Keskkonnaprobleemide põhjused, probleemid Eestis (0)

11.02. 2018
Keskkonnaprobleemid Eestis
Keskkonnaprobleemide põhjused
• põlevkivi kaevandamine ning põletamine;
• inimpopulatsiooni suurenemine;
• liigne metsade raie;
• inimkonna soovide suurenemine;
• õhusaastumine saasteallikatest (transport);
• tehnoloogiline areng;
•  veereostus ;
• looduslikud protsessid.
1
2
Keskkonnaprobleemid Eestis
Energeetika
• Eesti
energeetika
põhineb
täielikult
• läänemere  reostumine ;
fossiilkütustele.
• jäätmete teke ning ebaseaduslik  ladustamine ;
• 99%
elektrist
toodetakse
põlevkivist.
Elektritootmine on koondunud Kirde-Eesti piirkonda.
• jõgede ja järvede eutrofeerumine ( rikastumine  
taimede  toitainetega , peamiselt fosfori- ja 
• Soojatootmise keskkonnaohtlikkus väljendub
lämmastikuühenditega)
järgmises:
– Õhu saastumine SO
•
2, NOx, tuha ja muude tahkete
jne...
osakestega;
–  joogivee  reostust.
3
4
Töötlev tööstus
Maavarade 
• saastab õhku ja vett;
kaevandamine
• tekitab palju jäätmeid, saastab
• nendega pinnast ja rikub maastikke;
• ohustab elustiku mitmekesisust;
• kasutab/rikub palju loodusvarasid.
• ohustab kaasnevaid loodusvarasid;
2016  a. toodang ületas varasema aasta
mahtu
rohkem
kui
kahes
kolmandikus
• muudab  maastikku  ja ökosüsteeme;
tööstusharudes.
Positiivselt
mõjutasid
toodangu
mahu
kasvu
suurema
• rikub veerežiimi;
osatähtsusega tööstusharud: puittoodete
tootmine suurenes 6%, elektriseadmete
• halvendab
põhja-
ja
pinnavee
tootmine
14%,
mööblitootmine
4%,
tekstiilitootmine
13%.
Negatiivselt
kvaliteeti.
mõjutasid
toodangu
mahu
kasvu
elektroonikaseadmete, metalltoodete
ja
keemiatoodete
tootmine,
kus
toodang
vähenes.
Kunda haavapuitmassitehas Estonian Cell
5
6
1
11.02. 2018
Põllumajandus
Transport
• Saastab ja ohustab pinna- ja põhjavett;
• saastab õhku ja emiteerib globaalset kliimamuutust
põhjustavaid aineid;
• saastab teeäärset pinnast ja vett raskemetallide,
naftasaaduste ning teede jäätumis- ja libedustõrjeks
kasutatavate kemikaalidega;
• tekitab tolmu, müra;
• õnnetuste korral ohustab keskkonda naftasaaduste ning
teiste mürgiste ainetega;
•
Nitraadireostuse piiramiseks on moodustatud  Pandivere  ja Adavere-Põltsamaa 
reostab
merd
ja
pinnavett
naftasaaduste
ja
nitraaditundlik ala . 
olmejäätmetega.
Nitraadireostus on pikaajaline ja raskesti juhitav probleem. 
7
8
Kommunaalmajandus
Keskkonnaprobleemid 
Kirde-Eestis
• prügilad ei vasta nõuetele;
•
Põlevkivi, põlevkivi ja veelkord  
puudub ohtlike jäätmete kogumissüsteem;
põlevkivi!
• heitvete puhastid on ebaefektiivsed.
9
10
Õhusaaste
•
Jäävuse seadused:
Peamised põlevkivi töötlemisel õhku paisatavad 
saasteained on:
– SO
• energia ei saa tekkida ega kaduda;
2,
– NOx,
– H
• energia võib vaid muunduda ühest liigist teise või 
2S,
–  fenoolid , 
kanduda ühelt kehalt teisele.
– aldehüüdid, 
– aromaatsed süsivesinikud,
• mitte  millestki  ei saa midagi tekkida!
– tolm
– ...
11
12
2
11.02.2018
Me sööme keemiat!
“Täna on põhiprobleemiks see, et kuidas toita 
ära 7 miljardit inimest?
Ilma väetisteta - unustage ära, aeg on 
ümber.”
Dr. Norman Borlaug
Nobeli Rahupreemia Laureaat
13
14
Keskkonnakeemia :
2 loeng
Sissejuhatus
Vee keemia:  lahused ; ainete 
Hüdrosfäär on katkendlik kiht Maa atmosfääri ja
litosfääri vahel.
lahustumine  vees; vee pH; vee 
aluselisus ; saasteained..
Kogumass on 1,4·1021 kg (~3/4 maismaast on mered ja
ookeanid ) 
Kogu hüdrosfääri veevarust on ainult 0,8% kasutatav puhta
veena.
Sügavaim koht hüdrosfääris on ~11 kilomeetrit - Mariani
süvik Vaikses ookeanis)
Vee uurimisega on seotud keskkonakeemia, hüdroloogia, okeanoloogia
jne
15
16
Looduslik vesi
VESI - OMADUSED
• Looduslik vesi on  suspensioon  vesilahustes st. tahkete 
osakestega  vesilahus .
FÜÜSIKALISED
• läbipaistev
• Peamised koostisosad: H
- tihedus
•
2O, Ca2+, Mg2+, Fe3+, Na+, K+,  HCO3  , 
värvusetu vedelik
Cl-, SO 2-
- sulamis- ja  keemistemperatuur
4 , H+, OH-, lisaks  tahked  peendisperssed ained 
( muda , savi, Fe(OH)
-  kokkusurutavus
• parim lahusti
3 jt.) ja  mikroorganismid .
• Põhjavesi: Mg2+, Na+, K+, H2O, Cl-, SO 2-
-  elektrijuhtivus
4 , HCO3-, H+, OH-, 
Fe2+.
…
• Põhjavee kokkupuutel õhuga 
KEEMILISED
2Fe2+ + ½ O2 + H2O → 2Fe3+ + 2OH-
-  Lahustuvus
• Vee kuumutamisel üle 65 °C HCO -
- pH
3 laguneb:  
HCO -
2-
- Reaktsioonid teiste ühenditega
3 → H+ + CO3
-  BIOKEEMILISED
17
3
11.02.2018
VESI, DIVESINIKMONOOKSIID – H O
2
VESI – OMADUSED JA  LEVIMUS
• polaarne  molekul
VESI – OLULINE  KOMPONENT  MAAL
• moodustab
- 70% maa pinnast
- molekulaarsetest ainetest universumis levimuselt 3. kohal (H ja CO järel)
vesiniksidemeid
2
- tahke vesi (jää), vedel vesi (vesi), gaasiline vesi (aur)
- Elusorganismid – koosnevad max kuni 99% veest. Inimeses 60-70%.
- Elusorganismides toimuvad protsessid kulgevad  vesikeskkonnas  –
ainevahetus
- Vesi - parimaid lahusteid looduses
- Sulamistemp 0 0C.  Keemistemp  100 0C (norm tingimustel 98,9 0C) – Rõhk 
101 325 Pa (760 mm/Hg).
- Rõhul 611,73 Pa (0,006 atm) on sulamis- ja keemistemp võrdsed - 0,01 0C –
vee kolmikpunkt. 
- Kõrge  soojusmahtuvus
- Vee tihedus tavatingimustel 1 g/cm3. Max tihedus +4 0C.
- Toatemp suur pindpinevus
-  Kapillaarsus  – peenikestes torudes liigub vesi üles vastu gravitatsiooni.
Vesinik  side
Vesi inimkehas (60-70%)
http://www.nsf.gov/news/special_reports/water/popup/flash_molecules.ht m
• Vesinikside on kuni 10 korda nõrgem kui  kovalentne  
side. 
•  Vesiniksidemed  tekivad peamiselt ainetes, milles 
vesiniku  aatom  on kovalentse sidemega seotud 
tugevalt elektronegatiivsete elementide fluori, 
hapniku või lämmastiku aatomiga.
21
VESI – kasutamine
-  Joogivesi
-  Soojuskandja  (nt tuumaelektrijaamad)
VESI – VIDEOD
- Põllumajandus
- Tule kustutamine
https://www.youtube.com/watch?v=SFO6dqbq5yo
- Erinevad tööstusharud
- Puhastus ja hügieen
https://www.youtube.com/watch?v=al-do-HGuIk
- Keemiatööstus
https://www.youtube.com/watch?v=baGrtqyWSRM
Joogi-, majapidamis- ja tööstuslikuks otstarbeks kasutatakse kas pinnavett 
(jõed, järved) või põhjavett (kaevud, allikad). 
Eelistatud on põhjavesi, sest seal ei olene soolade, kolloidide jt  lisandite
sisaldus aastaegadest ja on oluliselt väiksem kui pinnavetes.
4
11.02.2018
Mõisteid seoses veega
• Hüdrofiilne - vett "armastav“, polaarsed ühendid (tugev
vastastoime veega)
• Hüdrofoobne - vett "eemale tõukav“ (nõrk vastastoime veega) 
mittepolaarsed ühendid ( benseen , alifaatsed süsivesinikud nagu
Milleks vajab inimene vett?
metaan ,  propaan  jne)
--------------------------------------------------------
 Steariinhappe CH3(CH2)16COOH 
 pikk süsinike ahel CH3(CH2)16– ehk  C17H35 – on hüdrofoobne osa
molekulist, ei lahustu vees
 karboksüülrühm –COOH on hüdrofiilne osa molekulist, lahustub
vees
25
26
Hüdrofoobsuse hindamine
Puhas aine ja segu
• aine  jaotumine  kahefaasilises süsteemis
 Puhas aine
oktanool -vesi
• K väärtus sõltub solvendist
 Segu
  homogeenne
  heterogeenne  
27
28
Lahuste kontsentratsioon
Protsentkontsentratsioon (C%)
• Protsentkontsentratsioon näitab lahustunud aine massi
• Lahustunud aine hulka kindlas lahuse või lahusti koguses 
sajas massiosas lahuses
(sageli mahus) nimetatakse lahuse kontsentratsiooniks.
• Küllastunud lahuse kontsentratsioon on lahustuvus.
• Aine massi ja mahu seob aine tihedus:
• Kontsentratsiooni väljendamisviise on mitmeid, nt. 
molaarne kontsentratsioon, molaalne kontsentratsioon, 
moolimurd , massimurd, massi- või mahuprotsent jne.
• Ja lahustunud aine massi leidmiseks saab neist tuletada:
29
30
5
11.02.2018
Molaarne kontsentratsioon (CM)
Molaalne kontsentratsioon (Cm)
• Molaarne kontsentratsioon näitab lahustunud aine
moolide arvu ühes kuupdetsimeetris (ühes liitris) 
lahuses
• Molaalne kontsentratsioon näitab lahustunud aine moolide 
arvu 1 kilogrammis  lahustis .
• Avaldame  nendest  valemitest lahustunud aine massi:
31
32
Moolimurd (C
ppm (parts per million)
X)
• Moolimurd näitab lahustunud aine moolide arvu suhet 
• ppm näitab lahustunud aine massiosade arvu miljonis (106)
lahusti ja kõikide lahustunud ainete moolide arvu 
massiosas lahuses.
summasse. Kui lahus koosneb  lahustist  ja vaid ühest 
• Kasutatakse väga väikeste sisalduste  esitamiseks  nt. 
lahustunud ainest, siis
keskkonnakeemias.
• Kuna ppm- ides  väljendatavate lahuste kontsentratsioonid on 
väga madalad, siis võib kehtivaks lugeda ka seosed
• Mitut lahustunud ainet sisaldava lahuse korral tuleb 
murru nimetajas liita nende kõikide moolide arvud:
Veelgi madalamate kontsentratsioonide korral kasutatakse ka 
ppb (parts per  billion ) (biljon e. miljard -109)
33
34
Tahkete ainete lahustumine vees
Lahustuvuse  "kuldreegel" - sarnane lahustub
sarnases. 
• Tasakaaluline protsess
Polaarne aine lahustub polaarses lahustis
•
( alkohol  vees).
lahustumise kiirus = sadenemise kiirus
 Mittepolaarne  aine lahustub mittepolaarses
lahustis (propaan  C3H8  benseenis C6H6). 
35
36
6
11.02.2018
Tasakaal e. bilanss
• Elu on nagu jalgratas — selleks, et 
tasakaalu hoida, tuleb edasi  liikuda .
Milline peaks olema joogivesi?
Albert  Einstein,  1879 -1955
37
38
Vee koostis
Elementide kontsentratsioon (µg/L)
Element Värska 
Saaremaa 
Originaal
vesi
Saku
Al
1,27
0,83 -
B
1180
85,9
119
Ca
117
41,2
10,9
Cr
16,5
0,05
0,09
Cu
0,5
0,65
0,56
Fe
86,1
1,89
0,11
I
31,5
10,8
9,54
K
19,6
3,3
2,1
Li
84,4
3,95
3,48
Mg
41,7
17,3
2,88
Mo
0,88
1,07
1,42
Na
677
62,4
17
Ni
21,6
0,11
0,16
Zn
2,13
1,19
2,22
39
40
Vee peamised kvaliteedi näitajad
Happelisus e. pH 
...suurus mis iseloomustab vesinikioonide konsentratsiooni lahuses). 
• hägusus
Mida madalam on pH, seda rohkem H+ ioone on. 
• lõhn
• maitse
• värvus
• Elektrijuhtivus (siimens (S))
• Läbipaistvus (heljumite sisaldus vees)
  puhtas  vees on võrdne arv H+ ja OH- ioone [H+] = [OH-] =1• 10 -7
• Kuivjääk (üldine lahustunud ainete sisaldus vees. Määratakse 
 ioonkorrutis [H+] • [OH-] = 1•10-14
filtreeritud vee kuivaksaurutamisega ja kuivatamisega 105 °C juures 
(mg/L).
• Oksüdeeritavus (orgaaniliste ainete sisaldus vees (mgO/L või mg 
KMnO4/L)
 Sõltuvalt keskonna iseloomust on pH väärtused erinevad:
• pH (tavaliselt piirides 5,5-7,5)
  neutraalne  keskkond [H+] = [OH-] pH = 7
 happeline keskkond [H+] > [OH-] pH 7)
soolane
aluseline so [OH–] > [H+] (pH = 7,5 - 8,5)
 merevesi  on aluseline
  Looduslikus  vees vee leelisust põhjustavad: OH-, HCO -
2-
3 , CO3
Loodusliku vee  leelisus  on tingitud peamiselt hüdrokarbonaatidest. 
Baltimere  soolsus  on ~0,5 % ehk 5 ‰ ( promilli ) (1kg H
OH- + H+
2O - 5 g  sooli )
→H20
HCO -
3 + H+→H2CO3
Ookeanivee soolsus on kuni 3,5 % (35 ‰)  (1kg H
CO
2O - 35 g sooli)
2-
3
+ H+→HCO3L=[OH-] + [HCO -
2-

3 ] + 2[CO3 ]
Kõige  soolasem  looduslik vesi maakeral on Vahemeres Kreeta ranniku 
lähedal.  3,6 km sügavusel meresüvikus on vesi 3 korda soolasem kui 
tavaline ookeanivesi, ~10 % (põhiliselt  MgCl2 ). 
47
48
8
11.02.2018
Vee  karedus
…karedusega väljendatakse kaltsiumi, magneesiumi ja 
vesinikkarbonaatioonide sisaldust vees.
• Mitme molaarne lämmastikhappe lahus
saadakse 10,0 cm3 40,0%  HNO3  lahuse
(1,310
g/cm3)
lahjendamisel
655 kuupsentimeetrini?
(V: 0,127M)
•  Karbonaatne
•  Mittekarbonaatne
• Üldkaredus
49
50
• Mitu kuupsentimeetrit 40,0%  NaOH  lahust 
• Leida H2SO4  protsendiline  sisaldus 2,50M 
(1,430 g/cm3) tuleb võtta 2,86 dm3
lahuses (1,154 g/cm3). 
0, 400M  NaOH lahuse valmistamiseks? 
(V: 21,2%)
(V: 80 cm3)
51
52
• Leida füsioloogilise lahuse molaarsus, kui
• 0,10 dm3 lehmapiima sisaldab keskmiselt
see sisaldab 0,95% naatriumkloriidi ja
4,5 g laktoosi. Leida laktoosi C12H22O11
lahuse tihedus on 1,007 g/cm3.
molaarne kontsentratsioon.
(V: 0,16M)
(V: 0,13M)
53
54
9
11.02.2018
• Mitmes kuupsentimeetris vees tuleb
• Mitu kuupsentimetrit 35% ortofosforhappe
lahustada
100
cm3
väävelhapet
lahust (1,216 g/cm3) on tarvis võtta 608
(1,840 g/ml), et saada 2,50M väävelhappe
cm3 0, 700M  H3PO4 lahuse valmistamiseks?
lahus (1154 g/dm3)?
(V: 98,0 cm3)
(V: 684 cm3)
55
56
10