Hemijski zagađivači životne sredine
ČOVEKOVA ŽIVOTNA SREDINA KAO DEO BIOSFERE
MENJANJE SVESTI O ODNOSU SOPSTVA I OKOLINE
Egocentričan pristup (JA i svi ostali koji su u mojoj funkciji...) se pokazao kao neuspešan.
JA POSTOJIM JER SE OGLEDAM KROZ SVE ONO ŠTO JE OKO MENE. AKO OKO MENE NIŠTA NEMA, ONDA NEMA NI POTVRDE DA POSTOJIM.
UVOD I OSNOVNI POJMOVI
hemijska supstanca – “environmental contaminant” – zagađivač životne sredine:
hemijska supstanca čiji je sadržaj iznad normalnog u životnoj sredini (šta je normalan sadržaj – CO2, SO2, metil-Hg, teške metale, PAHs?)
zagađivač - ”contaminant”- supstanca koja ima štetan uticaj na životnu sredinu
Šta je to štetan uticaj?
...biohemijske promene na individui (neki
apostrofiraju promene u populaciji)
UVOD I OSNOVNI POJMOVI Ksenobiotici su materije koje unosimo u organizam, a prema svom
sastavu ili količini su mu strane. Ako se neka vrsta polagano izlaže sve većoj količini nekog ksenobiotika, obično se uspešno prilagodi ili izumre. Sve su supstance oko nas nekad bile ksenobiotici, ali se organizam evolucijom na njih prilagodio ili je razvio mehanizam kako da ih se reši.
Ksenobiotici su sve supstance kojima se koncentracija drastično promeni u kratko vreme i time onemoguće organizmu da se prilagodi. Postoji teorija po kojoj bi jedna molekula ksenobiotika bila dovoljna da uzrokuje bolest kad bi se našla na pravom mestu u pravo vreme. Ipak se smatra da je potrebna određena količina molekula na određenom prostoru da bi bili biološki i hemijski uočljivi.
Zbog toga se za svaku materiju s kojom čovjek dolazi u dodir računa letalna doza (LD50, tj. doza ksenobiotika koja ubija 50% eksperimentalnih životinja), a i efektivna doza (ED50, tj. doza koja kod 50% životinja uzrokuje vidljive znakove trovanja). Određuju se i MDK (maksimalno dozvoljena kocentracija) i maksimalno prihvatljivo dnevno unošenje, ADI (eng. maximal daily intake).
EKOTOKSIKOLOGIJA- izučava delovanje otrova na žive organizme
•Prvi ekotoksikološki podaci vezani su za boju leptira Biston betularia.
U prvoj polovini 19. veka; 1849. pronađen je crni varijetet nazvan
CARBONARIA tip, uslovljen ogromnom količinom čađi iz fabrika.
•Tokom druge polovine 19. veka frekvencija njegovog alela je tako porasla da je
varijetet “carbonaria” prevladavao posebno u industrijski zagađenom području
Manchestera.
•Odnos između načina širenja varijeteta carbonaria i urbanog industrijskog
zagađenja je INDUSTRIJSKI MELANIZAM
ISTORIJSKI RAZVOJ EKOTOKSIKOLOGIJE
Karsonova je u Marylandu uočila prve negativne posledice upotrebe DDT-a na lokalnu floru i faunu. Zbog toga je 1962. g. napisala knjigu “Silent Spring” (“Tiho proleće”) u kojoj je detaljno opisala štetne posledice DDT-ja i sličnih pesticida na zdravlje ljudi i prirodu. Knjiga je stekla veliku popularnost i ubrzo nakon njene smrti američke federalne vlasti su zabranile DDT.
Na prva oštećenja u životnoj sredini ukazali su istraživači 1962. godine, posle otkrića utjecaja DDT-a (Carson u SAD-u, 50-tih i 60-tih godina).
Rachel Carson
(1907 – 1964)
DDT Ефикасан инсектицид,
синтетисан 1874.
Инсектицидна својства откривена 1939.
Од 1940. до 1960. коришћен је за сузбијање маларије и тифуса
Према WHO ова акција је спасила око 25∙106 живота
Данас је забрањен због утицаја на животну средину
PRIMERI KLASIFIKACIJE ZAGAĐIVAČA
ŽIVOTNE SREDINE
PREMA POREKLU
prirodno
antropogeno
PREMA FIZIČKO-HEMIJSKOJ PRIRODI
a) fizičko stanje
gasni polutanti
tečni polutanti
čvrsti polutanti
b) hemijska priroda
neorganski
organski
PREMA SVOJSTVIMA
rastvorljivi u vodi, ulju, mastima
stepen disperzije i dilucije (razblaženja)
postojanost
reaktivnost prema drugim supstancama
PREMA SEKTORIMA SREDINE
polutanti vazduha
polutanti vode
polutanti zemljišta
PREMA IZVORU
produkti sagorevanja goriva
polutanti industrijskog porekla
komunalni otpaci
otpaci poljoprivrednog porekla
produkti mikrobijalne aktivnosti
PREMA EFEKTIMA
direktni i indirektni
toksikanti akutnog i i hroničnog delovanja
korozivni agensi
toksikanti sa efektima na ciljne organe
(blokatori nervnog sistema, inhibitori enzima, mutageni, teratogeni, kancerogeni, itd)
Zagađujuće supstancije vazduha
Zagađujuće supstancije vode i zemljišta
Gasovi:
Oksidi sumpora
Oksidi azota
Oksidi ugljenika
Ozon
Hlor
Ugljovodonici
Freoni
Čestične materije
Azbest
Ugljena prašina
Silicijum
Metali
Metali (olovo, arsen, kadmijum, živa)
Organohlorni pesticidi(DDT, aldrin, dieldrin, hlordan)
Nitrati
Fosfati
Nafta i naftni derivati
Organski rastvarači (toluen, benzen, tetrahloretilen)
Niskomolekulski halogenovani ugljovodonici (hloroform, bromdihlormetan, bromoform, tetrahlormetan (ugljentetrahlorid), dihloretan)
Policiklični aromatični ugljovodonici (PAU)
Polihlorovani bifenili
Dioksini
Dibenzofurani
Kiseline
PUTEVI ULASKA ZAGAĐUJUĆIH SUPSTANCI U EKOSISTEM Zagađivači u životnoj sredini:
I akcidenti (nenamerno oslobađanje
toksičnih supstanci u životnu sredinu – nuklearni akcidenti, brodolomi i požari)
II odlaganje otpada
III oslobađanje biocida (kontrola štetočina i vektora bolesti)
LANAC PROCESA ZAGAĐENJA ŽIVOTNE
SREDINE
ZAGAĐIVAČI VODE
RASPODELA VODE NA ZEMLJI
Zagadjenje vode Vode se zagadjuju:
Fizicki (cvrsti otpad i promena osnovnih fizickih
osobina vode) Hemijski (organske i neorganske materije, nafta,
teski metali i pesticidi)
Biološki (patogeni mikroorganizmi i virusi)
Radioaktivno (nuklearne probe, havarije, podmornice, nuklearni otpadi)
DIFUZNO ZAGAĐENJE VODENIH SISTEMA
GRUPA ODLIKE OTPADNIH VODA
I OTPADNE VODE KOJE SADRŽE NEORGANSKE PRIMESE SA SPECIFIČNIM
TOKSIČNIM OSOBINAMA. OD NEORGANSKIH MATERIJA SADRŽE SOLI,
BAZE, ARSEN, BAKAR, OLOVO i dr. TEŠKE METALE, METALNE OKSIDE I
HIDROKSIDE, VODONIK-SULFID I DR. JEDINJENJA SUMPORA.
II OTPADNE VODE KOJE SADRŽE MINERALNE PRIMESE – SUSPENDOVANE
MINERALNE MATERIJE I SITNE ČESTICE MINERALA - BEZ SPECIFIČNOG
TOKSIČNOG DEJSTVA
III OTPADNE VODE SA ORGANSKIM PRIMESAMA, PRETEŽNO IZ
PREHRAMBENE INDUSTRIJE, BEZ SPECIFIČNOG TOKSIČNOG DEJSTVA.
TROŠE KISEONIK I STVARAJU NEPOVOLJNI GASNI REŽIM, POSPEŠUJU
RAZVOJ AEROBNIH I ANAEROBNIH MIKROORGANIZAMA, SA
PRODUKCIJOM H2S, NH3 I AMONIJAKA
IV OTPADNE VODE KOJE SADRŽE ORGANSKE PRIMESE SA SPECIFIČNIM
TOKSIČNIM OSOBINAMA. SADRŽE FENOLE, SMOLE, BOJE, ALKOHOLE,
ALDEHIDE, DERIVATE NAFTE, JEDINJENJA SUMPORA, KISELINE i dr.
DELOVANJE JE ANALOGO VODAMA PRVE GRUPE ALI JAČE IZRAŽENO.
OTPADNE VODE KAO ZAGAĐIVAČI
PRIRODNIH VODA: podela na grupe (1 – 4) prema GUSEVU
Izvori zagađivanja voda i zagađujuće
supstance
Poljoprivredna delatnost, izgradnja, urbanizacija,
industrija (otpane vode, spiranje i depozicija…)
Zagađujuće supstance – nitrati i fosfati, nafta i
njeni derivati, pesticidi, deterdženti, teški metali (Cd,
Pb, Hg) i radioaktivni edlementi...
Polihlorovani bifenili (PCB,PHB),
Polihlorovani dioksini i dibenzofurani
Policiklični aromatični ugljovodonici (PAHs)
Površinski aktivne supstance – deterdženti
Pesticidi
PAH (Policiklični aromatični ugljovodonici)-
primer: benzopiren
PCP (pentahlorfenol)
PCB (polihlorovani bifenili)
Kancer kože izazvan
delovanjem PCB
Dioksini i dibenzofurani Dioksin je jedan od najopasnijih otrova, vrlo je štetan za čovjeka i životnu sredinu, a
od njega je, upozoravaju neki naučnici, štetniji samo nuklearni otpad. Dioksini su
organska jedinjenja iz grupe polihlorovanih ugljikovodika.
Trovanje bivšeg ukrajinskoga predsednika
Viktora Juščenka.
Dioksin
Dibenzofuran
PCDF-polihlorovani dibenzofurani
ZAGAĐIVANJE VODA ANTROPOGENO ZAGAĐIVANJE
VODA ORGANSKIM
POLUTANTIMA:
- Prehrambena industrija,
- Poljoprivreda i stočarstvo,
- Drvna industrija,
- Nafta i petrohemijska industrija
(delom),
- Deponije otpada (delom),
- Komunalne otpadne vode
(delom)
DETEKCIJA ORGANSKIH
POLUTANATA
AEROFOTOSNIMKOM
ZAGAĐIVANJE LAKO RAZGRADLJIVIM ORGANSKIM MATERIJAMA
OZNAČENO JE KAO SAPROBNOST.
TOKSIČNO ZAGAĐIVANJE SE VRŠI TOKSIČNIM MATERIJAMA KOJE SE
TEŠKO RAZGRAĐUJU
ZAGAĐIVANJE VODA: nafta i njeni derivati
NAFTA SE SASTOJI OD ZASIĆENIH I NEZASIĆENIH UGLJOVODONIKA, SUMPORA, MASNIH KISELINA, AZOTNIH JEDINJENJA I ORGANOMETALNIH JEDINJENJA SA VANADIJUMOM, KOBALTOM ILI NIKLOM.
DANAS JE NAFTA SVETSKA OPASNOST ZA ŽIVOTNU SREDINU
U VODENOJ SREDINI NAFTA ŠTETNO DELUJE IZAZIVAJUĆI GUŠENJE ORGANIZAMA, SMANJUJE PRODIRANJE SVETLOSTI I ONEMOGUĆAVA FOTOSINTEZU, MENJA pH VREDNOST, OTEŽAVA ILI SPREČAVA IZMENU GASOVA, ENERGIJE I VLAGE IZMEĐU VODE I ATMOSFERE STVARAJUĆI HIPOKSIČNE USLOVE U KOJIMA SE GUŠE PLANKTONSKI I NEUSTONSKI ORGANIZMI I ONEMOGUĆAVA RAZVOJ JUVENILNIH STADIJUMA I OSETLJIVIH ORGANIZAMA.
ZAGAĐIVANJE VODA: nafta i njeni derivati
KOLIČINA ORGANSKIH MATERIJA U VODI:
parametri kiseoničkog režima u vodi
HEMIJSKA POTROŠNJA KISEONIKA – HPK
ODREĐUJE SE NA OSNOVU UTROŠKA KMnO4 KOJI JE MERA
SADRŽAJA ORGANSKE MATERIJE BILO AUTOHTONOG, BILO
ALOHTONOG POREKLA. VEĆA VREDNOST UKAZUJE NA
ORGANSKO OPTEREĆENJE EKOSISTEMA.
BIOLOŠKA POTROŠNJA KISEONIKA (BPK5)
OVO JE PARAMETAR KOJI POKAZUJE KOLIČINU KISEONIKA
KOJA SE UTROŠI ZA RAZLAGANJE ORGANSKIH MATERIJA
POD UTICAJEM AEROBNIH BAKTERIJA U POVRŠINSKIM
VODAMA.
ZAGAĐIVANJE NEORGANSKIM SOLIMA –
“CVETANJE VODE”
U EUTROFNIM JEZERIMA ZBOG VELIKOG PRILIVA SOLI MENJA SE SASTAV VRSTA ALGI, BROJNOST EUTROFNIH VRSTA SE NAGLO POVEĆAVA. TOKOM DANA DOLAZI DO PREZASIĆENOSTI (SUPERSATURACIJA) KISEONIKOM A NOĆU SE JAVLJA NJEGOV MANJAK (NOĆNA ANOKSIJA).
ZBOG ENORMNOG RAZVOJA POJEDINIH VRSTA ALGI DOLAZI DO TZV. “CVETANJA VODE”, ŠTO MOŽE BITI VRLO ŠTETNO AKO SE RADI O VRSTAMA MODROZELENIH ALGI.
ZAGAĐIVANJE NEORGANSKIM SOLIMA - EUTROFIZACIJA
ANTROPOGENIM POVEĆANJEM
KONCENTRACIJE SOLI
FOSFORA I AZOTA U VODAMA
DOLAZI DO MASOVNOG
RAZVOJA ALGI I VIŠIH BILJAKA
(PRIMARNA PRODUKCIJA).
AKO SE PROCES ODVIJA BEZ
UTICAJA ČOVEKA ONDA SE
UPOTREBLJAVA TERMIN
EUTROFIKACIJA.
GLAVNI IZVOR SOLI FOSFORA
I AZOTA SU KOMUNALNE
OTPADNE VODE, VEŠTAČKA
MINERALNA ĐUBRIVA I
DETERDŽENTI.
ZAGAĐIVANJE VODA: vađenje i obrada mineralnih
sirovina
ZA DOBIJANJE 1 t NEKE MINERALNE SIROVINE, METALA IZ RUDE na pr., POTREBNO JE OKO 70% VODE U TEHNOLOŠKOM POSTUPKU. KOLIČINA GENERIRANIH OTPADNIH VODA JE IZUZETNO VELIKA, KAO I NJENI NEGATIVNI EFEKTI NA OKOLINU
BORSKA REKA
OVA ZAGAĐENJA SE MOGU PODELITI U
ČETIRI GRUPE:
● TOKSIČNI POLUTANTI (CIJANIDI,
FLUORIDI I DR.),
● ZAGAĐENJA KOJA DOVODE DO
PROMENE pH
● ZAGAĐENJA KOJA POVEĆAVAJU
SADRŽAJ SUSPENDOVANIH MATERIJA
(HIDROKSIDI I KARBONATI)
● OSTALI TIPOVI ZAGAĐENJA, POPUT
HPK, SULFIDA, SOLI GVOŽĐA I DR.
ZAGAĐIVANJE VODA: POLJOPRIVREDNA
PROIZVODNJA I STOČARSTVO
OSNOVNI NAČINI ZAGAĐIVANJA VODA NEORGANSKIM POLUTANTIMA U OVOJ DELATNOSTI SU:
● PRIMENA MINERALNIH ĐUBRIVA,
● PRIMENA PESTICIDA (delom),
● NAKUPLJANJE SOLI MINERALA ZBOG NAVODNJAVANJA,
● ODLAGANJE STAJSKOG ĐUBRIVA I OTPADNIH VODA NASTALIH MOKRIM IZĐUBRIVANJEM (delom)
Fungicid etilživa (II)-hlorid
Metil- i etil živa (II)
ZAGAĐIVANJE VODA: deponije otpada
ANTROPOGENO ZAGAĐIVANJE VODA NEORGANSKIM POLUTANTIMA
ZAGAĐIVANJE VODA OTPADOM JE USLOVLJENO DEGRADACIJOM OTPADNIH SUPSTANCI U PRISUSTVU VODE I VAZDUHA, OSLOBOĐENE SUPSTANCE U OBLIKU FILTRATA OZNAČENE SU KAO DEPONIJSKE PROCEDNE VODE, ONE NEPOSREDNO KOMUNICIRAJU SA POVEŠINSKIM I PODZEMNIM VODAMA I VIŠESTRUKO SU ŠTETNE
Prečišćavanje vode Fizicko-mehanicke metode (talozenje, odlivanje i cedjenje)
Bioloske (mikroorganizmi) – biološka oksidacija (procesom “aktivacije otpada” ili “biološke filtracije”) biološkom oksidacijom (mikroorganizmi) se uklanjaju deterdženti, kao i amonijak – nitrate i nitrite (uklanjaju se i fosfati, nitrati, silikati i borati…)
Hemijske
HPK i BPK – parametri kvaliteta otpadnih voda
Opasnost! Otpadne vode sa visokom BPK vrednosti - smanjuju sadržaj kiseonika u vodi
OPŠTA ŠEMA TRETMANA OTPADNIH VODA
PRIMARNI (MEHANIČKI) TRETMAN OTPADNIH VODA PODRAZUMEVA
ODSTRANJIVANJE ČVRSTIH OTPADAKA IZ VODE, VRŠI SE MEHANIČKIM PUTEM.
SEKUNDARNI (BIOLOŠKI) TRETMAN PODRAZUMEVA BIOLOŠKO PREČIŠĆAVANJE
OTPADNIH VODA UZ POMOĆ BAKTERIJA. TERCIJARNI (HEMIJSKI) TRETMAN VODA
PREDSTAVLJA FINALNO ODSTRANJIVANJE NEORGANSKIH OTPADAKA I BAKTERIJA
HLORISANJEM, OZONIZACIJOM I DR. POSTUPCIMA
KATEGORIZACIJA
VODOTOKOVA U
SRBIJI
Prema Uredbi o kategorizaciji vodotoka, (Sl. glasnik
SRS, br 5/68), svi vodotoci na teritoriji R. Srbije
razvrstani su u kategorije, odnosno definisane su
zahtevane klase kvaliteta vode na određenim
potezima vodotoka.
Legenda:
• I klasa - vode koje se u prirodnom stanju, uz
eventualnu dezinfekciju, mogu upotrebljavati za
piće i u prehrambenoj industriji, a površinske vode
i za gajenje plemenitih vrsta ribe (Salmonide)
• II klasa - vode koje se u prirodnom stanju mogu
upotrebljavati za kupanje i rekreaciju građana, za
sportove na vodi i za gajenje drugih vrsta ribe
(Ciprinide)
• III klasa - vode koje se mogu upotrebljavati za
navodnjavanje, a posle uobičajenih metoda
Obrade (kondicioniranje) i u industriji osim
prehrambene
• IV klasa - vode koje se mogu upotrebljavati za
druge namene samo posle odgovarajuće obrade
• VK - van klasno stanje
ZAGAĐIVANJE ZEMLJIŠTA
Biološka svojstva zemljišta:
RAZLAGANJE BIOLOŠKIH OSTATAKA U ZEMLJIŠTU
U PRIRODNIM ZEMLJIŠNIM EKOSISTEMIMA DOMINIRAJU TRI PROCESA:
1. produkcija, 2. potrošnja i 3. razgradnja (dekompozicija). Ova poslednja etapa je od značaja jer se njome omogućava novi ciklus kruženja materije
Dekompozicija je izuzetno značajan proces, odvija se sukcesijom mikroorganizama a praćena je:
1. smanjenjem koncentracije kiseonika,
2. smanjenjem sadržaja azotnih organskih jedinjenja,
3. porastom temperature zbog oslobađanja toplote u egzotermnim reakcijama.
Zbog toga je uništavanje mikroorganizama zemljišta jedna od najtežih posledica
Zemljište – zagađenje (podela) Nenamerno – akcidenti (vazduhom i vodom), saobraćajni udesi
Namerno zagađenje – deponije otpada i upotreba biocida
a) otpad – iz domaćinstva i industrijski otpad (posebno toksičan otpad, radionukleidi…strogi propisi);
b) upotreba čvrstog otpada kao đubriva (posle sekundarnog tretman otpadnih voda) – zagađujuće supstance: teški metali, fosfati, nitrati, deterdženti
c) depozicija iz vazduha (suva i vlažna) – dim i prašina iz dimnjaka (SO2, NOx, HF…), kiša i sneg
d) nanosi reka i mora
e) upotreba pesticida
Zemljište – zagađenje (podela)
I – FIZIČKE IZMENE U ZEMLJIŠTU
1. Urbanizacija
2. Izgradnja različite infrastrukture
3. Hidrotehnički radovi
4. Ostali oblici zagađivanja zemljišta (deponije)
5. Eksploatacija uglja i ruda iz površinskih kopova
6. Erozija zemljišta
II – HEMIJSKO ZAGAĐENJE
7. Kisele kiše
8. Teški metali u zemljištu
9. Salinacija
10. Pesticidi I drugi organski zagađivači
III – POLJOPRIVREDA I ŠUMARSTVO
10. Neracionalno iskorišćavanje zemljišta u poljoprivredne svrhe
11. Neracionalno iskorišćavanje biljnog pokrivača, posebno šumskog
12. Širenje pustinja (“Dezertifikacija”)
Urbanizacija - Nije tačno utvrđeno koliko
je urbanizacija uništila ili
prepokrila plodnog zemljišta
u svetu, ali je sigurno da se
radi o većim površinama
- Gubici plodnog zemljišta su
neminovni, ali bi mogli biti
racionalniji
- Ljudska naselja i
industrijska postrojenja nije
neophodno podizati na
najplodnijem zemljištu
- Prostorno planiranje –
urbanisti (velika odgovornost
i krivica)
Zemljište RS - zagađenje
poljoprivredne površine (od ukupne površine) – 58% - mešovita poljoprivredna područja i pašnjaci;
- 21.7% - oranice i stalni zasadi
NAJVIŠE ZASTUPLJENI OBLICI ZAGAĐENJA KOD NAS:
I degradacija zemljišta – eolska erozija i erozija vodom
II zakašeljavanje zemljišta iz vazduha
Zakišeljeno zemljište (oko 20% poljoprivrednog zemljišta) – centralna Srbija
Zagađivanja zemljišta - deponije
Subotica – deponija komunalnog
otpada
Direktno zagađivanje
zemljišta – deponije
komunalnog otpada
U Srbiji se godišnje
proizvede oko 3,5
miliona m3
komunalnog otpada
(0,65 – 0,85
kg/stanovnik/dan)
U Srbiji postoji 170
zvaničnih deponija,
ali i više stotina
divljih deponija
Zagađivanja zemljišta – deponije industrijskog otpada
Direktno zagađivanje zemljišta – deponije industrijskog
otpada (= pepelišta TE)
Deponija pepela TE Kostolac = 250 ha
Deponije pepela
i šljake u Srbiji
zauzimaju 1.800
ha plodnog
zemljišta
U Srbiji se godišnje
produkuje i deponuje 6 -7
miliona tona pepela
Zagađivanja zemljišta - deponije
Direktno zagađivanje zemljišta – deponije flotacijske
jalovine
Flotacijska jalovišta rudnika na
Suvom rudištu – ‘’Nacionalni
Park Kopaonik’’
Rudnici obojenih metala
zauzimaju u Srbiji ukupno
13.500 ha plodnog
zemljišta
Eksploatacija uglja i ruda iz površinskih kopova
U Svetu se godišnje uništi = ‘’premesti’’ 40 miliona tona plodnog
zemljišnog materijala – ‘’ZEMLJA SE KRUNI’’
Površinski kopovi uglja i ruda su prisutni u svim regionima Sveta
Najveći ugljenokopi u Srbiji su: Kosmetski, Kolubarski, Kostolački
Površinski kopovi uglja zauzimaju u Srbiji ukupno 11.000 ha
ZAGAĐENJE ATMOSFERE
ZEMLJINA ATMOSFERA
Atmosfera predstavlja tanak sloj vazduha (gasova) koji
okružuje planetu Zemlju
Ovaj sloj se zadržava oko planete zahvaljujući sili
gravitacije.
Debljina atmosfere je samo oko 1% prečnika Zemlje
Ukupna masa atmosfere iznosi 5.1480×1018 kg, što
predstavlja 10-8 ukupne mase Zemlje, 50% mase atmosfere
nalazi se do visine od 5.6 km
90% mase atmosfere nalazi se do visine od 16 km
99.99997% mase atmosfere nalazi se do visine od 100 km
SASTAV ZEMLJINE ATMOSFERE
Gas Zapremina
(ppm: parts per million)
%
Azot (N2) 780,840 ppm (78.084%)
Kiseonik (O2) 209,460 ppm (20.946%)
Argon (Ar) 9,340 ppm (0.9340%)
Ugljen dioksid (CO2) 383 ppm (0.0383%)
Neon (Ne) 18.18 ppm (0.001818%)
Helijum (He) 5.24 ppm (0.000524%)
Metan (CH4) 1.745 ppm (0.0001745%)
Kripton (Kr) 1.14 ppm (0.000114%)
Vodonik (H2) 0.55 ppm (0.000055%)
Atmosfera - zagađenje
I emisija (dimnjaci) iz domaćinstva, termoenergetskog sektora i industrije
CO, CO2,SO2, NOx, HF, ClFCs, organske komponente (PAHs)
čestice, kapi i gasovi
motori sa unutrašnjim sagorevanjem CO i NOx, PAHs, aldehidi i ketoni, Pb,
automobilski i avionski saobraćaj
Atmosfera - zagađenje
II upotreba pesticida
III radiohemijsko zagađenje (Chernobil 1986. Ukraina) (polovina sadržaja reaktora se raširila vazduhom po Evropi)
Radioaktivni oblak, April 27, 1986 (crveno) I Maj 6, 1986 (plavo)
ZAGAĐUJUĆE SUPSTANCE – primarne i
sekundarne
Veličina taložnih supstanci, aerosoli...
Čađ – oko 200 karcinogenih ugljovodonika
(PAHs) – 4 – 7benzenovih prstena
(benzo(a)piren),
Procesi u atmosferi... (fotohemijske reakcije)
Atmosfera - zagađenje
Zagađujuće supstance atmosfere od posebnog značaja:
niskomolekularni halogenovani ugljovodonici (CFCs), metilen-hlorid (CH2Cl2) – suvo hemijsko čišćenje i freoni (ClFC) – oštećenje ozonskog omotača u stratosferi
CO2 i ostali gasovi “staklene bašte”
Zagađujuće supstance koje se hemijski menjaju - fotohemijski smog (NO2, organske komponente i O2 – nastaje O3 – troposferski ozon, neke org. komponente – npr. peroksiacetilnitrat – iritans očiju)
PRIRODNI IZVORI ZAGAĐIVANJA ATMOSFERE
Grupa Jedinjenja Izvor zagađivanja
S SO2, SO3
H2S
R-SH (merkaptan)
Dimovi uređaja za sagorevanje, hemijska industrija, metalurgija
Proizvodnja gasa, tretman otpadnih voda, proizvodnja hartije i
celuloze, naftna industrija
Rafinerija nafte, proizvodnja hartije i celuloze
N NO,NO2, (NOx)
druga bazna azotova
jedinjenja
NH3
Sagorevanja na visokoj temperaturi, proizvodnja nitratne-kiseline,
eksploziva, procesi nitrovanja
Zagađene vode, procesi topljenja, proizvodnja piridina, rastvaranja
Proizvodnja amonijaka, pesticida i mineralnih đubriva
F HF
SiF4
Proizvodnja fosfatnih mineralnih đubriva, aluminijumska industrija,
keramička industrija i industrija mineralnih đubriva
Proizvodnja fosfatnih mineralnih đubriva, aluminijumska industrija,
keramička industrija i industrija mineralnih đubriva
Cl HCl
Cl2
Proizvodnja hloridne-kiseline, sagorevanje PVC, hlorovanje
organskih supstancija
Proizvodnja hlora
C Neorganska:
CO
CO2
Organska :
ugljovodonici
aldehidi
formaldehid
acetaldehid
ketoni
alkoholi
fenoli
trihloretilen
Nepotpuno sagorevanje, motori sa unutrašnjim sagorevanjem
Procesi sagorevanja (obično se ne smatra zagađujućom
supstancijom)
Nepotpuni procesi sagorevanje, rafinerija nafte, procesi rastvaranja
Nepotpuni procesi sagorevanja
Površinska obrada
Površinska obrada
Proizvodnja petroleja, proizvodnja veštačkih materija
Procesi odmašćivanja
Veštački izvori zagađivanja atmosfere:
Vazduh - zagađenje
FREONI I OZONSKA RUPA
Ozonske rupe nastaju usljed šetnog djelovanja freona,
odnosno gasova koje oslobađaju proizvodi u obliku sprejeva,
kao što su dezodoransi,lakovi,farbe,itd.
Naime,molekuli freona,tačnije hlorofluorokarbona,razbijaju
molekule ozona (O3),od kojih je građen ozonski omotač,
koji štiti Zemlju od štetnog UV zračenja,na molekule
kiseonika (O2) i atome kiseonika (O).
Na taj način nastaju rupe u ozonskom omotaču,propuštajući štetne UV zrake na Zemlju.
KISELE KIŠE Kisela kiša je kiša ili bilo koja druga padavina zagađena sumpor
dioksidom, azotnim oksidima i drugim hemijskim jedinjenjima. Dok je
uobičajena pH vrednost kiše oko 5,5, pH vrednost kisele kiše je
između 4 i 4,5. To znači da ona sadrži otprilike 40 puta više kiseline
od običnih padavina.
EFEKAT STAKLENE BAŠTE
SMOG Smog je aero-zagađenje. Naziv potiče od kombinacije dve engleske reči
smoke - dim i fog - magla. Javlja se u velikim gradovima, u jesen i zimi, gde
postoji mnogo aero zagađivača na relativno malom prostoru (industrija,
kotlarnice, izduvni gasovi motornih vozila, individualno grejanje...).
Smog u Njujorku
FOTOHEMIJSKI SMOG Fotohemijski smog je stanje koje nastaje kada primarne zagađujuće
supstance (azotni oksidi i isparljiva organska jedinjenja nastala sagorevanjem
fosilnih goriva) interaguju pod dejstvom sunčeve svetlosti dajući smešu od
stotina opasnih hemikalija poznatih kao sekundarne zagađujuće supstance od
kojih je najpoznatiji PAN (peroksiacetilnitrat). Fotohemijski smog se javlja u
toplim mesecima, kada je vreme sunčano i kada dolazi do unošenja
ugljovodonika i NOx (NO+NO2) iz različitih izvora, od kojih je saobraćaj jedan
od bitnijih
Tetraetil-olovo
[Pb(C2H5)4]- dodaje se benzinu kao antidetonator
Sagorevanjem benzina izdvaja se Pb i PbO, tako da mu se dodaje aditiv.
Dodavanjem aditiva C2H4Br2 nastaje isparljivi PbBr2.
Olovo i njegova jedinjenja su veoma toksični, a naročito
zbog kumulativnog efekta. Izaziva poremećaje krvi i mozga,
naročito kod dece.
Štetni gasovi se zadržavaju najviše do visine od 1m, tako da su deca
najizloženija.
SADRŽAJ OLOVA - STANJE U GRADOVIMA EU I KOD NAS
EU - značajno je smanjen sadržaj olova u vazduhu i posledično u krvi stanovnika, ali problem prisustva olova u zemlji (prašini), ostaje još uvek aktuelan u gradovima razvijenog sveta. Vrednosti imisije (srednje mesečne i godišnje vrednosti) u poslednje 2 godine za Beograd - od 1-2.5 µg Pb/m3 vazduha, evropski gradovi od 0.15-0.5 µg Pb/m3. Saržaj Pb u benzinu EU 0.013-0.026gPb/l, a kod nas 0.32gPb/l-0.45gPb/l
The Earth with clouds