wpływ zanieczyszczeń atmosfery na środowisko

Transkrypt

W pierwszym okresie – przed 0 r. człowiek walczył o
przetrwanie i jego ingerencja w środowisko przyrodnicze
była znikoma.
W drugim okresie rozwinęło się rolnictwo, potem
rzemiosło, powstały manufaktury : (0 r – 150 mln, 1000 r 400 mln, 1600 r – 500 mln.).
Trzeci okres rozpoczyna „rewolucja techniczna” w czasie,
której nastąpił „jakościowy skok” w rozwoju sfery
technicznej w Ŝyciu człowieka (1850 r – 1 000 mln, 1950 r –
4 000 mln, 2000 r – ponad 6 000 mln )
Katastrofy ekologiczne
1930 r Belgia, dolina rzeki Mozy, ponad 6 tys chorych, 63 osoby zmarły.
(dwutlenek siarki, siarkowodór, tlenki azotu, tlenek węgla w znacznie
wyŜszych stęŜeniach).
1948r w ośrodku w stanie Pensylwania w Stanach Zjednoczonych
zachorowało około 13 tys. 28 osób zmarło na - szkodliwe składniki
wydzielane przez liczne huty ołowiu i Ŝelaza.
1952 r -w Londynie od 5 do 8 grudnia - zgon 4000 osób i wzrost stęŜenia
dwutlenku siarki oraz dymu w powietrzu - „smog londyński”. 1956 (II
smog – 1 tys. ofiar).
1967r - katastrofa tankowca w Kanale „la Manche” - 120 tys. ton ropy około 60km od wybrzeŜy Wielkiej Brytanii na obszarze około 850 km2
Raport Sekretarza Organizacji Narodów Zjednoczonych U Thanta
pt.”Człowiek i jego środowisko” - 1969r. Apelował do wszystkich krajów
o zjednoczenie się w wysiłkach na rzecz ochrony środowiska.
5 czerwca 1972r. Pierwsza konferencja Narodów Zjednoczonych
pt.”Mamy tylko jedną Ziemię” w Sztokholmie:
„Deklaracja Sztokholmska”
„Program Narodów Zjednoczonych do spraw ochrony środowiska”
Dla podkreślenia wagi tej konferencji 5 czerwca jest obchodzony jako
Międzynarodowy Dzień Ochrony Środowiska.
Środowiskiem jest ogół elementów przyrodniczych :
powierzchnia ziemi, kopaliny, wody, powietrze, świat roślinny i
zwierzęcy, krajobraz a takŜe klimat.
Ochrona środowiska polega na działaniu lub zaniechaniu
umoŜliwiającym zachowanie bądź przywrócenie równowagi
przyrodniczej.
ZrównowaŜony rozwój jest to taki rozwój, który zapewnia
zaspokojenie potrzeb obecnych pokoleń, nie przekreślając
moŜliwości zaspokojenia potrzeb pokoleń następnych.
Migracja zanieczyszczeń w środowisku
Emisja odpadów i zanieczyszczeń (skaŜenie środowiska)- to
wprowadzanie do środowiska wytworów działalności człowieka a
w szczególności:
•substancji (stałych, ciekłych lub gazowych)
•energii (np.: hałasu, wibracji, pola elektromagnetyczne, ciepła,
światła)
Imisja zanieczyszczeń - ilość zanieczyszczeń odbierana przez
środowisko.
Odpad i zanieczyszczenie – wszystkie przedmioty i substancje
gazowe, stałe oraz ciekłe nie będące ściekami, powstałe w
następstwie działalności gospodarczej lub bytowania człowieka i
nie przydatne w miejscu i czasie, w którym powstały.
Zanieczyszczenia – substancje gazowe, stałe oraz ciekłe
wprowadzane do powietrza oraz wody.
Odpady – substancje stałe i ciekłe wprowadzane do gleby
Ochrona przed odpadami polega w szczególności na
zapobieganiu powstawaniu odpadów lub minimalizacji ich ilości,
usuwaniu z miejsc powstawania, a takŜe wykorzystaniu lub
unieszkodliwianiu odpadów w sposób zapewniający ochronę Ŝycia
i zdrowia ludzi oraz ochronę środowiska.
KLASYFIKACJA ODPADÓW i ZANIECZYSZCZEŃ
Podział odpadów ze względu na moŜliwości ich
wykorzystania:

odpady przejściowe

odpady końcowe
Podział odpadów według źródeł ich pochodzenia:
naturalne
sztuczne
KLASYFIKACJA ODPADÓW (ZANIECZYSZCZEŃ)
Podział odpadów ze źródeł sztucznych:

komunalne

przemysłowe i energetyczne

transportowe

rolnicze
Szacuje się, Ŝe tyko 1/3 ogólnej masy wydobytych surowców
jest przekształcana w poŜądane produkty, a 2/3 daje odpad
pierwotny. Natomiast kaŜdy trwały produkt po pewnym
okresie uŜytkowania staje się odpadem drugiego rzędu.
KLASYFIKACJA ODPADÓW (ZANIECZYSZCZEŃ)
Podział odpadów i zanieczyszczeń według elementów,
którym zagraŜają:

atmosfera (powietrze)

woda

ziemia (gleba)
Drogi przepływu substancji odpadowych
Analiza instalacji przemysłowej
w aspekcie ochrony środowiska
Parametry charakterystyczne
procesu oczyszczania i emisji
Na wlocie do
urządzenia oczyszczającego
& ⋅S
& w =V
m
w
w
Na wylocie
& ⋅S
&o =V
m
o
o
mz. strumień masy zanieczyszczeń zatrzymany w urządzeniu oczyszczającym
Skuteczność ogólna oczyszczania
Dla: Vw = Vo
Kierunki działań na rzecz ochrony
środowiska w przemyśle
Rozcieńczanie
Oczyszczanie nośników
Recyrkulacja medium nośnego
rodzaj i charakter procesu
zbyt wysokie koszty eksploatacyjne
wymagania odnośnie stopnia czystości powietrza
Zmiana technologii
Czyste technologie
Zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego
„Zanieczyszczeniem powietrza atmosferycznego jest
wprowadzenie do powietrza substancji stałych,
ciekłych lub gazowych w ilościach, które mogą
ujemnie wpłynąć na zdrowie człowieka, klimat,
przyrodę Ŝywą, glebę, wodę lub spowodować inne
szkody w środowisku” Taką definicję podano w
Ustawie z dnia 31.01.1980r „O ochronie i
kształtowaniu środowiska” (Dz.U.Nr 3, poz. 6).
Zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego moŜna
podzielić ze względu na sposób w jaki dane
zanieczyszczenie znalazło się w atmosferze:
- zanieczyszczenie pierwotne,
- zanieczyszczenie wtórne.
Zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego moŜna
podzielić ze względu na ich stan skupienia:
•
aerozole (0,01-100 µm)
•
pyły (powyŜej 100 µm)
•
zanieczyszczenia gazowe.
Jest pięć zasadniczych zanieczyszczeń, które stanowią
nieco więcej niŜ 90% zanieczyszczeń środowiska
atmosferycznego :
1. Cząstki stałe w postaci dymów i pyłów
2. Tlenki azotu
3. Tlenki siarki
4. Tlenki węgla
5. Węglowodory
WPŁYW ZANIECZYSZCZEŃ ATMOSFERY NA ŚRODOWISKO
Ditlenek siarki
Ditlenek siarki jest przyczyną powstawania
- smogu kwaśnego
SO2 + 1/2O2 SO3
- kwaśnych deszczy
SO3 + H2O H2SO4
Tlenki azotu
N2O, NO, N2O3, NO2, N204, N2O5, NO3, N2Oó.
dolne warstwy atmosfery
- utleniający smog fotochemiczny. Reakcje NO2 z węglowodorami
znajdującymi się w atmosferze powodują powstawanie azotanu
nadtlenku acetylu oraz ozonu
NO2+hv (A <415nm) → NO+O•
O• + O2 O3
NO2 + LZO + O2 CH3COONO2 + inne produkty
Tlenki azotu
górne warstwy atmosfery
-tlenki azotu reagują z ozonem
NO + O3 NO2 + O2
NO2 + O3 N2O5 + O2
Zanika warstwa ozonu, która zatrzymuje bardzo
niebezpieczne dla Ŝycia promieniowanie nadfioletowe –
„ dziura ozonowa”
Dwutlenek węgla
-
materiał do budowy substancji organicznej w roślinach
zawierających chlorofil.
-
tworzy naturalną warstwę izolacji termicznej wokół kuli
ziemskiej.
-
powyŜej stęŜenia 300 cm3/m3 staje się on
zanieczyszczeniem - tzw. efekt cieplarniany. Średnia roczna
temperatura ziemi w ciągu ubiegłego stulecia wzrosła o 0,5oC
modele komputerowe przewidują przy podwojeniu obecnego
poziomu CO2 wzrost temperatury o 3oC.
Gazy cieplarniane
Udział w powstawaniu efektu
cieplarnianego:
Para wodna 60% a pozostałe 40%:
dwutlenek węgla 50%.
metan 19%.
freony17%
tlenki azotu 4%
ozon 8%
OZON
Ozon w stęŜeniach do 80 µg/m3 jest składnikiem czystego powietrza
atmosferycznego.
10% ozonu - w niŜszej warstwie atmosfery - troposferze –
niebezpieczny dla ludzi
90% ozonu – w górnej warstwie atmosfery - stratosferze - tworzy
warstwę ochronną dla Ŝycia
tzw. „dziura ozonowa” – powód zmian klimatu
OZON
Rodnik wodorotlenowy (HO•) - udział w niszczeniu ozonu oceniany
na 30 – 50%.
Tlenki azotu (NOx) - niszczenie ozonu w niecałych 20%.
Chlor, fluor i brom (Cl, F i Br) - niszczenie ozonu w 20 – 25%.
CH3F + hv CH3* + F*
F* + O3 FO* + O2
Węglowodory
Do szkodliwych związków organicznych zaliczamy węglowodory
nasycone, nienasycone, aromatyczne, zawierające grupy funkcyjne.
Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) – powodują
choroby nowotworowe. Międzynarodowa Agencja do Badań nad Rakiem
(IARC) w 1983 uznała za rakotwórcze w stosunku do ludzi i zwierząt 30
WWA, między innymi benzo[a]piren i benzo[a]antracen. Wykazują
silną tendencję do adsorpcji na powierzchni cząstek pyłowych
Węglowodory
Dioksyny to grupa związków w skład której wchodzą polichloro- i
polibromopochodne dibenzo-p-dioksyny i dibenzofuranu. Dioksyny
działają silnie mutagennie, naruszając właściwą strukturę kodu
genetycznego rozmnaŜających się komórek Ŝywych organizmów
Działają równieŜ teratogennie czyli uszkadzają płód.