Zanieczyszczenia powietrza Zan. naturalne:liczne prod. gazowe (np.:SO2, H2S,CO2,CO i inne) emitowane do pow. atmo. na skutek aktywności wulkanicznej, rozkładu szczątków org. żywych, pożarów lasów|pyły obecne w pow. pochodzące z wybuchów wulkanów lub unoszone z powierzchni ziemi przez wiatry,Zan. będące wynikiem działalności człowieka. Wyróżniamy 5 rodzajów zan. pow. tzw. zan.przemysłowych(stanowią do 90%): CO, tl.N, węglowodany, tl.S, pyły.
Tlenek węgla Bezbarwny, bezwonny, pozbawiony smaku, nieco lżejszy od pow., słabo rozp. w wodzie. Powstaje w wyniku procesów: niezupełnego spalania C lub zw, zawierających C: uproszczony przebieg spalania C w paliwach: 2C+O2->2CO, 2CO+O2->2CO2|1 reakcja jest 10 razy szybsza od 2, zatem tl. węgla jest produktem pośrednim całościowej r. spalania i może pojawić się jako produkt końcowy w razie nadmiaru tlenu niezbędnego do pełnego spalania| wysokotemp. CO2 przez subst. zawierające C:CO2+C->2CO proces przebiega w wys. temp. w wielkich piecach i innych urządzeniach technologicznych. Przemysł hutniczy jest jednym ze źródeł zan. atmo.tl.C|wysokotemp. dysocjacja CO2:w pewnych warunkach nawet w obecności tlenu w ilościach wystarczających do pełnego spalania prod.r.może być tl.C. Ma to związek z wysokotemp. Dysocjacją CO2. CO2->CO+1/2O2 w wys.temp.CO2 i CO pozostają w stanie równowagi. Podwyższenie temp. powoduje przesunięcie równowagi w prawo. Jeżeli mieszanina reakcyjna zostanie gwałtownie schłodzona stan równowagi zostanie „zamrożony”, ponieważ ustalanie się nowej równowagi wymaga długiego czasu. Źródła naturalne(udział w zan. nieznanych):aktywnośc wulkaniczna, wydzielanie się gazu ziemnego, wyładowania elektryczne, powstanie gazu błotnego(metanu).Przemiany CO: utlenianie CO do CO2 w pow. Przebiega b.wolno: 2CO+O2->2CO2 może przebiegać wydajniej w wyższych warstwach atmo. dzięki większemu udziałowi ultrafioletowych w widmie słonecznym|utlenienie CO do CO2 może przebiegać szybciej nad wielkimi zbiornikami wody, dzięki dobrej rozp. prod. r. w wodzie|niektóre glebowe mikroorg. Mają zdolnośc b. szybkiego przyswajania CO z pow. atmo. jest to proces odp. za usuwanie CO. Tl. C stanowi śmiertelne zagrożenie dla zdrowia człowieka, jest wiązany przez hemoglobinę, powstaje trwały związek karboksyhemoglobina (COHb).Nie odd. wyraźnie szkodliwie na rośliny i współżyjące z nimi mikroorg..
Tlenki azotu NOx- mieszanina NO i NO2|NO – gaz bezbarwny, bezwonny|NO2-gaz o barwie brunatnej, ostrym i duszącym zapachu |NO jest emitowany do pow. atmo. W większych ilościach niż NO2 Powstaje w reakcji azotu z tlenem pow.atmo.: N2 + O2 <->2NO(reakcja Zach. W wys.temp.powyżej 148K, stanowi uboczną r.procesu spalania)|2NO+O2<->2NO2(reakcja zach. Przy nadmiarze pow.,sprzyja jej niska temp..W rzeczywistości tylko 10% NO zostaje utlenione NO2, jes to spowodowane szybkim i znacznym spadkiem stężenia substratów na skutek rozcieńczenia mieszaniny reakcyjnej (gazów odlotowych). Źródła tl.azotu: naturalne-procesy biol.(zwłaszcza procesy przemiany materii niektórych bakterii).Tl.azotu ze źródeł naturalnych są rozpuszczane równomiernie na kuli ziemskiej.|główne procesy związane przede wszystkim z ruchem samochodowym, produkcja energii, usuwaniem odpadów(zwłaszcza spalanie węgla, olejów, gazu ziemnego i benzyny)|przemysłowe (np.: fabryki kw.azotowego emitują niewielkie ilości tl.azotu-zagrożenie lokalne) Średni czas przebywania tl.azotu w pow. atmo. Wynosi 3-4 dni. Istnieje naturalny proces usuwania tl.azotu z pow.: O3+NO2->NO3+O2|NO3+NO2->N2O5| N2O5+H2O->2HNO3 jest to proponowany mechanizm tworzenia się HNO3 w zan.atmosferze. Kwas azotowy usuwany jest z atmosfery pod postacią soli(po reakcji z metalami zawartymi w pyłach) przez opady atmo. lub wraz z pyłami. Naturalne przemiany NO2w cyklu fotolitycznym: I etap: No2 absorbuje promienie UV ze światła słon. I ulega fotodysocjacji, powstający tlen jest b. reaktywny. NO2-hv-> NO+O|II etap: O+O2+M->O3+M|III etap: O3+NO->NO2+O2 | wprowadzenie węglowodorów do układu zaburza równowagę cyklu fotolitycznego w taki sposób, że r.utl.NO do NO2 przebiega szybciej niż r. fotodysocjacji NO2, co powoduje wzrost stęż. ozonu (wtórne zan.): 2NO+O2<->2NO2 dobowe zmiany stęż. NOx zależą od natężenia promieniowania słon. I ruchu ulicznego. Obecność nadmiernych ilość NOx w pow. prowadzi do uszkodzenia i niszczenia roślinności (np.: brązowienie i opadanie liści, zmniejszenie plonów) Stanowią potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzi. Toksyczność NO2 jest 4 razy większa niż NO. W steż. spotykanych w pow. nie przejawia właściwości drażniących. Bardziej toksyczny NO2 oddziałowuje szkodliwie na płuca uszkadzając je. Wywierają negatywny wpływ na tekstylia, niektóre metale i stopy (odbarwienie, zmniejszenie wytrzymałości, korozja).
Węglowodory i utleniacze chemiczne Węglowodory zalicza się do zan. pierwotnych (wprowadzonych bezpośrednio do pow. atmos.) Są to te węglowodory, które w normalnych warunkach temp. i ciśnienia są gazami lub lotnymi cieczami. Większośc tych zw. Nie zawiera więcej niż 12 at.C. Wyróżniamy węglowodory:alifatyczne,aromatyczne,alicykliczne. Źródło:naturlane:procesy biol., aktywnośc geotermiczna, procesy Zach. W pokładach węgla, gazu ziemnego, ropy naftowej, pożary| antropogeniczne :gł.transport, przemysł, odparowywanie rozpuszczalników.
Utlenianie fotochemiczne- Zan. wtórne powstają w wyniku reakcji między Zan. pierwotnymi, większośc utleniaczy fotochem. powstaje w wynikiu reakcji, w których pośrednio lub bezpośrednio biorą udział węglowodory. Są zdolne do utleniania materiałów nieutleniających przez tlen atmosferyczny. Same węglowodory nie ulegaja reakcjom fotochem., są jednak b.reaktywne w stosunku do innych subst. będących produktami reakcji fotochem.. Istotną rolę odgrywają rodniki organiczne powstające w wyniku reakcji węglowodorów z O3 i O(tlen atomowy). Rodniki reagują z NO utleniając go do NO2. Reakcje te są konkurencyjne dla procesów usuwania ozonu w cyklu fotolitycznym NO2:O3+NO->NO2+O2( to III cykl fotolitycznego NO2). Końcowym produktem, fotochem. reakcji są azoty org. nadtlenków. Azotan nadtlenku acetylu(PAN) jest składnikiem smogu. Dwa najbardziej szkodliwe Zan. wtórne powstają w wyniku zaburzenia cyklu fotolitycznego NO2 przez węglowodory to: ozon i PAN. Utleniacze fotochemiczne mają szkodliwy wpływ na rośliny (ozon-plamy, odbarwienei liści, PAN-uszkodzenie tkanek liściowych). Etylen najbardziej szkodliwy z węglowodorów ogranicza wzrost i powoduje obumieranie liści oraz kwiatów. Węglowodory alifatyczne i alicykliczne są szkodliwe dla ludzi w stęż. 100-1000 razy większym niż stęż. Atmos. Weglowodory aromatyczne szkodza w stęż. Powyżej 25 ppm. Utleniacze fotochem. podrażniają błony śluzowe, uszkadzają płuca. Działają niszcząco na syntetyczne tekstylia.
Tlenki siarki SOx=SO2+SO3, SO2charakt.duszący zapach, SO3-b.reaktywny Uproszczony mechanizm powstawania SOx:S+O2<->SO2| 2SO2+O2<->2SO3 Tworzą się w wyniku spalania paliw zawierających siarkę. Nawet w nadmiarze tlenu głównym produktem jest SO2. Ilość SO3 zależy od warunków reakcji (zwłaszcza od tempa) i wynosi 1-10% SOx. SO3-silnie higroskopijny, reaguje natychmiast z parą wodną w powietrzu: SO3+H2O<->H2SO4 Kwas siarkowy w pow. tworzy się w wyniku częściowej konwersji SO2 do SO3 w reakcjach fotochem. i fotolitycznych. Przebieg p...
Paft