ONEONEČČIIŠŠĆĆENJE ENJE

ZRAKA I ZRAKA I

ATMOSFEREATMOSFERESilvija Silvija ŠŠiftariftar 5137/BT5137/BT

Modul: Odabrana poglavlja zelene kemijeAk. god. 2008./2009.Koordinator modula: dr. sc. M. Jukić, doc.

ZRAK ZNAČI ŽIVOT

� 20 000 puta udahnemo svakoga dana ipritom unesemo 12 000 litara zraka u našapluća da bismo pribavili kisik neophodan zaživot

� Zrakom zovemo plinski omotač Zemlje –atmosferu- u kojoj su najzastupljeniji plinovi: dušik 77% i kisik 21%, u manjoj mjeri su prisutni plemeniti plinovi (0,94%), ugljik-dioksid, vodena para, ozon, vodik

SASTAV ATMOSFERESASTAV ATMOSFERE

�� troposfera (do 11 km)troposfera (do 11 km)stratosfera (11 do 40 km)stratosfera (11 do 40 km)mezosferamezosfera (40 do 80 km)(40 do 80 km)termosferatermosfera (80 do 800 km)(80 do 800 km)egzosferaegzosfera (iznad 800 km)(iznad 800 km)

�� temperatura troposferi pada s visinom, u temperatura troposferi pada s visinom, u stratosferi se ne mijenja, a u stratosferi se ne mijenja, a u mezosferimezosferi se se povepoveććava s visinom (najviava s visinom (najvišša temperatura na visini a temperatura na visini od 60 km radi prisutnosti ozona koji apsorbira od 60 km radi prisutnosti ozona koji apsorbira sunsunččeve zrake i zagrijava taj sloj) eve zrake i zagrijava taj sloj)

VERTIKALNI PRESJEK VERTIKALNI PRESJEK

ATMOSFERATMOSFEREE

OZONSKI OMOTAČ

�� U U mezosferimezosferi na visini između na visini između 40 i 40 i 60 km60 km nalazi se razrijeđena atmosferanalazi se razrijeđena atmosfera, gdje , gdje djelovanjem ultraljubidjelovanjem ultraljubiččastih zraka sa sunca astih zraka sa sunca molekularni kisik (Omolekularni kisik (O2 2 ) prelazi u ozon (O) prelazi u ozon (O33))

�� Ozon apsorbira gotovo svu koliOzon apsorbira gotovo svu količčinu za inu za organizme organizme šštetnih ultraljubitetnih ultraljubiččastih zraka koje astih zraka koje bi u protivnom bi u protivnom šštetno djelovale na tetno djelovale na žžive ive organizme na zemlji organizme na zemlji –– OZONSKI OMOTAOZONSKI OMOTAČČ

OZONOZON

� Ozon je otkrio 1839. godine –njemački znanstvenik Christian F.Schonbein

� Ozon je plin svijetlo plave boje,relativno nestabilna molekula koja se sastoji od 3 atoma kisika

� Nastaje iz molekule kisika O2 djelovanjem UV zračenja s atomom kisika

� Danas je jedan od glavnih problema onečišćenja zraka povećanje količine O3 u troposferi- loš ozon, a s druge strane isto tako važan problem smanjenje O3 u stratosferi- gdje je neophodan za održavanje života na Zemlji

� Ozon nestaje kada iz donjih slojeva atmosfere dođu molekule freona

FREONIFREONI

�� Freoni ili CFC su sintetiFreoni ili CFC su sintetiččki ki spojevi sastavljeni od spojevi sastavljeni od ugljika, klora i fluora te ugljika, klora i fluora te imaju imaju šširoku primjenuiroku primjenu

�� Nalazimo ih u rashladnim Nalazimo ih u rashladnim sustavima hladnjaka i sustavima hladnjaka i zamrzivazamrzivačča,u sprejevima i a,u sprejevima i tekutekuććinama za inama za ččiiššććenje,a enje,a upotrebljavaju se i kao upotrebljavaju se i kao ““potisno sredstvopotisno sredstvo”” pomopomoćću u kojih se prave pjenasti kojih se prave pjenasti materijali (materijali (stiroporstiropor))

AEROPOLUTANTIAEROPOLUTANTI

�� OneOneččiiššććivaivačči atmosferei atmosfere

�� Nastaju djelovanjem Nastaju djelovanjem ččovjeka ( promet, ovjeka ( promet, industrija) ili imaju prirodne izvore ( industrija) ili imaju prirodne izvore ( ššumski umski popožžari, erupcija vulkana)ari, erupcija vulkana)

�� Vjetar ih prenosi na vrlo velike udaljenostiVjetar ih prenosi na vrlo velike udaljenosti

�� OneOneččiiššććenje atmosfere je globalan problem enje atmosfere je globalan problem kojeg valja rjekojeg valja rješšavati uz međunarodnu avati uz međunarodnu suradnjusuradnju

NAJZNANAJZNAČČAJNIJI ONEAJNIJI ONEČČIIŠŠĆĆIVAIVAĆĆI I ZRAKA (TOPOSFERE)ZRAKA (TOPOSFERE)

�� Sumporni dioksidSumporni dioksid

�� DuDuššikovi oksidiikovi oksidi

�� UgljikovUgljikov monoksidmonoksid

�� OzonOzon-- tzvtzv.lo.lošši ozoni ozon

�� OlovoOlovo

�� ČČestice, aerosoli, suspendirane tvari (dim i estice, aerosoli, suspendirane tvari (dim i ččađaađa))

Sumporni dioksidSumporni dioksid--SOSO22

� Regulacija emisije SO2 primarno je posljedica zabrinutosti koja je započela početkom 80-tih zbog utjecaja koje kisele kiše imaju na šume i izložena jezera

� Taloženjem na tlo utječe na zakiseljavanjetla i na vegetaciju

� SO2 uništava zgrade i kulturne spomenike. Pješćenjak i mramor brzo se uništavaju jer SO2 oksidacijom u zraku prelazi u sumpornu kiselinu koja postepeno “jede”stijene

DuDuššikovi oksidiikovi oksidi--NONOxx

�� Dolaze primarno iz motornih vozila i elektranaDolaze primarno iz motornih vozila i elektrana

�� Također djeluju i kao gnojiva kada uđu u vodu Također djeluju i kao gnojiva kada uđu u vodu ili tlo,alili tlo,ali u tom smislu mogu imati i negativni i u tom smislu mogu imati i negativni efekt ako dođe do prekomjerne koliefekt ako dođe do prekomjerne količčineine

�� Zajedno s SOZajedno s SO22 pridonose stvaranju kiselih kipridonose stvaranju kiselih kiššaa

�� Ipak Ipak NOxNOx su daleko manje opasni od su daleko manje opasni od primjerice,suspendiranih primjerice,suspendiranih ččestica,SOestica,SO22 ili olovaili olova

NAJNAJČČEEŠŠĆĆI ZAGAĐIVAI ZAGAĐIVAČČI ZRAKA U I ZRAKA U ZATVORENIM PROSTORIMAZATVORENIM PROSTORIMA

�� UgljikovUgljikov dioksiddioksid

�� FormaldehidFormaldehid

�� BenzenBenzen

�� DuDuššikov dioksidikov dioksid

�� Dim i Dim i ččađaađa

�� RadonRadon

�� Suspendirane Suspendirane ččestice u zrakuestice u zraku

UgljikovUgljikov dioksiddioksid

�� ZnaZnaččajan dio porasta koncentracije ajan dio porasta koncentracije ugljikovogugljikovogdioksida dolazi najvedioksida dolazi najveććim dijelom kao posljedica im dijelom kao posljedica izgaranja fosilnog gorivaizgaranja fosilnog goriva-- uglavnom ugljena ali i uglavnom ugljena ali i nafte i prirodnog plinanafte i prirodnog plina

�� Dio Dio ugljikovogugljikovog dioksida dodaje se atmosferi i kada dioksida dodaje se atmosferi i kada se sijeku se sijeku ššume ili pale zbog dobivanja podruume ili pale zbog dobivanja područčja ja pogodna za poljoprivredu pogodna za poljoprivredu

�� Svaki novi porast koncentracije COSvaki novi porast koncentracije CO22 u zraku u zraku remeti globalnu klimu porastom prosjeremeti globalnu klimu porastom prosječčne ne temperature za nekoliko temperature za nekoliko ººCC

FormaldehidFormaldehid

�� Najkontraverzniji organski zagađivaNajkontraverzniji organski zagađivaččzatvorenih prostora je plin formaldehidzatvorenih prostora je plin formaldehid ––HH22C=OC=O

�� On je On je ččesti sastojak zraka u tragovima jer esti sastojak zraka u tragovima jer nastaje kao nastaje kao međuproduktmeđuprodukt oksidacije metana oksidacije metana i drugih i drugih lakohlapljivihlakohlapljivih organskih tvari(VOCorganskih tvari(VOC--s)s)

�� Glavni izvori formaldehida u zatvorenim Glavni izvori formaldehida u zatvorenim prostorima su cigaretni dim i sintetiprostorima su cigaretni dim i sintetiččki ki materijali (neke vrste plastike)materijali (neke vrste plastike)

�� Stupanj i brzina emisije formaldehida iz Stupanj i brzina emisije formaldehida iz sintetisintetiččkih materijala raste s temperaturom i kih materijala raste s temperaturom i relativnom vlagom u zatvorenom prostorurelativnom vlagom u zatvorenom prostoru

�� Granica ili prag odredljivosti formaldehida Granica ili prag odredljivosti formaldehida kod ljudi je 100 kod ljudi je 100 ppbppb; njegov intenzivan miris ; njegov intenzivan miris uouoččljiv je u prodavaonicama tepiha i ljiv je u prodavaonicama tepiha i sintetisintetiččkih materijalakih materijala

�� Utvrđeno je da je formaldehid kancerogenUtvrđeno je da je formaldehid kancerogen, , a oa oččekivana kancerogena mjesta su ekivana kancerogena mjesta su respiratorni sustavrespiratorni sustav

BenzenBenzen

�� Benzen, CBenzen, C66HH66 je stabilni ugljikovodik koji je je stabilni ugljikovodik koji je bezbojan, ne mijebezbojan, ne miješša se s vodom, vrelia se s vodom, vreliššte mu te mu je nije nižže od 100e od 100ººC i manje je gustoC i manje je gustoćće od vodee od vode

�� On je minorni sastojak benzina,ali se On je minorni sastojak benzina,ali se ččesto esto upotrebljava kao otapalo za mnoge upotrebljava kao otapalo za mnoge organske produkte, ukljuorganske produkte, uključčujuujućći boje i tintui boje i tintu

�� Klasificiran je kao poznati kancerogeni Klasificiran je kao poznati kancerogeni agens za ljude i to prije svega ukljuagens za ljude i to prije svega uključčujuujućći i leukemiju i leukemiju i aplastiaplastiččnunu anemijuanemiju

�� Zbog svih tih razloga upotreba benzena kao Zbog svih tih razloga upotreba benzena kao otapala ali i u benzinu je znaotapala ali i u benzinu je značčajno smanjenaajno smanjena

�� Benzen se u mnogim svojim upotrebama Benzen se u mnogim svojim upotrebama momožže zamijeniti e zamijeniti toulenomtoulenom koji ima strukturu koji ima strukturu benzena u kojem je jedan vodik zamijenjen benzena u kojem je jedan vodik zamijenjen metilnom grupommetilnom grupom

�� Metilna skupina iz Metilna skupina iz toulenatoulena proizvodi koristan proizvodi koristan enzim enzim jetrejetre koji uvelike smanjuje negativne koji uvelike smanjuje negativne efekte koje ima benzenefekte koje ima benzen

DuDuššikov oksidikov oksid-- NONO22

�� KoncentacijeKoncentacije duduššikovog dioksida u ikovog dioksida u zatvorenim prostorima zatvorenim prostorima ččesto su veesto su većće nego u e nego u otvorenim prostorima,posebno u prostorima otvorenim prostorima,posebno u prostorima koji sadrkoji sadržže pee pećći za kuhanje,pei za kuhanje,pećći za grijanje i i za grijanje i zagrijavanje vode koje koriste plinzagrijavanje vode koje koriste plin

�� Temperature u tim uređajima su dovoljno Temperature u tim uređajima su dovoljno visoke da se duvisoke da se duššik i kisik iz zraka spoje ik i kisik iz zraka spoje tvoretvorećći NO,koji se oksidira u NOi NO,koji se oksidira u NO22

KISELA KIKISELA KIŠŠAA

�� Padalina koja je zagađena sumporPadalina koja je zagađena sumpor--dioksidom, dioksidom, duduššikik--oksidom,amonijakom i oksidom,amonijakom i drdr. kemijskim . kemijskim spojevimaspojevima

�� Plinovi se otapaju u vodi kiPlinovi se otapaju u vodi kišša i ostalih oborina te a i ostalih oborina te se pod utjecajem sunse pod utjecajem sunččeva svjetla i Oeva svjetla i O22 pretvaraju u pretvaraju u smjesu u kojoj je otopljena sumporna i dusmjesu u kojoj je otopljena sumporna i duššiiččna na kiselinakiselina

�� Ispitivanja pokazuju da sumporna i duIspitivanja pokazuju da sumporna i duššiiččna na kiselina snose najvekiselina snose najvećću u odgovovornostodgovovornost za kiselost za kiselost kikiššee

�� Normalna pH vrijednost kiNormalna pH vrijednost kišše je otprilike 5.5,a pH e je otprilike 5.5,a pH kisele kikisele kišše u prosjeku iznosi 4e u prosjeku iznosi 4--4.54.5

KISELI OCEANIKISELI OCEANI

�� Globalno zagrijavanje je ekoloGlobalno zagrijavanje je ekološški problem ki problem koji utjekoji utječče na e na žživot na planeti Zemljiivot na planeti Zemlji

�� Posljedice ovog problema osjePosljedice ovog problema osjeććamo amo svakodnevno, osim porasta temperatura, svakodnevno, osim porasta temperatura, dolazi do promjena u biolodolazi do promjena u biološškim procesima, kim procesima, topljenja ledenih santi, podizanja nivoa topljenja ledenih santi, podizanja nivoa mora, promjene stanimora, promjene staniššta biljaka i ta biljaka i žživotinja ivotinja uslijed adaptacije na nove klimatske uvjeteuslijed adaptacije na nove klimatske uvjete

�� Otapanje ledenjaka i porast razine mora za Otapanje ledenjaka i porast razine mora za 0.5m svakih 10 godina0.5m svakih 10 godina

�� Nastavi li se poveNastavi li se poveććavati koliavati količčina ispuina ispuššnog nog COCO22, povr, površšina mora mogla bi postati kiselija ina mora mogla bi postati kiselija nego ikad prijenego ikad prije

�� Bikarbonati i ioni vodika poveBikarbonati i ioni vodika poveććavaju kiselost avaju kiselost povrpovrššinskog sloja morainskog sloja mora

�� Nakon ledenog doba pH Nakon ledenog doba pH ocenaocena iznosio je iznosio je 8.3, a danas je 8.1 8.3, a danas je 8.1

ZaZaššto su kisele kito su kisele kišše e ozbiljan okoliozbiljan okoliššni ni

problem?problem?

KISELE KIKISELE KIŠŠE UBIJAJU E UBIJAJU NANAŠŠE E ŠŠUMEUME

KISELE KIKISELE KIŠŠE DJELUJU NA E DJELUJU NA ŽŽIVOTINJSKI VODENI SVIJETIVOTINJSKI VODENI SVIJET

KISELE KIKISELE KIŠŠE UNIE UNIŠŠTAVAJU TAVAJU KULTURNE SPOMENIKEKULTURNE SPOMENIKE

ZAKLJUZAKLJUČČAKAK

� Problem onečišćenja zraka i negativnih utjecaja tih onečišćenja na čovjeka postoji nekoliko stoljeća,a nužna pozornost nije mu se pridavala sve dok nekoliko katastrofalnih epizoda nisu prouzročile akutne bolesti, pa i smrtne slučajeve velikog broja ljudi u kratkom vremenskom razdoblju.

� S ciljem smanjenja onečišćenja atmosfere održavaju se mnogobrojne međunarodne konvencije, koje i potiču ljude na ekološku svijest i ozbiljnost problema.

ZAKLJUZAKLJUČČAKAK

Sagledavajući probleme onečišćenja uglavnom neodgovornim odnosom čovjeka prema životnoj sredini postavlja se pitanje: da li ekologija i dalje treba biti nauka kojoj će se profesionalno posvetiti pojedinci ili je zaštita životne sredine obaveza svakog građanina planete Zemlje

Jedan od uspješnijih načina uklanjanja organskih onečišćivaća iz zraka i vode je “pasivna” katalizatzv. fotokataliza, odnosno heterogena fotokatalitička razgradnja (UV/ katalizator) sa ili bez dodatka oksidacijskih sredstava.

LiteraturaLiteratura

�� WikipedijaWikipedija--Kisela kiKisela kišša,Onea,Oneččiiššććenje enje atmosfereatmosfere

�� Globalno zagrijavanje i klimatske promjeneGlobalno zagrijavanje i klimatske promjene--3.dio3.dio-- pmfpmf

�� ForumerForumer..comcom/a/kisele/a/kisele--kisekise