Chemia aChemia a środowiskośrodowisko

część 1część 1

Środowisko naturalne Ziemi obejmuje tzw. Środowisko naturalne Ziemi obejmuje tzw. biosferę, czyli sferę życia organicznego na biosferę, czyli sferę życia organicznego na Ziemi.Ziemi.Biosferę tworzą:Biosferę tworzą:

• Dolna część atmosferyDolna część atmosfery• Powierzchniowa i górna warstwa skorupy Powierzchniowa i górna warstwa skorupy

ziemskiej wraz z glebą stanowiącą część litosferyziemskiej wraz z glebą stanowiącą część litosfery• Wszystkie wody, czyli cała hydrosfera (oceany, Wszystkie wody, czyli cała hydrosfera (oceany,

morza, rzeki, jeziora, stawy)morza, rzeki, jeziora, stawy)• Flora i faunaFlora i fauna• Klimat i krajobrazKlimat i krajobraz

Zanieczyszczenia atmosferyZanieczyszczenia atmosfery

• W skład ziemskiej atmosfery wchodzą gazy, których W skład ziemskiej atmosfery wchodzą gazy, których ilość jest stała: azot, tlen, helowce oraz gazy, których ilość jest stała: azot, tlen, helowce oraz gazy, których ilość jest zmienna: para wodna, dwutlenek węgla i ilość jest zmienna: para wodna, dwutlenek węgla i ozon. ozon.

• Ilość pary wodnej w zależności od pogody i klimatu Ilość pary wodnej w zależności od pogody i klimatu może się zmieniać od 0,1 do 5%.może się zmieniać od 0,1 do 5%.

• Zawartość COZawartość CO22 w atmosferze maleje nad w atmosferze maleje nad powierzchnią wód i dużymi obszarami roślinności, powierzchnią wód i dużymi obszarami roślinności, wzrasta zaś tam, gdzie zachodzi spalanie i gnicie. wzrasta zaś tam, gdzie zachodzi spalanie i gnicie.

• Ozon powstaje w górnych warstwach atmosfery na Ozon powstaje w górnych warstwach atmosfery na skutek reakcji inicjowanej przez nadfioletowe skutek reakcji inicjowanej przez nadfioletowe promieniowanie Słońca, a także pewne jego ilości promieniowanie Słońca, a także pewne jego ilości tworzą się przy wyładowaniach atmosferycznych tworzą się przy wyładowaniach atmosferycznych (podczas burzy) i pożarów lasów. (podczas burzy) i pożarów lasów.

Substancje szkodliwe wydzielane Substancje szkodliwe wydzielane do atmosfery można podzielić na:do atmosfery można podzielić na:

• Cząstki stałe i aerozoleCząstki stałe i aerozole

• Substancje chemiczne o charakterze Substancje chemiczne o charakterze kwaśnym (Hkwaśnym (H22S, SOS, SO22, SO, SO33, tlenki azotu , tlenki azotu i fosforu, COi fosforu, CO22))

• Tlenek węgla, rtęć i inne metale oraz Tlenek węgla, rtęć i inne metale oraz ich związkiich związki

• Lotne rozpuszczalnikiLotne rozpuszczalniki

Skład czystego powietrza, w Skład czystego powietrza, w częściach na milion (ppm) częściach na milion (ppm) przyjmuje się za następujący:przyjmuje się za następujący:• NN22- 780 900- 780 900• OO22- 209 500- 209 500• Ar- 9 300Ar- 9 300• COCO22- 300- 300• Ne- 28Ne- 28• He- 5,2He- 5,2• CHCH44- 2,2- 2,2• Kr- 1,0Kr- 1,0• NN22O- 1,0O- 1,0• HH22- 0,5- 0,5• Xe- 0,08Xe- 0,08

Dwutlenek siarki SODwutlenek siarki SO22

• Ma fatalny wpływa na Ma fatalny wpływa na środowisko naturalne. środowisko naturalne.

• Nawet małe ilości Nawet małe ilości obniżają plony, atakują obniżają plony, atakują metale oraz różne metale oraz różne materiały pochodzenia materiały pochodzenia roślinnego i roślinnego i mineralnego. mineralnego.

• Jest również szkodliwy Jest również szkodliwy dla organizmów żywych dla organizmów żywych i to już przy stężeniu 1-i to już przy stężeniu 1-2 ppm, a stężenie 400-2 ppm, a stężenie 400-500 ppm powoduje 500 ppm powoduje nagłą śmierć. nagłą śmierć.

Tlenki azotu (NO, NO2)Tlenki azotu (NO, NO2)

• Są wydzielane do Są wydzielane do atmosfery m.in. przez atmosfery m.in. przez zakłady produkujące zakłady produkujące kwas azotowy (V) kwas azotowy (V) HNO3 i jego sole.HNO3 i jego sole.

• Związki te są bardzo Związki te są bardzo szkodliwe, działają szkodliwe, działają zwłaszcza na zwłaszcza na hemoglobinę hemoglobinę (czerwony barwnik (czerwony barwnik krwi) powodując krwi) powodując zahamowanie zahamowanie dostarczania tlenu do dostarczania tlenu do organizmu. organizmu.

Tlenek węgla COTlenek węgla CO

• Silnie toksycznySilnie toksyczny• Produkt niecałkowitego spalania węgla i jego związków. Produkt niecałkowitego spalania węgla i jego związków. • Przy stężeniu powyżej 60%, już po kilku oddechach, może Przy stężeniu powyżej 60%, już po kilku oddechach, może

spowodować śmierć. spowodować śmierć. • Stanowi szczególne niebezpieczeństwo, ponieważ jest gazem Stanowi szczególne niebezpieczeństwo, ponieważ jest gazem

bezbarwnym, bezwonnym i bez smaku. bezbarwnym, bezwonnym i bez smaku. • Z gleby jest w dużym stopniu usuwany przez niektóre gatunki Z gleby jest w dużym stopniu usuwany przez niektóre gatunki

grzybów, w atmosferze ulega fotolitycznemu utlenianiu do grzybów, w atmosferze ulega fotolitycznemu utlenianiu do COCO22..

• SOSO22 i NO i NO22 mogą być mogą być w krótkim czasie w krótkim czasie wymywane z wymywane z powietrza dzięki powietrza dzięki opadom opadom atmosferycznym. W atmosferycznym. W przypadku braku przypadku braku opadów oba te gazy opadów oba te gazy mogą się przyczynić mogą się przyczynić do wtórnego do wtórnego zanieczyszczenia zanieczyszczenia atmosfery tworząc atmosfery tworząc smogi.smogi.

Smog typu londyńskiegoSmog typu londyńskiego

• Powstaje z SOPowstaje z SO22, CO, CO22 oraz pary wodnej oraz pary wodnej skondensowanej na cząstkach pyłu i skondensowanej na cząstkach pyłu i sadzy. sadzy.

• Przy braku wiatru i silnym nasłonecznieniu Przy braku wiatru i silnym nasłonecznieniu zawarte w pyłach metale (Al, Fe, Mn, Co, zawarte w pyłach metale (Al, Fe, Mn, Co, Cr, Ni, V) katalizują utlenianie SOCr, Ni, V) katalizują utlenianie SO22 do SO do SO33. .

• Powstały smog jest właściwie aerozolem Powstały smog jest właściwie aerozolem kwasu siarkowego (VI) z dodatkiem COkwasu siarkowego (VI) z dodatkiem CO22..

SmogSmog

Smog typu Los AngelesSmog typu Los Angeles

• Powstaje w słoneczne, bezwietrzne dni ze Powstaje w słoneczne, bezwietrzne dni ze spalin samochodowych. spalin samochodowych.

• Wydalany z silników NO2 pod wpływem Wydalany z silników NO2 pod wpływem promieniowania nadfioletowego przechodzi promieniowania nadfioletowego przechodzi cykl przemian, w wyniku których powstaje cykl przemian, w wyniku których powstaje m.in. ozon. Reaguje on ze znajdującymi się m.in. ozon. Reaguje on ze znajdującymi się w spalinach węglowodorami. w spalinach węglowodorami.

• Powstają przy tym aldehydy, ketony i inne Powstają przy tym aldehydy, ketony i inne niezwykle toksyczne substancje. niezwykle toksyczne substancje.

• Oprócz tego w gazach spalinowych Oprócz tego w gazach spalinowych występuje 3,4- benzopiren, który jest występuje 3,4- benzopiren, który jest związkiem silnie rakotwórczym. związkiem silnie rakotwórczym.

Smog w Los AngelesSmog w Los Angeles

• Spalanie węgla powoduje również przedostawanie się do Spalanie węgla powoduje również przedostawanie się do atmosfery par rtęci oraz jej związków. Węgiel zawiera atmosfery par rtęci oraz jej związków. Węgiel zawiera średnio ok. 1 ppm rtęci. Rtęć jest wydalana do atmosfery średnio ok. 1 ppm rtęci. Rtęć jest wydalana do atmosfery przez zakłady produkujące niektóre polimery, środki przez zakłady produkujące niektóre polimery, środki ochrony roślin i preparaty farmaceutyczne. ochrony roślin i preparaty farmaceutyczne.

• Głównym źródłem zanieczyszczenia atmosfery chlorem, Głównym źródłem zanieczyszczenia atmosfery chlorem, chlorowodorem oraz chlorowymi pochodnymi chlorowodorem oraz chlorowymi pochodnymi węglowodorów są różnego rodzaju zakłady metalurgiczne i węglowodorów są różnego rodzaju zakłady metalurgiczne i zakłady przemysłu chemicznego. Należą do nich zakłady, w zakłady przemysłu chemicznego. Należą do nich zakłady, w których otrzymuje się chlor, kwas solny i metale lekkie. których otrzymuje się chlor, kwas solny i metale lekkie.

• Znaczne ilości (ok.. 20%) z emitowanego do atmosfery Znaczne ilości (ok.. 20%) z emitowanego do atmosfery fluoru przypada na zakłady ceramiczne i elektrownie, w fluoru przypada na zakłady ceramiczne i elektrownie, w których stosuje się węgiel kamienny i brunatny. Związki których stosuje się węgiel kamienny i brunatny. Związki fluoru są wydalane przez zakłady produkujące aluminium, fluoru są wydalane przez zakłady produkujące aluminium, nawozy fosforowe, flurowodór, kwas flurowodorowy i nawozy fosforowe, flurowodór, kwas flurowodorowy i

fluorik, a także związki fluoroorganiczne-freony i teflon.fluorik, a także związki fluoroorganiczne-freony i teflon.

FreonyFreony

• Znalazły powszechne Znalazły powszechne zastosowanie w lodówkach, zastosowanie w lodówkach, zamrażarkach, zamrażarkach, klimatyzatorach itd. klimatyzatorach itd.

• Są również stosowane do Są również stosowane do napełniana gaśnic i napełniana gaśnic i zasobników ciśnieniowych zasobników ciśnieniowych zawierających zawierających zawierających zawierających środki kosmetyczne- perfumy, środki kosmetyczne- perfumy, wody kolońskie i dezodoranty. wody kolońskie i dezodoranty.

• Masowe ich użycie Masowe ich użycie spowodowało przedostanie się spowodowało przedostanie się ich do warstwy ozonowej, co ich do warstwy ozonowej, co grozi powiększeniem się grozi powiększeniem się dziury ozonowej.dziury ozonowej.

Źródła zanieczyszczeń Źródła zanieczyszczeń powietrza:powietrza:

• Naturalne:Naturalne:

• Wybuchy wulkanówWybuchy wulkanów

• Wyładowania Wyładowania atmosferyczneatmosferyczne

• Pożary lasówPożary lasów

• Procesy rozkładu Procesy rozkładu obumarłych obumarłych organizmów organizmów roślinnych i roślinnych i zwierzęcychzwierzęcych

• Działalność człowieka:Działalność człowieka:

• Energetyka oparta na Energetyka oparta na spalaniu paliwspalaniu paliw

• Przestarzały przemysł Przestarzały przemysł ciężki i chemicznyciężki i chemiczny

• Komunikacja Komunikacja wykorzystująca silniki wykorzystująca silniki spalinowespalinowe

• Gospodarstwa Gospodarstwa domowedomowe

Skutki degradacji Skutki degradacji środowiska można środowiska można złagodzić stosując:złagodzić stosując:

• Wysokie kominy Wysokie kominy • Odpylanie i neutralizowanie szkodliwych Odpylanie i neutralizowanie szkodliwych

gazów -cyklony -elektrofiltry -chemiczne gazów -cyklony -elektrofiltry -chemiczne wiązanie szkodliwych gazów wiązanie szkodliwych gazów

• Wzbogacanie paliw Wzbogacanie paliw • Pasy zieleni Pasy zieleni • Strefy ochronne Strefy ochronne • Budowanie osiedli z dala od zakładów Budowanie osiedli z dala od zakładów

przemysłowych przemysłowych

Samooczyszczanie Samooczyszczanie powietrza:powietrza:

• Wymywanie Wymywanie zanieczyszczeń zanieczyszczeń przez opady. przez opady.

• Pochłanianie Pochłanianie zanieczyszczeń zanieczyszczeń przez podłoże przez podłoże ( glebę ). ( glebę ).

• Przez przemiany Przez przemiany chemiczne chemiczne

Koniec części 1Koniec części 1

Pracę przygotowała Katarzyna Pracę przygotowała Katarzyna Wdowiak Wdowiak

z klasy 2az klasy 2a