Literatura:

Juda-Rezler K.: Oddziaływanie zanieczyszczeń na środowisko. Ofic. Wyd. Polit. Warszawskiej, 2000,
Warszawa

Manahan. S: Toksykologia środowiska. PWN, 2006, Warszawa

Konieczyński J.: Ochrona powietrza przed szkodliwymi gazami. Wyd. Polit.Gliwickiej, 2004, Gliwice

Merkisz J.: Ekologiczne problemy silników spalinowych. Wyd. Polit. Poznańskiej, 1998, Poznań

GUS: Ochrona środowiska 2009. Warszawa 2009

Wiąckowski St. K.: Przyrodnicze podstawy inżynierii środowiska. S.K. Wiąckowski, 2000, Kielce

Rutkowski J. D.: Źródła zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego. Wyd. Polit. Wrocławskiej, 1989,
Wrocław

Jędrzejowski J.: Procesy przemysłowe a zanieczyszczenie środowiska. Przemysł energetyczny. PWN,
1987, Warszawa

Kucowski J., Laudyn D., Przekwias M.: Energetyka a ochrona środowiska. WNT, 1993, Warszawa

Jędrzejowski J.: Procesy przemysłowe a zanieczyszczenie środowiska. Przemysł hutniczy i cementowy.
PWN, 1987, Warszawa

Warstwy atmosfery:

TROPOSFERA

wysokość od 0 do 6 – 18 km (zależnie od szerokość geograficznej i pory roku), zawiera około 75%
całkowitej masy atmosfery i prawie całą ilość pary wodnej, tworzenie się opadów, wszystkie
zjawiska związane z pogodą, obniżanie się temperatury z wysokością średnio o 0,6°C / 100m,
granica - tropopauza

STRATOSFERA

bardziej rozrzedzona, 1000 razy mniej wody niż w troposferze, stosunkowo czyste masy powietrza,
dwie warstwy: dolna izotermiczna, górna inwersyjna, stratopauza– ok. 50 - 55 km

MEZOSFERA

silne obniżanie temperatury z wysokością, mała gęstość powietrza, ostatnia warstwa, w której skład
powietrza jest jednolity, mezopauza– ok. 85 km

TERMOSFERA

bardzo duże rozrzedzenie powietrza (10-16 kg/m3), temperatura wzrasta z wysokością

Skład suchego powietrza atmosferycznego c.d. (składniki śladowe)

składnik

zawartość [%obj.]

neon (Ne)

1,82 ·10

-3

hel (He)

5,24 ·10

-4

krypton (Kr)

1,14 ·10

-4

ksenon (Xe)

8,7 ·10

-6

wodór (H2)

5,0 ·10

-5

tlenek węgla (CO)

1,2 ·10

-5

metan (CH4)

1,5 ·10

-4

ozon (O

3

)

zmienna: 2,0 ·10

-6

do 1,0 ·10

-3

podtlenek azotu (N

2

O)

3,0 ·10

-5

dwutlenek azotu (NO

2

)

1,0 ·10

-7

amoniak (NH

3

)

1,0 ·10

-6

dwutlenek siarki (SO

2

)

2,0 ·10

-8

siarkowodór (H

2

S)

2,0 ·10

-8

Definicja „ zanieczyszczenia”:

Zanieczyszczenie - substancje zawarte w powietrzu, które zmieniają ilościowo lub jakościowo jego
naturalny skład.

Są to składniki naturalne, których udziały w powietrzu są wyższe od zawartości określonych średnim
składem czystego powietrza, jak również składniki obce nie występujące w składzie czystego powietrza,
w dowolnie małych udziałach.

Zanieczyszczenie – obecne w dolnej warstwie atmosfery substancje stałe, ciekłe i gazowe występujące w
ilościach zagrażających zdrowiu człowieka, szkodliwych dla roślin i zwierząt, jak również niekorzystnie
oddziaływujące na klimat oraz określone elementy środowiska.

Zanieczyszczenie – substancje stałe, ciekłe i gazowe zawarte w powietrzu w ilościach powodujących
przekraczanie stężeń dopuszczalnych,
jak również niektóre rodzaje energii, np. energię promieniowania jonizującego czy niejonizującego.

Podział zanieczyszczeń:

Stężenie zanieczyszczenia w powietrzu:

S = ilość fazy rozproszonej / objętość ośrodka dyspersyjnego

a) dla pyłu

1. Stężenie zapylenia

S

p

= ilość pyłu / objętość powietrza

Zależnie od stosowanych przyrządów pomiarowych i celu pomiaru może być wyrażone:

-

liczbą ziaren fazy rozproszonej zawartych w jednostce objętości powietrza, [Z/m

3

]

-

masą ziaren fazy rozproszonej zawartych w jednostce objętości powietrza, [g/m

3

, mg/m

3

, ug/m

3

]

2. Opad pyłu

Op - ilość pyłu opadającego na jednostkę powierzchni ziemi w jednostce czasu

Jednostka: [g/m

2

rok, Mg/km

2

rok; kg/m

2

miesiąc]

b) dla gazów

S

g

= ilość zanieczyszczenia gazowego / objętość powietrza

1) stężenie wagowe

S

g

= masa zanieczyszczenia gazowego / objętość powietrza

[S

g

] = [g/m

3

, mg/m

3

, ug/m

3

]

2) stężenie objętościowe

Sg = objętość zanieczyszczenia gazowego / objętość powietrza

[Sg] = [% obj.] lub [ppm, ppb, ppt]

SO

2

Oddziaływanie:

ludzie: schorzenia górnych dróg oddechowych, podrażnia struny głosowe, schorzenia układu krążenia,
zmiany w rogówce oka

rośliny: ograniczenie fotosyntezy, zmniejszenie plonów

inne: korozja metali, niszczenie kamienia wapiennego

składnik smogu londyńskiego

Źródła emisji:

naturalne:



wybuchy wulkanów



pożary lasów



erozja gleb

sztuczne:



procesy spalania paliw stałych: energetyka, ciepłownictwo, kotłownie lokalne, paleniska
domowe



technologie przemysłowe - przemysł chemiczny, hutnictwo metali



wydobycie i przetwórstwo kopalin



chemizacja rolnictwa



procesy spalania paliw ciekłych: transport

NOx – NO i NO

2

Źródła emisji

naturalne:



wyładowania atmosferyczne,



wybuchy wulkanów,



działalność bakterii nitryfikacyjnych

sztuczne:



wysokotemperaturowe spalanie paliw: energetyka, wytop stali, koksownictwo, transport,



wyładowania elektryczne przy wysokim napięciu – spawanie,



procesy pirotechniczne,



procesy z udziałem stężonego HNO

3

Pyły

Definicje:
cząstki ciała stałego o odpowiednio małych rozmiarach, układ dwufazowy, gdzie fazą rozproszoną są

cząsteczki ciała stałego a rozpraszającą gaz.

Zgodnie z PN

cząsteczki o takim stopniu rozdrobnienia, że w nieruchomym powietrzu o ciśnieniu 1013,25 hPa i

temperaturze 20ºC, cząsteczki te, na które działa tylko siła ciążenia i siła oporu ośrodka, będą opadały

ze stałą prędkością mniejszą niż 5 m/s lub będą wykonywały ruchy Browna.

Źródła:
naturalne



Wybuchy wulkanów



Pożary lasów

sztuczne



Energetyka



Przemysł chemiczny, wydobywczy, metalurgiczny, cementowy

CO

Źródła:
naturalne:



Procesy utleniania metanu i innych związków organicznych



Oceany

sztuczne



silniki pojazdów mechanicznych, w szczególności ZI



elektrociepłownie, elektrownie cieplne



paleniska domowe



koksownie,



przemysł metalurgiczny, elektromaszynowy i materiałów budowlanych;



palenie tytoniu (w pomieszczeniach zamkniętych)

CO

2

Źródła naturalne:

- aktywność wulkanów oraz aktywność życiowa flory i fauny (oddychanie),
- rozkład materii organicznej

sztuczne

- powstaje podczas procesów spalania paliw stałych, ciekłych i gazowych

Zanieczyszczenia organiczne

- metan - gaz szklarniowy, prekursor O

3

- pochodne węglowodorów pochodzenia wyłącznie antropogenicznego, np. bromo-, fluoro- i chloropochodne

węglowodorów nazwane halonami a lub chloro- i fluoropochodne węglowodorów alifatycznych nazwane
freonami.

Oba mają znaczenie dla powstawania efektu cieplarnianego i zubażania warstwy ozonowej.

- WWA – grupa węglowodorów zawierająca 2 lub więcej pierścieni benzenu, w powietrzu jest ok. 500 różnych
WWA, prawie wszystkie ulegają adsorpcji na powierzchni pyłów,

- NMLZO (VOC) – mieszanina różnych związków organicznych, charakteryzujących się dużą reaktywnością i
zdolnych do tworzenia ozonu w troposferze. Zalicza się tu węglowodory (prócz metanu): alkany, alkeny, alkiny,
w.aromatyczne oraz aldehydy, estry, etery, kwasy organiczne.


Źródła antropogeniczne:



spalanie, parowanie, dystrybucja, wycieki paliw



stosowanie rozpuszczalników

Ozon:

Oddziaływanie:
- ludzie: atakuje drogi oddechowe (kaszel, nasilenie astmy, zapalenie płuc, zmniejszenie wydajności
płuc, uszkodzenie struktury płuc), wzrost wrażliwości na infekcje, wywołuje nowotwory skóry
- rośliny: negatywny wpływ na proces fotosyntezy,
- przyspiesza korozję metali
- gaz szklarniowy

Uproszczona reakcja tworzenia O

3

:

NOx +NMLZO + CO + CH

4

+hν → O

3

+ PAN + HCHO + X

PAN – azotan nadtlenku acetylu
HCHO – formaldehyd
X – inne produkty: aldehydy, ketony, kwas azotowy, jon SO

4

2-

, jon NO

3

-

drobne pyły

Źródła:
Naturalne:
- wyładowania atmosferyczne (pierwotny ozon)
- roślinność przede wszystkim lasy emitujące znaczne ilości NMLZO
sztuczne:
- procesy spalania i przemysłowe, z których emitowany jest NOx i LZO (energetyka, transport,
przemysł) oraz CO (transport, sektor komunalno-bytowy) i CH4 (wysypiska śmieci), roślinność
- procesy, w których specjalnie wytwarzany jest ozon