De persistente organiske forurensningene (POP), som polyaromatiske hydrokarboner (PAH), har vist seg å være tett knyttet til historiske industrielle aktiviteter og befolkningsdynamikk. I mange tilfeller gir sedimentprøver innsikt i endringer i PAH-utslipp over tid. For eksempel har innsjøer i Sørøst-Kina vist en nedadgående trend i PAH-konsentrasjoner fra 2001 til 2015, en utvikling som skjedde senere enn trenden som ble observert i den vestlige verden. I Europa og Nord-Amerika begynte PAH-nivåene å stige på 1930-tallet, nådde sitt høydepunkt på 1950-tallet, og har siden hatt en nedgang (Vane et al., 2022). Disse tidsmessige variasjonene tilskrives hovedsakelig forskjeller i industrielle og økonomiske strukturer på tvers av regionene. Viktige faktorer som påvirker disse trendene er regionalt bruttonasjonalprodukt (BNP), befolkningstetthet, bruken av plantevernmidler og gjødsel, samt forbruket av kull og bensin (Xia et al., 2023).

Data fra sedimenter i intertidale soner i Kina bekrefter denne teorien. Her ble regionale variasjoner i PAH-konsentrasjonene (fra 2,3 til 2 890 μg/kg tørrvekt) forklart med urbanisering, økonomisk utvikling og befolkningsdynamikk (Lv et al., 2020). Videre viser kildeanalysesstudier at de primære kildene til PAH-er i elver og innsjøer er forbrenning av fossile brensler, biomasseforbrenning og industrielle prosesser (Vane et al., 2022). I havsedimenter er imidlertid PAH-kildene mer varierte, og omfatter blant annet oljeutslipp, lekkasjer og naturlige diagenetiske transformasjoner (Han et al., 2022; Lima et al., 2021; Ma et al., 2017; Xue et al., 2016).

En annen viktig faktor er nivåene av PAH-er i oppløst form i ferskvann og sjøvann. Generelt er PAH-nivåene i ferskvann høyere i Kina enn i Europa eller Nord-Amerika. For eksempel målte Songhua-bassenget en konsentrasjon på hele 92,9 μg/L (Yu et al., 2021), mens Taihu-bassenget hadde en konsentrasjon på 4,94 μg/L (Huang et al., 2020b). I motsetning til dette var PAH-nivåene i de store innsjøene i Nord-Amerika, som Lake Erie og Lake Ontario, betydelig lavere, henholdsvis 10,1 ± 7,80 ng/l og 6,09 ± 3,17 ng/l (McDonough et al., 2014). Europeiske elver har også lave PAH-nivåer i vannfasen, for eksempel har elven Seine i Frankrike nivåer som varierer fra 13,0 til 81,0 ng/l (Uher et al., 2016).

De tre- og fire-ring PAH-ene, som fenantren, fluorantheen og pyren, er dominerende i elve- og innsjøvann (McDonough et al., 2014; Sharma et al., 2018). De romslige variasjonene i PAH-nivåer i elver og innsjøer kan tilskrives flere faktorer, som energiforbruk, andel av tungindustri, befolkningstetthet og økonomisk utvikling. For eksempel har Yu et al. (2021) analysert syv store elvebassenger i Kina og funnet klare variasjoner i PAH-nivåene som følge av disse faktorene. På samme måte ble lave konsentrasjoner av PAH-er funnet i innsjøer og reservoarer i mer avsidesliggende områder av Kina, som Bosten og Tianchi-sjøene i Xinjiang, og Namco og Palgon-sjøene i Tibet, med nivåer fra 1,3 ± 0,9 ng/l til 16,4 ± 5,9 ng/l (Yao et al., 2017).

Når vi ser på marine sedimenter og sjøvann, er PAH-nivåene også påvirket av nærliggende befolkningstetthet. Dette kan tydelig observeres i flere havområder som Middelhavet, Nord-Atlanterhavet og Arktis. Det er blitt påvist at de mest dominerende PAH-ene i sjøvann er de med tre eller fire ringer, som fenantren og pyren (Vecchiato et al., 2018). Oljeforurensning er også en kritisk kilde til PAH-er i marine miljøer, spesielt i områder med høye nivåer av skipsfart eller oljeutslipp (Zhang et al., 2021c).

Atmosfæren er et annet viktig miljø for PAH-er. Her er nivåene av PAH i luften et resultat av et samspill mellom klimatiske forhold, meteorologiske hendelser, industriell aktivitet og befolkningsdynamikk. En studie av PAH-nivåene i PM2,5-partikler i Taiyuan, Kina, viste en konsentrasjon på 580 ng/m³, som er en av de høyeste målte verdiene (Liu et al., 2017b). I tillegg har det blitt påvist høye nivåer av PAH-gasser i urbane områder, ettersom disse regionene har høyere industriell aktivitet og befolkningstetthet.

Den globale spredningen av PAH-forurensning viser et tydelig mønster der industrialiserte og tett befolkede områder har høyere konsentrasjoner, mens mer avsidesliggende områder har lave nivåer. Dette mønsteret er i stor grad et resultat av menneskelig aktivitet, og spesielt forbrenning av fossile brensler, som er den primære kilden til PAH-er. Samtidig har marine og atmosfæriske forhold en viktig innvirkning på PAH-nivåene, noe som gjør disse forurensningene til et globalt problem som krever grensekryssende samarbeid for å redusere deres innvirkning på miljøet.

Hvordan industriell kjemikalieforurensning påvirker helse og miljø

Industrielle kjemikalier representerer et mangfoldig og omfattende spekter av stoffer som benyttes på tvers av forskjellige industrier, til en rekke formål. Fra klær og elektronikk til medisiner og rengjøringsprodukter, er disse kjemikaliene en integrert del av vårt daglige liv. Det er anslått at det finnes mer enn 350 000 syntetiske kjemikalier og blandinger globalt, hvorav de fleste er relativt nye oppfinnelser. Den årlige globale produksjonen av disse kjemikaliene er på rundt 2,3 milliarder tonn, og det forventes at dette tallet vil dobles innen 2030. Uansett er en stor utfordring knyttet til håndteringen og utslipp av disse kjemikaliene i miljøet, da de kan ha potensielt skadelige konsekvenser for både menneskers helse og økosystemer.

Eksponering for farlige kjemikalier øker risikoen for alvorlige helseproblemer, som kreft, nevro- utviklingsforstyrrelser, metaboliske sykdommer og immunsystemforstyrrelser. Globalt har det blitt identifisert et økende antall historisk forurensede områder som stammer fra industriell kjemikalieforurensning. For eksempel ble det i 2018 registrert 650 000 offisielt forurensede områder i EU-28, med et estimat på 2,8 millioner potensielt forurensede områder. I USA rapporterte Departementet for Forsvar i 2014 om 38 804 forurensede områder, og i Australia er tallet estimert til over 160 000. Med slike statistikker blir det klart at det er kritisk å regulere kjemikalier før de tas i bruk eller slippes ut i miljøet, da fremdriften i rensingen av forurensede områder er relativt lav.

Industrielle kjemikalier inkluderer mange ulike forbindelser, som industrielle blekk, plast, lim, malinger og løsemidler, som brukes i en rekke dagligdagse produkter. Forurensede områder som stammer fra industrielle kjemikalier finnes ofte i tidligere industrilokasjoner med utilstrekkelig lagring, håndtering og avhending av kjemikalier; bensinstasjoner, bilverksteder, elektrisitetsproduksjonsanlegg, samt ulike fabrikker og lagringsanlegg.

Det finnes flere politikkrammeverk som tar for seg industrielle kjemikalier, deres bruk og forurensning. Viktige trekk ved disse rammene inkluderer ansvarsfordelingen mellom industri og myndigheter for generering og evaluering av data om kjemiske farer og risikoer, offentlig tilgjengelighet av disse dataene, om beslutninger skal tas basert på fare- eller risikovurderinger, og hvordan kostnader tas i betraktning ved valg av risikohåndteringstiltak.

Kjemikalier som benyttes i industriell produksjon spenner over et bredt spekter og har en rekke anvendelser i ulike sektorer, som produksjon, landbruk, farmasi, bygg og transport. Disse stoffene spiller viktige roller i moderne industrielle prosesser, men gir også helse- og miljømessige utfordringer, både under produksjon, bruk og avhending. På grunn av rask industrialisering har miljøforurensning økt betydelig i den moderne verden. Industrielle aktiviteter genererer store mengder avløpsvann og utslipp, som, hvis de slippes ut uten riktig behandling, kan ha skadelige effekter på vann- og jordkvalitet.

Et konkret eksempel på forurensning er industriell blekkproduksjon. Trykkblekk benyttes i produktemballasje, bøker, aviser og ulike dokumenter. Men avløpsvannet som genereres fra trykkeprosesser, som fargejustering og rengjøring av utstyr, inneholder en kompleks blanding av fargestoffer, bindemidler, bærere og tilsetningsstoffer. Dette utslippet, kjent som trykkblekkavløp (PIW), har en høy fargeintensitet og kan være forurenset med organiske stoffer, inkludert ikke-bionedbrytbare forbindelser og sporstoffer som tungmetaller som kvikksølv og kadmium. Forurensning av vannkvalitet som følge av industrielt blekkslipp er en alvorlig bekymring, spesielt i utviklingsland som India og Kina, hvor utilstrekkelig behandling av industrielt avløpsvann utgjør en betydelig trussel mot folkehelsen og miljøet.

Selv om industrielle blekk og avløpsvann kan behandles, har konvensjonelle metoder som kjemisk koagulering og biodegradering sine begrensninger. Kjemisk koagulering genererer mye slam, mens effektiviteten av biologisk nedbrytning påvirkes av miljøforhold og egenskapene til avløpsvannet, noe som ofte fører til ufullstendig avfallshåndtering. Nyere teknologier, som hydrodynamiske kavitasjonssystemer etterfulgt av sedimentering, viser lovende resultater og oppnår over 90 % de-farging av blandede blekk- og trykkblekkavløp. Avanserte oksidasjonsteknologier, som Fenton-reaksjonen og elektrokjemiske metoder, har også vist seg å være effektive i behandlingen av ikke-bionedbrytbare organiske forbindelser, og reduserer betydelig den organiske belastningen i trykkblekkavløp.

Et annet viktig område er plast. Plast har blitt et globalt problem som følge av menneskeskapte avfall, og forårsaker alvorlige miljøproblemer. Plast gir mange fordeler, fra billig emballasje som forlenger matens holdbarhet til produksjon av viktige elektroniske enheter. Plast kan klassifiseres som termoplastiske eller termosettende materialer, hvor termoplastene mykner eller smelter ved oppvarming, mens termosettplastene danner stive, kryssbundne nettverk som beholder sin form etter herding. Plast er også delt opp etter størrelse, og blir referert til som nano-, mikro- eller makroplast, der størrelsen spiller en avgjørende rolle i økologiske interaksjoner og miljøpåvirkning. Utslipp av mikroplast fra industrielle renseanlegg og avløpssystemer er en av de viktigste kildene til plastforurensning i miljøet, og bidrar til globale miljøproblemer og forverring av klimaendringer.

Viktige tiltak for å redusere miljøpåvirkningen fra plast og andre industrielle kjemikalier omfatter strengere reguleringer, bedre avfallshåndtering og investering i ny teknologi for effektiv rengjøring og behandling av industrielt avløpsvann. Samtidig er det essensielt å bevisstgjøre både industrien og forbrukerne om de langsiktige konsekvensene av bruken og slippene av kjemikalier i naturen.

Hvordan lage enkle og smakfulle retter med lokale ingredienser
Hvordan skape og manipulere toner i kulltegning?
Hvordan bruke TOPSIS-metoden i optimalisering av GFRP elastiske gridshell-strukturer
Hvordan Teknologi og Innovasjoner Former Samfunnet
Hvordan Ma McKarkle Tok Kontroll over Sin Egen Skjebne