Kvalitet vazduha

Gasovi koji izazivaju efekat staklene bašte

Atmosfera

•Troposfera do ~10 km nv

95% vazdušne mase

•Stratosfera od ~15-50 km nv

Ozonski omotač

Sastav vazduha osnovne komponente (%):

N2 : 78O2 : 21Ar : 0,934CO2 : 0,03

ostale komponente (u tragovima): H2O 0,01-5 % NOx

O3

SOx

CH4

H2S ...

Zagađivači vazduha

Zagađivačem vazduha, u najširem smislu, smatraju se sve one supstance koje su prisutne u vazduhu u koncentraciji pri kojoj imaju štetno dejstvo na organizam živih bića ili na nežive materije.

Zagađivača vazduha ima više stotina.

Klasifikacija se može izvršiti sa različitih aspekata (na osnovu nastanka, nalaženja, izvora, klase jedinjenja, efekata na zdravlje, efekata na globalno zagrevanje).

Glavne grupe polutanata

NOx : N2O, NO, NO2

SOx : SO2 , SO3

COx : CO, CO2

CH :VOC (isparljive organske materije), PAH (policiklični aromatični ugljovodonici), olefini

Suspendovane čestice (0,001-100 µm): teški metali (Pb, As, Cr, Cd...), pesticidi (DDT), čađ, H2SO4(l), HNO3(l)

Fotohemijski oksidansi : O3, PAN(peroksi-acil-nitrat), formaldehid, acetaldehid, H2O2, OH.

Podela na osnovu nastanka

Primarni zagađivači - dospevaju u atmosferu direktnim emitovanjem iz različitih izvora (CO, CO2, SO2 i dr.)

Sekundarni zagađivači – formiraju se u atmosferi iz primarnih polutanata hemijskim odn. fotohemijskim reakcijama (SO3, H2SO4, HNO3, O3 , PAN i dr.)

Podela na osnovu izvora

Procesi u prirodi i biološki procesi (vulkanske erupcije, prirodno izazvani šumski požari, razgradnja organskih materija, respiracija živih organizma)

Antropogeni izvori industrijaindustrijski otpadi i deponije saobraćaj poljoprivreda domaćinstva

Podela na osnovu nalaženja

Zagađivači otvorenog prostora - “outdoor air pollutants”

Zagađivači zatvorenih prostorija- “indoor air pollutants”

radon-222

azbestVOC formaldehiddim od cigareteCO i dr.

GHG (greenhous gases)gasovi koji izazivaju efekat staklene bašte apsorbuju elektromagnetno zračenje čija frekvencija odgovara IR zračenju (toplotno zračenje)

• CO2 (sagorevanje fosilnih goriva)• CH4 (poljoprivreda, preživari, naftna industrija, motorna vozila)• N2O (poljoprivreda)• O3 (motorna vozila)• Freoni: CFC (hloro-fluoro-carbon)• SF6

Odsustvo gasova staklene bašte bi snizilo temperaturu naše planete za otprilike 33oC pretvarajući Zemlju u bezživotnu planetu. Međutim, čovek sa industrijalizacijom u poslednjih sto godina emituje gasove staklene bašte u atmosferu brže nego što ih priroda može ukloniti, narušavajući prirodne ravnotežne reakcije.

GHGKocentracija u atmosferi u 2000.g. (ppm)

Relativni efekakat staklene bašte u odnosu na CO2

CO2 365 1

CH4 1,72 21

N2O 0,312 206

O3 0,04 2000

CFC-12 (CF2Cl2) 0,0005 25000

310

320

330

340

350

360

370

380

390

Source: http://www.mlo.noaa.gov

CO2 (ppm)

Mauna Loa, Hawaii : za 2006.godinu svetski prosek iznosi 383 ppm CO2

Oko 18% više nego 50 godina ranije

Ozon

Stratosferični ozon tzv. Ozonski omotač (korisni ozon)

•nastaje iz kiseonika dejstvom UV zraka

•ima nezamenljivu ulogu u zaštiti biosfere od UV zračenja, jer ga apsorbuje, pri čemu se raspada na molekul kiseonika i atom kiseonika (prirodni ravnotežni proces)

Troposferični ozon tzv. Prizemni ozon (štetni ozon)

•sekundarni zagađivač: nastaje fotohemijskim reakcijama NOx i VOC-a (ovi npr. iz izduvnih gasova motornih vozila)

•ima štetno dejstvo na zdravlje (iritirajući miris, nagriže sluzokožu disajnih puteva, pogoršava hronične bolesti-astmu) šteti vegetaciji (ugrožava fotosintezu)

•glavna je komponenta fotohemijskog smoga

O O3O2hv

NO2 ONO hv

hvO2 O3O M M

O3 NO NO2 O2

hv NO ONO2

O3hv

O2 O

O H2O OH OH

OH RH R H2O

RO2 NO NO2 produkti

U prizemnom, zagađenom vazduhu Sunčevim zračenjem dolazi do disocijacije NO2

Iz kiseonika uz pomoć reaktivnog atoma kiseonika i neke treće supstance nastaje ozon, koji se potom raspada u reakciji sa NO. Odavde NO2 može ponovo da disosuje i na taj način proces počinje iznova.

Međutim, neki ugljovodonici (RH), koje OH radikal pretvara u još reaktivniji RO2

oblik, reaguju sa NO iz vazduha i na taj način onemogućavaju razgradnju ozona, čime mu koncentraciju indirektno povećavaju.

Smog (smoke + fog tj. dim + magla)

Fotohemijski (letnji) smog

•Primećen u velikim gradovima sa velikim saobraćajnim prometom (npr. LA, Atina, Rim, Milan, Barselona)

•Tipičan za letnje dane (25-35oC, suv vazduh, povećan atmosferski pritisak, bez vetra)

•Nastaje u fotohemijskim reakcijama: NO, NO2, ugljovodonika, CO, O3 (prizemni ozon je njegova glavna komponenta)

NO RO2 NO2 RO

O O3O2

hv NO ONO2

CO O22hv

CO2 O3

•Iritira sluzokožu disajnih puteva, šteti vegetaciji

Industrijski (zimski) smog

•Formira se u gradovima i industrijskim zonama (npr. London, Chicago, Philadelphia)

•Tipičan za jutarnje zimske dane (od -3 do +5oC, vlažan vazduh, povećan atmosferski pritisak)

•Glavni izazivči su : SO2, suspendovane čestice, čađ, kapljice H2SO4

•Izuzetno je štetna na zdravlje: izaziva astmu, čak i smrt od plućnog edema

•Temperaturska inverzija

Zagađen vazduh se kreće i vertikalno i horizontalno u atmosferi mešajući se sa čistim vazduhom. Ovo kretanje zavisi od jačine i smera vetra, od atmosferskog pritiska i temperature tj. od lokalne mikroklime.

Od zemlje zagrejan, topliji vazduh prirodno teži da se podigene u više slojeve, to povlači za sobom smanjenje pritiska. Da bi se pritisak izjednačio, iz gornjih slojeva pristiže čist vazduh. Na taj način je obezbeđeno jedno kontinualno mešanje. Međutim, može da se desi hladnijim danima da hladniji, gušći vazduh ostane ispod toplijeg sloja. Ova pojava se zove temperaturna inverzija. Ako je grad još u dolini, ni vetar ne pomaže u horizontalnom kretanju zagađenog vazduha.

Radon-222

•Jedan od najopasnijih zagađivača zatvorenih prostorija

•Čovek većinu svog života upravo provodi u zatvorenim prostorijama (85-90% vremena)

•Radon-222 je radioaktivni gas, bezbojan, bez mirisa

•Koncentracija radona u prostorijama zavisi od geografskog položaja, od konstrukcije zgrade, od građevinskih materijala, od visine sprata (ugroženiji su stanovi/kuće na prizemlju) i od učestalosti provetravanja (jedan od najefikasnijih i jednostavnijih načina da se izbegne njegovo nagomilavanje u unutrašnjim prostorijama).

•Izloženost tokom 20-30 godina povećava rizik od raka pluća

Posledice zagađivanja vazduha

• Kisele kiše

• Nastanak/povećanje ozonske rupe – razgradnja stratosferičnog ozona

• Efekat staklene bašte - globalno zagrevanje

• Direktno narušavanje zdravlja živih bića

• Ekotoksične posledice

• Klimatske promene

•Poslednjih par decenija, naučni dokazi o globalnim klimatskim promenama i njihovim posledicama, doveli su do porasta zabrinutosti među naučnicima, političarima i javnosti.

•Tekst Protokola je usvojen na Okvirnoj Konferenciji o Klimatskim Promenama Ujedinjenih Nacija (UNFCCC)

•konačno stupa snagu od 16.02.2005. 126 zemlje Članice su ga potpisali

•Države Članice zajedno moraju da smanje emisiju GHG za 8% u periodu od 2008-2012. god.

Kjoto Protokol