Keskkonna saastumine

Teaduse ja tehnoloogia areng on võimaldanud inimeste arvul kasvada ning elu kvaliteeti parandada. Paraku on sellega kaasnenud ka paljude kesk­konna­probleemide teke või süvenemine. Tihti saab tarbija loodus­varade kasutamisest isiklikku kasu, ent sellega kaasnevate probleemide eest vastutust ei võta. Tagajärjeks on keskkonna saastumine, s.o kahjulike ainete sattumine kesk­konda inim­tegevuse taga­järjel. Kesk­konna saastumise eest on vastutavad kõik hea­olu­ühiskonna hüvede tarbijad. Kesk­konna seisu­korra parandamiseks on vaja riiklikku kontrolli ning rahvusvahelisi kokku­leppeid.

Keemial on ühis­konna arengus oluline roll. Ent keemia väär­kasutamine on põhjustanud ka kesk­konna saastumist. Siiski võimaldab keemia kesk­konna­probleeme kontrolli all hoida ja neid leevendada. Näiteks on paljude keemikute iga­päeva­tööks toidust, veest, õhust jm kesk­konnast võetud proovide analüüsimine ja saaste­ainete sisalduse määramine. Keemikutel on tähtis ülesanne: luua uusi loodus­sõbralikke või taas­kasutatavaid materjale ja säästlikumaid tehnoloogiaid.

Väävli- ja lämmastikoksiidid (nt SO₂ ja NO₂) on happelised oksiidid, mis õhku sattudes reageerivad vihma­veega ja põhjustavad happesademeid. Happe­sademeteks peetakse tavalise vihma­vee pH-st oluliselt madalama pH-ga (pH < 5) sademeid. Happelised sademed hävitavad taimi ja vee-elustikku, kahjustavad karbonaatsetest kivimitest (nt paekivi, marmor) ehitisi ja kiirendavad metallide korrosiooni.

Keskkonnale kahjulikud väävli- ja lämmastik­oksiidid satuvad õhkuväävli- ja lämmastiku­ühendeid sisaldavate kütuste põlemisel. Väheses koguses tekib neid gaasilisi aineid ka looduslikult, näiteks vulkaani­pursete või äikese ajal.

Õnneks on suhteliselt kerge vähendada happe­sademeid põhjustavate gaaside õhku paiskamist. Näiteks tuleb vältida suure väävli­sisaldusega kütuste põletamist või siduda tekkinud kahjulik SO₂ keemiliste reaktsioonide käigus mõneks kahjutuks aineks (nt CaSO₄). Täna­päevaste autode katalüüs­muundurid lagundavad ka kütuste põlemisel tekkivat lämmastik­oksiidi.

Euroopas on viimastel aasta­kümnetel väävli- ja lämmastik­oksiidide õhku paiskamine ja happe­sademete probleem kahanenud, kuna riigid on rakendanud karmimaid reegleid, et piirata õhu saastumist. Ülemaailmselt on happe­sademed siiski suureks probleemiks, näiteks Aasias on happelisi sademeid põhjustavate gaaside atmosfääri paiskamine hoopis suurenemas.

Õhus võib leiduda tahkeid või vedelaid peeneid mikroskoopilisi osakesi, mis võivad pärineda looduslikest allikatest või tekkida kütuste põlemisel näiteks katla­majades, auto­mootorites või kodustes ahjudes. Peened osakesed (läbimõõduga ~10 μm või vähem) satuvad kergesti kopsudesse, ülipeened osakesed (< 2,5 μm) jõuavad aga kopsu­alveoolidesse, ultra­peened osakesed (< 100 nm) võivad tungida juba otse vere­ringesse. Need osakesed suurendavad ohtu haigestuda südame- ja hingamis­teede haigustesse ja lühendavad inimeste eeldatavat eluiga.

Inimtegevuse tagajärjel satub kesk­konda mitmeid mürgiseid rask­metalle ja nende ühendeid. Rask­metallideks nimetatakse metalle, mis on kesk­konnale ohtlikud ning mille tihedus on üle 5000 kg/m³. Tuntumad rask­metallid on kaadmium (Cd), koobalt (Co), kroom (Cr), vask (Cu), elavhõbe (Hg), mangaan (Mn), nikkel (Ni), plii (Pb), tina (Sn) ja tallium (Tl).

Plii

Plii kahjustab paljusid elundeid, kuid eriti ohtlik on selle mõju arenevale närvi­süsteemile. Plii on kahjulik juba üli­väikeses koguses. 20. sajandi algul põhjustasid plii­bensiiniga töötavate mootorite heit­gaasid ulatusliku pinnase- ja õhu­saaste ning vee­reostuse. Plii­mürgistuse juhtumeid on avastatud nii sõidu­teede ääres karjatatud loomade kui ka maan­teede läheduses kasvatatud köögi­vilja tarbinud inimeste hulgas. Seetõttu ei kasutata möödunud sajandi lõpust plii­lisandiga auto­kütust peaaegu üheski riigis. Plii­saaste allikaks võib olla ka plii kaevandamine, auto­akud, vanad värvid või pliihaavlid.

Selleks et raskmetallide kasutamist piirata ja et neid sisaldavaid tooteid rohkem taas­kasutataks, on tehtud mitmesuguseid jõupingutusi, sest juba keskkonda paisatud rask­metallid võivad elusolenditele veel kaua aega ohtlikud olla. Rask­metallide lubatud sisaldust keskkonnas (nt merevees) reguleeritakse seadustega.

Looduslikud veekogud on tundlikud fosfori- ja lämmastiku­ühendite suhtes. Fosfori- ja lämmastiku­ühendeid on vaja taimedel kasvamiseks, ent kui neid on liiga palju, rikastub veekogu toite­elementidega ehk eutrofeerub. Veetaimestik hakkab vohama, vee läbi­paistvus väheneb ning lõpuks kasvab veekogu kinni. Kui ülearu suur kogus surnud taimset massi lagunema hakkab, jäävad kalad ja teised vee­organismid hapniku­puudusesse, nende elu­kvaliteet langeb ja nad võivad surra.

Fosfori- ja lämmastiku­ühendeid satub vee­kesk­konda eel­kõige intensiivse põllu­majandusliku tegevuse käigus. Hooletu põldude väetamine mineraal­väetiste ja sõnnikuga põhjustab liigsete toit­ainete sattumise jõgedesse, järvedesse ja merre. Looduslikesse ja tehislikesse vee­kogudesse võivad jõuda ka tööstuslikud ning olme­heit­veed. Need reostavad vee­keskkonda, sest sisaldavad näiteks rask­metallide ühendeid, mitme­suguseid orgaanilisi ühendeid, aga ka selliseid fosfori­ühendeid, mille allikaks on pesu­vahendites leiduvad fosfaadid.

Vee puhastamisega saab vähendada nii eutrofeerumist põhjustavate elementide kui ka muude saaste­ainete hulka vees. Reovee puhastamine on keeruline ja mitme­etapiline protsess. Esmalt eemaldatakse mehaanilise puhastamise käigus reo­veest suuremad tahked jäätmed ning setitamise ja filtrimise teel vabanetakse peenemast tahkest materjalist. Bioloogilise puhastamise käigus lagundavad mikro­organismid reovees orgaanilisi aineid ning seovad endasse fosfori- ja lämmastiku­ühendeid. Kui vaja, rakendatakse ka keemilisi meetodeid, näiteks sadestatakse fosfaate mitte­lahustuvate sooladena või töödeldakse vett osooni või kloori­ühenditega. Võrreldes olme­reoveega võib tööstus­reovesi sisaldada mürgiseid süsiniku­ühendeid ja rask­metalle, mistõttu on seda mõne­võrra keerulisem puhastada.

2018. aastal oli Eesti kasvuhoone­gaaside heit­kogus elaniku kohta 15,1 CO₂ ekvivalenttonni, samal ajal oli Euroopa Liidu keskmine näitaja 8,6 tonni aastas. Suurim kasvu­hoone­gaaside allikas Eestis on energeetika­sektor, mis hõlmab nii elektri- ja sooja­tootmise, tööstuse, transpordi, äri- ja avaliku sektori, kodu­maja­pidamiste kui ka põllu­majanduse kütuste kasutamist. Peamiseks saaste­allikaks Eestis on põlevkivi­tööstus, kus lisaks kasvu­hoone­gaasidele tekib peeneid osakesi ja hulgaliselt tahkeid jäätmeid. 

Sademete pH jääb Eestis loodusliku taseme lähedale. Õhk on Eestis võrdlemisi puhas, mõningaid probleeme on tihedama liiklusega ja ahi­küttega linna­piir­kondades ning suuremate maan­teede läheduses. Õhu­saaste ja peened osakesed on aga suureks mure­kohaks Ida-Virumaal.

Veekogude eutrofeerumine on Eestis suur keskkonna­probleem. Eesti sise­veekogud on madalad ja toitaine­rohked ning paljude hüdro­keemiliste ja -bioloogiliste näitajate põhjal võib järeldada, et nende ökoloogiline seisund on kesine või lausa halb. Peale eutrofeerumise on probleemiks ka see, et vees on liiga palju elus­organisme kahjustavaid aineid (nt raskmetallid, mürgised kloori sisaldavad süsiniku­ühendid).