View
9
Download
1
Category
Preview:
Citation preview
3
Organski Polutanti u Zraku
• Definicija:
Predstavljaju prisustvu supstanci u bilo kojim
atmosferskim uslovima, cija je
koncentracija veca od normalne
(ambijentalne), koje prouzrokuju
odgovarajucu efekte na covjeka, zivotinje,
vegetaciju ili materijale
7
Glavni Izvori Zagadjenja u Zraku
• Transport
• Industrijska i kucna izgaranja goriva
• Industrijski procesi
9
Atmosfera
Djeluje kao medij za:
• Transport i disperziju (sirenje)
• Fizikalne i
• Hemijske transformacije
10
Klasifikacija Zagadjenja Zraka
• Prema hemijskom sastavu
• Prema fizickom stanju
• Prema nacinu na koji dolaze u
atmosferu
• Prema velicini prostora na koji djeluju
11
EPA
(Environmental Protection Agency)
• Sest je glavnih polutanata zraka koji su
definirani od strane EPA, cije prisustvo
treba strogo kontrolirati da bi se zastitilo
ljudsko zdravlje i materijalna sredsta.
12
1. Ozon, O3.
2. Karbon monoxksid, CO.
3. Sumpor dioksid, SO2.
4. Nitrogenovi oksidi, NOx.
5. Olovo, Pb.
6. Cestice, PM10 (dijametar cestica < 10
mikrometara (µm).
13
Efekat Staklene Baste
• Smatra se da najviše posledica na globalno zagrevanje imaju:
• 1) Ugljendioksid (CO2) – smatra se da ovaj gas učestvuje sa oko
• 50 – 55% u globalnom zagrijavanju. Osnovni razlog povećanja
• koncentracije ovog gasa u atmosferi je sve veće korišćenje
• fosilnih goriva (ugalj, nafta, gas) i sječa šuma.
• 2) Hlorofluorokarboni (CFC) – učestvuju sa oko 25% u
• globalnom zagrijvanju. CFC jedinjenja se koriste za pravljenje
• plastičnih masa i u rashladnim ureñajima.
• 3) Metan (CH4) – oko 12% učešća, nastaje raspadanjem
• organskih jedinjenja ali najveća količina metana u atosferi
• potiče iz industrijskih postrojenja
• 4) Azot (I) oksid – učestvuje sa 6% u globalnom zagrijavanju.
• Najvećim dijelom se oslobaña u industriji, ali velike količine
• ovog gasa se oslobode i u vulkanskim erupcijama.
14
VOCs
(karbohidrogeni i volatilni organski karboni)
• Organski gasovi su oni koji u svom sastavu sadrze hidrogen (H) i karbon (C), ali takodjer mogu sardzavati i druge atome
• VOCs su nemetanski hidrokarboni (NMHC non-methane hydrocarbons) i oksigenizirani hidrokarboni (hidrokarboni koji sadrze oksigeniziranu funkcionalnu grupu)
15
Metan, CH4
Najzastupljeniji hidrokarbon u atmosferi
Pojavljuje se u:
• Izduvnim gasovima automobila
• Izgaranjem biomase
• Aktivnostima u agrikulturi
16
Antropogeni Izvori Metana
• Zagadjenja u zatvorenim prostorima,
domacinstva (npr. emisija formaldehida)
• Izgaranje fosilnih goriva
• Isparavanje iz gasnih (benzinskih) stanica
(rafinerije nafte, za vrijeme tocenja goriva
u vozila itd.)
17
Prirodni Izvori Metana
• Raspad organske materije
• Nalazi se u mnogim gasovima koji izbijaju izzemlje (prirodni gasovi), obicno u bliziniizvora nafte.
• Nastaje truljenjem, bakterijskim raspadomceluloze,”anaerobnom” (bez vazduha) razgradnjom, po barama, (na njihovom dnu)-zove se i barski gas.
• Ima ga i u rudnicima uglja-opasnost odeksplozije
19
„INDOOR POLLUTANTI“
Dijele se u dvije grupe:
• Bioloski
(bakterije, virusi,plijesan, slina macaka), prasina, polen itd.)
• Hemijski
(CO, dim cigarete,VOCs u sredstvima za pranje, ciscenje, kozmetici,sredstvima za dezinfekciju, boje, voskovi itd.)
• Mogu izazvati ozbiljne zdravstvene probleme
20
Formaldehid
• Neki HCs su polutanti koji se javljaju u domacinstvu npr. Formaldehid.
Formaldehid u kuci se pojavljuje :
• u namjestaju od drveta (presovanom drvetu); fenol-formaldehidne smole, ljepak
• Konzervansi u bojama
• Zastitnim premazima,kozmetici i teksitilu priredjeno industrijski
• Kao zavrsni sloj papirnih proizvoda itd.
21
• Neki HCs i VOCs u kombinaciji sa ozonom
tvore smog
• Drvo bora produkuje VOCs koje sadrzi
terpene odgovorne za miris borovine, ali
nazalost ovi ugodni VOCs-ovi u
kombinaciji sa ozonom unistavaju drveca
(bora).
22
Najcesce Komponente koje Sadrze
Halogene
• Hlorfluorokarboni, CFCs
(Chlorofluorocarbons), su vjestacki gasovi
koji se koriste kao sredstva za rashladjivanje
u friziderima i klima uredjajima. Oni nisu
toksicni niti zapaljivi.
• Najrasprostranjeniji CFCs su CFC-11 (ili
CFCl3) i CFC-12 (ili CF2Cl2)
23
• CFCs nisu biorazgradivi
• Nisu rastvorivi u vodi, tako da se ne ispiraju
iz atmosfere pomocu kise.
• U stratosferi, UV radijacija unistava CFCs
cijepajuci ih u nekoliko supstanci
(ukljucujuci atome hlora i broma koji
uspjesno unistavaju ozon).
24
• Kolicina hlora koja nastaje raspadanjem freona ne mijenja se tokom procesa, a tz. Da se on ovdej ponasa kao katalizator. Jedan Cl atom moze da katalizira razgradnju milion molekula O3 u sekundi.
CFCl3 + foton CFCl2 + Cl2
CF2Cl2 + foton CF2Cl + Cl
Cl + O3 = ClO + O2
ClO + O = Cl + O2
O3 + O = 2O2
25
Efekti CFCs
• Oni su kljucna „greenhouse“ jedinjenja
• Dovode do smanjenja „dobrog“ ozona u
stratosferi
26
Applications and replacements for CFCs
None CFC-11 (CCl3F); CFC-113
(CCl2FCClF2)
Solvents, degreasing
agents, cleaning agents
HFC-245fa
(CF3CH2CHF2); HFC-365
mfc (CF3CH2CF2CH3)
CFC-11 (CCl3F); CFC 113
(Cl2FCCClF2); HCFC-141b
(CCl2FCH3) Blowing agents for foams
HFC-134a (CF3CFH2);
HFC-227ea (CF3CHFCF3)
CFC-114 (CClF2CClF2) Propellants in medicinal
aerosols
HFC-23 (CHF3); HFC-134a
(CF3CFH2); HFC-507 (a
1:1 azeotropic mixture of
HFC 125 (CF3 CHF2) and
HFC-143a (CF3CH3)); HFC
410 (a 1:1 azeotropic
mixture of HFC-32
(CF2H2) and HFC-125
(CF3CF2H))
CFC-12 (CCl2F2); CFC-
11(CCl3F); CFC-
13(CClF3); HCFC-22
(CHClF2); CFC-113
(Cl2FCCClF2); CFC-114
(CCl
F2CClF2); CFC-
115(CF3CClF2);
Refrigeration & air-
conditioning
ReplacementPreviously used CFCApplication
27
Efekat CFCs na zdravlje ?
• CFCs i HCFCs su relativno netoksicni, ali vise
koncentracije izazivaju asphyxiation , dovodi do
prestanka nemogucnosti disanja i rada pulsa;
hipoksije koja utice na tkiva i organe idr.
28
• Aerosoli, prasina, cadj, dim, sulfati,
nitrati, azbest, pesticidi, bioaerosoli
(npr. Polen, spore, bakterijske celije,
dijelovi insekata itd.
• Cestice koje imaju dijamerar manji od
10 µm( PM(10)
29
Antropogeni Izvori
• Razlicita izgaranja u prirodi, konverzije
gasova, industrijski procesi, aktivnosti u
oblasti agrikulture
Prirodni Izvori• Morska so, olujne prasine , izgaranje
biomase, vulkani, konverzija gasova
30
Efekti
• Unistavanje zdravlja (pogotovo respiratorni
sistem)
• Stvaranje magle u urbanim podrucjima,
smanjenje vidljivosti
• Uticaj na globalne promjene
33
Gasna Hromatografija
• Oficijelni metod:
Mjerenje emisije gasovitih organskih
jedinjenja pomocu gasne
hromatografije
34
Kratki Sazetak Metode
• Vecina organskih jedinjenja koja se nalaze
u smjesi se razdvajaju pomocu gasne
hromatografije (GC) i pojedinacno
kvantificiraju pomocu plamenog jonizatora,
fotojonizatora, „elektron capture“ ili drugih
nacina detekcije.
35
• Retencionona vremena svake odvojene komponente se uporedjuje sa retencionim vremenima poznatih (standardnih) jedinjenja snimljenim pod identicnim uslovima.
• Analiticar potvrdjuje identitet i koncentraciju emisije organskih komponenata.
36
• Sa ovim informacijama, analiticar priprema ili nabavlja komercijalno dostupne standardne smjese da bi se kalibrirao GC pod uslovima identicnim onih sa uzorkom.
• Analiticar takodjer ispituje omjer razblazivanja uzorka da bi se izbjeglo zasicenje (zacepljenje) detektora, filtriranje gasova da bi se eliminisalo zagadjenje i prevencija kondenzacije vlage.
37
Scope (domet) i Aplikacija
• Ovaj metod je dizajniran da odredjuje organska jedinjenja u zraku iz stacionarnih industrijskih izvora.
• Detekori su dizajnirani za ppm podrucje, mada neki detektori su prilicno osposobljeni za detekciju jedinjenja na ambijentalnom nivou, kao npr. ECD, ELCD (Electrolytic Conductivity Detector) i helijum jonizirajuci detektori.
• Neki drugi tipovi detektora su se razvili tako da se povecala senzitivnost i moguca je primjena u ppb podrucju.
38
Ovom metodom se ne mogu
odredjivati komponente koje su
1. Polimerne (visoke molekularne tezine)
2. Koje se mogu polimezirati prije analize
3. Koje imaju veoma niski pritisak (pare)
uobicajeno ili pod odredjenim uslovima
instrumenta.
40
Interference
A) „Co-elution“ Interference koje se mogu javiti mogu biti eliminirane pravilnim odabirom GC kolone i detektora ili pomjeranjem retencionih vremena podesavajuci (mjenjajuci )uslove brzine protoka kroz kolonu i podesavajuci uslove temperature.
B) Kontaminacija. Da bi bili sigurni da sistem nije kontaminiran, periodicno je neohodno analizirati „blank“ koji ´sadrzi zrak oslobodjen od hidrokarbona ili nitrogena.
C) „Cross-Contamination“. Pojavljuje se kada se analiziraju visoke i niske koncentracije uzoraka ili standarda. Najbolje je dobro isprati kolonu izmedju odredjivanja takvih uzoraka, da bi se isprala oneciscenja.
41
(D) Vodena para (Isparavanje vode). Da bi se osiguraodobar odziv detektora, gasovi za kalibraciju se cuvaju u suhom zraku (bez vlage).Da bi se podesila koncentracijagasovitih organskih supstanci kada je u uzorku prisutnavodena para, odredjuje se koncentracija vodene pare u tim uzorcima i onda se primjeni faktor za korekciju.
(E) Run- time. Run time (vrijeme analize) mora biti zadovoljavajuce (dovoljno dugo)da bi izasli (eluirali) svi pikovi iz kolone, prije slijedeceg mjerenja.
42
QC Requirements
(quality control requirements)
Zahtjevi kontrole kvalitete)• (A)Treba osigurati da nema
signifikantnog curenja u sistemu za apliciranje uzoraka (Recovery study for direct interface or dilution interface sampling).
• (B) Treba osigurati da je dobro, ispravno uzimanje uzoraka i da je dobra procedura analize koja je odabrana. (Recovery study for bag sampling).
• (C) Treba osigurati da je dobro, ispravno uzimanje uzoraka i da je dobra procedura analize koja je odabrana (Recovery study for adsorption tube sampling)
• Gas Sample Bags
• Quick Gas Bag Sampling
Without a Pump
43
Rukovanje Uzorkom
Sample Handling
• Detaljna procedura o sakupljanju i rukovanju
uzorkom, ukljucujuci „sampling train diagrams“.
45
Detection Level Note
Nivo Detekcije • „The sensitivity limit“ , limit osjetljivosti za
odredjivanu komponentu se definise kao minimalna koncentracija te komponente koja se moze detektovati.
• Adsorbet se moze koristiti da se koncentrira uzorak tako da se smanji nivo detekcije ispod 1 ppm, tipicno dostupno sa „direct interface or bag sampling“.
Recommended