Smog

Zobacz slidy

Treść prezentacji

Slide 1

SMOG Great Smoky Mountains National Park Źródło: http:www.epa.govair visibilityindex.html

Slide 2

SMOG SMOKE FOG Smog utrzymujące się nad terenami wielkich miast i centrów przemysłowych zanieczyszczenia atmosferyczne zawierające: - składniki pierwotne (pyły, gazy), - produkty fotochemicznych i chemicznych przemian składników pierwotnych Smog tworzy się w warunkach inwersji temperatury przy słabej wymianie powietrza (brak wiatru lub niska prędkość wiatru). Pierwsze obserwacje smogu 1930 (dolina Mozy, Belgia)

Slide 3

Smog w Londynie; fotografia z: http:www.met-office.gov.ukeducation historicsmog.html

Slide 4

Ponad 4000 zgonów wiąże się ze smogiem w Londynie w grudniu 1952. Według niektórych ocen liczba przedwczesnych zgonów w okresie od grudnia 1952 do lutego 1953 wyniosła 12000 osób. Wykres z: http:www.met-office gov.ukeducation historicsmog.html

Slide 5

SMOG LONDYŃSKI (SIARCZANOWY) POWSTAJE GŁÓWNIE PRZY SPALANIU WĘGLA (PRODUKCJA ENERGII I CIEPŁA W DUŻYCH MIASTACH) SMOG SIARCZANOWY NAJCZĘŚCIEJ POWSTAJE W OKRESACH ZIMOWYCH I NOCĄ W WIELU KRAJACH ZNACZENIE SMOGU TEGO TYPU JEST OBECNIE ZNACZNIE ZREDUKOWANE

Slide 6

Mechanizm powstawania smogu londyńskiego (siarczanowego) Przy spalaniu węgla powstaje CO2 C(s) O2(g) CO2(g) Gdy ograniczony jest dopływ tlenu powstaje CO 2C(s) O2(g) 2CO(g) (CO jest silnie toksyczny; blokuje transport O2 we krwi) Gdy dopływ tlenu jest jeszcze bardziej ograniczony można otrzymać węgiel, tzn. sadzę Przy spalaniu węgla powstaje też SO2 (udział pirytu, innych siarczków, siarczanów) S(s) O2(g) SO2(g) SO2 reaguje z tlenem SO3 2SO2(g) O2(g) 2SO3(g) SO3 reaguje z wodą kwas siarkowy Smog londyński zawiera też niespalone cząstki węgla (sadze) pH aerozolu w Londynie podczas wielkiego smogu (1952)

Slide 7

Zawartość siarki w paliwach (z: Andrews i in., 2000) Paliwo Zawartość siarki ( wag.) Węgiel Paliwa płynne Koks Paliwo Diesla Ropa naftowa Nafta Drewna Gaz ziemny 0.2 7.0 0.5 4.0 1.5 2.5 0.3 0.9 0.1 0.2 znikoma znikoma

Slide 8

Alarm smogowy w Duisburgu, 1985 (z: http:www.deutsches-museum.deausstelldauerumwelt)

Slide 9

Nowy Jork przed i w trakcie smogu fotochemicznego (fotografie z: http:hk.geocities.com)

Slide 10

Smog fotochemiczny nad Los Angeles, maj 1972 (fot. Gene Daniels; z: http:www.epa.gov historyphotosp06.htm Stężenia ozonu powyżej 600 gm3 z: http:www.gios.gov.pl raport1webindex.html

Slide 11

Smog fotochemiczny w Los Angeles, maj 1972 Z: Pickering Owen, 1995

Slide 12

Smog nad Atenami (z: http:www.fdl.uea.ac.ukairpolmodulestypology.asp)

Slide 13

SMOG LOS ANGELES (SMOG FOTOCHEMICZNY) NAJCZĘSTSZY WE WSPÓŁCZESNYCH DUŻYCH MIASTACH PIERWOTNYM ŹRÓDŁEM SĄ SPALINY SAMOCHODOWE ILUB PRODUKTY SPALANIA PALIW PŁYNNYCH (NO, WĘGLOWODORY) Istotna jest wysoka koncentracja fotoutleniaczy (np. ozon, tlenki azotu) w atmosferze. Smog fotochemiczny określany jest również terminem smogu letniego. W Europie najwyższe stężenia średnie godzinne ozonu - do 520 gm3 notowane były na Wyspach Brytyjskich, a w Ameryce Północnej - w Kalifornii, gdzie przekraczały poziom 660 gm3 .

Slide 14

Mechanizm powstawania smogu typu Los Angeles (fotochemicznego) Azot i tlen w silniku samochodowym reagują tworząc NO W wysokiej temperaturze płomienia molekuły składników powietrza mogą ulec rozbiciu i stosunkowo bierna cząsteczka N 2 wchodzi w reakcję - O(g) N2(g) NO(g) N(g) - N(g) O2(g) NO(g) O(g); czyli w sumie: N2(g) O2(g) 2NO(g) NO powoli reaguje tworząc NO2 (brązowy gaz) 2NO(g) O2(g) 2NO2(g) Brązowy gaz jest substancją absorbującą światło, aktywną pod względem fotochemicznym i ulegającą dysocjacji

Slide 15

Mechanizm powstawania smogu typu Los Angeles (fotochemicznego) Podczas słonecznego dnia w wyniku reakcji fotochemicznej powstaje O NO2(g) h NO(g) O Rodnik ten jest silnie reaktywny O O2(g) O3(g) (ozon) Ozon nie jest emitowany jest zanieczyszczeniem wtórnym

Slide 16

Mechanizm powstawania smogu typu Los Angeles (fotochemicznego) Rodniki tlenowe mogą reagować z niespalonymi węglowodorami emitowanymi z silników samochodowych O CnHm aldehydy Np.: h CH4(g) 2O2(g) 2NO(g) H2O(g) HCHO(g) 2NO2(g) aldehyd mrówkowy Ozon może reagować z NO2 i węglowodorami O3 CnHm NO2 PAN (peroxyacetylnitrate - azotan nadtlenku acetylu [azotan nadtlenooctowy] substancja silnie drażniąca)

Slide 17

ZWALCZANIE SMOGU FOTOCHEMICZNEGO Stosowanie katalizatorów w silnikach samochodowych - eliminacja CO i węglowodorów (1971) - eliminacja CO, węglowodorów, NO, NO2 (1981)

Slide 18

Stężenia ozonu zmieniają się cyklicznie w okresie doby, tygodnia i roku. Na ich poziom największy wpływ mają warunki meteorologiczne (zwłaszcza natężenie promieniowania słonecznego i temperatura powietrza) oraz zmiany natężenia emisji i stężeń tlenków azotu i węglowodorów, zależne przede wszystkim od intensywności ruchu pojazdów.

Slide 19

Pasadena; U góry smog U dołu bez smogu (z: http:www.smogcheck. ca.gov)

Slide 20

SMOG - BEJGIN Źródło: http:www.bbc.co.ukpolishspecialdisposableplanetimg4.shtml

Slide 23

Porównanie smogu w Los Angeles i w Londynie (z: Andrews i in., 2000) Cecha Los Angeles Londyn Temperatura powietrza Wilgotność względna Prędkość wiatru Widzialność Miesiąc najczęstszego występowania Główne paliwa 24-32oC 70 3 ms-1 0.8-1.6 km sierpieńwrzesień ropa naftowa Główne składniki O3, NO, NO2, CO Rodzaj reakcji chemicznej Pora największego nasilenia Wpływ na zdrowie utlenianie południe podrażnienie oczu -1 - 4oC 85 (mgła) cisza 30m grudzieństyczeń węgiel i produkty przerobu ropy cząstki stałe, CO, związki S redukcja wczesny ranek podrażnienie oskrzeli, kaszel Najważniejsze obserwowane objawy PAN SO2dym