Il contaminazione chimica è l'introduzione nell'ambiente di sostanze chimiche che ne alterano la qualità provocando un effetto negativo. L'inquinante può essere tossico da solo o reagire con altre sostanze presenti nell'ambiente e alterarne le proprietà..
I contaminanti chimici possono essere solidi, liquidi e gassosi sia di origine organica che inorganica. Il suo campo e il suo livello di azione dipendono da molti fattori, tra cui la sua solubilità e capacità reattiva..
Questo tipo di contaminazione può verificarsi da sostanze chimiche di origine naturale o artificiale. L'interesse principale nell'affrontare l'inquinamento chimico dell'ambiente è legato al contributo antropico delle sostanze chimiche all'ambiente.
Le fonti di contaminazione chimica sono diverse, comprese le attività domestiche, commerciali, dei trasporti, industriali, minerarie e agricole.
L'inquinamento chimico è considerato una delle minacce più gravi per la vita sul pianeta. Molti degli inquinanti chimici sono tossici per la fauna selvatica e gli esseri umani e altri alterano le proprietà dell'acqua, dell'aria e del suolo.
Alcuni processi innescati dall'inquinamento chimico sono piuttosto gravi come il riscaldamento globale. Un altro grave problema è il rilascio nell'ambiente di metalli pesanti.
Ci sono molti esempi di contaminazione chimica in tutto il mondo, come i tratti del fiume Bogotá (Colombia) senza vita acquatica o la Zona Morta del Golfo del Messico..
Per quanto riguarda gli effetti su particolari gruppi di organismi, c'è il caso del declino delle popolazioni di anfibi. Un altro esempio è l'effetto della contaminazione chimica sulla qualità degli alimenti e sulla salute pubblica..
Un esempio ben noto è la contaminazione di pesci e crostacei nella baia giapponese di Minamata da fuoriuscite di mercurio. Ciò ha causato una manifestazione epidemica di una sindrome neurologica infantile (malattia di Minamata) e gravi condizioni negli adulti..
Le soluzioni alla contaminazione chimica sono diverse e comprendono la prevenzione e il ripristino o la riparazione. La prevenzione richiede l'implementazione di un nuovo modello di sviluppo economico e sociale rispettoso dell'ambiente.
Per questo è necessario controllare i rifiuti chimici in tutte le loro forme, i rifiuti solidi, le emissioni di gas e gli effluenti urbani e industriali..
Diverse alternative tecnologiche vengono utilizzate per porre rimedio alla contaminazione chimica, a seconda della natura dell'inquinante e dell'ambiente. Il risanamento fisico viene applicato rimuovendo o bloccando i contaminanti, o la chimica per neutralizzarli o degradarli.
Indice articolo
È qualsiasi sostanza che provoca una deviazione o un'alterazione nella composizione chimica media di un determinato sistema ambientale. Questa alterazione influisce quantitativamente o qualitativamente sui benefici che l'ambiente fornisce agli esseri umani..
Ogni contaminante chimico ha un'affinità preponderante per un particolare mezzo in base alla sua solubilità. Ad esempio, la CO2 colpisce principalmente l'atmosfera, mentre un organocloruro (DDT) solubile in grassi e solventi organici si accumula negli esseri viventi..
Ci sono inquinanti chimici organici come la maggior parte dei pesticidi, diossine e idrocarburi. Altri inquinanti chimici sono inorganici, come i metalli pesanti. Allo stesso modo, alcuni inquinanti hanno una natura mista come molti detergenti..
La modalità di azione e l'effetto di ogni inquinante chimico variano con le sue proprietà chimiche. Sono dati dalla loro struttura molecolare che ne determina le affinità e le capacità di reazione..
Gli inquinanti chimici possono essere direttamente tossici, causando lesioni o morte per effetto su cellule, tessuti o organi. Questo effetto può essere cumulativo e si verifica nell'individuo e lungo la catena alimentare (bioaccumulo).
Alcuni inquinanti esercitano il loro effetto alterando i processi ecologici, come i nutrienti organici che generano l'eutrofizzazione. È l'aumento dei nutrienti in un corpo idrico che provoca un'esplosione demografica di alghe e batteri che influenzano il contenuto di ossigeno nell'acqua..
Alcuni prodotti chimici, come i detergenti fosfatici, hanno un doppio effetto essendo tossici e innescando processi ecologici come l'eutrofizzazione.
Le città moderne utilizzano una miriade di prodotti chimici sia nelle case che nei luoghi di lavoro. La maggior parte di questi finisce come rifiuto nei sistemi fognari o alla deriva nell'atmosfera.
Ogni famiglia in città incorpora detergenti, oli, grassi, disinfettanti e rifiuti organici (compresi i rifiuti alimentari e gli escrementi umani) nelle proprie acque reflue. Nelle aree di lavoro vengono generate anche cartucce usa e getta per stampanti, cancelleria e altri elementi che contribuiscono con sostanze chimiche all'ambiente..
Enormi quantità di spazzatura vengono generate nei centri urbani, specialmente nelle grandi città sovraffollate. Se questi rifiuti non vengono gestiti correttamente, possono incorporare sostanze chimiche inquinanti nell'ambiente..
I veicoli a motore espellono gas, residui di carburante, oli e grassi nell'ambiente. Questi generano enormi quantità di anidride carbonica (CO2) e monossido (CO), ossidi di azoto, anidride solforosa, piombo e altri elementi..
Il monossido di carbonio è un gas altamente tossico anche in piccole quantità e in basse proporzioni viene ossidato nell'ambiente per formare CO2.
Il trasporto merci e le flotte pescherecce inquinano le acque con tracce di carburante, oli e rifiuti organici. Un caso rilevante è il trasporto di petrolio, poiché gli incidenti si verificano periodicamente con sversamenti in mare da navi cisterna.
Questa industria utilizza grandi quantità di energia nei suoi forni fusori, rilasciando gas a effetto serra. Inoltre, i rifiuti di produzione contribuiscono ai loro effluenti con metalli pesanti..
È una delle industrie più inquinanti perché utilizza varie sostanze chimiche nei suoi processi e genera una grande quantità di rifiuti. Prodotti come le aniline clorurate, l'acido perfluoroottanoico e il cloronitrobenzene, sono stati rilevati negli scarichi dell'industria tessile cinese.
Queste sostanze hanno un impatto negativo sulla vita acquatica e alcune sono cancerogene.
I processi di sbiancamento della carta utilizzano cloro e producono diossine, mercurio e altri inquinanti.
La maggior parte dell'inquinamento atmosferico da CO2 proviene dalla combustione del carbone nell'industria termoelettrica. Questo processo è una delle principali fonti di mercurio ambientale e metalli pesanti in generale..
In tempi recenti sono state rilevate nell'ambiente nuove sostanze inquinanti, chiamate inquinanti emergenti. Tra questi ci sono i farmaci, sia per uso umano che quelli utilizzati per la salute degli animali.
Questi prodotti entrano nell'ambiente come rifiuti dell'industria farmaceutica, rifiuti medici o prodotti la cui vita utile è scaduta..
La produzione convenzionale di petrolio genera i cosiddetti fanghi di perforazione o estrazione carichi di inquinanti chimici. I principali inquinanti chimici sono gli idrocarburi e i metalli pesanti.
Particolarmente inquinanti sono le moderne tecniche utilizzate per l'estrazione di gas e olio residuo, come il fracking o la fratturazione idraulica. Le 600 diverse sostanze chimiche utilizzate per sciogliere la roccia e facilitare l'estrazione inquinano il suolo e le acque.
La raffinazione del petrolio produce inquinamento chimico sotto forma di residui durante tutto il processo, soprattutto da idrocarburi e metalli pesanti. Successivamente i prodotti generati finiscono anche per contaminare l'ambiente..
L'estrazione mineraria è una delle attività che causa l'impatto più negativo sull'ambiente utilizzando inquinanti chimici come il mercurio e l'arsenico..
Nelle miniere d'oro a cielo aperto, l'arsenico viene utilizzato insieme a processi di fratturazione idraulica per separare l'oro dalla roccia. Questo incorpora sia l'arsenico che altri metalli pesanti che vengono rilasciati dalla roccia frammentata nel suolo e nell'acqua..
L'agricoltura moderna utilizza grandi quantità di sostanze chimiche, come fertilizzanti e pesticidi. Più del 40% del fertilizzante applicato non viene utilizzato dalle piante e viene lisciviato in fonti d'acqua.
I fertilizzanti forniscono nitriti, nitrati e metalli pesanti, ad esempio cadmio nel caso dei fertilizzanti fosfatici organici. Per quanto riguarda i pesticidi, l'agricoltura utilizza una varietà di sostanze chimiche inquinanti come erbicidi, insetticidi, acaricidi e fungicidi.
I sistemi di produzione animale intensiva contribuiscono principalmente ai rifiuti organici, inclusi escrementi e resti di animali. Uno dei sistemi più inquinanti in questo senso è la produzione di suini.
Viene generato come sottoprodotto della combustione di materia organica o combustibili fossili, nonché nel processo di respirazione aerobica. Sia nella respirazione che nella combustione, il carbonio reagisce con l'ossigeno e viene rilasciato come gas.
Sebbene non sia un gas tossico, in grandi quantità ha effetti negativi sull'atmosfera. Una volta raggiunta la stratosfera, distrugge lo strato di ozono (O3) responsabile del filtraggio delle radiazioni ultraviolette, contribuendo al riscaldamento globale..
Inoltre è sottoposto a reazioni fotochimiche che generano acido carbonico (H2CO3) che precipita con l'acqua sotto forma di pioggia acida..
Gli ossidi di azoto (NOx) sono prodotti sia da fonti naturali (eruzioni vulcaniche) che artificiali. Tra questi ultimi ci sono la combustione di combustibili fossili e la combustione di rifiuti solidi..
Una volta nella troposfera, gli ossidi di azoto reagiscono con il vapore acqueo, i radicali OH e l'ozono troposferico (O3) per produrre acido nitrico (HNO3). Questo acido precipita successivamente con l'acqua piovana, formando quella che viene chiamata pioggia acida..
La principale fonte antropica di anidride solforosa è la combustione del carbone, soprattutto negli impianti termoelettrici. Anche l'SO2 fa parte delle reazioni fotochimiche nella troposfera.
Questa sostanza può reagire con i radicali OH, HO2, CH3O2, acqua, ozono, perossido di idrogeno (H2O2) e ossidi di metallo. Il risultato è la formazione di acido solforico (H2SO4) che fa parte delle piogge acide precipitando insieme all'acqua piovana..
Per quanto riguarda il suo impatto sulla salute pubblica, l'SO2 colpisce fondamentalmente il sistema respiratorio.
Sebbene esistano diversi metalli pesanti che agiscono come inquinanti chimici e molteplici attività umane che li generano, i più rilevanti sono:
È utilizzato nella produzione di tubi, batterie, vetro, come barriera anti-radiazioni e molti altri usi. Fino al 1985 era un componente antiurto della benzina per aumentarne il numero di ottano (piombo tetraetile).
Era anche un ingrediente nelle vernici, quindi i vecchi edifici e i loro detriti sono una fonte di contaminazione da piombo. Inoltre, il piombo come inquinante del suolo viene assorbito dalle colture e da lì viene ingerito dall'uomo..
Particelle inquinanti atmosferiche che possono essere inalate e causare avvelenamento da piombo negli esseri umani. Nei bambini provoca ritardi nello sviluppo e negli adulti problemi neurologici.
È un elemento presente in molti composti comunemente usati come fungicidi e vernici. Tuttavia, la principale fonte di produzione ambientale di mercurio è la combustione del carbone come combustibile..
Viene anche utilizzato nell'estrazione mineraria per l'estrazione di alcuni metalli come l'oro. È un composto bioaccumulativo altamente tossico e può influenzare i sistemi nervoso ed endocrino.
Questo composto non si trova in forma libera in natura, ma viene rilasciato dall'uomo nella fusione dei metalli (rame, zinco). Viene inoltre emesso nell'ambiente da combustibili fossili (carbone, derivati del petrolio).
Viene anche utilizzato nella produzione di batterie e plastiche fotovoltaiche e nei fertilizzanti fosfatici. Il cadmio inquina il suolo e l'acqua e viene assorbito e accumulato dalle piante coltivate.
Ad esempio, i terreni contaminati dal cadmio contaminano il cacao che viene poi trasferito al cioccolato..
La contaminazione del suolo e dell'acqua da parte dell'arsenico può provenire da fonti naturali o artificiali. Tra questi ultimi ci sono miniere, droghe, lacche e vernici, ceramiche e altri prodotti.
L'arsenico è un composto bioaccumulativo altamente tossico che causa problemi ai nervi, malattie renali e persino la morte..
Sono composti chimici espressamente formulati per combattere erbe infestanti o parassiti. Ciò include un gran numero di composti chimici di diversa natura, sia organici che inorganici..
Comprende insetticidi (per combattere gli insetti), acaricidi (per gli acari), fungicidi (funghi patogeni) ed erbicidi (contro le erbe infestanti). Nelle infezioni batteriche vengono applicati antibiotici.
Ad esempio, in cotone (Gossypium barbadense) numerosi voli aerei vengono applicati spruzzando prodotti diversi, sia erbicidi che insetticidi. Il 10% dei pesticidi prodotti nel mondo viene utilizzato in questa coltura.
Gli insetticidi sono poco selettivi per quanto riguarda il tipo di insetto che colpiscono, motivo per cui finiscono per causare gravi danni alla biodiversità delle aree vicine alle colture. Uno dei gravi problemi contemporanei, infatti, è la riduzione delle popolazioni di api (impollinatori) e altri imenotteri a causa dell'azione dei prodotti agrochimici..
Questi prodotti sono sintetizzati per eliminare i grassi e altri composti che sporcano vestiti, utensili da cucina, pavimenti o qualsiasi oggetto che necessiti di pulizia. Sono utilizzati in diverse presentazioni e modalità sia nelle case che nei luoghi di lavoro.
Sono progettati per rompere la tensione superficiale e i legami chimici di diverse sostanze. Una volta che adempiono al loro scopo, generalmente finiscono nello scarico e se gli effluenti non vengono trattati adeguatamente vanno alle fonti d'acqua..
Una volta nell'ambiente naturale, agiscono sulle membrane biologiche, riducendo le popolazioni di microrganismi acquatici benefici. Questo altera le catene trofiche, poiché questi microrganismi agiscono come detritivori e decompositori..
Colpiscono anche pesci e anfibi causando morte o deformazione in avannotti e girini e malattie della pelle negli adulti..
Vengono prodotti grassi animali e sintetici, oli vegetali e sintetizzati. Questi prodotti sono utilizzati per vari scopi come la cucina e l'uso medicinale per la lubrificazione dei macchinari.
Pertanto, formano uno strato superficiale continuo che ostacola lo scambio di gas e influisce sull'ossigenazione dell'acqua. Inoltre, impregnando le piume degli uccelli, annulla il suo effetto di isolamento termico e provoca la morte..
Sono prodotti in vari processi soprattutto dove la combustione è coinvolta con l'intervento del cloro. La combustione dei prodotti petroliferi è un'altra importante fonte di diossine, in particolare la combustione dei rifiuti di plastica nelle discariche..
Gas come CO2, Nox, SO2, metano e altri generati da attività antropiche producono il cosiddetto effetto serra. In alcuni casi distruggono lo strato di ozono responsabile della riduzione della penetrazione delle radiazioni ultraviolette.
Inoltre, impediscono l'uscita nello spazio della radiazione termica a onde lunghe. Il risultato è che la temperatura media del pianeta è aumentata progressivamente dalla rivoluzione industriale.
La precipitazione acida è causata dall'incorporazione nell'acqua piovana di acidi generati nella troposfera. È una precipitazione con un pH inferiore a 5,6 che acidifica il suolo interessando l'agricoltura e anche i corpi idrici.
In alcuni casi l'acidificazione del suolo rilascia alluminio che diventa disponibile per le piante ed è tossico. Questo composto viene anche trasportato nei corpi idrici e colpisce la fauna acquatica..
Fiumi, laghi, mari e oceani sono sempre più colpiti dall'inquinamento chimico. Metalli pesanti, petrolio, plastiche che rilasciano diossine, effluenti non trattati che trasportano sostanze organiche e inorganiche inquinano le acque.
Fertilizzanti e pesticidi generano processi di eutrofizzazione e producono zone morte.
La contaminazione chimica del suolo e dell'acqua colpisce le piante e attraverso la catena alimentare si diffonde all'intero ecosistema. Gli insetticidi diminuiscono le popolazioni di insetti naturali e le piogge acide colpiscono gruppi sensibili come gli anfibi.
Il bioaccumulo si riferisce a sostanze chimiche solubili in composti organici che si accumulano nei tessuti quando consumati dagli animali. In una catena alimentare ciò implica un aumento esponenziale della concentrazione della tossina.
Ad esempio, gli insetti consumano foglie trattate con erbicidi e accumulano la molecola nei loro corpi. Quindi le rane consumano molti insetti, accumulando una maggiore quantità di veleno.
Alla fine, un rapace consuma diverse rane, raggiungendo una concentrazione ancora più elevata della molecola tossica..
Alcune sostanze chimiche suscettibili al bioaccumulo sono alcuni erbicidi (DDT, Endrin, Parathion e altri), ritardanti di fiamma (PBB, PBDE), mercurio e altri metalli pesanti.
Quando i suoli sono contaminati, la resa o la produzione di colture di scarsa qualità viene ridotta. L'irrigazione con acqua contaminata è un grave rischio per la salute quando si consumano queste verdure.
L'industria della pesca e altri prodotti marini e fluviali sono gravemente colpiti dalla contaminazione chimica dell'acqua. Le popolazioni ittiche stanno diminuendo così come quelle di crostacei, bivalvi e molluschi.
La contaminazione chimica degli alimenti può avere origine sul campo, a causa della cattiva manipolazione dei prodotti chimici per l'agricoltura o durante la preparazione e la manipolazione degli alimenti.
I prodotti vegetali possono essere contaminati da metalli pesanti assorbendoli in terreni contaminati. Gli animali d'allevamento possono contenere inquinanti chimici bioaccumulativi nei loro tessuti.
Gli alimenti marini come pesce e crostacei possono essere contaminati dal mercurio.
Durante la preparazione del cibo può verificarsi contaminazione chimica con prodotti per la pulizia o uso eccessivo di conservanti. È stato sottolineato che alcuni contenitori di plastica possono incorporare diossine nei liquidi che contengono.
L'acqua potabile è una risorsa sempre più scarsa, quindi la sua qualità deve essere garantita. La contaminazione chimica influisce gravemente sulla qualità dell'acqua che può diventare tossica per l'uomo.
La contaminazione dell'acqua con metalli pesanti, detergenti, idrocarburi o altre sostanze tossiche la rende inutilizzabile al consumo. Inoltre, la purificazione dell'acqua per rimuovere gli inquinanti tossici è costosa..
La maggior parte degli inquinanti chimici causa problemi di salute agli esseri umani o agli animali domestici. In alcuni casi, come l'ingestione di arsenico o mercurio, le conseguenze possono essere fatali.
La contaminazione chimica dell'acqua genera vari processi che finiscono per uccidere la vita in vaste aree.
Un elemento è la tossicità diretta di alcune sostanze chimiche inorganiche come metalli pesanti, ritardanti di fiamma o detergenti. Un altro fattore è l'eutrofizzazione causata dall'incorporazione di composti organici..
Ad esempio, fiumi come il Bogotá (Colombia) hanno estesi tratti in cui non viene rilevata la vita. Ciò è dovuto alla contaminazione chimica da effluenti urbani e industriali non trattati..
Lo stesso accade in una vasta area del Golfo del Messico alla foce del fiume Mississippi. In questo caso in conseguenza dell'apporto di tonnellate di residui di fertilizzanti e pesticidi.
Per diversi decenni, c'è stato un avvertimento della diminuzione delle popolazioni di anfibi, in particolare rospi e rane. Questo fenomeno è accompagnato dalla comparsa di malformazioni congenite negli animali.
Tra le possibili cause dell'affettazione degli anfibi c'è la contaminazione chimica dei loro habitat. Si stima che circa il 17% delle specie di anfibi sia minacciato dalla contaminazione chimica.
Gli anfibi sono molto sensibili alla presenza di inquinanti nell'aria e nell'acqua, principalmente a causa della loro respirazione cutanea. Cioè, questi animali eseguono lo scambio di ossigeno attraverso la loro pelle, che è altamente sensibile all'effetto irritante delle sostanze chimiche..
Tra il 1932 e il 1968, la società Chisso produceva acetaldeide e cloruro di vinile utilizzando cloruro di mercurio come catalizzatore. Questa azienda ha scaricato le acque reflue in mare senza un trattamento adeguato.
Gli abitanti della baia di Minamata hanno consumato il pesce contaminato della zona e hanno accumulato mercurio nei loro corpi. Negli anni '50 del XX secolo, una sindrome neurologica infantile è stata rilevata nella comunità costiera di Minamata.
Le indagini hanno dimostrato che la causa della condizione era l'ingestione di pesce e crostacei contaminati da mercurio.
Il mercurio ha colpito le madri in gravidanza, producendo disturbi neurologici irreversibili nei bambini. Nel 2009 sono stati identificati più di 10.000 casi e 2.271 vittime.
Da questo caso è nato l'accordo di Minamata, un accordo internazionale per prevenire l'inquinamento ambientale da mercurio.
Si sono verificati altri casi epidemici di contaminazione da mercurio. In Giappone (1965), a causa dello scarico di rifiuti di un'altra azienda produttrice di acetaldeide nel fiume Agano (690 vittime).
In Canada (1862-1970) una cartiera ha generato scarichi di mercurio e ha causato avvelenamento in una città aborigena (Grassy Narrows). In Iraq (1970) morirono circa 10.000 persone e altre subirono danni cerebrali a causa del consumo di grano trattato con metilmercurio.
Prevenire l'emissione di inquinanti chimici nell'ambiente è la prima misura per risolvere l'inquinamento chimico. Ciò implica un complesso programma di misure che includono aspetti educativi, legali e tecnici..
È necessario sensibilizzare in merito alla contaminazione chimica, alle sue cause, conseguenze e soluzioni. D'altra parte, è necessario un sistema legale adeguato per limitare e sanzionare l'emissione di inquinanti..
È necessario generare un piano di gestione dei rifiuti che parta dal principio di riduzione, riutilizzo e riciclo. Ciò implica aumentare l'efficienza dei processi industriali e un approccio sostenibile allo sviluppo..
Esistono diverse alternative tecnologiche per filtrare i gas emessi, processare adeguatamente gli effluenti e i rifiuti solidi.
Una volta avvenuta la contaminazione chimica, è necessario ricorrere a misure di ripristino o bonifica. Le tecnologie da utilizzare dipenderanno dalla natura della contaminazione chimica e dall'ambiente contaminato..
Non esistono misure di bonifica efficaci per l'aria inquinata se non in aree ristrette. In questo caso è possibile solo eliminare le fonti inquinanti e permettere così all'ecosistema stesso di regolarsi.
L'acqua contaminata può essere purificata attraverso impianti di trattamento e le nanotecnologie (nanobolle) sono attualmente applicate per decontaminare l'acqua.
I terreni possono anche essere sottoposti a processi di ripristino sia fisico che chimico. Questi possono essere applicati in loco o spostando la massa del suolo in un luogo per questo condizionato..
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