Miljökemi
Miljökemi är den vetenskapliga studien av de kemiska och biokemiska fenomen som förekommer på naturliga platser. Miljökemi kan definieras som studiet av kemiska arters källor, reaktioner, transport, effekter och öde i luft-, mark- och vattenmiljöer samt av människans inverkan på dessa. Miljökemi är en tvärvetenskaplig vetenskap som omfattar atmosfärs-, vatten- och markkemi samt analytisk kemi. Den är relaterad till miljövetenskap och andra vetenskapsområden. Den skiljer sig från grön kemi, som försöker minska potentiella föroreningar vid källan.
Miljökemi börjar med att förstå hur den oförorenade miljön fungerar. Man identifierar de kemikalier som finns naturligt. Den studerar koncentrationen och effekterna av dessa kemikalier. Sedan studerar man noggrant de effekter som människan har på miljön genom att släppa ut kemikalier.
Miljökemister använder sig av en rad begrepp från kemi och olika miljövetenskaper för att studera vad som händer med en kemikalie i miljön. Viktiga allmänna begrepp från kemin är bland annat förståelse för kemiska reaktioner och ekvationer, lösningar, enheter, provtagning och analysmetoder. Kemister studerar föreningar med biologisk aktivitet, t.ex. feromoner.
Kontaminering
En förorening är ett ämne som finns i naturen i en högre nivå än de normala nivåerna eller som annars inte skulle finnas där. Detta kan bero på mänsklig verksamhet. Termen förorening används ofta omväxlande med förorening, som är ett ämne som skadar den omgivande miljön. Även om en förorening ibland definieras som ett ämne som finns i miljön som ett resultat av mänsklig verksamhet, men som inte har några skadliga effekter, är det ibland så att giftiga eller skadliga effekter av föroreningar blir uppenbara först senare.Det "medium" (t.ex. jord) eller den organism (t.ex. fisk) som påverkas av föroreningen eller kontaminanten kallas receptor. En sänka är ett kemiskt medium eller en art som behåller och interagerar med föroreningen.
Miljöindikatorer
Kemiska mått på vattenkvaliteten omfattar löst syre (DO), kemisk syreförbrukning (COD), biokemisk syreförbrukning (BOD), totalt antal lösta ämnen (TDS), pH, näringsämnena nitrat och fosfor, tungmetaller (bland annat koppar, zink, kadmium, bly och kvicksilver) och bekämpningsmedel.
Applikationer
Miljökemi används av miljöbyrån (i England och Wales), Environmental Protection Agency (i USA), Association of Public Analysts och andra miljöorgan och forskningsorgan runt om i världen för att upptäcka och identifiera föroreningars art och källa. Dessa kan omfatta följande:
- Industrins förorening av mark med tungmetaller. Dessa kan sedan transporteras till vattendrag och tas upp av levande organismer.
- Näringsämnen som läcker ut från jordbruksmark till vattendrag, vilket kan leda till algblomning och övergödning.
- Avrinning i städerna av föroreningar som sköljs bort från ogenomträngliga ytor (vägar, parkeringsplatser och hustak) under regnstormar. Typiska föroreningar är bensin, motorolja och andra kolväteföreningar, metaller, näringsämnen och sediment (jord).
- Organometalliska föreningar.
Metoder
Kvantitativ kemisk analys är en viktig del av miljökemin, eftersom den ger de uppgifter som ligger till grund för de flesta miljöundersökningar.Vanliga analytiska tekniker som används för kvantitativa bestämningar inom miljökemi omfattar klassisk våtkemi, t.ex. gravimetriska, titrimetriska och elektrokemiska metoder. Mer sofistikerade metoder används vid bestämning av spårmetaller och organiska föreningar. Metaller mäts vanligen med atomspektroskopi och masspektrometri: Atomabsorptionsspektrofotometri (AAS) och induktivt kopplad plasmaatomemission (ICP-AES) eller induktivt kopplad plasma-masspektrometri (ICP-MS). Organiska föreningar mäts vanligen också med masspektrometriska metoder, t.ex. gaskromatografi-masspektrometri (GC-MS) och vätskekromatografi-masspektrometri (LC/MS). Icke-MSmetoder med GC och LC med universella eller specifika detektorer är fortfarande vanliga i arsenalen av tillgängliga analysverktyg.
Andra parametrar som ofta mäts i miljökemi är radiokemikalier. Det är föroreningar som avger radioaktiva ämnen, t.ex. alfa- och betapartiklar, och som utgör en fara för människors hälsa och miljön. Partikelräknare och scintillationsräknare används oftast för dessa mätningar. Bioassays och immunoassays används för toxicitetsbedömningar av kemiska effekter på olika organismer.
Publicerade analysmetoder
Peer-reviewed testmetoder har publicerats av statliga myndigheter och privata forskningsorganisationer. Godkända publicerade metoder måste användas vid testning för att visa att kraven i lagstiftningen uppfylls.
Frågor och svar
F: Vad är miljökemi?
S: Miljökemi är den vetenskapliga studien av de kemiska och biokemiska fenomen som förekommer på naturliga platser. Det handlar om att förstå kemiska arters källor, reaktioner, transport, effekter och öden i luft-, mark- och vattenmiljöer samt hur mänsklig verksamhet påverkar dessa.
F: Hur skiljer sig miljökemi från grön kemi?
S: Miljökemi börjar med att förstå hur den oförorenade miljön fungerar. Man identifierar de kemikalier som finns naturligt och studerar deras koncentrationer och effekter. Med grön kemi försöker man minska potentiella föroreningar vid källan innan de kommer in i miljön.
F: Vilka begrepp från kemin är viktiga för miljökemister att förstå?
S: Viktiga allmänna begrepp inom kemin är att förstå kemiska reaktioner och ekvationer, lösningar, enheter, provtagning och analysmetoder.
F: Vilken typ av föreningar studerar miljökemister?
S: Miljökemister studerar föreningar med biologisk aktivitet, t.ex. feromoner.
F: Vilka områden omfattar miljövetenskap?
S: Miljövetenskap omfattar atmosfärs-, vatten- och markkemi samt analytisk kemi.
