Mengun og mengunarefni

Mengun er sérhver skaðleg breyting á umhverfi lífríkis. Megnun getur verið náttúruleg s.s. vegna eldgosa, en mest er mengun af völdum manna.

Áhrif mengunar ræðst af styrk mengunarefna hverju sinni. Magn mengunarefna sem að losnar út í umhverfið og geta umhverfisins til að dreifa mengunarefnunum er því lykilatriði þegar kemur að því að meta skaðleg áhrif mengunar.

Mengnun má í grófum dráttum skipa í tvo meginflokka, þ.e vatnsmegnun og loftmengun.

Vatnsmengun

Ísland hefur þá sérstöðu að nær allstaðar á landinu er gott aðgengi að hreinu og fersku vatni. Þetta er mikill kostur enda er hreint vatn að verða ein mikilvægasta auðlind jarðar. Aðgangu að hreinu vatni er þó ekki sjálfsagður og sífellt aukast líkur á því að vatnsból hér á landi mengist vegna aðgerða af mannavöldum. Því er mikilvægt að gera sér grein fyrir þeim efnum og aðstæðum sem geta valdið mengun í vatnsbólum.
​
Vatnsmengun má skipta upp í sex meginflokka sem eru:
​

  • Þungmálmar​
  • Lífræn efni
  • Eiturefni
  • Næringarefni (t.d. áburður)
  • Sýring
  • Örverumengun

Þungmálmar

​Hugtakið þungmálmur er oft skilgreint á mismunandi máta á milli fræðigreina, t.d. horfir efnisfræði aðallega á eðlismassa málma en eðlisfræði horfir frekar til sætistölu frumefnisins. Þegar rætt er um þungmálma í samhengi við mengun er verið að einblína á þá þungmálma sem hafa tilhneigingu til að safnast upp í fæðukeðjunni og hafa skaðleg áhrif á lífríkið. Helstu þungmálmarnir sem eru skaðlegir lífríkinu eru króm, blý, kvikasilfur, arsen og kadmíum.

Allir þessir málmar eru afar skaðlegir líffverum og þar sem þeir hafa tilhneigingu til að safnast fyrir í fituvef og taugum þá á líkaminn ekki svo gott með að losna við þá eftir að hafa innbirt eitthvað magn.

  • ​Króm og arsen eru krabbameinsvaldar.
  • ​Kadmíum veldur niðurbroti á beinvef
  • ​Kvikasilfur og blý veldur skaða á miðtaugakerfið

Uppspretta þungmálma er nær alltaf af mannavöldum, þá í tengslum við námugröft eða þungaiðnað. Hins vegar eru til náttúrulegar uppsprettur af þungmálmum, til að mynda eru þungmálmar í jarðhitavatni á Íslandi.

​Lífræn efni

​Lífræn efni eru hverskyns efni sem eru mynduð úr löngum kolefniskeðjum. Á meðan þorri líffræna efna er nauðsynlegur í náttúrunni eða hafa myndast á náttúrulegan máta þá eru nokkur þeirra afar óæskileg. Einnig geta lífræn efni verið til mikilla vandræða ef magn þeirra er of mikið á ákveðnu svæði.

Dæmi um líffrænt efni sem er ávallt til vandræða eru díoxín og PAH efni . Þessi efnasambönd myndast oft við burna á öðrum lífrænum efnum, sérstaklega við sorpbrennslu. Þau eru afar skaðleg og geta valdið langvarandi og jafnvel varanlegum skaða á lífríki og mönnum sem komast í tæri við þau, jafnvel þó styrkur þeirra sé afar lítill. Til viðbótar þessu þá eyðist díoxín hægt úr náttúrunni og getur einnig byggst upp í fæðukeðjunni eins og þungmálmar. Af þessum sökum er afar mikilvægt að öll sorpbrennsla sé undir ströngu eftirliti.

Eiturefni

​Eiturefni eru, eins og nafnið ber með sér, eitruð. Þessi eituráhrif eru þó afar mismunandi eftir gerð efnis og þess sem verður fyrir eitruninni. Til eru efni sem drepa hratt ýmis skordýr en hafa engin sjáanleg áhrif á menn. Sagan segir okkur þó að þrátt fyrir engar sjáanlegar afleiðingar geti eiturefni verið skaðleg. Frægasta dæmið um það er DDT skordýraeitrið. Það var talið afskaplega öruggt af þeim sem framleiddu það og gengu framleiðendur svo langt í markaðssetningu þess að sprauta því beint yfir börn til að sína fram á hættuleysi þess. Síðar kom í ljós að þetta efnasamband er gríðalega skaðlegt fyrir lífríkið og líklega krabbameinsvaldur.

Annað slíkt skordýraeitur eru neonicotinoid. Aftur var talið að þessi gerð skordýraeiturs gæti ekki valdið neinum skaða á lífríkið umfram ætlaðan tilgang. Hins vegar kom í ljós að þessi gerð eiturs öll gríðalegum dauða meðan býflugna og á sumum svæðum hreinlega hurfu þær. Í dag hefur þessi gerð skordýraeiturs verið bönnum í Evrópu og líklegt verður að teljast að þau verið bönnuð í Bandaríkjunum fljótlega.

Því ættu allir að fara varlega með öll efni sem eru merkt sem eiturefni, nota viðeigandi hlífðarbúnað og helst sleppa notkun þeirra ef aðrar leiðir eru færar.

Næringarefni

Ein algengasta gerð vatnsmengunar er vegna næringarefna. Næringarefni eru þau efni sem eru notuð til að viðhalda frjósemi lands s.s. áburður. í þessum næringarefnum eru yfirleitt þrjár gerðir af sameindajónum, ammoníum, nítröt og fosföt, sem eru oft kölluð næringarsölt. Til að plöntur geti vaxið þá þurfa þær aðgengi að nitri og fosfati sem þær geta fengið frá þessum næringarsöltum. Þannig er hófleg notkun áburðar afar góð til að viðhalda og efla vöxt grastegunda og annarra plantna.
​
Notkun áburðar í landbúnaði getur hinsvegar haft aðrar óæskilegar afleiðingar. Ef of mikið af áburð er borið á tún þannig að jarðvegurinn getur ekki tekið við honum, þá mun umframmagnið skolast með rigningu í nærliggjandi ár eða stöðuvötn. Þessi næringarsölt geta síðan náð að safnast upp í stöðuvötnum og valdið snöggum vext á þörungum í vatninu. Þegar magn saltanna minnkar síðan aftur, sem gerist nær alltaf þegar líður á sumar, þá fer stór hluti þörunganna að drepast og falla til botns í vatninu. Þar byrja þörungarnir síðan að brotna niður og losa frá sér rotnunargös eins og CO2, CH4, H2S og NH3. Þetta veldur því síðan að vatnið fer að verða súrefnissnautt þar sem rotnunargastegundirnar þrýsta súrefni úr vatninu. Þetta ásamt því að margir þörungar gefa frá sér eiturefni þegar þeir deyja veldur síðan dauða annarra dýra, fyrst smádýra en síðar stærri dýra eins og fiska sem viðhalda vandanum.

Þess vegna er afar mikilvægt að vanda til verka þegar verið er að nota áburð, auk þess sem það getur sparað háar fjárhæðuir að nota ekki meiri áburð en nauðsyn þykir.

Sýring

Súrnun vatns var sérstakt vandamál í Evrópu fyrir nokkrum áratugum.​ Uppspretta þessarar súrnunar mátti rekja til útblásturs á nitur og brennisteinsoxíðum frá þungaiðnaði, sérstaklega í kommúnistaríkjum Austur-Evrópu og Rússlands. Þetta vandamál er töluvert minna í dag, þó en sé eitthvað af sýringu í regnvatni, sérstaklega í Asíu.

Súrnun regnvatns gerist þannig að nituroxið og brennisteinsoxíð (sem eru gastegundir) bindast við raka í lofthjúpnum. Þessi raki þéttist síðan saman í ský og myndast þá eitthvað magn af sýrum í skýjunum, t.d saltpéturssýra og brennisteinssýrlingur, sem síðan fellur niður að jörðu með rigningu, Sýrustig súrs regns er á bilinu 4,2-4,4 á meðan sýrustig venjulegs regnvatns er ca. 5,6. 

Afleiðingin af þessu er sú að margsskonar steinefni geta leyst upp úr jarðvegi og skolast burt í stað þess að nýtast plöntum. Einnig getur regnvatnið safnast saman í ám og stöðuvötnun og gert þau súrari sem skaðar lífríkið á þeim stöðum.

Örverumengun

Örverumegnun er ekki til mikilla vandræða hér á landi en þó eru staðir þar sem stöðum örverumengun á sér stað. Á þeim stöðum á landinu þar sem skólp rennur út í vatn eða sjó er ávallt til staðar eitthvað magn af E.Coli gerlum. Á meðan lífríkið þolir ákveðið magn af E.Coli þá getur það valið skaða er stykur þess fer yfir ákveðin mörk. Því er mikilvægt að gott streymi sé á þeim stöðum sem losa skolp og helst að þeir séu töluvert frá landi.

Einnig hefur gerst að eitthvað magn ar Nóró veirum hafi mæst í vötnum hér á landi. Ekki er þó eins ljóst með uppruna þeirra veira og allt eins líklegt að þær eigi sér náttúrulegar uppsprettur.

Loftmengun

Eins og með vatnsmengun þá má skoða loftmengun út frá staðbundnum, svæðisbundnum og hnattrænum áhrifum. Staðbundin mengun gæti verið vegna nituroxíða frá bílaumferð við umferðagötu. Svæðisbundin mengun kynni að vera áhrif  losunar tvívetnissúlfats frá virkjunum á nærliggjandi svæði. Og loks hnattræn mengun, en hlýnun jarðar vegna gróðurhúsalofttegunda er sérstakt hnattrænt vandamál vegna þeirra veðurfarsbreytinga sem það veldur og gríðarleg áhrif á vistkerfi sem fylgir því.

Hlýnun jarðar
​
Síðustu ár hefur mikið verið rætt um hlýnun jarðar. á vherju ári koma fréttir af met hitastigi og meiri öfgum í veðurfari en hafa áður sést síðan veðurmælingar hófust. Sitt sýnist hverjum en vísindalegar rannsóknir hafa staðfest að núverandi hlýnun sé af manna völdum. Vissulega eru enn aðilar sem vilja halda því gagnstæða fram en þeim fer fækkandi með árunum.

Ástæða þessarar hlýnunar er vegna fyrirbæris sem kallað hefur verið gróðurhúsaáhrifin.

​Gróðurhúsaáhrif

​Almennt gildir að því heitari sem hlutur verður því meiri varma geislar hann frá sér. Slíka ferla sjáum við allt í kringum okkur, t.d. vír í ristavél. Hinsvegar getur efnasamsetning og lögun hlutar haft áhrif á hve mikil varmi losnar fyrir ákveðið hitastig, þ.e. hve mikil varmi getur hlutur haft í sér við ákveðnar aðstæður.

Tökum dæmi. Á sólríkum sumardegi getur þú sett tvær borðtenniskúlur á gluggasillu. Þær fá sama magn af sól, eru í jafnheitu herbergi og ættu því að verða jafnheitar viðkomu. Ef önnur kúlan er hvít og hin svört þá vitum við að svarta kúlan verður heitari viðkomu. Afhverju er það? Þær fá sama magn af sólargeislum en svarta kúlan endar heitari. í þessu tilfelli þá getur svarta kúlan gleypt í sig meiri orku frá sólinni vegna þess að efnasamsetning hennar er tregari til að endurvarpa geislum frá sólinni og verður því heitari fyrir vikið.

Gróðurhús hafa sambærilega eiginleika. Þau hleypa inn geislum sólar (gleypa þá) en halda síðan eftir varmageislun sem kemur innan frá gróðurhúsinu. Sambærilegt feril á sér einnig stað í lofthjúp jarðar. Geislar sólar eiga frekar greiða leið að jörðu en varmageislun frá jörðu á ekki jafn greiða leið út aftur vegna þeirra efnasambanda sem eru í lofthjúpinum. Lofthjúpur jarðar heldur því eftir eitthvað af varma sólarinnar sem temprar allar varmabreytingar frá sólu. Þetta ferli er til mikils gangs enda væri vart líft á jörðu án þess vegna kulda (meðalhiti jarðar væri -15°C).

Þannig er það efnasamsetning lofthjúpsins það sem stýrir því hve mikið af varma jörðin heldur eftir. Sé þessu jafnvægi raskað þá hefur það áhrif á meðalhitastig jarðarinnar, í hvorra átt fyrir sig. Ef þau efnasambönd sem geta haldið eftir varma aukast í lofthjúpnum þá gefur það auga leið að heildarvarmi lofthjúpsins hlýtur að aukast samhliða því. Efnasambönd sem geta haldið eftir varma er kölluð einu nafni gróðurhúsalofttegundir.

​Gróðurhúsalofttegundir

Fjölmargar gastegundir í lofthjúp jarðar hafa þann eiginleika að geta haldið eftir varma. Þó eru það einungis nokkrar sem að raunverulega skipta máli þar sem styrkur þeirra og aukning í lofthjúpinum er lykilatriði í hlýnun jarðar. Þessar gastegundir eru:

  • Koltvísýringur (CO2)
  • Metan (CH4)
  • Nituroxíð (NOX)
  • klórflúorkolefni (CFCs)
  • Vetnisflúorkolefni (HFCs)


Þess má geta að vatnsgufa (H2O) er sannarlega gróðurhúsalofttegund, en almennt er þó ekki fjallað um vatnsgufu sem orsök hlýnunar jarðar.

Uppspretta gróðurhúsalofttegunda

Koltvísýringur

Koltvísýringur er megin áhrifavaldur í hlýnun jarðar. Losun koltvísýrings á jörðinni er gríðalegur og á hverju ári losna *** tonn af koltvísýringi í lofthjúpinn. Á íslandi er þessi tala um 12 milljón tonn. Þessi losun er að mestu frá iðnaði en er einnig frá samgöngum og landbúnaði.

Á Íslandi eru álverin stærstu einstöku losunaraðilar á koltvísýringi, en heildarlosun þeirra er um 1,0 – 1,5 milljón tonn af koltvísýringsígildi á ári. Samanlögð losun sjávarútvegsins og samgöngutækja er á svipuðu reiki en rétt er að hafa í huga að þessar tölur geta breyst ár frá ári.

Mesta uppsretta koltvísýrings kemur þó að óvart, enda ekki mikið fjallað um hana en það er framræst land. Talið er að heildarlosun gróðurhúsaloftegunda vegna framræsts lands á Íslandi sé um 70-75% af heildarlosun landsins. Þarna er því gríðarlegt tækifæri til að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda á tiltölulega einfaldan máta.

Metan
​
Ein helsta uppspreta metans í heiminum er landbúnaður. Metan losnar úr saur dýra ( og manna ) og þar sem áhrif metans er 21-föld á við koltvísýring er þessi losun töluverður hluti af vandanum. Á Íslandi er framræsing á land önnur gríðaleg uppspretta á metani auk landbúnaðar.  

Nituroxíð
​
​Manngert nituroxíð kemur að mestu frá samgöngum, sérstaklega þegar vélar eru ekki nægilega vel stiltar og hvarfakútar lélegir. Við miklar umferðagötur getur magn nituroxíða auðveldlega farið yfir viðmiðunarmörk á skjólsælum dögum. Einng getur nituroxíð myndast náttúrulega, t.d. við eldingar. 

Afleiðingar hlýnunar jarðar.

Mörgum er tamt að hugsa að afleiðingar hlýnunar jarðar verði einfaldlega hærra hitastig. Því grínast margir með að hlýnun jarðar sé góð fyrir okkur hér á landi. Þetta er þó fjarri lagi. Hlýnun jarðar hefur tiltölulega lítil áhrif á meðalhitann en þeim mun meiri áhrif á lífríki, vistkerfi og veðurkerfi.

Gott dæmi um áhrif á lífríki er makríllinn. Síðustu ár hefur makríll streymt til Íslands þar sem sjór hér í kring hefur verið að hlýna og fiskurinn eltir einfaldlega hitastig sjávar. Þetta kanna ð vera við fyrstu sín happafengur en makríllinn borðar aðra smáfiska sem eru þá ekki á boðstólnum fyrir önnur dýr. Þetta getur haft áhrif á varp lunda og kríu og stofn þeirra hrunið.

Annað dæmi um áhirf á veðurkerfi er golfstraumurinn. Það fyrirbæri er ástæða þess að landið er ekki klaka vakið eins og Grænland. Með golfstrauminum berst hlýr sjór að sunnan og því hærri meðalhiti. En nú hefur Grænlandsjökull verið að bráðna hratt á sumrin sem skilar köldu vatni út í hafið sem talið er að trufli hringrás golfstraumsins. Samhliða því hafa veðurkerfi í háloftunum verið að færast til og hugsanlega getur þetta tvennt skýrt þá kuldatíð sem hefur verið hér síðustu ár.

Á hnattrænum skaða er þetta þó jafnvel verra. Heilu eyjarnar eru að sökkva þar sem meðalhæð sjávar eykst ár frá ári, veðurofsi er almennt að aukast og verðurfræðingar að sjá nýja gerð fellibylja (kraftmeiri) sem ekki hafa sést áður. Þurrkar aukast á ákveðnum svæðum og önnur sem almennt hafa verið þurr lenda í miklu votviðri með tilheyrandi flóðum. Þessi fylgir síðan gríðarlegur skaði og efnahagslegur kostnaður sem mun leggjast að fullum þunga á komandi kynslóðir.

Hvernig má sporna við þessu?

​Afskaplega erfitt er að sporna við losun gróðurhúsalofttegunda, en á síðustu árum hefur þó orðið nokkuð ágengt í þeim málum. Aukning í notkun sjálfbærra orkugjafa er ávallt að aukast, en meira má ef duga skal. Hér á Íslandi eru nokkrir hlutir sem hægt er að gera til að sporna við hnattrænni hlýnun.

Endurheimt votlendis
​
Ein áhrifaríkasta leiðin til að sporna við losun gróðurhúsalofttegunda á Íslandi er endurheimt votlendis. Á síðustu öld var bændum landsins veittur styrkir til að framræsa (grafa skurði sem veita vatni burt) lönd sem þeir áttu. Afleiðing er sú að gríðalegt magn af landi var framræst sem er að sleppa töluverðu magni af metani og öðrum gróðurhúsaloftegundum út í andrúmsloftið, en áætlað er að þetta sé amk 70% af heildarlosun gróðurhúsaloftegunda landsins.

Í dag standa ansi margar jarðir auðar með framræst land sem ekki er nýtt. Ef lagst yrði í að fylla þessa skurði aftur og leyfa landinu að verða mýrar myndi það draga stórlega úr losun gróðurhúsalofttegunda.

Rafvæða bílaflotann
​
Þegar kemur að samgöngumálum væri nærtækast að rafvæða bílaflota íslendinga. Öfugt við aðra staði í heiminum þá er næg endurnýjanleg orka á Íslandi svo allur bílaflotin gæti gengið fyrir endurnýjanlegu rafmagni. Við slíkar aðstæður er afar heppilegt að skipta yfir í rafmagnsbíl sem dregur þá úr mengun, og spara einnig dágóðan gjaldeyri sem við sendum úr landi að óþörfu.

Það er ekki mikið sem stendur í vegi fyrir þessu í dag. Rafmagnsbílar eru orðnir afar góðir og víða er hægt að komast í rafhleðslustöðvar utan eigin heimilis. Helst þyrfti þó að finna lausn varðandi rafhleðslustöðar við fjölbýli.

Landgræðsla með sígrænum trjám
​
Á Íslandi er nægt landsvæði sem hægt væri að nýta undir trjárækt. Ef tilgangur trjáræktar er að draga úr áhrifum gróðurhúsalofttegunda er nærtækast að gróðursetja sígrænar trjátegundir s.s. greni. Galli við þetta er þó það að áhrif trjáræktar koma ekki að fullu fram fyrr en að nokkrum árum liðnum.

Draga almennt úr neyslu
​
Að lokum er svo auðvitað hægt að draga almennt úr neyslu á óþarfa vörum. Borða einfaldar mat sem er minna unnin. Forðast innfluttar vörur ef jafn góðar vörur fást framleiddar hérlendis o.fl. Slíkt dregur úr losun gróðurhúsalofttegunda með minni vöruflutningi sem í dag er stór þáttur af heildarlosun vegna samgangna.