Környezetkémia
A környezeti kémia a természetes helyeken előforduló kémiai és biokémiai jelenségek tudományos vizsgálata. A környezetkémia a levegőben, a talajban és a vízben található kémiai fajok forrásainak, reakcióinak, szállításának, hatásainak és sorsának, valamint az emberi tevékenységnek ezekre gyakorolt hatásának tanulmányozásaként határozható meg. A környezetkémia interdiszciplináris tudomány, amely magában foglalja a légköri, vízi és talajkémia, valamint az analitikai kémia felhasználását. Kapcsolódik a környezeti és más tudományterületekkel. Különbözik a zöld kémiától, amely a potenciális szennyezést annak forrásánál próbálja csökkenteni.
A környezetkémia a szennyezetlen környezet működésének megértésével kezdődik. Azonosítja a természetben jelenlévő vegyi anyagokat. Tanulmányozza e vegyi anyagok koncentrációját és hatásait. Ezután pontosan tanulmányozza az embereknek a környezetre gyakorolt hatásait a vegyi anyagok kibocsátása révén.
A környezetkémikusok a kémia és a különböző környezettudományok számos fogalmára támaszkodnak annak vizsgálatához, hogy mi történik egy vegyi anyaggal a környezetben. A kémia fontos általános fogalmai közé tartozik a kémiai reakciók és egyenletek, az oldatok, az egységek, a mintavétel és az analitikai technikák megértése. A kémikusok biológiai aktivitású vegyületeket, például feromonokat tanulmányoznak.
Contamination
A szennyező anyag olyan anyag, amely a természetben a szokásosnál magasabb szinten van jelen, vagy amely egyébként nem lenne ott. Ennek oka lehet emberi tevékenység. A szennyező anyag kifejezést gyakran felváltva használják a szennyező anyaggal, amely olyan anyag, amely károsítja a környezetet. Míg a szennyező anyagot néha úgy határozzák meg, mint olyan anyagot, amely emberi tevékenység eredményeként van jelen a környezetben, de nincs káros hatása, néha előfordul, hogy a szennyeződésből származó mérgező vagy káros hatások csak később válnak nyilvánvalóvá.A szennyező anyag vagy szennyező anyag által érintett "közeget" (például a talajt) vagy szervezetet (például a halakat) receptornak nevezzük. A befogadó olyan kémiai közeg vagy faj, amely visszatartja a szennyező anyagot és kölcsönhatásba lép vele.
Környezeti mutatók
A vízminőség kémiai mérései közé tartozik az oldott oxigén (DO), a kémiai oxigénigény (COD), a biokémiai oxigénigény (BOD), az összes oldott szilárd anyag (TDS), a pH, a tápanyagok nitrát és foszfor, nehézfémek (beleértve a rezet, cinket, kadmiumot, ólmot és higanyt), valamint a peszticidek.
Alkalmazások
A környezeti kémiát a Környezetvédelmi Ügynökség (Angliában és Walesben), a Környezetvédelmi Ügynökség (az Egyesült Államokban), a Közönségelemzők Szövetsége, valamint más környezetvédelmi ügynökségek és kutatóintézetek használják világszerte a szennyező anyagok természetének és forrásának felderítésére és azonosítására. Ezek közé tartozhatnak:
- Az ipar által okozott nehézfém-szennyezés. Ezek azután a víztestekbe kerülhetnek, és az élő szervezetek felvehetik őket.
- A mezőgazdasági területekről a vízfolyásokba szivárgó tápanyagok, amelyek algavirágzáshoz és eutrofizációhoz vezethetnek.
- Az esőzések során a vízhatlan felületekről (utak, parkolók és háztetők) lemosódó szennyező anyagok városi elfolyása. A tipikus szennyezőanyagok közé tartozik a benzin, a motorolaj és más szénhidrogénvegyületek, fémek, tápanyagok és üledék (talaj).
- Fémorganikus vegyületek.
Módszerek
A kvantitatív kémiai analízis a környezetkémia kulcsfontosságú része, mivel a legtöbb környezeti vizsgálat keretét képező adatokat szolgáltatja.A környezetkémiai kvantitatív meghatározásokhoz használt általános analitikai technikák közé tartoznak a klasszikus nedves kémiai módszerek, mint például a gravimetriai, titrimetriai és elektrokémiai módszerek. A nyomfémek és szerves vegyületek meghatározására kifinomultabb módszereket alkalmaznak. A fémeket általában atomspektroszkópiával és tömegspektrometriával mérik: Atomabszorpciós spektrofotometria (AAS) és induktívan kapcsolt plazma atomemissziós (ICP-AES) vagy induktívan kapcsolt plazma tömegspektrometriai (ICP-MS) technikák. A szerves vegyületeket általában tömegspektrometriai módszerekkel is mérik, például gázkromatográfia-tömegspektrometriával (GC-MS) és folyadékkromatográfia-tömegspektrometriával (LC/MS). Az univerzális vagy specifikus detektorokkal rendelkező GC-ket és LC-ket használó nem-MS módszerek még mindig a rendelkezésre álló analitikai eszközök arzenáljának alapját képezik.
A környezeti kémiában gyakran mért egyéb paraméterek a radiokémiai anyagok. Ezek olyan szennyező anyagok, amelyek radioaktív anyagokat, például alfa- és béta-részecskéket bocsátanak ki, veszélyt jelentve az emberi egészségre és a környezetre. Ezekre a mérésekre leggyakrabban részecskeszámlálókat és szcintillációs számlálókat használnak. A különböző szervezetekre gyakorolt kémiai hatások toxicitásának értékelésére bioteszteket és immunpróbákat használnak.
Közzétett analitikai módszerek
Kormányzati szervek és magánkutató szervezetek szakértői értékeléssel ellátott vizsgálati módszereket tettek közzé. A jóváhagyott, közzétett módszereket kell használni a szabályozási követelményeknek való megfelelés bizonyítására irányuló vizsgálatok során.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a környezeti kémia?
V: A környezeti kémia a természetes helyeken előforduló kémiai és biokémiai jelenségek tudományos vizsgálata. Magában foglalja a levegőben, a talajban és a vízben található kémiai fajok forrásainak, reakcióinak, szállításának, hatásainak és sorsának megértését; valamint azt, hogy az emberi tevékenység hogyan hat ezekre.
K: Miben különbözik a környezeti kémia a zöld kémiától?
V: A környezetkémia a szennyezetlen környezet működésének megértésével kezdődik. Meghatározza a természetben jelenlévő vegyi anyagokat, és tanulmányozza koncentrációjukat és hatásaikat. A zöld kémia megpróbálja csökkenteni a potenciális szennyezést a forrásánál, mielőtt az a környezetbe kerülne.
K: A környezetkémikusok számára milyen kémiai fogalmak megértése fontos?
V: A kémia fontos általános fogalmai közé tartozik a kémiai reakciók és egyenletek, az oldatok, az egységek, a mintavétel és az analitikai technikák megértése.
K: Milyen típusú vegyületeket vizsgálnak a környezetkémikusok?
V: A környezetkémikusok biológiai aktivitású vegyületeket, például feromonokat tanulmányoznak.
K: Milyen területeket foglal magában a környezettudomány?
V: A környezettudomány magában foglalja a légköri, vízi és talajkémia, valamint az analitikai kémia felhasználását.
