enamasti satuvad õhku tööstuse heitgaasidest. Osooniaukude tõttu satub maapinnale rohkem ultraviolettkiirgust, mis kahjustab organisme. Eelkõige seostatakse UV-kiirgust nahavähi sagenemisega.