Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Zanieczyszczenie powietrza
i gleb
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Atmosfera
Atmosfera jest powłoką gazową otaczającą kulę ziemską.
Składa się ona z kilku warstw różniących się gęstością,
temperaturą, ciśnieniem i składem powietrza.
Atmosfera ma budowę warstwową. Główne warstwy
zostały wydzielone na podstawie kryterium termicznego.
Troposfera Tropopauza
Stratosfera Stratopauza
Mezosfera Mezopauza
Termosfera Egzosfera
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Skład atmosfery
Składniki atmosfery to gazy, które w troposferze i
stratosferze pozostają w prawie stałych proporcjach.
Pozostałą cześć stanowią domieszki, bardzo zmieniające
się w czasie i poszczególnych obszarach atmosfery.
Skład powietrza suchego
Azot (około 78%), tlen (ok. 21%), argon (ok. 0,9%),
Azot (około 78%), tlen (ok. 21%), argon (ok. 0,9%),
dwutlenek węgla (ok. 0,3%). W ilościach bardzo
dwutlenek węgla (ok. 0,3%). W ilościach bardzo
niewielkich występują ponadto: neon, hel, krypton, wodór,
niewielkich występują ponadto: neon, hel, krypton, wodór,
ksenon, metan, tlenek węgla, podtlenek azotu, ozon.
ksenon, metan, tlenek węgla, podtlenek azotu, ozon.
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Istota zagrożeń związanych z zanieczyszczeniami
powietrza wynika z konieczności oddychania powietrzem
aktualnie dostępnym, niezależnie od jego jakości. Dla
człowieka najistotniejszy jest stan czystości powietrza w
dolnej części troposfery.
Skutki zanieczyszczeń aerosfery (obejmuje najniższą
warstwę atmosfery) mają charakter rozległy w związku z
przenoszeniem zanieczyszczeń wraz z masami powietrza
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Przenikanie do atmosfery rozmaitych substancji oraz
różnych postaci energii nazywa się emisją.
emisją
Czystość powietrza jest pojęciem względnym,
określającym pewien stan umowny.
Naturalne z
ródła mające wpływ na atmosferę
Naturalne z
ródła mające wpływ na atmosferę
procesy biologiczne
Procesy geochemiczne
reakcje przebiegające w samej
atmosferze
Reakcje przebiegające w
hydrosferze
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Główne z
ródła zanieczyszczeń powietrza
atmosferycznego to:
Małe rozproszone stacjonarne z
ródła punktowe (np.
paleniska domowe, kotłownie lokalne),
Duże z
ródła punktowe (np. elektrownie,
elektrociepłownie),
Środki transportu.
Zanieczyszczenia powietrza można z grubsza podzielić
na dwie klasy: pyły i gazy.
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Zanieczyszczenia pyłowe
Spalanie węgla prowadzi do powstania cząstek lotnych
lotnych
pyłów  popiołów, sadzy i dymu.
pyłów  popiołów, sadzy i dymu
Obecność w powietrzu atmosferycznym dokładnie
rozdrobnionych ciał stałych lub ciekłych stanowi
zagrożenie dla ludzi zwierząt i roślin.
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Szczególnym rodzajem zanieczyszczenia powietrza jest
smog atmosferyczny, czyli mgła nasycona licznymi
smog atmosferyczny
zanieczyszczeniami gazowymi i pyłowymi.
Wyróżnia się dwa zasadnicze typy smogu:
Smog kwaśny typu londyńskiego (siarkowy) 
wytwarza się na bazie dużej emisji SO2 (ze spalania
paliw) w warunkach nasycenia powietrza przez
wodę.
Smog utleniający typu Los Angeles
(fotochemiczny)  powstaje na bazie dużej emisji
spalin samochodowych w warunkach intensywnego
promieniowania słonecznego.
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Zanieczyszczenia gazowe
Tlenek węgla (CO)  trujące działanie wynika z jego
Tlenek węgla (CO)
powinowactwa do hemoglobiny. Do naturalnych z
ródeł
uwalniania CO należą: aktywność wulkaniczna, pożary
lasów, uwalnianie z oceanów, rozkład martwej materii
organicznej. Emisja antropogeniczna wynika głównie z
niecałkowitego spalania paliw kopalnych, lub związków
zawierających węgiel.
Tlenki azotu (NOx)  wszechobecny produkt uboczny
Tlenki azotu (NOx)
procesu spalania węgla i ropy naftowej, powstają w skutek
spalania w wysokich temperaturach N2 zawartego w
powietrzu i azotu występującego w paliwie.
Analizy bilansu emisji tlenków azotu w skali globalnej
wykazują, że najistotniejszym ich z
ródłem są procesy
naturalne.
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Tlenki siarki (SOx)  należą do najbardziej
Tlenki siarki (SOx)
rozpowszechnionych zanieczyszczeń powietrza
atmosferycznego zarówno pochodzenia naturalnego jak i
antropogenicznego.
Szacuje się, że z
ródła antropogeniczne stanowią ok. 2/3
globalnej emisji SO2, z czego 70% pochodzi ze spalania
zasiarczonych paliw stałych.
Węglowodory (CnHm)  pochodzą ze z
ródeł naturalnych:
Węglowodory (CnHm)
procesy geochemiczne, procesy pirolizy (działalność
wulkaniczna, pożary lasów), procesy biologicznej syntezy.
y
ródła antropogeniczne to przede wszystkim: procesy
niecałkowitego spalania paliw kopalnych oraz produkty
uboczne różnych procesów technicznych i przemysłowych.
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Skutki zanieczyszczeń powietrza
atmosferycznego.
Są zazwyczaj odlegle w czasie i przestrzeni. Można
wydzielić cztery podstawowe grupy:
" Skutki biologiczne,
" Skutki termiczne  zakłócenie równowagi termicznej w
troposferze,
" Skutki ekonomiczne  np. procesy korozji
" Skutki estetyczne
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Procesy eliminacji zanieczyszczeń powietrza
Metody usuwania zanieczyszczeń pyłowych wykorzystują
rozmaite zjawiska fizyczne, m.in. działanie sił ciążenia,
bezwładności i odśrodkowej a także zjawiska
elektrostatyczne i filtracji.
Metody usuwania zanieczyszczeń gazowych są bardzo
zróżnicowane np.:
" Metody adsorpcyjne
" Metody absorpcyjne
" Metody katalitycznego utleniania i redukcji
" Metoda kondensacyjna
" Metoda kompresyjna
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Gleba
Gleba jest to wierzchnia część skorupy ziemskiej
(litosfery) przekształcona i zmieniona pod wpływem
warunków klimatycznych, roślinności i organizmów
zwierzęcych oraz wody. Kształtowała się ona w dużej
zależności od rzez
by terenu i charakteru mineralnego
podłoża w geologicznym przedziale czasu.
Gleba jest utworem dynamicznym, w którym zachodzą
ciągłe przemiany składników organicznych w mineralne
i mineralnych w organiczne.
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Główne czynniki powodujące degradacje gleb:
Działalność przemysłowa człowieka, a także inne czynniki
związane z rozwojem cywilizacji technicznej, mogą
prowadzić do niekorzystnych zmian w środowisku
glebowym, tj. do degradacji gleb.
W zależności od mechanizmów
przekształceń wyróżnia się degradację:
geomechaniczną,
hydrologiczną,
chemiczną
erozję gleb.
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Przekształcenia geomechaniczne gleb polegają głównie
na mechanicznym niszczeniu zewnętrznej części
litosfery, związanym ze zmianami warunków
geomorfologicznych.
Degradacja hydrologiczna gleb związana jest głównie z
Degradacja hydrologiczna
eksploatacją wód wgłębnych dla celów przemysłowych lub
komunalnych. Szczególnie niekorzystne zmiany
powodowane przesuszaniem zaznaczają się w glebach
organicznych oraz lekkich.
Przekształcenia chemiczne polegają na zmianie
Przekształcenia chemiczne
właściwości chemicznych, fizykochemicznych oraz
biologicznych gleb w wyniku wprowadzania do nich
różnego rodzaju zanieczyszczeń.
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Erozja to zespół procesów powodujących żłobienie i
Erozja
rozcinanie powierzchni skorupy ziemskiej przez wodę,
lodowce i wiatr, połączone z usuwaniem powstających
produktów niszczenia.
Główne antropogeniczne przyczyny erozji to wylesianie i
niewłaściwe praktyki rolnicze.
Samooczyszczanie się gleb Proces ten zachodzi z dużą
trudnością i wolno (w porównaniu z samooczyszczaniem
wód).
Różnica ta jest spowodowana przede wszystkim
brakiem możliwości mieszania się warstw gleby i tym
samym intensywnego natleniania oraz jednolitego
rozmieszczenia zanieczyszczeń. Ma to podstawowe
znaczenie dla procesu biodegradacji i mineralizacji.
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
W wielu krajach stosuje się obecnie coraz częściej
różnorodne zabiegi rekultywacyjne. Celem tych zabiegów
jest przywrócenie zanieczyszczonemu podłożu
gruntowemu w miarę możliwości:
pierwotnej postaci i właściwości fizycznych,
mechanicznych i chemicznych, umożliwiających
wykorzystywanie podłoża do celów budowlanych;
pierwotnych właściwości biologiczno-chemicznych,
umożliwiających wykorzystywanie podłoża do celów
produkcji rolnej i leśnej;
pierwotnych walorów rekreacyjnych.
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Wybór sposobu rekultywacji, rozumianego jako
oczyszczanie podłoża gruntowego z różnorodnych
zanieczyszczeń, zależy od następujących czynników:
rodzaju gruntu i budowy podłoża gruntowego (np.
grunty niespoiste, spoiste, organiczne, podłoża
jednorodne lub uwarstwione, obecność i ruch wody
gruntowej)
rodzaju zanieczyszczeń, ich stężenia, stanu skupienia,
właściwości chemicznych i fizycznych oraz podatności
na biodegradację;
wielkość zanieczyszczenia podłoża gruntowego
(powierzchnia, głębokość)
czas trwania zanieczyszczenia (dni, lata);
sposobu wykorzystania oczyszczonego podłoża w
przyszłości (np. tereny budowlane, rolniczo-leśne,
rekreacyjne).
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Zabiegi rekultywacyjne stosowane w przypadku
podłoża gruntowego można najogólniej podzielić
na dwie podstawowe grupy:
oczyszczanie w warunkach ex-situ  tzn. poza
miejscem naturalnego występowania gruntów
zanieczyszczonych,
oczyszczanie w warunkach in-situ  tzn.
bezpośrednio w miejscu naturalnego
występowania gruntów zanieczyszczonych,
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Rekultywacja gleby
Rekultywacją nazywa się zespół prac i zabiegów,
Rekultywacją
wykonywanych w celu przywrócenia zdegradowanemu
obszarowi wartości użytkowej, umożliwiających dalsze jego
zagospodarowanie.
Rekultywację można prowadzić metodami:
technicznymi
chemicznymi
biologicznymi
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Rekultywacja techniczna polega na uporządkowaniu terenu
zniszczonego w wyniku wykonywania różnego rodzaju prac
ziemnych.
Rekultywacja chemiczna, zwana także neutralizacją lub
detoksykacją gleby, polega najczęściej na zlikwidowaniu
nadmiernego zakwaszenia gleby przez wapnowanie.
Rekultywacja biologiczna polega na wykonaniu prac
umożliwiających wytworzenie warstwy gleby o możliwie
dużej aktywności biologicznej zasobnej w składniki
pokarmowe potrzebne do rozwoju mikroflory glebowej i
roślin wyższych.
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Metody termiczne zapewniają najwyższą, bo
dochodzącą do 99,9% skuteczność usuwania
zanieczyszczeń z warstw gruntu. Procesy
niskotemperaturowe (260  3600C ) polegają na
odparowaniu zanieczyszczeń ze złoża i ich usunięciu
metodą adsorpcyjną. Spośród procesów
wysokotemperaturowych najczęściej stosowana jest
termiczna likwidacja zanieczyszczeń w piecach
obrotowych lub urządzeniach ze złożem fluidalnym, w
temperaturze 11000C. Metody termiczne  in situ takie
jak np. witryfikacja (zeszklenie zanieczyszczonej gleby
za pomocą elektrycznie wytworzonej wysokiej
temperatury ok. 1600-20000C) znajdują się obecnie w
fazie eksperymentalnej. Wadą metod termicznych są
wysokie koszty (ok.400 euro/tonę).
Zanieczyszczenie powietrza i gleb
Nie ma uniwersalnej techniki oczyszczania przydatnej w
każdych warunkach gruntowych i dla każdego rodzaju
zanieczyszczeń.
Wynika to:
z różnorodności i złożoności budowy gruntu -
nieregularne uwarstwienie
warunków hydrogeologicznych - swobodne lub napięte
zwierciadło wody, przepływ wody)
z olbrzymiej różnorodności stężeń i rodzajów
zanieczyszczeń  substancje ropopochodne, metale
ciężkie, herbicydy, pestycydy itp.
Zanieczyszczenie powietrza i gleb