ZAGAENJE VAZDUHA Atmosfera na Zemlji Atmosfera predstavlja tanak

ZAGAĐENJE VAZDUHA

Atmosfera na Zemlji Atmosfera predstavlja tanak sloj vazduha (gasova) koji okružuje planetu Zemlju. Debljina atmosfere je samo oko 1% prečnika Zemlje Ovaj sloj se zadržava oko naše planete zahvaljujući sili gravitacije

Atmosfera na Zemlji Uloge atmosfere: • snabdeva živi svet kiseonikom i ugljen dioksidom • štiti život na Zemlji od negativnog dejstva ultravioletnog zračenja • zagreva površinu Zemlje putem efekta staklene bašte • smanjuje dnevno-noćne temperaturne ekstreme na Zemlji • izoluje Zemlju od hladnog svemira i kosmičkog zračenja • obezbeđuje proces kruženja vode i ostalih elemenata

PRIRODNI IZVORI zagadjenja vazduha • Prašina iz prorodnih izvora, najčešće sa velikih , , golih, , površina sa malo ili potpuno bez vegetacije (peščane oluje). • Metan, emitovan tokom digestije hrane od strane životoinja (preživari). • Radon gas iz prirodnih radioaktivnih oblasti zemlje. • Dim i CO nasatali tokom šumskih požara. • Vulkanska aktivnost, tokom koje se produkuju sumpor i njegovi oksidi , hlor i čestice pepela. • Kosmička prašina • Slana isparenja iz okeana

ANTROPOGENI IZVORI ZAGAĐENJA (1) – Fabrički dimnjaci – Energetska postrojenje koja svoj rad zasnivaju na sagorevanju fosilnih goriva – Kontrolisano spaljivenje, koje se koristi u poljoprivredi i šumarstvu. – Izduvni gasovi iz motornih i drugih vozila i prevoznih sredstava. – Sagorevanje drveta, požari i sl.

ANTROPOGENI IZVORI ZAGAĐENJA (2) – Rafinerije nafte, energetska i sva druga industrijska postrojenja. – Različite hemikalije koje se u vidu prašine ili gorenjem šire u okolni vazduh. – Komponente boja, lakova za kosu, aerosoli iz sprejeva i drugi rastvarači. – Deponije smeća sa kojih se izdvaja deponijski gas, metan i neprijatni mirisi. – Vojne aktivnosti, kao što su probe nuklearnog naoružanja, toksičnih gasova (bojni otrovi), rakete i sl.

Na globalnom nivou uočavaju se tri glavna problema koja se javljaju kao posledica zagađenja atmosfere: Ø pojacan efekat staklene baste i globalno zagrevanje Ø smanjenje ozonskog omotača Zemlje ili pojava “ozonskih rupa” Ø kisele kiše Ø smog

Globalno zagrevanje zemljine atmosfere je fenomen povećanja srednje temperature površine Zemlje, vodenih površina, kao i prosečne temperature vazduha izazvan različitim uzročnicima. Uzročnici: Ø gasovi sa efektom staklene bašte Ø čestice čađi Ø direktna sunčeva aktivnost

Efekat staklene bašte • Efekat staklene bašte je rezultat interakcije Sunčevog zračenja i Zemljine atmosfere. Ovaj efekat je prirodan efekat i bez postojanja ovog fenomena, na Zemlji ne bi bio moguć život. Bez tzv. gasova staklene bašte, toplotna energija apsorbovana i odbijena od Zemljine površine lako bi se vratila nazad u svemir, pa bi prosečna temperatura na Zemljinoj površini bila oko -19°C, za razliku od sadašnjih 15°C. v v 26 % Sunčevog zračenja se reflektuje od oblaka nazad u svemir 19 % energije apsorbuju oblaci, gasovi i čestice 4 % se reflektuje sa površine Zemlje u svemir 51 % stiže na Zemlju i raspoređuje se na: zagrevanje okoline, otopljavanje snega i leda, isparavanje vode i fotosintezu • Zagrevanje tla Sunčevom energijom uzrokuje da se ono ponaša kao izvor toplotnog zračenja. • Samo mala količina ovog zračenja odlazi u svemir, a najveći deo apsorbuju tzv. gasovi staklene bašte u atmosferi. • Pobuđeni gasovi reemituju ovo zračenje i 90% se ponovo vraća na Zemlju gde se ponovo apsorbuje i proces traje sve dok ima ovog dugotalasnog zračenja.

(Atmosfera, slično staklu, uglavnom propušta Sunčevo zračenje, ali je slabo propusna za zračenje sa Zemljine površine, pa deo energije koji uđe u sistem Zemlja-atmosfera, kao i u stakleniku, ostaje u njemu i pretvara se u toplotnu energiju, zagrevajući Zemljinu površinu i niže slojeve atmosfere. Ova prirodna pojava „greje“ Zemljinu površinu, što traje već četiri milijarde godina. Molekuli kiseonika i azota, koji sačinjavaju najveći deo atmosfere transparentni su za IR zrake kao i za vidljivi deo spektra. Nasuprot tome, neki molekuli “normalno” ili veštački prispeli u atmosferu, kao što su vodena para, CO 2 CH 4, N 2 O, CFCls (freoni) apsorbuju deo infracrvenog zračenja, privremeno sprečavajući njegovo otpuštanje u svemir zadržavajući tako toplotu u Zemljinoj atmosferi. Ovi gasovi potom emituju infracrveno zračenje u svim smerovima, a deo ovako nastale toplote vraća se ka Zemljinoj površini koju dodatno zagreva. )

GLOBALNO ZAGREVANJE ZEMLJINE ATMOSFERE ILI POJAČAVANJE EFEKTA “STAKLENE BAŠTE”

Učešće pojedinih gasova u pojačavanju efekta “staklene bašte” Drugi literaturni podaci: CO 2 - 55 % CFC - 25 % CH 4 - 15 % NOx - 5 %

SMOG • • • Derivat dima i magle. Postoje dva tipa: 1. Klasični smog Javlja se u hladnijim područjima i predstavlja smešu dima, magle i SO 2. • • • 2. Fotohemijski smog Javlja se u toplim, suvim i sunčanim klimatskim regijama. Sadrži visoku koncentraciju oksidujućih agenasa, pa se naziva i oksidujući smog.

KISELE KISE • Kontaminiraju vodu za piće • Oštećuju ili uništavaju akvatični biljni i životinjski svet • Utiču na lanac ishrane • Erodiraju skulpture i statue • Erodiraju zgrade i hramove • Uništavaju drveće • Zemljište postaje kiselije , sto dovodi do: • Degradacije zemljišta • Gubitka rastinja i vegetacije uopšte

Delovanje freona na ozon Hlor razgrađujee ozon na O 2 + Cl. O Ova reakcija, , ponovo dovodi do Cl i slobodnnog O O + O = O 2 1 Cl atom može da razgradi 100, 000 molekula ozona

UGLJENDIOKSID CO 2 Ø Pre oko 2 milijarde godina CO 2 je činio oko 75% atmosfere Ø Tokom poslednjih 600. 000 godina, pa sve do početka industrijske revolucije, koncentracija CO 2 nije prelazila 280 ppm Ø Poslednjih 150 godina porasla je na 380 ppm Ø Povećanjem emisije, koncentracija CO 2 bi do 2075. godine dostigla 600 ppm, a do kraja 2100. 1000 ppm

UGLJENDIOKSID – CO 2 najznačajniji uzročnik globalnog zagrevanja Nastaje: Ø pri potpunom sagorevanju kao i u procesu disanja aerobnih organizama i raspadanja organskih materija. Ø tokom krčenja šuma i obrade zemljišta Ø pri sagorevanju organskih materija Ø pri sagorevanju fosilnih goriva: nafte i derivata, uglja i drvenog goriva

METAN – CH 4 • Prirodni izvori: vulkani (usijana lava značajan je emiter ovog gasa u atmosferu) • Antropogeni izvori: krčenje šuma, spaljivanje drveta, raspadanje gnojiva. • Molekuli CH 4 nisu transparentni za IR zrake, apsorbuju ih i zadržavaju u Zemljinoj blizini, dovodeći tako do zagrevanja površine Zemlje. • Smatra se da CH 4 može da poveća toplotni efekat sunčevih zraka čak za 20%. AZOTNI OKSIDI • Prirodni izvori (N 2 O): sagorevanje i raspadanje organskih materija, šumski požari, procesi nitrifikacije u zemljištu, itd. • Antropogeni izvori (NO i NO 2): sagorevanje fosilnih goriva na visokoj temperaturi i pod visokim pritiskom, u automobilskim motorima toplane, termoelektrane, razne vrste teške industrije itd.

OZON – O 3 • O 3 je normalan sastojak vazduha • najveće koncentracije su u stratosferi na visini 20 – 30 km gde predstavlja filter za UV zrake sa druge strane, O 3 u nižim slojevima atmosfere ozon nije normalan sastojak i nastaje kao posledica zagađenja, ima štetne efekte i naziva se loš (troposferski O 3). • troposferska frakcija O 3 ima direktno dejstvo staklene bašte. FREONI – CFCls • velika isparljivost • iako je upotreba freona danas smanjena (Montrealski protokol), njihov značaj se ne može zanemariti imajući u vidu njihovu veliku reaktivnost i dug život u atmosferi • izazivaju depleciju O 3 u stratosferi: oslobođeni u atmosferu ovi gasovi, pod uticajem Sunčeve svetlosti, daju slobodne radikale, koji ulaze u lančane reakcije uništavanja O 3. • “fizički” blokiraju proces kontrazračenja potencijal freona da izazivaju efekat staklene bašte je izuzetno veliki. 1 molekul freona apsorbuje čak 10. 000 puta više zračenja nego CO 2. UGLJEN MONOKSID – CO • sam po sebi, nije gas koji dovodi do globalnog zagrevanja, ali učestvuje u reakcijama u atmosferi, u kojima nastaju drugi gasovi sa ovakvim efektom, pre svega CO 2 i CH 4. • takođe “troši” redukujuće radikale u atmosferi i tako onemogućava razgradnju CH 4, dovodeći ne samo do povećanja koncentracije, nego i do produžavanja života CH 4 molekula u vazduhu.

Gasovi staklene bašte Ugljen dioksid Koncentracija 1750 280 ppm Koncentracija 2003 376 ppm Procenat promene Prirodni i antropogeni izvori 34% Sagorevanje biomase, šumski požari, vulkani, sagorevanje fosilnih goriva, krčenje šuma, promene u korišćenju zemljišta Metan 0. 71 ppm 1. 79 ppm 152% Vlažna staništa, sagorevanje biomase, aktivnost termita, eksploatacija nafte i gasa, uzgajanje pirinča, gajenje stoke, deponije Azotni oksidi 270 ppb 319 ppb 18% Šume, livade, okeani, njive, sagorevanje biomase, đubriva, sagorevanje fosilnih goriva Freoni (CFCs) 0 880 ppt nepoznato Frižideri, sprejovi, rastvori za čišćenje nepoznato varira sa nadmorskom visinom i geografskom širinom opada u stratosferi raste u troposferi Prirodno se stvara dejstvom Sunčevog zračenja na molekularni kiseonik, a veštački fotohemijskom proizvodnjom smoga Ozon Koncentracije i izvori gasova “staklene bašte”

Negativne posledice intenziviranja efekta “staklene bašte” 1. Podizanje nivoa mora 2. Negativan uticaj na ledeni pokrivač 3. Uticaj na klimu i na živi svet 4. Šumski požari 5. Ekonomske posledice 6. Čovek kao “žrtva” sopstvenog delovanja

1. Podizanje nivoa mora • Merenja pokazuju da je u poslednjem veku nivo mora porastao u proseku za 15 -20 cm. U geološkoj istoriji promene su bile po nekoliko desetina metara. • Do kraja XXI veka nivo svetskog mora mogao bi da bude viši za 10 do čak 50 cm. Do 2050. godine sadašnji nivo svetskog mora biće 7 – 15 cm viši, a do 2100. godine za 34 cm, samo usled efekta staklene bašte. • Ove promene mogle bi da izmene odnos morskih i kopnenih površina na svetskoj karti (neke oblasti kao npr. Holandija našle bi se pod morem).

povećanje nivoa mora potapanje velikih povšina na obalama potapanja priobalnih gradova nestajanje ostrva

2. Negativan uticaj na ledeni pokrivač • Led na polovima pokriva 10% kopna i sadrži 77% zaliha slatke vode. • Od 150 glečera u 1850. godini na Aljasci i u Kanadi, danas ih ima oko 50. • Led se na severnoj hemisferi postepeno topi. U poslednjih 35 godina stanjio se za 42%. Nivo mora kod Aljaske i Kanade raste 0. 15 -0. 30 mm godišnje. • Ovo je dovelo do bržeg plutanja ledničkih masa i njihovih pomeranja. Ako delovi lednika doplove u toplije vode, mogli bi da rashlade tople struje i ugroze živi svet u vodi. Takođe, daljim otapanjem leda oslobodiće se velike količine CH 4 (iz vazdušnih džepova), što bi dodatno ubrzalo zagrevanje.

Topljenje lednika na polovima Topljenje lednika na planinama

3. Uticaj na klimu i na živi svet Izmene klime • Obilne padavine, poplave (više temperature dovode do pojačanog isparavanja – topao vazduh nosi više vlage, što rezultira većom količinom padavina u umerenim oblastima severne hemisfere) • Jako visoke letnje temperature i suše (Mediteran i tropi) • Uragani i oluje • Smanjivanje količina dostupne slatke vode (procena je da će se do 2100. godine 70% rezervi pijaće vode iscrpiti) • Predviđa se da će Golfska struja opasti za 25% u narednih 100 godina, a nije isključeno ni da potpuno nestane. Slabljenje tople Golfske struje rezultira hladnim i oštrim zimama. Klimatske promene su ireverzibilne • Problemi adaptacije živog sveta Poremećaji u lancima ishrane Poremećaji u životnim ciklusima (neke biljke cvetaju ranije) Porast temperature za oko 2 o. C pomerio bi granice staništa šuma na severnoj polulopti za oko 300 km na sever Predviđa se potpuno istrebljenje mnogih vrsta jer njihova adaptacija ne može da prati brzinu klimatskih promena (minimalna promena temperature okeana dovela bi do nestajanja čuvenih koralnih grebenova, koji se odlikuju velikim diverzitetom faune kako beskičmenjaka tako i riba). Mnoge biljne i životinjske vrste već jesu ozbiljno ugrožene naglim velikim temperaturnim promenama

4. Šumski požari Čak 70% tropskih šuma će nestati do kraja XXI veka. 5. Ekonomske posledice Šteta po kultivisane biljke, životinjski svet mogla bi da dovede do nestašice hrane. 6. Čovek kao “žrtva” sopstvenog delovanja Povećanje srednje godišnje temperature i vrela leta ozbiljno ugožavaju ljudsko zdravlje. Od posledica vrelog talasa u toku 2003. godine umrlo je 30. 000 ljudi, a visoke temperature izazvale su i brojne hronične zdravstvene probleme. Takođe sve prethodno opisane pojave direktno, ili indirektno utiču na čoveka, njegovo zdravlje, pa čak i opstanak.

TEORIJA GLOBALNOG HLAĐENJA §Povećanje CO 2 u atmosferi dovelo bi do isparavanja velike količine vode sa površine svetskog mora što bi uslovilo pojavu gušće atmosfere. §Usled toga, došlo bi do smanjenja količine Sunčevog zračenja koje dolazi do površine Zemlje, što bi dovelo do smanjivanja prosečne globalne temperature. §Znatno je prihvaćenija teorija globalnog zagrevanja

Međunarodni sporazumi o smanjenju emisije gasova sa efektom staklene bašte Kjoto protokol Otvoren za potpisivanje 1997. godine Donesen uz Okvirnu Konvenciju UN o promeni klime Cilj protokola je smanjenje emisije gasova, koji izazivaju efekat “staklene bašte” za 5. 2% Uključuje i smanjenje emisije gasova do 2012. godine na nivo iz 1990. godine Stupio je na snagu tek 2005. godine kad ga je ratifikovala Rusija, jer je time ostvaren uslov da od zemalja potpisnica 55% moraju biti zemlje zagađivači Ratifikovalo ga 170 zemalja

KJOTO PROTOKOL zelena – potpisale i ratifikovale žuta – potpisale ali se čeka ratifikacija crvena – potpisale ali nisu ratifikovale siva – nemaju stav

Pravi šok u svetskoj javnosti i među političarima izazvao je, početkom 2007. godine, Četvrti izveštaj međuvladinog panela za promenu klime. . Glavni zaključci izveštaja IPCC 2007. godine su bili više nego poražavajući: v proces otopljavanja na Zemlji odvija se mnogo brže nego što je to prognozirano v koncentracija gasova staklene bašte u atmosferi je danas dvostruko veća nego u preindustrijskom periodu (do 1750. godine). Sa održavanjem ovakvog trenda. temperatura vazduha bi u 21. veku porasla u granicama 2 - 4, 5 0 C. v prisutno je ubrzavanje tranzicije ka otopljavanju Zemlje v porast temperature vazduha je veći na većim geografskim širinama (ka polovima) pa to izaziva ubrzano topljenje leda na polovima, naročito na Arktiku. v dužina trajanja leda na rekama se smanjuje zbog porasta temperature vazduha v registrovana je migracija stanivništva iz regiona koji su pod većim negativnim uticajem klimatskih promena u regione „povoljnije“ klime. Prognozira se da će tokom 21. veka migracija obuhvatiti stotine miliona ljudi, što će biti izuzetan ekonomski udar na društvene sisteme.

Smanjenje ozonskog omotača zemlje Slika najveće Antartktičke “ozonske rupe” ikad izmerene (Septembar 2006). Ozonske rupe zapravo i nisu ‘‘rupe’’, već mesta gde je koncentracija ozona znatno smanjena. Ozon je u gornjim slojevima atmosfere (stratosfera) prisutan u ‘’velikoj meri’’, barem je tako bilo milionima godina. Međutim, zadnjih decenija je atmosferskim merenjima utvrđeno da sloj ozona u stratosferi postaje sve tanji. Smanjivanje ozona je najveće na polovima, posebno iznad Antarktika gde se pojavljuju tzv. „ozonske rupe” na južnoj hemisferi.

Proizvođači i proizvodi koji oštećuju ozonski omotač

Glavni uzročnici smanjenja koncetracije ozonskog sloja su: oksidi azota (NOx) (supersonični avioni – veliki izvor azotnih oksida u stratosferi) hlorofluoro jedinjenja ugljenika poznatiji kao freoni (CFCl)

Posledice oštećenja ozonskog omotača posledica su povećanja intenziteta UV zračenja u troposferi: ØIzaziva pojavu raka kože (smanjenje O 3 za 1% izaziva četvorostruko povećanje broja obolelih) ØOboljenje očiju – kataraktu očnih sočiva ØSlabljenje imunološkog sistema organizma ØSmanjenje prinosa žitarica (bioprodukcije) ØOštećenje plastičnih materijala ØPovećanje efekta staklene bašte, …

GLAVNI UZROČNICI NASTANKA KISELIH KIŠA ØSumpor dioksid – SO 2 ØAzotni oksidi – NOx ØGasovite organske materije – Kisela kiša nastaje kada ovi gasovi reaguju u atmosferi sa vodom, kiseonikom i drugim jedinjenjima formirajući kisela jedinjenja tipa azotne i sumporne kiseline. Sunčeva svetlost ubrzava ove reakcije.

NEGATIVNI EFEKTI “KISELIH KIŠA” NA: üVodene ekosisteme (masovni pomor riba) üZemljište (narušavanje ravnoteže katjona) üŠumsku i zeljastu vegetaciju (resorpcija aluminijuma; kiseline sprže listove) üLjudsko zdravlje (bolesti respiratornog sistema i kanceri) üGrađevinske objekte i spomenike (korozija, degradacija, razaranje)

Uticaj na zemljište Uticaj kiselih kiša na sadržaj kalcijuma i magnezijuma u zemljištu vrlo je indikativan, nastajanje sulfata magnezijuma koji je rastvoran i sulfata kalcijuma (gipsa) koji je slabo rastvoran (oko 2 g/dm 3 kišnice) ima za posledicu da se vremenom ovi katjoni ispiraju iz zemljišta i ostavljaju za sobom narušenu ravnotežu katjona u zemljištu.

Uticaj na ljudsko zdravlje bolesti respiratornih organa (astma, bronhitis) razvoj kancera Uticaj na građevinske objekte i spomenike korozija, razaranje degradacija i

Mere zastite vazduha od zagadjivanja ☼ Iako jos uvek nije moguce potpuno uklanjanje svih otpadnih produkata iz vazduha, postoji vise razlicitih nacina kojima bi se bar smanjio njihov sadrzaj. Zagadjujuce materije se mogu ukloniti postupcima apsorpcije i adsorpcije. Postupak apsorpcije se sastoji u uklanjanju stetnih gasova u rastvorima ili nacvrstim apsorberima

☼ Postupci preciscavanja otpadnih gasova adsorpcijom zasnuju se na koriscenju cvrstih adsorbera(aktivni ugalj, silikagel…). Jedan od racionalnih nacina smanjenja zagadjenja je povecalje zelenih povrsina u gradovima.