duimnael|regs|250px|Lugbesoedeling van 'n 20ste eeuse produksie-aanleg.
Lugbesoedeling is enige vorm van besmetting met betreking tot die atmosfeer met gasse, vloeistowwe of soliede afval of byprodukte wat menslike gesondheid en die welvaart van plante en diere in gevaar stel, of wat nuttige stowwe en materiale afbreek, sigbaarheid verminder, of ongewenste reuke produseer.
Gasvormige besoedeling
Onder die lugbesoedelaars wat deur natuurlike prosesse vrygestel word, word slegs die radioaktiewe gas radon as 'n noemenswaardige gesondheidsgevaar geag. Radon is die byproduk van die radioaktiewe verval van uraanminerale in sommige rotstipes en sluip in die kelders in van huise wat op hierdie rots gebou is, en stel die inwoners van die woning in gevaar om longkanker te ontwikkel.
Elke jaar word miljarde ton besoedeling deur geïndustrialiseerde lande gegenereer. Die meeste besoedelstowwe kom uit bronne wat direk identifiseerbaar is, soos swaweldioksied (SO2) wat byvoorbeeld van elektriese kragsentrales kom wat steenkool of olie verbrand. Ander besoedeling word gevorm deur die aktiwiteit van sonlig op voorheen vrygestelde reaktiewe stowwe. Osoon, 'n gevaarlike komponent van rookmis (smog), word byvoorbeeld gevorm wanneer koolwaterstowwe en stikstofoksiedes onder die invloed van sonlig met mekaar reageer. Osoon veroorsaak ook ernstige skade aan oeste. Aan die ander kant is osoon weer 'n belangrike komponent in die aarde se beskermende laag in die atmosfeer, die osoonlaag, en nadat in die 1980's waargeneem is dat fluoorkoolstowwe die osoon in hierdie beskermende laag in suurstof (O2) omskakel, is die gebruik van hierdie FK's begin uitfaseer.*"Air Pollution", Microsoft(R) Encarta(R) 99-ensiklopedie. (c) 1993–1998 Microsoft-korporasie. Alle regte voorbehou.
Van die grootste lugbesoedelaars is koolstofmonoksied (CO) wat met motoruitlaatgasse en sommige industriële prosesse vrygestel word, swaweldioksied (SO2) wat vrygestel word deur kragsentrales wat swawelbevattende olie of koolstof verbrand, PM10 partikelstof (TSP) wat by motoruitlaat, industriële prosesse, afvalverbranding, hitte- en kragopwekking, en die reaksie van besoedelgasse in die atmosfeer vrygestel word, lood (Pb) wat by motoruitlaat, loodsmelterye en battery-aanlegte vrygestel word, fotochemiese oksidante – hoofsaaklik osoon (O3), maar ook peroksi-asetielnitraat (PAN) en aldehiede – wat in die atmosfeer gevorm word by die reaksies tussen stikstofoksiedes, koolwaterstowwe en sonlig, nie-metaankoolwaterstowwe (soos etaan, etileen, propaan, butaan, pentaan, asetileen) wat by gasuitlaat van motors, die verdamping van oplossings, industriële prosesse, soliede afvalvernietiging en brandstofverbranding vrygestel word, en koolstofdioksied (CO2) wat tydens brandstofverbranding vrygestel word."Major Air Pollutants", Microsoft(R) Encarta(R) 99-ensiklopedie. (c) 1993–1998 Microsoft-korporasie. Alle regte voorbehou.
Historiese agtergrond Daar is altyd 'n mate van besoedeling in die lug vanweë natuurlike oorsake soos vulkaniese uitbarstings, stof en veldbrande. Lugbesoedeling deur die mens se toedoen is nie net 'n probleem van die 20ste eeu nie. Reeds in die 14de eeu, tydens die bewind van Eduard II van Engeland, is 'n persoon aangekla en gestraf omdat hy die lug besoedel het met die "verpestende stank" van sy steenkoolbrandery.
Die Britse parlementslede het aangevoer dat hulle nie hul werk kon doen nie vanweë die digte rookwolke wat deur die steenkoolvure veroorsaak is. Die eerste groot besoedelingsramp het in 1930 in die hoogs geïndustrialiseerde Maasvallei van België plaasgevind. Gepaard met 'n digte mis was daar 'n temperatuurinversie oor die vallei - 'n soort "deksel" wat verhoed dat lug van die grond af opstyg. Op die manier het die besoedelde lug in die Maasvallei meer gekonsentreerd geraak en binne 'n paar dae is 60 mense dood en 'n paar duisend het siek geword.
Eers tydens 'n regeringsondersoek is vasgestel dat besoedeling die oorsaak was en nie "die pes", soos sommige mense dit wou hê nie. Agtien jaar later het 'n soortgelyke ramp die nywerheidsdorp Donora in die VSA getref. Die vrylating van gasse uit die staal- en sinkreduksiefabrieke in die dorp en die rook van stoomenjins is weereens vasgekeer onder 'n deksel van reënwolke en die koue lug van 'n hoogdrukstelsel. Ná vyf dae is 20 mense dood en byna die helfte van die dorp se inwoners was siek.
Toetse wat tien jaar later gedoen is om die langtermyngevolge van die besoedeling te bepaal, het bewys dat mense wat baie siek was tydens die voorval, 'n hoër sterftesyfer getoon het as die res van die inwoners van Donora. Die grootste ramp, wat uiteindelik die wêreld se aandag op die gevaar van besoedeling gevestig het, het in 1952 in Londen plaasgevind. Weereens is die toestand veroorsaak deur 'n digte mis met temperatuurinversie. Binne twee weke het 4 000 mense gesterf en na twee maande is nog 8 000 dood.
Swaeldioksied (SO2) was een van die hoofoorsake, maar in hierdie geval was dit afkomstig van duisende huishoudelike vure en nie van die nywerhede soos in Donora en die Maasvallei nie. Die owerheid het onmiddellik stappe gedoen om besoedeling te beperk, maar vier jaar later is 1 000 mense in 'n soortgelyke voorval dood. In die tweede helfte van die 20ste eeu het 'n nuwe tipe lugbesoedeling ontstaan, die sogenaamde fotochemiese rookmis ("smog"), wat baie algemeen in die VSA voorkom.
In teenstelling met ander tipes rook en mis, wat hoofsaaklik van nywerhede en die verbranding van steenkool afkomstig is, word hierdie rookmis gevorm deur die fotochemiese inwerking van sonlig op die uitlaatgasse van motorvoertuie. In 1955 het 'n weeklange hittegolf Los Angeles getref. Die intense ultravioletstrale, wat gepaard gegaan het met enorme hoeveelhede uitlaatgasse, het uiters irriterende chemiese stowwe gevorm wat die sterftesyfer vervierdubbel het.
Akute longkwale soos asma en brongitis het epidemiese afmetings aangeneem. In die jare daarna moes die owerheid in Los Angeles verskeie noodmaatreëls toepas, want vir gemiddeld 290 dae van die jaar hang daar rookmis oor die stad. Wanneer die ergste besoedeling voorkom, word die nywerhede gelas om die vrylating van skadelike stowwe met 20 % te verminder, en pogings word aangewend om die motorverkeer met 75 % te verminder.
Die produksieverlies gedurende een dag se noodtoestand beloop maklik 5 miljoen dollar. Cubatao, 'n nywerheidstad wat in 'n kom tussen heuwels naby die kus van Brasilië lê, word bestempel as die "vallei van die dood". Vier riviere waarin niks kan leef nie, vloei deur die gebied en daagliks sif 1 000 ton giftige gasse wat deur die fabrieke vrygelaat word, op die stad neer. Tagtig uit elke 1 000 pasgebore babas sterf binne 'n week en baie van hulle is misvorm. In 1977 het 'n besoedelingsverklikker wat deur die owerheid geïnstalleer is, onklaar geraak vanweë die uiters hoë konsentrasie besoedeling. Slegs een van die 24 nywerhede in die stad is bereid om iets aan die toestand te doen.
Sommige rampe vind plotseling en sonder enige waarskuwing plaas. Op 'n Sondagmiddag in 1976 was die inwoners van Seveso, 'n klein dorpie in die noorde van Italië, besig met hul middagmaal. Sommige was onbewus van die ontploffing in die nabygeleë chemikalieëfabriek en van die dodelike wolk gifgas wat oor die dorp uitgesak het. Binne 2 dae was feitlik al die diere in die dorp dood en eers na 9 dae is die 739 inwoners, wat toe al 'n hele reeks ernstige simptome getoon het, verwyder. Altesaam 108 hektaar van die dorpsgebied is afgekamp en onbewoonbaar verklaar, moontlik vir altyd, en al die inwoners moes hul besittings net so agterlaat.
Oorsake Wanneer 'n oormaat van skadelike stowwe in die atmosfeer vrygelaat word, word die lug besoedel, wat nadelige gevolge vir alle lewende wesens inhou. Lugbesoedeling vind vandag wêreldwyd plaas, maar in sommige gebiede en lande is die konsentrasie sorgwekkend hoog.
Nogtans kan niemand, selfs nie diegene wat in sogenaamde "skoon" gebiede leef nie, die probleem ignoreer. As gevolg van die verbranding van fossielbrandstowwe, soos olie en steenkool, word 20 000 miljoen ton koolsuurgas (CO2) jaarliks in die atmosfeer vrygelaat. Dit begin die suurstof-koolsuurgassiklus, wat deur die plantegroei en die plankton in die oseane onderhou word, versteur. 'n Ander aspek van lugbesoedeling wat almal raak, is die vernietiging van die osoonlaag in die boonste lae van die Aarde se atmosfeer.
Die koolhalogene (fluoor- en chloorverbindings) soos die in aërosolspuitkannetjies, en die stikstofoksiede wat deur supersoniese straalvliegtuie in die stratosfeer uitgelaat word, reageer en vernietig osoon (O3). Omdat die osoonlaag 'n groot deel van die son se ultravioletstrale absorbeer, kan dit twee nadelige gevolge hê: Ten eerste kan 'n te hoë persentasie binnedringing van ultravioletstrale lewende organismes op aarde beskadig of vernietig.
Ten tweede kan 'n vermindering in die absorpsie deur die strale die temperatuur van die stratosfeer beïnvloed, wat op sy beurt die wêreldklimaat kan verander. Lugbesoedeling word grotendeels deur die verbranding van fossielbrandstowwe veroorsaak. Daar word bereken dat daar in die tydperk 1860 tot 1960 85 miljard ton steenkool. 12 miljard ton ligniet en 20 miljard ton petroleum verbrand is. Sowat 122 miljard ton brandstowwe wat oor miljoene jare gevorm is, is met ander woorde binne 100 jaar verbrand en die resulterende gasprodukte soos stikstofoksiede (NOx), swaeloksiede (SOx) waterstowwe en koolstofmonoksied is in dieselfde tydperk in die lug vrygelaat.
Steenkool Steenkool word meestal gebruik in oop huishoudelike vure, kragsentrales en sekere nywerhede. Een van die vernaamste onsuiwerhede in steenkool is swael en 60 % van die swaeloksiede - giftige, vretende gasse - in die atmosfeer kom vry deur die verbranding van steenkool. In ontwikkelde lande is byna 75 % van die swaeloksiede afkomstig van elektriese kragsentrales. Roetdeeltjies en teer kom ook by steenkoolverbranding-vry.
Olie Olie en olieprodukte, veral in die vorm van petrol, is vir 'n ontsaglike hoeveelheid besoedeling verantwoordelik. In die VSA word 60 % van die lugbesoedeling deur voertuie veroorsaak. Die uitlaatgasse van die gewone motor se binnebrandenjin bevat koolstofmonoksied (CO), stikstofoksiede (NOx), swaeloksiede (SOx), koolwaterstowwe en lood (Pb). Die verbranding van 1 000 liter petrol laat 70 kg koolstofmonoksied, 10 kg koolwaterstowwe, 10 kg stikstofoksiede, 2 kg aldehiede en 400 g lood vry. In 1977 is 194 miljoen ton besoedelstowwe in die VSA in die lug vrygelaat, waarvan 108 miljoen ton van voertuie afkomstig was. Kragsentrales, nywerhede, raffinaderye en ander verbruikers het nog 72 miljoen ton bygedra. Die binnebrandenjin kan dus as een van die grootste bydraers van lugbesoedeling beskou word.
Soorte besoedelstowwe Ongeveer 200 miljoen ton koolmonoksied word jaarliks vrygelaat, meestal deur voertuie. Koolstof (C) is die hoofbestanddeel van fossielbrandstowwe. As gevolg van ʼn onvolledige verbrandingsproses in die binnebrandenjin word die koolstof nie heeltemal geoksideer nie en vorm sodoende koolstofmonoksied (CO). 'n giftige gas, in plaas van koolsuurgas (CO2). Gelukkig oksideer die gas geredelik in die atmosfeer, maar in stede is die konsentrasie dikwels so hoog dat die proses nie vinnig genoeg kan plaasvind nie.
Lae konsentrasies koolstofmonoksied veroorsaak hoofpyn, lighoofdigheid en uitputting. Die rooibloedselle in die mens se liggaam verbind makliker met koolstofmonoksied as met suurstof en dra dus 'n onvoldoende hoeveelheid suurstof deur die liggaam. Dit neem die bloed ses tot agt uur om van die gebonde koolstofmonoksied ontslae te raak. Hoë konsentrasies van die kleurlose, reuklose gas is dodelik. Die aanwesigheid van groot hoeveelhede koolstofmonoksied in die atmosfeer dra ook by tot die vorming van die fotochemiese rookmis wat so kenmerkend vir Los Angeles geword het. Die swaeloksiede word beskou as die giftigste van die besoedelstowwe.