Powietrze jest mieszaniną gazów, z których składa się atmosfera ziemska. Głównymi jego składnikami są; azot
stanowiący ok. 78% i tlen ok. 21%. Pozostałą część stanowią inne gazy: argon, dwutlenek węgla oraz w
niewielkich ilościach; neon, hel, krypton, ksenon i wodór. Ponadto powietrze zawiera różną, zależną od
warunków otoczenia ilość pary wodnej.
Procentowa zawartość głównych składników powietrza nie ulega zmianie od poziomu morza do wysokości 80 km nad
powierzchnią Ziemi; wyjątek stanowią: para wodna i aerozole atmosferyczne, występujące głównie w warstwach
powietrza znajdujących się bliżej powierzchni Ziemi. Połowa zawartej w atmosferze pary wodnej występuje
poniżej wys. 1,5 km oraz ozon, który koncentruje się na wys. 20-30 km. Powyżej wys. 80 km powietrze staje
się bardziej rozrzedzone, a jego skład ulega zmianie w wyniku procesów zachodzących pod wpływem
krótkofalowego promieniowania słonecznego i promieniowania kosmicznego (dysocjacji cząsteczek, jonizacji
cząsteczek i atomów oraz reakcji fotochemicznych).
Powietrze wywiera ciśnienie na powierzchnię Ziemi i przedmioty w nim się znajdujące (ciśnienie atmosferyczne).
Stanowi ośrodek, w którym przebiegają najważniejsze procesy życiowe organizmów: procesy utleniania i spalania.
Jest surowcem dla przemysłu azotowego, a także stosowane jako środek przenoszący ciepło lub masę w procesach
ogrzewania, chłodzenia, suszenia, nawilżania; sprężone powietrze jest używane do poruszania maszyn
pneumatycznych.
Zanieczyszczenia powietrza stanowią gazy, ciecze i ciała stałe obecne w powietrzu, ale nie będące jego
naturalnymi składnikami, lub też substancje występujące w ilościach wyraźnie zwiększonych w porównaniu z
naturalnym składem powietrza.
Do zanieczyszczeń powietrza należą: 1) gazy i pary związków chemicznych, np. tlenki węgla (CO i CO2), siarki (SO2 i SO3) i azotu, amoniak (NH3), fluor, węglowodory (łańcuchowe i aromatyczne), a także ich chlorowe pochodne, fenole; 2) cząstki stałe nieorganiczne i organiczne (pyły), np. popiół lotny, sadza, pyły z produkcji cementu, pyły metalurgiczne, związki ołowiu, miedzi, chromu, kadmu i innych metali ciężkich; 3) mikroorganizmy - wirusy, bakterie i grzyby, których rodzaj lub ilość odbiega od składu naturalnej mikroflory powietrza; 4) kropelki cieczy, np. kwasów, zasad, rozpuszczalników. Wartość emisji zanieczyszczeń to ilość zanieczyszczeń wydalana do atmosfery w jednostce czasu, wyrażana w g/s, kg/h lub t/rok. |
CHARAKTERYSTYKA POSZCZEGÓLNYCH ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH
Związki siarki. Zanieczyszczenie atmosfery powodują gazowe związki siarki - SO2, SO3, H2S, kwas siarkowy H2SO4 i siarczany różnych metali. Dwutlenek siarki (SO2) jest bezbarwnym, silnie toksycznym gazem o duszącym zapachu. Wolno rozprzestrzenia się w atmosferze ze względu na duży ciężar właściwy (2,93 kg/m3, gęstość względna 2,26). Powstaje m. in. w wyniku spalania zanieczyszczonych siarką paliw stałych i płynnych (np. węgla, ropy naftowej) w silnikach spalinowych, w elektrociepłowniach, elektrowniach cieplnych. Największy udział w emisji SO2 ma przemysł paliwowo-energetyczny. Opalana węglem elektrownia o mocy 1000 MW emituje do atmosfery w ciągu roku 140 000 ton siarki, głównie w postaci SO2. Dwutlenek siarki utrzymuje się w powietrzu przez 2-4 dni i w tym czasie może si przemieścić na bardzo duże odległości. W powietrzu SO2, utlenia się do SO3, a ten z kolei łatwo reaguje z wodą ( z parą wodną zawartą w powietrzu) tworząc kwas siarkowy - H2SO4, jeden ze składników kwaśnych deszczów. SO2 + 1/2 O2 => SO3 +H2O+ H2SO4  Średnioroczne wartości zanieczyszczenia powietrza w porównaniu z normą (jasna linia)
Związki azotu. W atmosferze występuje wiele związków azotu: tlenek azotu (NO), dwutlenek azotu (NO2),
podtlenek azotu (N2O), nadtlenek azotu (NO3), trójtlenek azotu (N2O3,
pięciotlenek azotu (N2O5), amoniak (NH3) oraz kwasy: azotawy (HNO2 i
azotowy (HNO3). Wiele z nich, głównie tlenki azotu, to naturalne składniki atmosfery, tworzące się
w efekcie np. wybuchów wulkanów. W niewielkich ilościach nie są substancjami toksycznymi, jednak ich nadmiar
powstający podczas procesów produkcyjnych (obróbka wysokotermiczna, komory paleniskowe elektrowni) oraz w
silnikach spalinowych powoduje, że stają się one niebezpiecznymi zanieczyszczeniami atmosfery.
W szczególności groźne są bezbarwny i bezwonny tlenek azotu oraz brunatny o duszącej woni dwutlenek azotu.
Mogą się one kolejno utleniać do pięciotlenku azotu, który w obecności pary wodnej tworzy kwas azotowy -
HNO3, jeden ze składników kwaśnych deszczów.
|
1
