Zanieczyszczenia powietrza.pdf

Zanieczyszczenia powietrza

POWIETRZE jest mieszaniną gazów, z których składa się atmosfera ziemska.

Głównymi jego składnikami są; azot stanowiący ok. 78% i tlen ok. 21%.Pozostałą część

stanowią inne gazy; argon, dwutlenek węgla oraz w niewielkich ilościach; neon, hel,

krypton, ksenon i wodór. Ponadto powietrze zawiera różną, zależną od warunków

otoczenia ilość pary wodnej.

Procentowa zawartość głównych składników powietrza nie ulega zmianie od poziomu

morza do wysokości 80 km nad powierzchnią Ziemi; wyjątek stanowią: para wodna i

aerozole atmosferyczne, występujące głównie w warstwach powietrza znajdujących się

bliżej powierzchni Ziemi. Połowa zawartej w atmosferze pary wodnej występuje poniżej

wys. 1,5 km oraz ozon, który koncentruje się na wys. 20–30 km. Powyżej wys. 80 km

powietrze staje się bardziej rozrzedzone, a jego skład ulega zmianie w wyniku procesów

zachodzących pod wpływem krótkofalowego promieniowania słonecznego i

promieniowania kosmicznego (dysocjacji cząsteczek, jonizacji cząsteczek i atomów oraz

reakcji fotochemicznych).

Powietrze wywiera ciśnienie na powierzchnię Ziemi i przedmioty w nim się znajdujące

(ciśnienie atmosferyczne). Stanowi ośrodek, w którym przebiegają najważniejsze

procesy życiowe organizmów: procesy utleniania i spalania.

Jest surowcem dla przemysłu azotowego, a także stosowane jako środek przenoszący

ciepło lub masę w procesach ogrzewania, chłodzenia, suszenia, nawilżania; sprężone

powietrze jest używane do poruszania maszyn pneumatycznych.

Powietrze skroplone jest błękitną, ruchliwą cieczą (po raz pierwszy powietrze skroplili

1883 Z. Wróblewski i K. Olszewski). W tej postaci jest stosowane głównie do

otrzymywania tlenu, azotu i gazów szlachetnych oraz do wytwarzania niskich temperatur.

Przestrzenny skład powietrza jest bardzo zróżnicowany, gdyż stale emitowane są do

niego zanieczyszczenia z różnych emitorów.

Emitorami są wszystkie źródła, które emitują, wyrzucają w powietrze substancje

zanieczyszczające powodując zanieczyszczenie powietrza.

ZANIECZYSZCZENIA POWIETRZA stanowią gazy, ciecze i ciała stałe obecne w

powietrzu, ale nie będące jego naturalnymi składnikami, lub też substancje występujące

w ilościach wyraźnie zwiększonych w porównaniu z naturalnym składem powietrza.

Do zanieczyszczeń powietrza należą:

1) gazy i pary związków chemicznych, np. tlenki węgla (CO i CO2), siarki (SO2 i SO3) i

azotu , amoniak (NH3), fluor, węglowodory (łańcuchowe i aromatyczne), a także

ich chlorowe pochodne, fenole;

2) cząstki stałe nieorganiczne i organiczne (pyły), np. popiół lotny, sadza, pyły z produkcji

cementu, pyły metalurgiczne, związki ołowiu, miedzi, chromu, kadmu i innych metali

ciężkich;

3) mikroorganizmy - wirusy, bakterie i grzyby, których rodzaj lub ilość odbiega od składu

naturalnej mikroflory powietrza;

4) kropelki cieczy, np. kwasów, zasad, rozpuszczalników.

Wartość emisji zanieczyszczeń to ilość zanieczyszczeń wydalana do atmosfery w

jednostce czasu, wyrażana w g/s, kg/h lub t/rok.

Rozróżniamy następujące źródła zanieczyszczeń powietrza:

a) źródła naturalne do których należą należą:

- wulkany (ok. 450 czynnych), z których wydobywają się m.in. popioły wulkaniczne i gazy

(CO2 , SO2, H2S - siarkowodór i in.);

- pożary lasów, sawann i stepów (emisja CO2, CO i pyłu);

- bagna wydzielające m.in. CH4 (metan), CO2, H2S, NH3;

- gleby i skały ulegające erozji, burze piaskowe (globalnie do 700 mln t pyłów/rok )

- tereny zielone, z których pochodzą pyłki roślinne.

b) źródła antropogeniczne (powstające w wyniku działalności człowieka) można podzielić

4 grupy:

- energetyczne - spalanie paliw,

- przemysłowe - procesy technologiczne w zakładach chemicznych, rafineriach, hutach,

kopalniach i cementowniach,

- komunikacyjne - głównie transport samochodowy, ale także kołowy, wodny i lotniczy,

- komunalne - gospodarstwa domowe oraz gromadzenie i utylizacja odpadów i ścieków

(np.

wysypiska, oczyszczalnie ścieków).

Źródła emisji zanieczyszczeń mogą być punktowe (np. komin), liniowe (np. szlak

komunikacyjny) i powierzchniowe (np. otwarty zbiornik z lotną substancją).

Zanieczyszczenia powietrza można podzielić na zanieczyszczenia pierwotne, które

występują w powietrzu w takiej postaci, w jakiej zostały uwolnione do atmosfery, i

zanieczyszczenia wtórne, będące produktami przemian fizycznych i reakcji chemicznych,

zachodzących między składnikami atmosfery i jej zanieczyszczeniem (produkty tych

reakcji są niekiedy bardziej szkodliwe od zanieczyszczeń pierwotnych) oraz pyłami

uniesionymi ponownie do atmosfery po wcześniejszym osadzeniu na powierzchni ziemi.

Zanieczyszczenia powietrza ulegają rozprzestrzenianiu, którego intensywność zależy

m.in. od warunków meteorologicznych i terenowych. Następnie zachodzi proces

samooczyszczania w wyniku osadzania się zanieczyszczeń (sorpcja) lub ich wymywania

przez wody atmosferyczne.

Wszystkie składniki powietrza w wyniku nieustannego ruchu ulegają ciągłemu mieszaniu;

przy niekorzystnym ukształtowaniu terenu i bezwietrznej pogodzie, na niewielkiej

przestrzeni (miasta, okręgi przemysłowe) gromadzi się duża ilość zanieczyszczeń -

wzrost ich stężenia powoduje niekiedy powstanie gęstej mgły zwanej - smogiem.

Występujące w atmosferze gazy absorbujące promieniowanie podczerwone odbite od

powierzchni Ziemi - para wodna, dwutlenek węgla, metan, podtlenek azotu oraz freony,

zwane gazami cieplarnianymi lub szklarniowymi, powodują tzw. efekt cieplarniany.

Gazy tzw. kwaśne np.; dwutlenek siarki, tlenki azotu wywołują zakwaszenie wody w

atmosferze (kwaśne opady).

Związki reagujące z ozonem, tj. freony i tlenki azotu, są przyczyną ubytku ozonu w

ozonosferze tworząc tzw. dziurę ozonową.

Skład powietrza w pomieszczeniach zamkniętych zależy głównie od: jakości powietrza

atmosferycznego w rejonie, w którym stoi budynek, rodzaju i ilości zanieczyszczeń

emitowanych w procesach zachodzących w pomieszczeniu oraz rodzaju i efektywności

systemu wentylacji pomieszczenia.

Źródłami zanieczyszczeń są:

1) procesy utleniania: bezpośrednie spalanie paliw (gotowanie posiłków, ogrzewanie

wody),

palenie tytoniu, procesy oddychania

2) materiały budowlane lub wykończeniowe,

.Najbardziej szkodliwe związki chemiczne stosowane w budownictwie to: aldehyd

mrówkowy (formaldehyd), fenole, toluen, ksylen i styren, znajdujące się głównie w

lepikach, klejach, lakierach i materiałach impregnacyjnych; toksyczny formaldehyd

(szczególnie niebezpieczny dla dzieci i młodzieży) jest emitowany z wełny mineralnej

oraz płyt paździerzowych, do produkcji których są stosowane kleje i lakiery zawierające

ten składnik.

Człowiek sam w sobie jest także źródłem zanieczyszczeń - poza dwutlenkiem węgla w

powietrzu wydychanym , wydziela 150 różnych substancji lotnych. Przyczyniają się do

tego także zwierzęta domowe. Duża część z nich mieszka pod jednym dachem z ludźmi,

będąc dodatkowym źródłem czynników alergicznych . Są nimi zwłaszcza sierść i

złuszczony naskórek oraz włosy a także gazy trawienne - siarkowodór, amoniak, metan -

tym obficiej wydzielane przez zwierzę - im gorszy rodzaj pokarmu jest stosowany.

Na złą jakość powietrza ma wpływ również niski poziom wilgotności.

Wskazana wilgotność to 50-65%. Często, zwłaszcza zimą zmniejsza się ona wyraźnie na

skutek działania centralnego ogrzewania. Podrażnia to delikatną śluzówkę dróg

oddechowych powodując jej wysychanie i większą wrażliwość na drobnoustroje i

alergeny szkodliwe.

Także kurz domowy który w 80% stanowią martwe komórki ze złuszczającego się stale

naskórka człowieka i zwierząt domowych jest pokarmem roztoczy.

Roztocza to mikroskopijne pajęczaki, które gnieżdżą się w dywanach, fotelach,

zasłonach, łóżkach oraz unoszą się w powietrzu. Uważa się, że roztocza a dokładniej

proteiny wydalane przez nie są jednym z najpoważniejszych źródeł czynników

wywołujących alergię .

Sześcioletnia poduszka może zawierać żywe i martwe roztocza w ilości 10% swojej

wagi, będąc przyczyną porannego kaszlu u osoby ją używającej.

Tak więc powodami zanieczyszczenia powietrza są: hermetyczne uszczelnianie

budynków, tworzywa sztuczne wyposażenia, słaba wentylacja, wydzieliny biologiczne

człowieka i zwierząt z nim mieszkających pod jednym dachem.

W latach osiemdziesiątych w USA, Kanadzie, Europie, gdzie szeroko stosowano nowe

technologie stwierdzono wiele nowych objawów chorobowych. Nazwano je „zespołem

chorego budynku". Objawy tego zespołu to alergie, astma, podrażnienie oczu, nosa,

gardła,zapalenie zatok i oskrzeli, trudności w oddychaniu, objawy chronicznego

zmęczenia, bóle głowy, zaburzenia snu i inne zaburzenia systemu nerwowego jak

depresje czy stany lękowe.

W środowisku kulturowym człowieka zanieczyszczenia powietrza powodują korozję

metali i materiałów budowlanych. Wtórnie skażają wody i gleby. Działają niekorzystnie

również na świat roślinny, zaburzając procesy fotosyntezy, transpiracji i oddychania. W

skali globalnej mają wpływ na zmiany klimatyczne.

Zakłady przemysłowe Spaliny samochodowe

Erupcja wulkanu Wysypisko śmieci

SMOG [ang.]- utrzymujące się nad terenami wielkich miast i okręgów przemysłowych

zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego.

Smog tworzą zanieczyszczenia pierwotne (pyły, gazy i pary emitowane przez zakłady

przemysłowe, energetyczne, silniki spalinowe pojazdów mech. itp.) i ich produkty

fotochemiczne i chemiczne przemian zachodzących w warunkach inwersji temperatury,

podczas braku ruchów powietrza (przy bezwietrznej pogodzie).

Powstawaniu smogu sprzyja położenie zagrożonych nim obszarów w obniżeniach;

rozróżnia się smog fotochemiczny i smog kwaśny.

Smog fotochemiczny, zwany też utleniającym, tworzy się w czasie silnego

nasłonecznienia w wyniku fotochemicznych przemian występujących w dużym stężeniu

tlenków azotu, węglowodorów, zwłaszcza nienasyconych (alkeny) i innych składników

spalin (głównie samochodowych) . Ze związków tych powstają bardzo reaktywne rodniki,

które z kolei ulegając przemianom chemicznym tworzą toksyczne związki, głównie

nadtlenki, np. azotan nadtlenku acetylu . Składnikami tego typu smogu są także: ozon,

tlenek węgla (czad), tlenki azotu, aldehydy, węglowodory aromatyczne.

Smog kwaśny, zwany też mgłą przemysłową, powstaje w wilgotnym powietrzu silnie

zanieczyszczonym tzw. gazami kwaśnymi, głównie dwutlenkiem siarki (SO2) i

dwutlenkiem węgla (CO2), oraz pyłem węglowym . Smog, ze względu na dużą

koncentrację agresywnych czynników chemicznych, stanowi zagrożenie dla zdrowia

ludzi i zwierząt, wywołuje choroby roślin i powoduje niszczenie materiałów.

Smog kwaśny obserwowano już w 1 poł. XX w., m.in.: 1930 w dolinie Mozy (Belgia),

1948 w Donorze (USA), oraz 1948, na przeł. 1952 i 1953, 1956 w Londynie, gdzie

1952/53 w ciągu 7 dni wskutek smogu (przyczyna bezpośrednia lub pośrednia) zmarło

4000 osób, 1956 - 1000 osób, nieco później wystąpił smog fotochemiczny w Los

Angeles, Atenach i in. miastach. W Polsce smog kwaśny występuje w Krakowie i

niektórych miastach Górnego Śląska.

Nie ma inwersji Inwersja

Jeśli nad warstwą zimnego powietrza zalegnie masa ciepłego powietrza, wtedy zimne,

cięższe powietrze nie może przedostać się do góry. Takie zjawisko w meteorologii

określa się jako „inwersję temperatury”, a to sygnalizuje, że z powodu warunków

pogodowych możliwe jest utworzenie się smogu, jeśli jednocześnie w pobliżu

powierzchni gleby będą pozostawały przez dłuższy czas szkodliwe substancje

zanieczyszczające powietrze.

EFEKT CIEPLARNIANY- to wzrost średniej temperatury przy powierzchni Ziemi

wywołany zmianą bilansu energetycznego promieniowania słonecznego pochłanianego

przez Ziemię i promieniowania wysyłanego przez Ziemię.

Gazy i pyły zanieczyszczające atmosferę zatrzymują część promieniowania

emitowanego przez powierzchnię Ziemi, w związku z czym temperatura tej powierzchni

wzrasta.

W ostatnich dwóch stuleciach człowiek wywarł istotny wpływ na skład atmosfery. Przede

wszystkim doszło do zwiększenia o około 25% ogólnej zawartości dwutlenku węgla

(CO2). Stało się to wskutek uprzemysłowienia i zurbanizowania oraz ogromnego rozwoju

motoryzacji (transport: kołowy, morski, lotniczy).

Najważniejszym gazem atmosferycznym przyczyniającym się do powstawania efektu

cieplarnianego jest dwutlenek węgla, a także metan, tlenek azotu, ozon i freony.

Raport Międzynarodowego Zespołu do Zmian Klimatycznych (1995) przewiduje, że w

wyniku efektu cieplarnianego w następnym stuleciu na skutek topnienia lodów poziom

wód morskich może wzrosnąć o ok.1 m, zalewając większość delt rzecznych, wysp na

atlantyckim wybrzeżu USA, część Chin, wyspy na Oceanie Indyjskim i Spokojnym. Zimy

będą cieplejsze, a lata niebezpiecznie dla życia upalne. Zaostrzą się susze, opady

deszczu będą prowadziły do nieustających powodzi.

Aby zapobiec rozszerzaniu się efektu cieplarnianego należy podejmować działania

mające na celu dostosowanie przemysłu, transportu i mentalności społeczeństwa do

tego problemu.

Narody Świata będą musiały spalać mniej węgla, gazu i ropy. Dokonać tego należy przez

bardziej oszczędne korzystanie z energii, zarówno w przemyśle, jak i w domu.

Ważne jest również, aby poprawić efektywność samych elektrowni. Za dużą część

emitowanego na Świecie dwutlenku węgla są odpowiedzialne pojazdy silnikowe.

Poza możliwościami ograniczenia przez człowieka emisji gazów cieplarnianych, można

także zmierzać do usunięcia CO2 z atmosfery. Należy zahamować wyrąb i wypalanie

lasów oraz sadzić co najmniej tyle nowych drzew, ile ulega niszczeniu. Drzewostan ma

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: