KISELE KIŠE

Kisele kiše1. Uvodni dio2. Definicija pojma kiselih kiša3. Istorija nastanka fenomena kiselih kiša4. Emisije koje dovode do kiselosti4.1. Prirodni fenomeni4.2. Antropogeni faktori5. Hemijski procesi nastanka kiselih kiša5.1. Reakcije u gasovitoj fazi5.2. Reakcije u vodenoj fazi6. Štetni efekti kiselih kiša7. Zaključak

1.Uvodni dio

Kisela kiša je kiša ili druga padavina koja ima neuobičajenu kiselost.

Termin kiselih kiša može se odnositi na kišu, snijeg, maglu, rosu te je prihvatljiviji izraz kisela padavina

Djeluje štetno na biljni i životinjski svijet kao i na građevinske objekte.

1.Uvodni dio Ljudsko djelovanje prouzrokovalo je neravnotežu gasova u

atmosferi što je uzrok kiša sa sniženom pH vrijednošću koje nazivamo kiselim kišama.

Pojava koju promatramo se zove kiselo taloženje. Javlja se u dva oblika :

suhom vlažnom Suho taloženje se odnosi kisele gasove i čestice u

vazduhu. Otprilike polovina kiselog taloženja dolazi na Zemlju u suhom obliku. Vjetar tada te čestice raznosi na kuće, automobile, zgrade, stabla, tj. na sve što nas okružuje. Taj suhi talog najčešće ispere kiša i on završi u

zemlji ili vodi.

1.Uvodni dio Vlažno taloženje je ono koje je poznato kao kisela kiša.

Učinak na biljni i životinjski svijet ovisi o mnogim stvarima kao npr. :

kiselosti vode hemijskom sastavu tla vrsti biljnog i životinjskog svijeta

Ugljični (najčešće CO,CO2), azotni (najčešće NO,NO2) i sumporni (najčešće SO,SO2) oksidi u kemijskim reakcijama sa vodom iz atmosfere stvaraju ugljičnu, azotnu i najopasniju sumpornu kiselinu, a te kiseline su ono što tako nastalu kišu, snijeg ili maglu čine opasnom.

1.Uvodni dio Rastvorene kiseline dospijevaju u tlo i spiraju jone

kalcijuma i magnezijuma koji su neophodni za vegetaciju.

Korozivno dijelovanje kiselina oštećuje metalne objekte kao što su šine vozila, mašine itd.

Građevinski materijali posebno krečnjak i mermer su osjetljivi na uticaj kiselih kiša jer se njihova komponenta kalcijum karbonat rastvara u kiselinama.

2. Definicija pojma kiselih kišaPH vrijednost

PH vrijednost nam govori koliko je neka materija kisela ili bazna.

Koristi se skala od 0 do 14, gdje je pH nivo 7 neutralna (niti kisela, niti bazna) , vrijednosti manje od 7 su rastuće kisele, a veće od 7 rastuće bazne.

Raspodjela na skali je eksponencijalna, pa je tako neka materija sa pH vrijednosti 4 deset puta kiselija od materije sa pH 5 i stotinu puta kiselija od materije sa pH 6.

Destilovana voda koja ne sadrži ugljen dioksid ima pH vrijednost 7,0.

Kada miješamo neku kemikaliju i vodu (zapamtite, uvijek treba lijevati kemikaliju u vodu, ne obratno!), rezultat je mješavina koja je ili kisela ili lužnata. Npr, ocat i limunov sok su kiseli, a deterdženti za pranje rublja su lužnati.

Hemikalija koja je izrazito kisela ili bazna nazivamo reaktivnom.

Kiša je prirodno kisela zbog prisustva ugljen dioksida (CO2) u atmosferi, te joj pH vrijednost iznosi 5.6 - 5.7.

Kiša postaje sve kiselija, tj. njezina pH vrijednost sve manja, što je više ugljičnih, azotnih i sumpornih oksida u zraku. No, ako pokisnemo na kiseloj kiši ili ako se okupamo u jezeru koje je kiselo od takvih kiša, ništa nam neće biti.

Gdje su onda prave opasnosti za nas i okolinu?

3. Istorija nastanka fenomena kiselih kiša

Kisela kiša je najprije otkrivena u Mančesteru u Engleskoj 1852. godine.

Iako je taj fenomen još tada bio poznat, intenzivnije se počeo proučavati tek 1990.godine.

3. Istorija nastanka fenomena kiselih kiša Kisele kiše su se pojavile kao problem tek 1960-ih, kada

su naučnici pokušavali dokučiti uzroke propadanja šuma u sjevernoj Europi i Americi.

Visoki dimnjaci koji su dim ispuštali visoko u atmosferu pokazali su se da samo prenose problem iz jednog mjesta na drugo, a nikako da ga rješavaju.

Tako na primjer Velika Britanija uvelike doprinosi zagađenu vazduha u Švedskoj, a zagađuje Norveški zrak više nego Norveška sama.

Kisela kiša čiji je pH bio 2,1 (ekvivalentno soku od limuna) je zabilježena 1964. godine na sjeveroistoku SAD a kisela kiša sa pH 2,4 padala je u Škotskoj 1974. godine.

4.Emisije koje dovode do kiselosti

Prirodni fenomeni

Antropogeni faktori

4.1. Prirodni fenomeni

Najvažniji prirodni fenomen koji dovodi do emisije gasova čiji rastvori daju kiseline su

aktivnost vulkana biološka razgradnja šumski požari Glavni biološki izvor

sumpora je dimetil sulfid.

4.2. Antropogeni faktori Glavni uzročnik nastanka kiselih kiša koji potiče od ljudske

aktivnosti su sumporni i dušikovi spojevi koji se koriste za proizvodnju električne energije, fabrike i motorna vozila.

Najveći zagađivači su fabrike koje koriste ugalj.

Stručnjaci su izračunali kako jedno stablo s površinom lišća od 150 m2 za 100 godina proizvede kisika koliko je čovjeku potrebno za 20 godina života.

Automobil, najveći zagađivač atmosfere, na relaciji od oko 400 km potroši kisik koji bi čovjeku dostajao za 75 godina njegova života.

Zimzeleno drveće (posebice jela) je više pogođeno djelovanjem kiselih kiša, nego listopadno, od kojih je najugroženiji hrast.kisele kiše.

4.2. Antropogeni faktori

4.2. Antropogeni faktori

5. Hemijski procesi nastanka kiselih kiša

Reakcije u gasovitoj fazi

Reakcije u vodenoj fazi

5.1.Reakcije u gasovitoj fazi

U gasovitoj fazi sumpor dioksid se oksidira pomoću hidroksil radikala po reakciji:

SO2 + OH → HOSO2

Zatim se dešava slijedeća reakcija: HOSO2 + O2 → HO2 + SO3

5.1.Reakcije u gasovitoj fazi U prisustvu vode sumpor trioksid daje

sumpornu kiselinu:

SO3 + H2O → H2SO4

Dušična kiselina nastaje od dušik dioksida:

NO2 + OH → HNO2

5.2.Hemijske reakcije u vodenoj fazi U kapljicama vode u oblacima se dešava proces rastvaranja

i hidrolize sumpor dioksida:

SO2 + H2O → SO2·H2O SO2·H2O → H+ + HSO3- HSO3- → H+ + SO22-

Moguća je oksidacija sumpora iz oksidacionog stanja (+4) u (+6) pri čemu nastaje sumporna kiselina.

6.Štetni efekti kiselih kiša

U tlu kiseline započinju svoje štetno dijelovanje.

Kisela kiša prije svega štetno dijeluje na oskudne brdske predjele jer kiselina otapa hranjive materije, kao npr. kalcijum iz tankog sloja humusa koji im je potreban za izgradnju njihovih ćelija.

6. Štetni efekti kiselih kiša Kiselina direktno

oštećuje korijenje stabla ili vodom dospijevaju u lišće ili iglice drveća, te oštećuje njihova tkiva.

Posljedice su mrlje smeđkaste boje.

6. Štetni efekti kiselih kiša Takođe otapaju teške

metale i aluminijum u tlu.

Kisele kiše oštećuju građevinske materijale.

Tako na primjer krečnjak reaguje sa sumpornom kiselinom dajući gips koji se drobi.

6.Štetni efekti kiselih kiša

Djelovanjem sumporne kiseline na krečnjak uništavaju se nepovratno mnogi kulturni spomenici.

6.Štetni efekti kiselih kiša Smanjenje pH štetno utiče na

život u površinskim vodama na ribe i ostale vodene organizme smanjujući biodiverzitet.

Azotna i sumporna kiselina utiču na sav život u vodama. U tlu ostvaruju oslobađanje aluminija koji je otrovan za sve životinje u vodi.

Aluminij i niska pH vrijednost vode smanjuju reprodukcijsku sposobnost riba, dovodi do stresa koji dovodi do smanjenja tjelesne mase riba, a kod ekstremnih pH vrijednosti, mogu čak ribu i ubiti,

Otpornost nekih riba i drugih životinja što žive u vodi je sljedeća :pastrmka, brancin, grgeč, žaba, salamander, školjke, slatkovodni rak, puž i vodencvijet)

Još jedan štetan element za ribe je hlor.

hlor je često normalan sastojak zemlje (u malim količinama) , ali ako dođe u okolinu riba, može biti smrtonosan.

Na sljedećim fotografijama prikazane su zdrava pastrmka i koja je živjela u kiselom jezeru :

 

 

 

Kako dalje Mnoge zemlje pokušavaju smanjiti emisiju sumpornih, azotnih i ugljičnih

oksida u atmosferu.

Ugradnja automobilskih katalizatora i "čisto" spaljivanje fosilnih goriva se najčešće primjenjuju.

"Čisto" spaljivanje fosilnih goriva koriste elektroenergetski objekti u Švedskoj, a rezultat je smanjenje ispuštanja sumpora u atmosferu za 80%.

U Njemačkoj se u sumporni dim unosi vapnenac i kao rezultat nastaje gips, koji se koristi u cestogradnji.

Autokatalizatori nam pomažu u naporima za smanjenje emisije gasova no svaki autokatalizator u sebi sadrži oko 3 g platine Zbog toga što se platina također u zemljinoj kori ne javlja u čistom obliku

već u obliku spojeva, potrebno je vršiti proces izdvajanja platine iz rude.

Na primjer, tvornica platine u Norilsku (Rusija) ispusti u atmosferu toliku količinu SO2 koja je približno jednaka 1/4 zapremnine izduvnih gasovakoju eliminiraju katalizatori proizvedeni u toj tvornici.

Ipak, budućnost autokatalizatora vidimo u njihovom recikliranju, tj. ponovnom korištenju platine iz starih katalizatora u izgradnji novih.

Zbog toga što je prirodni proces obnavljanja rijeka i jezera vrlo polagan, smišljena je metoda dodavanja vapnenca u kiselu vodu da se podigne pH vrijednost.

Metoda se najviše koristi u Norveškoj i Švedskoj, ali ne i šire jer je to vrlo skupa metoda i potrebno ju je ponavljati relativno često da pH nivo ponovno ne spusti.

Dodavanje vapnenca je ipak samo kratkotrajno rješenje za specifična područja, a ne regionalno ili globalno rješenje.

Ovakve tehnologije podižu cijenu proizvodnje, ali spašavaju šume, vode i vazduh, te živote ljudi i životinja.

veliki dio sveukupne svjetske emisije SO2 dolazi iz termoelektran

Smanjenje emisije SO2 moguće je :

korištenjem ugljena sa manjim udjelom sumporapranjem ugljena prije sagorijevanja korištenjem različitih kemijskih sredstava korištenjem prirodnog plina umjesto ugljena

Svatko može dati svoj mali doprinos smanjenju emisije :isključiti grijaća tijela, svjetla i druge električne uređaje kada nisu potrebni koristiti električne uređaje koji su energetski učinkoviti koristiti dobru termičku zaštitu za kuće i radne prostore koristiti javni prijevoz kada god je to moguće kupovati vozila sa malom emisijom NOx, te ih valjano održavati uvijek biti dobro obaviješten kako možeš pomoći pri smanjenju emisije SOx, NOx i Cox

Sjedinjenim Američkim Državama vladina institucija Enviromental Protection Agency (EPA) provodi program pod nazivom Acid Rain Program (Program kiselih kiša). Cilj programa je postići značajno poboljšanje u čistoći okoline i zdravlju ljudi pomoću smanjenja emisije sumpornog dioksida (SO2) i azotnih oksida (NOx) u atmosferu.

7.Zaključak Čovjek je u posljednjih sto pedeset godina

svojom djelatnošću, emisijom štetnih tvari uticao na promjene klime, flore i faune, kao i na ukupan kvalitet života na planeti.

Najveći uticaj na nastajanje tih promjena dešavaju se prilikom transformacija energija korištenjem fosilnih goriva za potrebe u energetici.

Zaključak

Pošto se u ovom radu bavimo kiselim kišama dat ćemo mogućnosti sprečavanja nastanka kiselih kiša.

Glavni problem svodi se na smanjenje emisije SO2 , NOX, CO2.

Samanjenje emisije štetnih gasova može se postići:

7.Zaključak CO2 se smanjuje proizvodnjom motora sa

manjom potrošnjom goriva.

Ugradnjom uređaja za smanjenje emisije SO2, NO2 u postojeće energetsko postrojenje.

Postavljanjem skruberskih uređaja za izdvajanje SO2 iz dimnih plinova može se smanjiti emisija SO2 do 90%.

33

7.Zaključak Ostvaruje se smanjenjem i kontrolom

emisije oksida sumpora i azota.

Dodavanjem krečnjaka u jezera i površinske akumulacije.

Uklanjanjem sumpora iz goriva prije njegove upotrebe (posebno uglja).

7.Zaključak

Hvala na pažnji