Miljøkemi
Miljøkemi er den videnskabelige undersøgelse af de kemiske og biokemiske fænomener, der forekommer i naturen. Miljøkemi kan defineres som studiet af kilder, reaktioner, transport, virkninger og skæbner af kemiske arter i luft-, jord- og vandmiljøet samt virkningen af menneskelig aktivitet på disse. Miljøkemi er en tværfaglig videnskab, der omfatter atmosfære-, vand- og jordbundskemi samt analytisk kemi. Den er beslægtet med miljøvidenskab og andre videnskabelige områder. Den adskiller sig fra grøn kemi, som forsøger at reducere potentiel forurening ved kilden.
Miljøkemi starter med at forstå, hvordan det uforurenede miljø fungerer. Den identificerer de kemikalier, der er naturligt til stede. Den undersøger koncentrationen og virkningerne af disse kemikalier. Derefter undersøger den nøje de virkninger, som mennesket har på miljøet gennem udledning af kemikalier.
Miljøkemikere trækker på en række begreber fra kemi og forskellige miljøvidenskaber for at hjælpe dem med at undersøge, hvad der sker med et kemikalie i miljøet. Vigtige generelle begreber fra kemien omfatter forståelse af kemiske reaktioner og ligninger, opløsninger, enheder, prøvetagning og analyseteknikker. Kemikere studerer forbindelser med biologisk aktivitet, f.eks. feromoner.
Forurening
Et forurenende stof er et stof, der findes i naturen i et højere niveau end det normale niveau eller som ellers ikke ville være til stede. Det kan skyldes menneskelig aktivitet. Udtrykket forurenende stof bruges ofte i flæng med forurenende stof, som er et stof, der skader det omgivende miljø. Mens et forurenende stof undertiden defineres som et stof, der findes i miljøet som følge af menneskelig aktivitet, men som ikke har skadelige virkninger, er det undertiden sådan, at giftige eller skadelige virkninger af forurening først viser sig på et senere tidspunkt.Det "medium" (f.eks. jord) eller den organisme (f.eks. fisk), der påvirkes af det forurenende stof eller forurenende stof, kaldes en receptor. En dræn er et kemisk medium eller en art, der tilbageholder og interagerer med det forurenende stof.
Miljøindikatorer
Kemiske målinger af vandkvaliteten omfatter opløst ilt (DO), kemisk iltforbrug (COD), biokemisk iltforbrug (BOD), total opløst fast stof (TDS), pH, næringsstoffer nitrat og fosfor, tungmetaller (herunder kobber, zink, cadmium, bly og kviksølv) og pesticider.
Applikationer
Miljøkemi anvendes af Miljøagenturet (i England og Wales), Miljøbeskyttelsesagenturet (i USA), Association of Public Analysts og andre miljøagenturer og forskningsorganer rundt om i verden til at opdage og identificere forurenende stoffers art og kilde. Disse kan omfatte:
- Industriens forurening af jorden med tungmetaller. Disse kan derefter transporteres til vandområder og optages af levende organismer.
- Næringsstoffer, der udvaskes fra landbrugsjord til vandløb, hvilket kan føre til algeopblomstring og eutrofiering.
- Byernes afstrømning af forurenende stoffer, der skylles af uigennemtrængelige overflader (veje, parkeringspladser og hustage) under regnvejr. Typiske forurenende stoffer omfatter benzin, motorolie og andre kulbrinteforbindelser, metaller, næringsstoffer og sediment (jord).
- Organometalliske forbindelser.
Metoder
Kvantitativ kemisk analyse er en vigtig del af miljøkemien, da den leverer de data, der danner rammen om de fleste miljøundersøgelser.Almindelige analyseteknikker, der anvendes til kvantitative bestemmelser i miljøkemi, omfatter klassisk vådkemi, såsom gravimetriske, titrimetriske og elektrokemiske metoder. Der anvendes mere avancerede metoder til bestemmelse af spormetaller og organiske forbindelser. Metaller måles almindeligvis ved hjælp af atomspektroskopi og massespektrometri: Atomabsorptionsspektrofotometri (AAS) og induktivt koblet plasma atomemission (ICP-AES) eller induktivt koblet plasma-massespektrometri (ICP-MS). Organiske forbindelser måles almindeligvis også ved hjælp af massespektrometriske metoder som f.eks. gaskromatografi-massespektrometri (GC-MS) og væskekromatografi-massespektrometri (LC/MS). Ikke-MSmetoder, der anvender GC'er og LC'er med universelle eller specifikke detektorer, er stadig en fast bestanddel af arsenalet af tilgængelige analyseværktøjer.
Andre parametre, der ofte måles i miljøkemi, er radiokemiske stoffer. Det er forurenende stoffer, som udsender radioaktive stoffer, f.eks. alfa- og betapartikler, der udgør en fare for menneskers sundhed og miljøet. Partikeloptællere og scintillationsoptællere anvendes oftest til disse målinger. Bioassays og immunoassays anvendes til toksicitetsvurderinger af kemiske stoffers indvirkning på forskellige organismer.
Offentliggjorte analysemetoder
Der er blevet offentliggjort fagfællebedømte testmetoder af offentlige myndigheder og private forskningsorganisationer. Godkendte offentliggjorte metoder skal anvendes ved testning for at påvise overensstemmelse med lovkrav.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er miljøkemi?
A: Miljøkemi er den videnskabelige undersøgelse af de kemiske og biokemiske fænomener, der forekommer på naturlige steder. Det drejer sig om at forstå kilderne, reaktionerne, transporten, virkningerne og skæbnen af kemiske arter i luft-, jord- og vandmiljøer, samt hvordan menneskelig aktivitet påvirker disse.
Spørgsmål: Hvordan adskiller miljøkemi sig fra grøn kemi?
A: Miljøkemi starter med at forstå, hvordan det uforurenede miljø fungerer. Den identificerer de kemikalier, der findes naturligt, og undersøger deres koncentration og virkninger. Grøn kemi forsøger at reducere potentiel forurening ved kilden, før den kommer ind i miljøet.
Spørgsmål: Hvilke begreber fra kemien er vigtige for miljøkemikere at forstå?
A: Vigtige generelle begreber fra kemien omfatter forståelse af kemiske reaktioner og ligninger, opløsninger, enheder, prøvetagning og analyseteknikker.
Spørgsmål: Hvilken type forbindelser studerer miljøkemikere?
A: Miljøkemikere studerer forbindelser med biologisk aktivitet som f.eks. feromoner.
Spørgsmål: Hvilke områder omfatter miljøvidenskab?
A: Miljøvidenskab omfatter atmosfære-, vand- og jordkemi samt analytisk kemi.
