Źródła i rodzaje

Źródła i rodzaje

zanieczyszczeń

zanieczyszczeń

powietrza

powietrza

wykład – Ochrona środowiska

wykład – Ochrona środowiska

rok III, st. inżynierskie

rok III, st. inżynierskie

© Kazimierz Warmiński

© Kazimierz Warmiński

Zanieczyszczenia

Zanieczyszczenia

rozpatruje się

rozpatruje się

w odniesieniu do:

w odniesieniu do:

1. powietrza atmosferycznego – na

1. powietrza atmosferycznego – na

zewnątrz budynków

zewnątrz budynków



na terenie kraju

na terenie kraju



na obszarach ochrony uzdrowiskowej

na obszarach ochrony uzdrowiskowej



na obszarach parków narodowych

na obszarach parków narodowych





względy środowiskowe, zdrowotne,

względy środowiskowe, zdrowotne,

ekonomiczne

ekonomiczne

Zanieczyszczenia

Zanieczyszczenia

rozpatruje się

rozpatruje się

w odniesieniu do:

w odniesieniu do:

2. powietrza na stanowisku pracy

2. powietrza na stanowisku pracy





względy zdrowotne

względy zdrowotne

3. powietrza w pomieszczeniach

3. powietrza w pomieszczeniach

mieszkalnych, użyteczności

mieszkalnych, użyteczności

publicznej i in.

publicznej i in.





względy zdrowotne

względy zdrowotne

Podział środowiskowych

Podział środowiskowych

czynników szkodliwych, w tym

czynników szkodliwych, w tym

zanieczyszczeń powietrza:

zanieczyszczeń powietrza:



Fizyczne

Fizyczne



Chemiczne

Chemiczne



Biologiczne

Biologiczne

„

„

Zanieczyszczenia”

Zanieczyszczenia”

powietrza pochodzenia

powietrza pochodzenia

fizycznego

fizycznego

1. Mechaniczne

1. Mechaniczne

(np. niektóre pyły chemicznie

(np. niektóre pyły chemicznie

neutralne, mogą uszkadzać

neutralne, mogą uszkadzać

nabłonek płuc w sposób

nabłonek płuc w sposób

mechaniczny np. azbest)

mechaniczny np. azbest)

„

„

Zanieczyszczenia”

Zanieczyszczenia”

powietrza pochodzenia

powietrza pochodzenia

fizycznego

fizycznego

2. Korpuskularne

2. Korpuskularne

–

–

promieniowanie korpuskularne,

promieniowanie korpuskularne,

jonizujące

jonizujące

(

(

α, β-, β+, n

α, β-, β+, n

0

0

)

)

„

„

Zanieczyszczenia”

Zanieczyszczenia”

powietrza pochodzenia

powietrza pochodzenia

fizycznego

fizycznego

3. Fale

3. Fale

•

elektromagnetyczne

elektromagnetyczne



jonizujace (

jonizujace (

UV, X, γ, kosmiczne

UV, X, γ, kosmiczne

)

)



niejonizujące

niejonizujące

(radiowe, radarowe,

(radiowe, radarowe,

mikrofale, IR, Vis – w tym laserowe)

mikrofale, IR, Vis – w tym laserowe)

•

dźwiękowe

dźwiękowe

– hałas

– hałas

(dźwięk

(dźwięk

ponadnormatywny)

ponadnormatywny)

Chemiczne

Chemiczne

zanieczyszczenia

zanieczyszczenia

powietrza

powietrza

Podział ze względu na stan skupienia

Podział ze względu na stan skupienia



aerozole:

aerozole:

•

suche (pyły)

suche (pyły)

•

mokre (mgły)

mokre (mgły)



gazy i pary

gazy i pary

Chemiczne

Chemiczne

zanieczyszczenia

zanieczyszczenia

powietrza

powietrza

Aerozole –

Aerozole –

układ koloidalny, w którym

układ koloidalny, w którym

fazą rozpraszającą jest gaz

fazą rozpraszającą jest gaz

(powietrze);

(powietrze);

•

suche – pyły

suche – pyły

(zawieszone ciało

(zawieszone ciało

stałe w gazie): PM10, PM2,5 oraz

stałe w gazie): PM10, PM2,5 oraz

TSP

TSP

•

mokre –

mokre –

mgły (rozproszone

mgły (rozproszone

kropelki cieczy w gazie)

kropelki cieczy w gazie)

Chemiczne

Chemiczne

zanieczyszczenia

zanieczyszczenia

powietrza

powietrza

Pył

Pył

PM10

PM10

i

i

PM2,5

PM2,5

(ang. particulate

(ang. particulate

matter) – jest to frakcja pyłu o

matter) – jest to frakcja pyłu o

cząstkach o średnicy

cząstkach o średnicy

aerodynamicznej< 10

aerodynamicznej< 10

μm, bądź

μm, bądź

2,5 μm

2,5 μm

TSP

TSP

(total suspended particulates)

(total suspended particulates)

– pył ogólny zawieszony

– pył ogólny zawieszony

Chemiczne

Chemiczne

zanieczyszczenia

zanieczyszczenia

powietrza

powietrza

Zanieczyszczenia gazowe

Zanieczyszczenia gazowe

(gazy właściwe, pary) np.

(gazy właściwe, pary) np.



SO

SO

2

2



H

H

2

2

S

S



NOx (NO

NOx (NO

2

2

, NO)

, NO)



N

N

2

2

O

O



NH

NH

3

3



CO

CO



CO

CO

2

2

Chemiczne

Chemiczne

zanieczyszczenia

zanieczyszczenia

powietrza

powietrza

Zanieczyszczenia gazowe

Zanieczyszczenia gazowe



O

O

3

3

(ozon troposferyczny)

(ozon troposferyczny)



CH

CH

4

4



niemetanowe lotne związki organiczne

niemetanowe lotne związki organiczne

(LZO; VOC; NMLZO) – np.:

(LZO; VOC; NMLZO) – np.:

formaldehyd, węglowodory, związki

formaldehyd, węglowodory, związki

chlorowco- (freony, halony i in.) i

chlorowco- (freony, halony i in.) i

siarkoorganiczne, kwasy, alkohole,

siarkoorganiczne, kwasy, alkohole,

aldehydy, estry i in.

aldehydy, estry i in.

Chemiczne

Chemiczne

zanieczyszczenia

zanieczyszczenia

powietrza

powietrza

Szczególny rodzaj zanieczyszczeń

Szczególny rodzaj zanieczyszczeń

gazowych stanowią

gazowych stanowią

ODORY

ODORY

(H

(H

2

2

S, merkaptany i inne zw.

S, merkaptany i inne zw.

siarkoorganiczne, indol, kwas

siarkoorganiczne, indol, kwas

masłowy, aldehydy, ketony i wiele

masłowy, aldehydy, ketony i wiele

innych)

innych)

Zanieczyszczenia

Zanieczyszczenia

biologiczne

biologiczne



mikroorganizmy

mikroorganizmy



produkty przemiany materii

produkty przemiany materii

(alergeny)

(alergeny)



inne pyły biologiczne

inne pyły biologiczne

(np. pyłek

(np. pyłek

kwiatowy, zarodniki)

kwiatowy, zarodniki)

Inne klasyfikacje

Inne klasyfikacje

zanieczyszczeń powietrza

zanieczyszczeń powietrza

1). Ze względu na toksyczność i inne

1). Ze względu na toksyczność i inne

właściwości niebezpieczne:

właściwości niebezpieczne:



toksyczne

toksyczne

(SO

(SO

2

2

, NO

, NO

2

2

, O

, O

3

3

, CO, HCHO,

, CO, HCHO,

NH

NH

3

3

, H

, H

2

2

S)

S)



nietoksyczne

nietoksyczne

, ale szkodliwe w inny

, ale szkodliwe w inny

sposób dla środowiska (np. gazy

sposób dla środowiska (np. gazy

cieplarniane, prekursory smogu

cieplarniane, prekursory smogu

fotochemicznego);

fotochemicznego);



inne

inne

(np. wybuchowe)

(np. wybuchowe)

Inne klasyfikacje

Inne klasyfikacje

zanieczyszczeń powietrza

zanieczyszczeń powietrza

2). Ze względu na genezę

2). Ze względu na genezę

powstawania:

powstawania:



pierwotne

pierwotne

(bezpośrednio emitowane

(bezpośrednio emitowane

ze źródeł), np.:

ze źródeł), np.:

•

SO

SO

2

2

, NO, CO, CO

, NO, CO, CO

2

2

, NH

, NH

3

3

, pyły

, pyły



wtórne

wtórne

(powstające z zanieczyszczeń

(powstające z zanieczyszczeń

pierwotnych w wyniku przemian), np.:

pierwotnych w wyniku przemian), np.:

•

O

O

3

3

(troposferyczny),

(troposferyczny),

formaldehyd, SO

formaldehyd, SO

3

3

,

,

aerozole H

aerozole H

2

2

SO

SO

4

4

,

,

NH

NH

4

4

NO

NO

3

3

,

,

Rodzaje i cechy

Rodzaje i cechy

źródeł

źródeł

zanieczyszczeń powietrza

zanieczyszczeń powietrza



Punktowe

Punktowe

(kominy, wulkany itp.)

(kominy, wulkany itp.)



Liniowe i płaszczyznowe

Liniowe i płaszczyznowe

(szlaki komunikacyjne, rozlewiska i

(szlaki komunikacyjne, rozlewiska i

składowiska odpadów, zbiorniki

składowiska odpadów, zbiorniki

wodne, gleba, pożary lasów itp.)

wodne, gleba, pożary lasów itp.)

Rodzaje i cechy

Rodzaje i cechy

źródeł

źródeł

zanieczyszczeń powietrza

zanieczyszczeń powietrza

Punktowe

Punktowe



występowanie dużych stężeń

występowanie dużych stężeń

gazów i pyłów w obrębie emitora

gazów i pyłów w obrębie emitora



emisja ustabilizowana

emisja ustabilizowana



stosunkowo łatwa kontrola emisji

stosunkowo łatwa kontrola emisji



główne źródła zanieczyszczeń

główne źródła zanieczyszczeń

gazowych pochodzenia

gazowych pochodzenia

antropogenicznego

antropogenicznego

Rodzaje i cechy

Rodzaje i cechy

źródeł

źródeł

zanieczyszczeń powietrza

zanieczyszczeń powietrza

Liniowe i płaszczyznowe

Liniowe i płaszczyznowe



stężenia zanieczyszczeń niższe od źródeł

stężenia zanieczyszczeń niższe od źródeł

punktowych, ale emisja sumaryczna nie

punktowych, ale emisja sumaryczna nie

musi być mniejsza

musi być mniejsza



niejednorodność rozkładu emisji

niejednorodność rozkładu emisji

(wydzielanej masy)

(wydzielanej masy)

w czasie i przestrzeni

w czasie i przestrzeni



bardzo trudna kontrola i szacowanie emisji

bardzo trudna kontrola i szacowanie emisji



główne źródła naturalne zanieczyszczeń

główne źródła naturalne zanieczyszczeń

powietrza

powietrza

Przyczyny

Przyczyny

występowania

występowania

zanieczyszczeń w gazach

zanieczyszczeń w gazach

spalinowych

spalinowych



SO

SO

2

2

– zawartość siarki w paliwie

– zawartość siarki w paliwie



NOx

NOx

(NO, NO

(NO, NO

2

2

i N

i N

2

2

O)

O)

– reakcja N

– reakcja N

2

2

z O

z O

2

2

w temperaturze

w temperaturze

spalania

spalania

–

–

zawartość azotu w paliwie

zawartość azotu w paliwie

(przyczyna drugorzędna)

(przyczyna drugorzędna)

Przyczyny – cd.

Przyczyny – cd.



CO

CO

– proces niecałkowitego spalania

– proces niecałkowitego spalania

(niedobór tlenu, zła konstrukcja

(niedobór tlenu, zła konstrukcja

pieca, nie wyregulowany silnik itp.)

pieca, nie wyregulowany silnik itp.)



CO

CO

2

2

– paliwa „węglowe” (zawartość C

– paliwa „węglowe” (zawartość C

w paliwie)

w paliwie)

Przyczyny – cd.

Przyczyny – cd.



węgle kopalne > olej opałowy > gaz

węgle kopalne > olej opałowy > gaz

(w przeliczeniu na masę CO

(w przeliczeniu na masę CO

2

2

/energia)

/energia)



drewno: zerowy bilans CO

drewno: zerowy bilans CO

2

2



wodór: zerowa emisja CO

wodór: zerowa emisja CO

2

2

(tylko H

(tylko H

2

2

O)

O)

Przyczyny – cd.

Przyczyny – cd.



Popiół, Pyły

Popiół, Pyły

– zaw. popiołu,

– zaw. popiołu,

niedopalenie paliw

niedopalenie paliw

węgle kopalne > drewno > olej > gaz

węgle kopalne > drewno > olej > gaz

Przyczyny – cd.

Przyczyny – cd.



Promieniotwórczość emitowana

Promieniotwórczość emitowana

– zaw. w paliwie radionuklidów

– zaw. w paliwie radionuklidów

węgle kopalne > energetyka jądrowa

węgle kopalne > energetyka jądrowa

Podział źródeł

Podział źródeł

zanieczyszczeń powietrza

zanieczyszczeń powietrza



Naturalne

Naturalne



Antropogeniczne

Antropogeniczne

Podział

Podział

źródeł - cd.

źródeł - cd.

Naturalne

Naturalne



erupcje wulkanów

erupcje wulkanów

(SO

(SO

2

2

, NOx, HCl,

, NOx, HCl,

HF. H

HF. H

2

2

S, pyły)

S, pyły)



pożary lasów i stepów

pożary lasów i stepów

(CO

(CO

2

2

, CO,

, CO,

CxHy, dioksyny, NOx)

CxHy, dioksyny, NOx)



wyładowania atmosferyczne

wyładowania atmosferyczne

(NOx)

(NOx)



fermentacja w przewodzie

fermentacja w przewodzie

pokarmowym zwierząt

pokarmowym zwierząt

(CH

(CH

4

4

, CO

, CO

2

2

)

)

Podział

Podział

źródeł - cd.

źródeł - cd.

Naturalne

Naturalne



roślinność, grzyby

roślinność, grzyby

(pyłki, zarodniki)

(pyłki, zarodniki)



morza i oceany

morza i oceany

(aerozole i pyły soli

(aerozole i pyły soli

nieorganicznych, CO

nieorganicznych, CO

2

2

)

)



bagna

bagna

(CH

(CH

4

4

, H

, H

2

2

S, CO

S, CO

2

2

)

)



gleba

gleba

(pyły, CO

(pyły, CO

2

2

, N

, N

2

2

O, NH

O, NH

3

3

)

)



meteory i meteoryty

meteory i meteoryty

(pyły, głównie

(pyły, głównie

FexOy)

FexOy)

Podział

Podział

źródeł - cd.

źródeł - cd.

Antropogeniczne

Antropogeniczne



energetyka

energetyka

(SO

(SO

2

2

, CO

, CO

2

2

, CO, NOx,

, CO, NOx,

pyły, WWA)

pyły, WWA)



przemysł

przemysł



komunikacja

komunikacja

(NOx, CO, CO2, CxHy,

(NOx, CO, CO2, CxHy,

Pb, pyły)

Pb, pyły)



rolnictwo

rolnictwo

(NH

(NH

3

3

, N

, N

2

2

O, CH

O, CH

4

4

, odory)

, odory)



mieszkalnictwo i gospodarka

mieszkalnictwo i gospodarka

komunalna

komunalna

(odory, NLZO, pyły)

(odory, NLZO, pyły)

Struktura emisji

Struktura emisji

[%]

[%]

zanieczyszczeń powietrza w Polsce

zanieczyszczeń powietrza w Polsce

w 2006r.

w 2006r.

Rodzaj źródła

SO

2

NO

x

pyły

OGÓŁEM

100,0

(=

1195G

g)

100,0

(= 890

Gg)

100,0

(= 448

Gg)

Energetyka zawodowa
(elektrownie,

elektrociepłownie,
ciepłownie rejonowe)

60,0

28,3

8,5

Energetyka

przemysłowa

15,3

15,1

3,8

Technologie

przemysłowe

4,7

6,1

12,7

Inne źródła stacjonarne

19,8

9,3

59,8

Źródła mobilne

(komunikacja)

0,2

41,2

15,2

Główne źródła zanieczyszczeń

Główne źródła zanieczyszczeń

powietrza w Polsce (Gg; w

powietrza w Polsce (Gg; w

2006r.)

2006r.)

SO

SO

2

2

NO

NO

x

x

CO

CO

pył

pył

NH

NH

3

3

Energ. zaw

Energ. zaw

718

718

252

252

29

29

38

38

Ciepł. rejon.

Ciepł. rejon.

100

100

38

38

5

5

4

4

Ciepł. komun.

Ciepł. komun.

19

19

12

12

12

12

179

179

Mieszkalnictwo

Mieszkalnictwo

184

184

62

62

1492

1492

146

146

Rolnictwo

Rolnictwo

33

33

9

9

288

288

28

28

280

280

Spal. w przem.

Spal. w przem.

89

89

124

124

89

89

49

49

Proc. produk.

Proc. produk.

13

13

13

13

20

20

18

18

4

4

Transport drog.

Transport drog.

1

1

234

234

687

687

55

55