Ochrona powietrza
Wykład 27.02.2012
1. Atmosfera :
- gazowa powłoka otaczająca Ziemię
- płaszcz ochronny przed środowiskiem zewnętrznym Kosmosu (promieniowania krótkofalowe, korpuskularne)
üð Pochlania caÅ‚kowicie promieniowanie w zakresie do 300 nm(nanometrów)
üð Przepuszcza promieniowanie życiodajne:
o W zakresie: 300-2500 nm
o Promieniowanie ultrafioletowe: 400-200 nm
·ð UVa
·ð UVb
·ð UVc
üð Promieniowanie widzialne w caÅ‚ym zakresie
üð Częśd promieniowania radiowego
üð Fale w zakresie 400-700 nm dla fotosyntezy
- Kształtuje pogodę i klimat na ziemni
- Rezerwuar substancji chemicznych niezbędnych dla biosfery, pary wodnej
- Filtr Przepuszczające do biosfery promieniowanie świetlne oraz częściowo cieplne
Pochłaniające głównie w warstwie ozonowej promieniowanie krótkofalowe zabójcze dla flory i fauny
- Osłona przed utratą ciepła z powierzchni Ziemi
-Cykl hydrologiczny
-od 200 lat śmietnisko ludzkiej cywilizacji
2. Rola i znaczenie atmosfery ziemskiej:
- Pochłanianie szkodliwego dla organizmów żywych promieniowania elektromagnetycznego (długośd fali do 300
nanometrów, największym pochłaniaczem jest ozon
- przepuszcza promieniowanie które jest życiodajne da organizmów żywych długośd w zakresie od 300 do 2500 nm,
częśd widma promieniowania ultrafioletowego, promieniowanie widzialne w całym zakresie, części promieniowania
radiowego
- chroni powierzchnię Ziemi przed uderzeniami meteorytów, wyhamowania impetu uderzenie ciał stałych
wchodzÄ…cych w atmosferÄ™  tarcie, rozgrzewania do wysokich temperatur  spalanie
- niewielki kontrast termiczny między dniem i nocą, duża pojemnośd cieplna atmosfery i łagodzących wpływ wód
oceanicznych  gromadzenie nadmiaru energii cieplnej docierajÄ…cej do pow. Ziemi
- umożliwia transport i krążenie wody w przyrodzie  cykle hydrologiczne
- ostatnie 200 lat   śmietnik ludzkiej cywilizacji > zanieczyszczenia
3. Skład (naturalny) chemiczny powietrza atmosferycznego:
-azot 78% objętościowych
- tlen około 21 % objętościowych
- argon 1% objętościowych
- dwutlenki węgla ok. 0,033% objętościowych
- nh4
-NO-tlenki azotu 10-10 do 10-6 % objetości
- para wodna
Zawartośd pary wodnej :
- waha się w granicach 0,1-5% objętościowych > zmienne warunki klimatyczna:
" Stopieo nasłonecznienia
" Temperatura powietrza
" Temperatura oceanów
" Prędkośd wiatrów
" Kierunek prądów morskich itp.
- prawie cała para wodna zawarta w atmosferze w postaci chmur w dowolnych warstwach troposfery
Zw. pochodzenia fotochemicznego
·ð Wodór
·ð ozon
Zw. Pochodzenia biogenicznego
·ð podtlenek azotu
·ð metan
·ð amoniak
·ð naturalne izotopy promieniotworzce C14
W ilościach śladowych w powietrzu atmosferycznym występują:
" Gazy szlachetne (He, Ne, Kr, Xe, Ra)
" ZwiÄ…zki pochodzenia fotochemicznego (H2, H2O3, O3)
" ZwiÄ…zki pochodzenia biogenicznego
" Naturalne izotopy promieniotwórcze (tryt, izotop wodoru)
Do atmosfery dostają się także substancje emitowanie ze z
ródeł naturalnych:
" Pyły i gazy z erupcji wulkanicznych
" Aerozole i gazy emitowane w powierzchni mórz i oceanów
" Popioły pochodzenia roślinnego powstające podczas pożarów lasów, sepów, wypalania roślin,
" Aerozole powstałe w wyniku reakcji chemicznych z procesami rozkładu materii organicznej
üð Metan
üð Amoniak
" Gazy powstające na skutek wyładowao atmosferycznych i spalania się meteorytów
" Cząstki roślinne ( zarodniki, płytki kwiatowe) organizmy żywe (bakterie, wirusy, pierwotniaki, grzyby)
Podział atmosfery ze względu na skład chemiczny
" Homosferę do wysokości ok. 90 km, jednorodny skład chemiczny ( za wyj. Pary wodnej)
" Heterosferę zawiera mniej niż 0,01% całkowitej masy atmosfery , filtr dla wysokoenergetycznego
promieniowania słonecznego; powyżej 90 km; umożliwia istnienie życia na ziemi
Wyrózniamy w heterosferze:
üð Rezerwuar utleniaczy 88-200km przeważa azot N2
üð 200-1100km przeważa tlen atomowy O2
üð 1100-3200km przeważa tlen
üð 3200-9600km przeważa wodór
Zanieczyszczenie powietrza
- stałe ciekłe lub gazowe domieszki, występujące w ilościach *przekraczających naturalne wartości składników
atmosfery, oraz takie, które nie występują w atmosferze w wyniku procesów naturalnych
Samooczyszczanie siÄ™ powietrza:
proces w wyniku którego powietrze samo się oczyszcza.
- usuwanie obcych składników lub ich unieszkodliwianie bez interwencji człowieka
- w toku naturalnych procesów fizycznych chemicznych lub organicznych (biologicznych)
Zanieczyszczenia pierwotne:
- zanieczyszczenia występujące w atmosferze w postanie w jakiej zostały wyemitowanie ( wprowadzone)
Zanieczyszczenia wtórne:
- zanieczyszczenia które powstały :
1. na skutek reakcji chemicznych zanieczyszczonych pierwotnych miedzy sobÄ…
2. reakcji zanieczyszczenia z naturalnymi składnikami atmosfery(np. smog, ozon)
- zanieczyszczenia wtórne powstają często dopiero w znacznej odległości od z
ródeł emisji
Emisja- wprowadzenie bezpośrednio lub pośrednio w wyniku działalności człowieka do środowiska substancji lub
energii ( ciepło, hałas, wibracje, pola elektromagnetycznego)
Imisja- Stężenie zanieczyszczeo powietrza
Przy wyznaczeniu wielkości emisji posłużono się następującymi założeniami:
·ð WielkoÅ›d emisji
·ð RozkÅ‚ad przestrzenny emisji
·ð WysokoÅ›d emitorów  z
ródeł emisji
o Rozkład przestrzenny emisji:
żð Punktowy- wiÄ™kszoÅ›d
żð Liniowy- drogi
żð Wielko obszarowy
y
ródła emisji zanieczyszczeo
·ð Naturalne- niezorganizowane
o Wybuchy wulkanów
o Zjawiska erozji
o Ruchy tektoniczne
o Pożary lasów
·ð Sztuczne- antropogeniczne
o Niezorganizowane
żð HaÅ‚dy
żð Wysypiska Å›mieci
o Zorganizowane
żð Procesy wytwórcze:
·ð Hutnictwo
·ð Gazownictwo
·ð PrzemysÅ‚ chemiczny, górniczy
·ð Procesy jÄ…drowe
żð Procesy spalania
·ð Spalanie w silnikach-transport
·ð Paleniska
Wykład 5.03.2012
1. Ze względu na temperaturę atmosferę dzielimy na:
- TroposferÄ™ + tropopauza
- Stratosfera + startopauza
- Mezosfera + mezopauza
- Termosfera (jonosfera (w. niższa) + egzosfera(w. wyższa))
- Korona ziemska (kres atmosfery)
a) Troposfera  warstwa atmosfery przylegająca do powierzchni ziemi, do wysokości 6-8km nad biegunami do
około 17km nad równikiem. Ze wzrostem wysokości maleje temperatura do ok 5 stopni przy powierzchni do -56 na
górnej granicy, maleje gęstość powietrza, zawiera prawie całą wodę obecną w atmosferze.
b) Tropopauza  izotermicznie jednorodna warstwa pośrednia, niska temperatura tej warstwy (-56), powoduje że
cała para wodna ulega kondensacji i sublimacji do kryształków lodu bariera uniemożliwiająca transport wody do
wyższych warstw w atmosferze.
c) Stratosfera  do ok 50km nad powierzchnią ziemi, dolna stratosfera jest prawie izotermiczna, do wysokości 25
km dolna warstwa ozonosfery następuje stały wzrost temperatury powietrza jako rezultat absorpcji
promieniowania UV przez cząsteczki ozonu, przechodzi w homogeniczną stratopauzę o grubości 2 km.
Ozonosfera  górna warstwa stratosfery od ok 25 km do ok 50km, osłona absorbująca promieniowanie UV w
zakresie 200-30 nm chroniąc życie na ziemi, największe stężenie ozonu występuje w środkowej części ozonosfery
(10ppm  części na milion). Prawie całe promieniowanie UV absorbowane na górnej granicy ozonosfery
(temperatura -2)
Ozon stratosferyczny( ten ze stratosfery) powstaje w reakcjach:
-Fotodysocjacji cząsteczek tlenu na skutek absorpcji promieniowania UV o długości fali poniżej 290nm
-Rekombinacji powstałych atomów tlenu z cząsteczkami tlenu
Większość ozonu powstaje na obszarach równikowych, wytworzony ozon przemieszcza się w kierunku biegunów o
niższych warstw atmosfery, stężenie ozonu w stratosferze wykazuje wahania dobowe, sezonowe i roczne, sięgające
kilku %
Jednostką ilości ozonu występującego w atmosferze jest tzw. Jednostka Dobsona. Jedna jednostka Dobsona (1
DU) odpowiada zawartości ozonu w pionowej kolumnie powietrza która na poziomie morza w warunkach
normalnych temperatury 25 i ciśnienia 1000hPa będzie miała grubość 10 mikrometrów, zawartość ozonu w
atmosferze zwykle odpowiada wartościom 300-350 DU.
Około 10% ozonu w atmosferze występuje w troposferze, przy czym niewielka ilość ozonu troposferycznego
pochodzi ze stratosfery. Większość tego ozonu troposferycznego powstaje przy powierzchni gruntu w wyniku
działania promieniowania UV(<400nm) na dwutlenek azotu. Ozon troposferyczny jest niszczony przez tlenek azotu,
jego zawartość w troposferze zależy od szeregu powiązanych ze sobą reakcji. Ozon troposferyczny jest szkodliwy
dla zdrowia(astma, inne choroby układu oddechowego), płody rolne.
d) Mezosfera  spadek temperatury powietrza ze wzrostem wysokości (obniżanie się poziomu promieniowania i
absorpcji), Na górnej granicy temperatura wynosi -92, sięga do wysokości ok 85km i przechodzi w izotermiczną
warstwę  mezopauzę. Ciśnienie atmosferyczne na górnej granicy jest 200krotnie mniejsze niż przy powierzchni
Ziemi.
e) Termosfera  charakteryzuje siÄ™ ponownym wzrostem temperatury dochodzÄ…ce do ok 1200 stopni
 absorpcja wysokoenergetycznego promieniowania UV przez cząsteczki gazów. Wyróżniono w niej 2
podwarstwy
- jonosfera  dolna sięgająca do 1000km, wysoki stopień jonizacji gazów
- egzosfera  powyżej 1000km, zewnętrzna warstwa atmosfery, przechodzi w koronę ziemską.
Indeks jakości powietrza :
Fi = suma (Cx/Dx(24))
Gdzie:
Cx- stężenie zanieczyszczenia x
Dx(24)  dopuszczalne stężenie średniodobowe zanieczyszczenia x
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1. Ze względu na strukturę emisji substancji pyłowych i gazowych w powietrzu zanieczyszczenia
pierwotne dzieli siÄ™ na:
a) zanieczyszczenia podstawowe  powstają głownie w procesach spalania paliw w procesach wytwarzania energii,
występują powszechnie na obszarze całego kraju. Np. dwutlenek węgla, tlenki azotu, pył
b) zanieczyszczenia specyficzne  pochodzi a z różnych procesów technologicznych wykorzystywanych w zakładach
przemysłowych, np. amoniak, tlenek węgla, węglowodory, siarkowodór
c) zanieczyszczenia emitowane ze z
ródeł mobilnych  gównie z pojazdów samochodowych, np. tlenek węgla, tlenki
azotu, pył zawieszony  w tym metale ciężkie
2. Działania człowieka powodujące zanieczyszczenia powietrza:
a) Energetyczne spalanie paliw  główne z
ródło emisji dwutlenek siarki  średnio 60% emisji tego zanieczyszczenia,
tlenki azotu (20%), pyły (40-60%), dwutlenek węgla (33% emisji całkowitej)
b) Produkcja wyrobów przemysłowych  główne z
ródło emisji lotnych związków organicznych(LZO)  40%, metanu
 50%, dwutlenek siarki  25%, dwutlenek azotu  15%, pyły(w tym pyły metali ciężkich)  30%, dwutlenek węgla 
24%
c) Transport towarów i ludzi  duży udział w emisji CO  70%, tlenków azotu  65%, niemetanowych lotnych
związków organicznych (NMLZO)  45%, dwutlenek węgla  25%
d) Produkcja rolna -z
ródło emisji rozproszonej amoniaku - 95%, metanu  45%, podtlenek azotu  25%, wpływ na
zmiany pH środowiska, eutrofizacje ekosystemów, ocieplenie klimatu
e) Ogrzewanie budynków mieszkalnych i obiektów użyteczności publicznej  z
ródło emisji znaczącej ilości gazów
cieplarnianych i zakwaszających środowisko  WWA, dioksyn i furanów.
3. Najgroz
niejsze substancje niekorzystnie oddziałujących n środowisko naturalne odprowadzane do
atmosfery :
*dwutlenek siarki,
*tlenki azotu w tym podtlenek azotu,
* węglowodory i ich pochodne,
* chlorowcopochodne organiczne z atomem fluorowca (F, Cl ,Br, I)  CxHyXz
*tlenki węgla w tym dwutlenek węgla i tlenek węgla
*pyły w tym tzw. pył zawieszony PM10, aerozole atmosferyczne
*metale ciężkie(zawarte w pyłach)
*ozon O3 i nadtlenki
4. Głównym z
ródłem emisje dwutlenku siarki w Polsce  produkcja energii elektrycznej
*50% emisji bilansowej
*uwzględniając energetykę przemysłową i systemy zaopatrzenia w ciepło sektora komunalno-bytowego
5. Głównym z
ródłem emisji tlenków azotu są głownie procesy spalania paliw
*zwłaszcza w silnikach samochodowych  ponad 36%
* produkcja energii elektrycznej >30%,
* Å‚Ä…cznie podczas produkcji energii elektrycznej i cieplnej w obiektach stacjonarnych
powstaje około 55% NOx emitowanych do powietrza
6. Podczas spalania paliw, zwłaszcza w paleniskach domowych i kotłowniach o niskiej sprawności, powstaje ponad
50% emisji tlenku węgla. Kolejne 28% jest emitowane z silników pojazdów i urządzeń. 20% powstaje ze spalania
odpadów rolniczych.
7. W ostatnich latach w Polsce spadek emisji poszczególnych substancji zanieczyszczających, największy stopień,
redukcji w przypadku dwutlenku siarki i pyłów, dalsze ograniczenie emisji dwutlenku siarki może nastąpić przez
zastąpienie węgla gazem w systemach ogrzewania gospodarstw domowych. Spadek emisji NOx, instalowanie
palików niskoemisyjnych w zakładach  obniżenie emisji ze z
ródeł stacjonarnych, dominujący udział w
zanieczyszczeniu tlenkami azotu majÄ… z
ródła mobilne (pojazdy), których liczba ciągle wzrasta. Bardziej zaostrzone
prawo polskie, przyjęte wszystkie przepisy UE w zakresie emisji zanieczyszczeń przez pojazdy powinno wpłynąć na
obniżenie emisji NOx oraz dwutlenku węgla, węglowodorów raz metali ciężkich. Największy wpływ na ilość i
rodzaje zanieczyszczeń wprowadzanych do powietrza ma rodzaj zużywanych paliw. W Polsce około 75% energii
pierwotnej wytwarzane jest w instalacjach zasilanych paliwami stałymi  węglem kamiennym i brunatnym, 12% z
wykorzystaniem ropy naftowej. 10% z wykorzystania gazu ziemnego. Inne rodzaje paliw np. drewno, nie majÄ…
istotnego znaczenia w ogólnym bilansie.
8. Podstawowe z
ródła emisji metanu do atmosfery :
*są związane z górnictwem  wydobycie węgla 38% emisji metanu
*rolnictwem  produkcja zwierzęca 21% emisji metanu
* ze składowisk odpadów pochodzi ok 41% emisji metanu.
9.Emitowane do atmosfery pyły:
*powstajÄ…ce podczas spalania paliw  energetyka, transport i komunikacja
*w niektórych procesach produkcyjnych  przemysł chemicznych, wydobywczy, metalurgiczny,
budowlany  cementownie, produkcja nawozów mineralnych, spalanie i składowanie odpadów
*pyły zawierające z reguły związki metali ciężkich np.. kadm, ołów, miedz
, chrom, rtęć, mangan, arsen
i inne.
10. Szacuje się, że głównym z
ródłem emisji do atmosfery związków kadmu i ołowiu są procesy spalania paliw w
małych i średnich obiektach: kadm 55%, ołów 24%. W przypadku rtęci największy udział wnika z procesów spalania
w przemyśle oraz z dużych z
ródeł energetycznych. Istotne z
ródło emisji metali to także procesy technologiczne w
przemyśle metalurgicznym.
11. Antropogeniczne z
ródła emisji WWA:
*głównie spalanie w energetyce komunalnej: domowe piece, często w złym stanie technicznym
*z
le eksploatowane oraz małe kotłownie węglowe
*technologie przemysłowe (koksownie)
*emisja z pojazdów silnikowych
Emisja dioksyn i furanów szacowana jest na 0,447 kg/rok. Z powodu złożonych i kosztownych procesów
analitycznych procesy pomiarów tych związków w emitowanych gazach są rzadko stosowane.
12. Na jakość powietrza w Polsce mają wpływ zanieczyszczenia napływające z obszarów sąsiednich państw.
Transgeniczne przemieszczanie się zanieczyszczeń powietrza. Zanieczyszczenia emitowane na ternie danego kraju
są przenoszone z masami powietrza na obszar innych państw.
Zmniejszenia ilości zanieczyszczeń emitowanych do powietrza wpłynęło na poprawę jakości w skali kraju,
występuje jednak zróżnicowanie jakości powietrza dla różnych zanieczyszczeń.
W ciÄ…gu ostatnich kilku lat wyraz
ny spadek zanieczyszczeń nastąpił w przypadku dwutlenku węgla zarówno w
miastach jak i poza nimi. Szczególnie korzystne zmiany nastąpiły na terenach najbardziej zanieczyszczonych i
zagrożonych w Polsce  rejon Górnego Śląska oraz obszar  Czarnego Trójkąta . Malejąca tendencja stężeń
występuje także w przypadku pyłu PM10 zarówno w miastach jak i poza nimi.
Wykład 12.03.2012
1. Pojęcie pył
- wiąże się z mieszaniną dwufazową (aerozolem),
- fazÄ… rozpraszajÄ…cÄ… jest gaz (powietrze),
- fazą rozproszoną drobne ciała stała (cząstki pyłu, ziarna pyłu),
- rozdrobnioną fazę stalą można nazywać pyłem jeżeli stopień fazy stałej jest odpowiednio duży, poniżej
300micrometrow.
2. Definicja pyłu według Judy:
- Cząstki ciała stałego, których prędkość swobodnego opadania w nieruchomym powietrzu o temperaturze 20
stopni i ciśnieniu 1013 hPa jest mniejsza od 5m/s
- lub które poruszają się ruchami Browna (pyły o rozdrobnieniu koloidalnym lub pyły submikronowe)
3. Większość pyłów występujących w przyrodzie to
- pyły naturalne,
- tworzących się w różnych procesach technologicznych  pyły antropogeniczne.
- Pyły polidyspersyjne  o zróżnicowanej wielkości ziaren i różnych właściwościach fizykochemicznych.
4. Do oceny stanu frakcyjnego pyłu stosowane są 2 rodzaje metod:
- bezpośrednie  separacja pyłu na odpowiednie frakcje poprzez izokinetyczne zasysanie zapalonego gazu z
przewodu impaktora kaskadowego
- pośrednie  pobór reprezentatywnej próbki pyłu, analiza frakcyjna (obserwacje geometrii cząstek, aero lub
hydrodynamikę, właściwości powierzchniowe cząstek  przepuszczalność, adsorpcja, odbicie światła)
5. Ziarna pyłu (jako pojedyncze elementy rozdrobnionej fazy stałej mogą wchodzić w skład:
- aerozolu  jako faza rozproszona
- warstwy pyłu osadzonego na dowolnym podłożu
- pyłu zgromadzonego np. w zasobniku
Ziarna pyłów mają różnorodne kształty i często są porowate. Pory ziaren mogą być:
- otwarte  więcej niż jeden otwór na powierzchni ziarna
- półotwarte  jeden otwór
- zamknięte
W przypadku bardzo skomplikowanych nieregularnych(trudnych do zdefiniowania) kształtów ziaren pyłów po
opisie ich wielkości lub ich porównywania koniecznie staje się posługiwanie pojęciami:
- kształtów zastępczych  jednoznacznie określonych geometrycznie do których sprowadza się kształt
rozpatrywanych rzeczywistych ziaren pyłu
- wielkości zastępczych  fizyczne wielkości ziarna zastępczego identyczne co do wartości z takimi samymi
wielkościami ziarna zastępczego
6. Pyły nie są zanieczyszczeniami jednorodnymi. Na stopień ich szkodliwości wpływa ich skład chemiczny,
mineralogiczny i rozmiary ziaren.
W zależności od ich właściwości chemicznych pyły dzielą się na:
- toksyczne  metali ciężkich
- szkodliwe  pyły krzemowe
- neutralne  wapnia i magnezu
Ze względu na oddziaływanie na organizm ludzki wyróżnia się pyły:
- pylico twórcze
- alergiczne
- toksyczne
-rakotwórcze
7. Odpylanie
- polega na niedopuszczeniu do przedostania się pyłów do pomieszczeń produkcyjnych lub do powietrza
atmosferycznego
- proces trwałego oddzielania rozdrobnionej fazy stałej (pyłu) od gazu niosącego (transportującego) tę fazę
8. Zasady doboru urządzeń odpylających
- dobór odpowiedniego urządzenia odpylającego jest podstawowym zagadnieniem w technice odpylania
- urządzenie lub zespół urządzeń odpylających powinny być dobrane w taki sposób, aby w zależności od swoje
przeznaczenia odznaczały się:
~wysoką skutecznością działania i niezawodnością pracy
~małym wpływem zmian poszczególnych parametrów pracy z
ródła zapylenia na skuteczność działania
~niskimi kosztami zwiÄ…zanymi z ich budowa i eksploatacjÄ…
~możliwie małymi wymiarami
W praktyce przemysłowej trudne jest spełnienie wszystkich podanych warunków, ponieważ często są one
przeciwstawne
- kompromis w celu uzyskania pozwolenia na wprowadzanie gazów i pyłów do powietrza.
Podstawową czynnością przy doborze urządzenia odpylającego jest określenie parametrów z
ródła zapylenia (3
sposoby):
- wykonanie bezpośrednich pomiarów na z
ródle emisji pyłów
- wykonanie pomiarów na z
ródle podobnym dla tego samego procesu technologicznego
- na drodze obliczeniowej z danych literaturowych dot. średnich wskaz
ników emisji i charakterystyki pyłów dla
danego procesu technologicznego.
9. Zasadnicze parametry z
ródła zapylenia obejmują:
- strumień objętości gazu, jego skład chemiczny, temperaturę, wilgotność, ciśnienie, zakres zmienności tych
czynników
- stężenie pyłu w gazie na wejściu do odpylacza wraz z zakresem zmienności
- skład ziarnowy pyłu oraz jego właściwości (gęstość, oporność właściwa, zwilżalność, skład chemiczny)
- nierównomierność pracy urządzenia produkcyjnego będącego z
ródłem zapylenia.
10. Fazy procesu odpylania
~kształtowanie ruchu gazu i ziaren pyłu
~koagulację (łączenie się z sobą pojedynczych drobnych ziaren w grupy  tworzenie elementów o masie i
wymiarach większych od masy i wymiarów pojedynczych ziaren)
~separację (trwałe oddzielenie pyłu od gazu)
~ewakuację oddzielonego pyłu i jego zagospodarowanie
-Każda z faz procesu odpylania może być przeprowadzona z wykorzystaniem różnych zjawisk i procesów
fizykochemicznych
-Połączenie tych zjawisk (procesów) określa rodzaj metody odpylania
-Systematyka odpylaczy polega na łączeniu w grupy (technologiczne lub konstrukcyjne) urządzeń wykorzystujące
do oddzielenia pyłu tych samych zjawisk lub procesów fizykochemicznych.
11. Podstawowym wyróżnikiem klasyfikacyjnym urządzeń odpylających są wykorzystywane w nich zjawiska
fizyczne (które określają metodę odpylania i determinują konstrukcje odpylacza):
- siała ciężkości (zjawisko opadania ciał)
- siała bezwzględności (inercja)
- siła odśrodkowa
- porowatość warstwy filtracyjnej
- lepkość
- właściwości elektrostatyczne
W konstrukcjach odpylaczy często stosuje się kilka zjawisk jednocześnie. Nazwą  urządzenie odpylające określa się
- zespól urządzeń koniecznych do wydzielenia pyłu z zapylonego gazu
- odpylacz wydzielający ziarna pyłu od gazu
- urządzenie pomocnicze  przewody ssąco-tłoczące, wentylatory, pompy z silnikami napędowymi, instalacje do
wytwarzania wysokich napięć, zbiorniki na pyl i urządzenia do odprowadzania pyłu
12. Odpylacze.
a) suche:
- grawitacyjne (komory osadcze)
- inercyjne
- odśrodkowe
- cyklony i multicyklony
- wirowe przeciwbieżne
b) mokre (skrubery, płuczki):
- natryskowe (wieżowe)
- ze złożem fluidalnym
- barbotażowe (uderzeniowo-inercyjne)
- zwężki Venturiego
c) filtracyjne
d)elektrostatyczne
13. Szkodliwość związków siarki i ich negatywne oddziaływanie na środowisko przejawia się w:
- zakwaszaniu opadów atmosferycznych  niekorzystne funkcjonowanie ekosystemów ziemskich, szkodliwy wpływ
na zdrowie ludzi, straty w gospodarce
- pogorszeniu warunków aerosanitarnych w aglomeracjach miejskich i zwiększenie ryzyka występowania smogu
(chemicznego)
- zmianach klimatycznych  produkty przekształceń dwutlenku siarki w atmosferze mogą przyczynić się do
globalnych zmian klimatycznych
14. y
ródła naturalne dostarczają stosunkowo niewielkie ilości dwutlenku siarki emitowane do atmosfery:
- erupcje wulkaniczne rocznie 3-4 TgS/rok
- w porównaniu z emisją ze z
ródeł&
Emisja dwutlenku siarki ze z
ródeł antropogenicznych w 200 roku
- spalanie węgla  głównie kamiennego  60%
- spalanie ropy  24%
- procesy przemysłowe  15%
- biopaliwa  3%
- inne  2%
Emisja dwutlenku siarki w ciÄ…gu roku ze z
ródeł antropogenicznych ok. 70 TgS/rok.
W roku 1980:
- kraje europejskie emitowały ok. 40% ogólnego strumienia dwutlenku siarki
- kraje azjatyckie ok. 20%
- w ciągu ostatnich 20 lat Kaje europejskie i USA zmniejszyły emisję o ponad połowę
- z rejonu Azji emisja wzrosła
Obecnie SO2 emitowany do atmosfery pochodzi z terenów:
- Azji - 50%
- Ameryki Północnej  15%
- Europy
Na zmniejszenie emisji SO2 w krajach uprzemysłowionych złożyły się:
- nacisk ośrodków naukowych na narastający problem zanieczyszczenia środowiska związkami siarki
- odczuwalne przez społeczeństwa zdrowotne skutki tego zanieczyszczenia
- poddanie ochronie prawnej zasobów ochrony środowiska
- nacisk ekonomiczny  zwiększenie opłat za emisje i zaostrzenie kar (unowocześnienie technologii, zmniejszanie
emisji na jednostkÄ™ produktu)
Działania skoncentrowane na następujących kierunkach:
- oszczędność energii  technologie energooszczędne, zmniejszanie start cieplnych, lepsze systemy przesyłu ciepła i
energii, zwiększenie efektywności procesów produkcyjnych
- rozwój technologii odsiarczania spalin powstających w trakcie spalania paliw
- odsiarczanie samego paliwa stosowanego do produkcji energii
- zastępowanie zasiarczonych paliw kopalnych gazem ziemnym
- zwiększenie udziału energii odnawialnej w globalnym bilansie produkcji energii
- rozwój sieci monitoringu nadzorującej stopień zanieczyszczenia atmosfery i wielkość emisji z poszczególnych
emitorów punktowych
Ograniczenie emisji SO2 miało także inny precedensowy charakter
- kraje uprzemysłowione głowni emitenci SO2 nawiązały współpracę międzynarodową mającą na celu stopniowe
ograniczanie ilości SO2 ze z
ródeł położonych na terenie tych krajów
- na podstawie odpowiednich umów (tzw. protokołów) poszczególne kraj zobowiązały się do zmniejszenia emisji
SO2
-Pierwszą umową międzynarodową był I PROTOKÓA
SIARKOWY (helsinki, 1985)
~asygnatariusze zobowiÄ…zali siÄ™ do ograniczenia emisji SO2 o 30% do roku 1993
~podpisało go 1 państw
~Polska, Stany Zjednoczone, Wielka Brytania i niektóre kraje Europy Południowej nie przyjęły wtedy tego
zobowiÄ…zania.
~wszedł w Zycie 2.09.1987 i obowiązywał do końca 1993
~w 1980 Polska wyemitowała do atmosfery 4,1 ml ton SO2, w 1985  4,3 ml ton
~podpisanie protokołu wymagałoby ograniczenia emisji SO2 o 1,4 ml ton w ciągu 8 lat
~w ówczesnych warunkach ze względów finansowych, a także techniczno-organizacyjnych nierealne
~głęboka recesja w Polsce, inwestycje ekologiczne (odsiarczanie spalin, instalowanie kotłów fluidalnych i
wzbogacanie węgla) prowadzone głównie z myślą o spełnieniu zaostrzonych wymagań odnośnie emisji SO2, NOx i
pyłów sprawiły że w 1992 Polska wypełnia wymagania I Protokołu Siarkowego a w tym samym znalazła się w Klubie
30%
Wykład 19.03.2012
1. II Protokół Siarkowy (Oslo, 1994)
- nie wszystkie kraje muszą ograniczyć emisję dwutlenku siarki w równym stopniu
- za podstawę do określenia wymagań przyjęto metodę obciążeń krytycznych w odniesieniu do opadu siarki
- dla Europy sporządzono specjalne mapy obciążeń krytycznych, które pokazują różnicę między opadem obecnym
zwykle wymagającym redukcji a opadem bezpiecznym tj. obciążeniem krytycznym.
- nakłada na sygnatariuszy indywidualne i uzależnione od chłonności środowiska przyrodniczego wartości ładunku
dwutlenku siarki, który w ciągu 27 lat tj. od roku 2010 powinien zostać zredukowany
Główne zobowiązania Polski wynikające z realizacji II PS:
- obniżenie całkowitego ładunku dwutlenku siarki emitowanego z obszaru Polski do poziomu 2,4 mln t rocznie, czyli
prawie o 50%
- spełnienie przez nowo uruchomione obiekty indywidualnej dla nich normy emisji na poziomie wymagającym 90%
skuteczności odsiarczania
- stosowanie w środkach transportu nie póz
niej niż od roku 2004 paliwa o zawartości poniżej 0,05%
- osiągnięcie w perspektywie 2004 przez obiekty już istniejące takich samych norm w zakresie emisji jak dla
obiektów nowych, jeżeli będzie to technicznie możliwe i uzasadnione ekonomicznie
Zmniejszenie emisji SO2 w Polsce w latach 1980-2000 wynikało z:
- zmniejszenia poziomu produkcji przemysłowej i zmniejszenia zapotrzebowania na energię
- restrukturyzacji i upadku wielu przedsiębiorstw przemysłu ciężkiego (huty stocznie, kopalnie węgla kamiennego)
- wdrożenia programów racjonalizujących zużycie energii
- zaostrzenia norm prawnych regulujących wielkość dopuszczalnej emisji SO2
- zwiększeniem opłat i kar za przekraczanie norm
- unieruchomienia instalacji do odsiarczania spalin (Jaworzno, Bełchatów, Opole, Rybnik i inne)
- wycofywania z eksploatacji przestarzałych instalacji energetycznych i budowa nowych wydajnych systemów
- rozwoju sieci monitoringu powietrza (śledzenie emisji z poszczególnych emitorów)
2. Udział poszczególnych sektorów gospodarki w ogólnej emisji dwutlenku siarki w Polsce w 2003 roku:
- produkcja energii  52%
- sektor komunalny, rolnictwo  19%
- energetyka przemysłowa  22%
- procesy produkcyjne  3%
- transport  3%
- inne - <1%
3. Stężenie dwutlenku siarki w powietrzu ma charakter sezonowy
- duży udział procesów związanych z produkcją energii elektrycznej i cieplnej w ogólnym bilansie emisji SO2
powoduje że
~w miesiącach zimowych emisja gwałtowanie rośnie
~w miesiÄ…cach letnich jest odpowiednio mniejsza
4. Na ogólny bilans siarki opadającej na teren polski m wpływ transgeniczna depozycja zanieczyszczeń:
~import zanieczyszczeń spoza granic
~eksport na teren państw sąsiednich
~w skali rocznej opuszcza Polskę około 350 tysięcy Mg(mega gram = tona) siarki
~importujemy około 250 tysięcy Mg S/ rok
WALKA Z ZANIECZYSZENIAMI MUSI BYĆ PROWADZONA WE WSPÓLPRACY Z INNYMI PAC
STWAMI
5. Większość paliw energetycznych zawiera w swoim składzie pewne ilości związków siarki.
W zależności od rodzaju paliw mogą to być związki organiczne lub nieorganiczne. Zawartość siarki w węglu może
wynosić od ułamka % do kilku %. W Polsce średnia zawartość siarki w węglu wynosi 1,2 %.
6. Siarka w węglu w formie związków nieorganicznych:
- siarka siarczkowa (S)
- siarka siarczanowa (SO4)
- sporadycznie może występować jako siarka elementarna (rodzima)
Siarka organiczna związana jest ze związkami bitumicznymi w węglu.
Produkty ropopochodne zawierają siarkę w postaci związków organicznych. W zależności od złoża udział siarki w
ropie naftowej może wynosić do 5% wagowych. W czasie przeróbki ropy naftowej (krakingu) następuje kumulacja
związków siarki w ciężkich frakcjach np. mazucie.
Gaz ziemny może zawierać siarkowodór H2S oraz domieszki organicznych związków siarki. Zawartość H2S wynosi
na ogol poniżej 1%, ale w niektórych złożach krajowych gazu ziemnego zawartość może dochodzić do 14%.
Związki siarki zawarte w spalanych paliwie wprowadzone do płomienia ulegają utlenieniu do tlenków siarki
oznaczanych jako SOx. Spalanie związków siarki zawartych w paliwie, bez względu na ich z
ródło, obejmuj pirolizę
(rozkład w wysokiej temperaturze bez udziału tlenu i innych czynników utleniających) związków organicznych i
nieorganicznych do związków takich jako siarkowodór (H2S) bądz
siarczek karbonylu (COS), które ulegają
utlenieniu do tlenków siarki (SO, SO2, SO3).
W procesie spalania prowadzonym z nadmiarem tlenu w wyniku utleniania związków siarki powstaje dwutlenek
siarki (SO2), trójtlenek siarki (SO3), w pewnych warunkach jako produkty przejściowe: tlenki siarki (SO), jego dimer
(SO)2 i podtlenek siarki (S2O). Tlenki siarki So i S2O ze względy na swoją niestabilność i wysoka reaktywność nie
występują w spalinach odlotowych. W warunkach spalania w małych ilościach tlenu obok SO2 trwałymi produktami
są siarkowodór, COS i siarka elementarna.
7. Trzy podstawowe kierunki ograniczania emisji związków siarki z procesowa spalania i technologii przemysłowych:
- ograniczenie zawartości siarki w paliwach surowcach
- usuwanie siarki czasie spalania.
- zmiany technologiczne procesu odsiarczania spalin
Procesy prowadzące do usunięcia związków siarki z paliw przed procesem spalania zależą od rodzaju paliwa i formy
występujących w nim związków siarki
- zwiÄ…zki nieorganiczne siarki (piryt FeS2, siarczany Ca, Fe)
- zwiÄ…zki organiczne siarki (merkaptany i tiole (RSH), siarczki (RSR), dwusiarczki (RSSR), tiofen C4H4S)  R:RODNIK!
8. Odsiarczanie spalin odlotowych ma najdłuższą tradycje i znajduje najszersze zastosowanie. Liczba metod
odsiarczania jest znaczna i ciÄ…gle wzrasta. Metody odsiarczania sÄ… oparte na procesach podstawowych (adsorpcja,
absorpcja, połączonych często z katalityczną reakcją chemiczną) *sorpcja  pochłanianie
Ogólna zasadą odsiarczania jest przekształcenie SO2 w substancję łatwą do usunięcia zarówno z gazu jak i układu
oczyszczania. Najczęściej stosowane są procesy sorpcyjne połączone z utlenianiem SO2. Podział technologii
odsiarczania gazów wiąże się z odzyskiem siarki w postaci produktów handlowych lub wytwarzaniem odpadów
siarkowych.
W metodach regeneracyjnych odsiarczania SO2 reaguje chemicznie z absorbentem, który jest następnie
regenerowany i zawracany do procesu absorpcji. Dwutlenek siarki odzyskuje się w postaci stężonej siarki
elementarnej lub H2SO4. Sprzedaż tych produktów przy dużej ich podaży z innych z
ródeł nie rekompensuje
wysokich kosztów odsiarczania. Dodatkowy problem stanowi produktami zrobić.
Stąd w energetyce, metalurgii, przeróbce ropy preferowane są zwykle nieregeneracyjne (opadowe) metody
odsiarczania. Wadą Tyc metod jest przenoszenie zanieczyszczeń do cieczy, ciała stałego lub do obu jednocześnie.
Zwiększa to problem odpadów już istniejący w tych przemysłach.
Zarówno procesy regeneracyjne jak i odpadowe odsiarczania mogą być prowadzone jako mokre i suche. Określenie
takie może odnosić się do stanu produktu końcowego, stasowania lub niestosowania cieczy, nawilżania i chłodzenia
oczyszczonych gazów.
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1. Strumień azotu ze z
ródeł antropogenicznych to m.in.
- spalanie paliw kopalnych
- lotnictwo
- przemysł
-spalanie biomasy
2. Strumień amoniaku ze z
ródeł antropogenicznych:
- hodowla zwierzęca
- produkcja nawozów sztucznych
- spalanie biomasy
Rozwój przemysłu, rolnictwa, przyspieszona urbanizacja w zasadniczy sposób zakłóciły obieg azotu w przyrodzie.
Oszacowano, że ludzka działalność niemal 2x zwiększyła szybkość krążenia azotu w ziemskich ekosystemach.
3. Ze z
ródeł antropogenicznych są emitowane do atmosfery zanieczyszczenia zawierające azot:
- tlenek azotu  NO
- dwutlenek azotu  NO2
- podtlenek azotu  N2O
- amoniak  NH3
Zwiększona emisja NOx i wzrost stężenia w atmosferze wywołuje następujące niekorzystne zmiany w środowisku
naturalnym:
- zakwaszenie opadów atmosferycznych
- zwiększenie stężenia biogennego azotu w glebach i wodach powierzchniowych
- zwiększenie ryzyka zanieczyszczenia wód podziemnych azotanami
- pogorszenie warunków aerosanitarnych ma obszarach zurbanizowanych
Najpoważniejszym z
ródłem naturalnym tlenku azotu i dwutlenku azotu są wyładowania atmosferyczne:
- emisja 3-5 Tg/rok
- wielkość stosunkowo mała w porównaniu z emisją ze z
ródeł antropogenicznych
W wyniku działalność człowieka emitowanych jest do atmosfery około 32 TgN/rok.
Głównym z
ródłem No i NO2 są procesy spalania paliw (gazu ziemnego, pochodnych ropy naftowej, węgla).
W procesach tych powstaje około 70% ogólnego strumienia NOx emitowanego do atmosfery.
4. Udział poszczególnych z
ródeł emisji w globalnym strumieniu NOx odprowadzanym do atmosfery:
- transport drogowy  31%
- spalanie biomasy  25%
- energetyka  20%
- inne procesy spalania paliw  19%
- procesy przemysłowe  5%
Procesy przemysłowe to przede wszystkim produkcja kwasy azotowego i nawozów sztucznych oraz hutnictwo.
Spalanie biomasy to nie tylko spalania odpadów rolniczych, drewna, torfu itp. Ale również pożary lasów, sawann,
stepów&
5. Udział poszczególnych regionów świata w globalnej emisji Nox
- Ameryka Północna  25%
- Ameryka Południowa  9%
- Afryka  12%
- Europa z RosjÄ…  26%
- Azja Åšrodkowa z Indiami  9%
- Azja południowowschodnia z Chinami- 14%
- Japonia  3%
- pozostałe z
ródła  2%
Obecnie Polska emituje do atmosfery ok. 800 tyus Mg NOx (0,26 TgN/rok)
- wielkość tej emisji systematycznie spada
- największy udział e emisji NOx w Polsce maja z
ródła związane z produkcją energii, spalaniem paliw w silnikach
spalinowych.
6. Udział poszczególnych z
ródeł emisji w globalnym strumieniu NOx odprowadzany do atmosfery w Polsce w 2003:
- transport  40%
- produkcja energii  30%
- sektor komunalnych, rolnictwo  14%
- energetyka przemysłowa  10%
- procesy produkcyjne  2%
- inne  4%
Udział mobilnych z
ródeł w globalnej emisji NOx jest coraz większych  tendencja będzie się najprawdopodobniej
utrzymywała.
Maleje natomiast udział emisji NOx z zakładów energetycznych.
7. Działania zmierzające do ograniczenia emisji NOx polegające przede wszystkim na:
- stosowaniu niskoemisyjnych technologii spalania paliw płynnych i węgla
- instalowanie urządzeń ograniczających zawartość NOx w spalinach kierowanych do atmosfery
- ograniczanie emisji NOx jest także pozytywnym ubocznym skutkiem uruchamiania instalacji odsiarczania spalin
(podczas usuwania SO2 są częściowo również usuwane NOx)
Ograniczanie emisji ze z
ródeł mobilnych (silników spalinowych) jest nadal poważnym problemem. Nie opracowano
skutecznych i niezawodnych sposobów usuwania NOx ze spalin samochodowych.
8. Protokół Sofijski z 1988r w sprawie redukcji emisji tlenków azotu
- Polska ratyfikowała protokół zobowiązując się do ustabilizowania emisji tlenków azotu do końca 1994 na poziomie
emisji z roku 1987
- oraz jej dalszego ograniczania w latach następnych
- Polska wywiązuje się ze zobowiązań ww. protokołu
9. II Protokół Azotowy (Goeteborg 1999)
- Całkowita emisja NOx powinna być obniżona do 2000 tys. ton do roku 2008
- i do 880 tys. ton od 2010
- polska ma jeden z najwyższych wskaz
ników NOx w przeliczeniu na jednostkę PKB, na kazde 1000$ produktu
narodowego Polska emituje ok. 5 kg NOx, w większości krajów europejskich kształtuję się na poziomie 1-2 kg NOx/
1000$,
10. Procesowi spalania paliw towarzyszy nieodłączny proces powstawania tlenku azotu(NO) i dwutlenku azotu
(NO2)
W odniesieniu do tlenków azotu stosuje się pojęcie NOx jako mieszaniny tlenków NO i NO2;
Dominują trzy mechanizmy powstawania tlenków azotu w procesach spalania wg których NOx dzieli się na
- termiczne  na skutek utleniania siÄ™ azotu molekularnego powietrza
- szybkie  podczas spalania węglowodorów w wyniku reagowania azotu molekularnego z rodnikami
węglowodorowymi w płomieniu
- paliwowe  są rezultatem konwersji związków azotowych zawartych w paliwie
11. Metody ograniczania emisji NOx do atmosfery:
- zmiany technologii spalania pozwalające na obniżenie intensywności procesu powstawania NOx w czasie spalania
(pierwotne, wtórne)
- chemiczne metody oczyszczania spalin z tlenków azotu
Wykład 26.03.2012 + 2.04.2012
ZWI
ZKI W
GLA
- Biogeochemiczny obieg węgla w przyrodzie jest nierozerwalnie związany z obiegiem tlenu. Podstawowymi
procesami w obiegu węgla są  proces fotosyntezy i procesy spalania/oddychania
- Strumień emisji CO2 ze z
ródeł antropogenicznych (przemysłowych i komunalnych) jest niewielki w stosunku do
jego strumienia ze z
ródeł naturalnych , wzajemna proporcja wynosi 1:14.5. Nie oznacza to, że emisja
antropogeniczna jest nieistotna  może ona naruszać kruchą równowagę ustaloną w trakcie ewolucji Ziemi
- Szacuje się że w ciągu ostatnich 40 lat wielkość emisji CO2 na świecie ze z
ródeł antropogenicznych wzrosła ok. 3.5
krotnie
1. W strumieniu emisji CO2 ze z
ródeł antropogenicznych największy udział ma:
- spalania paliw kopalnych w celach energetycznych (z ropy naftowej 46%)
- istotnym z
ródłem są silniki spalinowe środków komunikacji (samochody, samoloty)
- mniejszym z
ródłem emisji jest przemysł (rafineryjno-petrchemiczny, ceramiczny, celulozowo-papierniczy)
Emisja antropogeniczna spowodowała wzrost stężenia CO2 w atmosferze. Jednak w tym samym czasie spadło
zalesienie powierzchni Ziemi (głównie pasie lasów tropikalnych  głównych pochłaniacz CO2 w procesie
fotosyntezy)
- czynnik synergiczny wzmacniajÄ…cy wzrost CO2 w atmosferze
2. Wśród antropogenicznych z
ródeł CO2 należy wymienić dwa główne procesy :
- spalanie paliw kopalnych
- spalanie biomasy (drewna, torfu, słomy)
Emisja CO2 ze spalania
- paliw kopalnych wynosi obecnie 6600 Tg C/ rok
- ze spalania biomasy 1600 Tg C/rok
- biomasa jest paliwem odnawialnym i nie powoduje wzrostu
3. Udział regionów świata w emisji Co2 w 1998:
- Afryka  3,4%
- Ameryka łacińska  5,5%
- Chiny i Azja Centralna  14,0%
- Europa Wschodnia i Rosja  12%
- Europa Zachodnia  13,4%
- Japonia i Daleki Wschód  10,4%
- Azja Åšrodkowa i Wschodnia  5,1%
- Ameryka Północna  24,4%
- Australia i Oceania  6,2%
- Pozostałe regiony  5,6%
Roczna emisja Co2 w Polsce kształtuje się na poziomie ok. 87 Tg C / rok, co daje 1,4% globalnej emisji. Polska
posiada 26 miejsce na liście największych światowych emitentów.
4. Głównym z
ródłem emisji CO2 w Polsce są procesy:
- produkcji energii (cieplnej i elektrycznej)  86,8%
- transport  9,6%
- procesy przemysłowe  3,6%
- spalanie odpadów komunalnych - <0,01%
W Polsce ilość emitowanego CO2 systematycznie maleje od początku lat 80, mimo to Polskę nadal charakteryzuje
ujemny bilans CO2  emitujemy go więcej niż wynosi zdolność wiązania CO2 przez lasy i tereny zielone na terenie
Polski. Zdolność usuwania CO2 na terenie Polski wynosi 13% jego ogólnej emisji.
Obecnie bilans CO2 w skali globu jest ujemny  naturalne ekosystemy nie są w stanie związać wzrastającej ilości
emitowanego CO2. Bez ograniczenia emisji w atmosferze stężenie CO2 będzie rosło. Fotosynteza, absorpcja w
wodach oceanów i mórz obniża zawartość CO2 w atmosferze. Spalanie paliw ją zwiększa.
5. Protokół z Kioto (wszedł w życie - 16 luty 2005)
- uzupełnienie Ramowej Konwencji Narodów Zjednoczonych w Sprawie Zmian Klimatu z 1998.
- kraje, które zdecydowały się na jego ratyfikację, zobowiązały się do redukcji do 2012 roku własnych emisji o
średnio 5,2% CO2, CH4, NOx, HFC, PFC.
- w przypadku niedoboru bÄ…dz
nadwyżki emisji tych gazów, sygnatariusze umowy zobowiązali się do
zaangażowania się w  wymianę handlową .
- w kolejnych okresach rozliczeniowych ilość dostępnych jednostek handlu emisjami była coraz mniejsza
- KASHUE- Krajowy Administrator Systemu Handlu Uprawnieniami do Emisji
- KOBiZE- Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami
Emisje CO2 ze spalania paliw kopalnych są pochodną rodzaju paliwa i zawartości w nim węgla pierwiastkowego 
zawartość C jest Roz
na w różnych rodzajach paliwa. Najmniej węgla zawiera gaz ziemny.
Wskaz
niki emisji CO2 ze spalania paliw kopalnych:
węgiel kopalny  83,2 kg CO2/ GJ
węgiel brunatny  101,2
koks  119,2
olej opałowy  72,2
olej napędowy  69,3
benzyna  66,7
gaz ziemny  56,1
6. Metody ograniczania CO2 można podzielić na następujące kategorie:
- absorpcja atmosferycznego CO2 na drodze naturalnych procesów  główna rola rośliny fotosyntezujące i
środowisko oceaniczne
- odzysk i magazynowanie CO2 ze z
ródeł wysokiej emisji (wysoka emisja - wysokość wprowadzonych gazów
odlotowych do atmosfery)  deponowanie CO2 w oceanach oraz w złożach gazu ziemnego, węgla, ropy czy solanki
- chemiczna lub biologiczna przemiana CO2 odzyskanego i jego zwiÄ…zanie i/lub utylizacja  np. usuwanie CO2 ze
spalin
7. Tlenek węgla CO
- przeważająca jego część w atmosferze (60-90%) jest wynikiem naturalnego utleniania metanu w powietrzu
- najważniejszym antropogenicznym z
ródłem emisji jest niezupełne spalanie paliw kopalnych przy niedoborze tlenu
W wyniku zastosowania niskoemisyjnych technik spalania niezbędny stal się kompromis między pogorszeniem
jakości spalania a zmniejszeniem emisji NOx  stąd zgoda na zwiększenie emisji CO. Duże znaczenie (zwłaszcza
lokalne) ma emisja CO ze spalania węgla w paleniskach rusztowych stosowanych w energetyce
komunalnej(paleniska domowe, małe kotłownie).
8. Głównymi kierunkami pozwalającymi na ograniczenie emisji CO są:
- kontrola procesu spalania  spalanie paliw z odpowiednim stosunkiem nadmiaru powietrza oraz zapewnienie
dostępu powietrza do cząstek paliwa
- utlenienie CO metodami termicznymi i katalitycznymi  powszechnie stosowanymi w pojazdach samochodowych
INNE ZANIECZYSZCZENIA
WWA, LZO, dioksyny, furany
1. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA, PAHs  Policyclic Aromatic Hydrocarbons)
- jedna z najbardziej szkodliwych grup związków tworzących się trakcie spalania
- węglowodory aromatyczne zbudowane ze skondensowanych pierścieni benzenowych lub cyklopentadienowych
- skondensowane  posiadające wspólne 1 lub 2 atomy węgla
- podstawowy element w strukturach cząsteczek WWA to 6-cio członowy pierścień atomów węgla
WWA charakteryzują się właściwościami kancerogennymi  wskazują biologiczną aktywność
- najbardziej znanym przedstawicielem WWA jest benzo(a)piren
- najbardziej szkodliwe w działaniu są WWA zawierające 4-7 pierścieni benzenowych
U.S.EPA  Amerykańska Agencja ds. Ochrony Środowiska
Znanych jest ponad 100 różnych WWA, można je podzielić na 2 grupy:
- składające się wyłącznie z atomów C i H
- posiadające w swoim składzie atomy N, O lub S
WWA występują we wszystkich komponentach środowiska  powietrze, woda, gleba, mogą występować w fazie
gazowej np. w spalinach, być związane z cząstkami pyłów bądz
fazą ciekłą, mogą znajdować się w glebie i osadach
jako ciała stałe
WWA występują także w ropie naftowej, węglu, smole węglowej, asfalcie, smole dachowej, nieliczne zastosowanie
WWA: laboratoria, przemysł farmaceutyczny i tworzyw sztucznych, przy produkcji pestycydów i farb.
Naturalne z
ródła WWA to:
- procesy geochemiczne  końcowym produktem są ropa naftowa, łupki bitumiczne, torf
- naturalne procesy pirolizy  działania wulkanów, pożary lasów i prerii
- procesy biologicznej syntezy  rośliny, bakterie wykazują zdolność ich syntezowania
Najważniejszym antropogenicznym z
ródłem emisji WWA jest piroliza węgla:
- smoła pogazowa  uboczny produkt zgazowania węgla  zawiera ponad 200 związków aromatycznych
- WWA są także obecne refrakcji C6  C10 ropy naftowej  przerabianie w sposób katalitycznego reformingu 
wysokotemperaturowe ogrzewanie lekkich frakcji ropy naftowej lub produktów krakingu pod zwiększonym
ciśnieniem w celu otrzymania paliw o dużej liczbie oktanowej
y
ródła emisji WWA:
- naturalne - wulkany, pożary lasów, stepów, niewielka ilość w procesach biologicznej syntezy
- antropogeniczne
*wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej głównie z niskiej emisji,
*przemysł głownie koksowniczy, petrochemiczny i hutniczy,
*transport samochodowy, morski, lotniczy  silniki spalinowe , ścieranie opon,
*spalanie odpadów,
*inne  pożary hałd, wypalanie traw
Emisja WWA ze z
ródeł antropogenicznych wzrosła znacznie w XX w. W warunkach atmosferycznych większość
WWA jest zaadsorbowana na powierzchni cząstek stałych (pyłów) w powietrzu, część z nich jest wymywana przez
wody opadowe, może osiadać na roślinach, trafiać bezpośrednio do gleby gdzie ulega akumulacji- zależy od stopnia
zanieczyszczenia powietrza, rodzaju gleby i jej aktywności biologicznej.
WWA mogą ulegać w glebie biodegradacji, co zależy od czynników tj. temperatura, pH, typ gleby, wilgotność.
Proces biodegradacji WWA zachodzi bardzo wolno.
Chemiczny mechanizm powstawania WWA jest skomplikowany i nie do końca poznany. Ich powstawaniu sprzyja
bogaty skład mieszanki, ich prekursorem w płomieniu jest prawdopodobnie acetylen i poliacetyleny.
Wielkość emisji WWA zależy od:
- rodzaju paliwa  początkowa zawartość związków aromatycznych w paliwie
- temperatury w przestrzeni reakcyjnej  im mniejsza tym więcej powstaje WWA
- lokalnej koncentracji tlenu w płomieniu  nadmiar powietrza  mniejsza ilość WWA
- czasu pobytu węglowodorów strefie reakcji  długi czas pobytu reagentów  mniejsza ilość WWA
Metody obniżania emisji WWA:
- ponadstechiometryczna koncentracja tlenu w powietrzu
- długi czas pobytu reagentów w reakcji
- zapewnienie wysokiej temperatury spalania
- niska zawartość węglowodorów aromatycznych w paliwie
- aplikowanie dodatków do paliwa zmniejszających emisję WWA (np. Si, Cr)  ograniczenie emisji BaP ale wzrost
koncentracji fluorantenu i pirenu
- spalanie paliw ciekłych w postaci emulsji wodnej oraz mieszanin emulsji z pyłem węglowym i dodatkami
wiążącymi tlenki siarki w płomieniu
Mechanizmy powstawania WWA przy spalaniu paliw są nie do końca poznane, przewidywanie poziomów stężeń
WWA są trudne ze względu na: nie znamy szczegółowych reakcji, duże szybkości reakcji, duże ilości niestabilnych
produktów wejściowych. W spalinach występuje ponad 100 różnych WWA w tym wiele odmian izomorficznych (ta
sama budowa cząsteczki  inny skał chemicznych).
2. Lotne zwiÄ…zki organiczne (LZO, VOCs- Volatile Organic Compunds)
- związki organiczne mające w temperaturze 20 stopni C prężność par nie mniejszą niż 0,01 kP lub posiadające
analogiczną lotność w szczególnych warunkach użytkowania.
Problemy definicji LZO
- Grupa Robocza w Lindau 1989  pary substancji organicznych warunkach normalnych
- US EPA 1989  substancje lotne przy niższym ciśnieniu niż 0,1013 kPa z wyłączeniem substancji które w tych
warunkach są gazami, oraz glikole, fenole i węglowodory aromatyczne z liczbą atomów w jednej cząsteczce
większej od 10
- Organ wykonawczy Konwencji trans granicznego przenoszenia zanieczyszczeń 1990  wszystkie związki
organiczne cechujące się zdolnością tworzenia fotochemicznych cechujące się zdolnością tworzenia
fotochemicznych utleniaczy pod wpływem promieniowania słonecznego w obecności tlenków azotu (za wyjątkiem
metanu)
Nazwa LZO obejmuje związki z których najliczniej reprezentowane są:
- węglowodory (parafiny, olefiny, węglowodory aromatyczne)
- tlenowe zwiÄ…zki organiczne (alkohole, ketony, kwasy, estry)
- halogenowe zwiÄ…zki organiczne (chloro-, bromo-, jodopochodne)
Szacuje się że do atmosfery emitowanych jest ponad 300 lotnych związków organicznych. Głównymi z
ródłami
emisji są procesy przemysłowe i transport. Na obszarach zurbanizowanych z
ródłami emisji są głównie: silniki
pojazdów samochodowych, obrót produktami naftowymi, przemysł oraz indywidualni użytkownicy
rozpuszczalników organicznych.
y
ródła antropogeniczne nie są jedynymi emitorami LZO, inne z
ródła to: obszary naturalne, szczególnie leśne. LZO
przyczyniają się do tworzenia utleniaczy fotochemicznych, które zakłócają fotolityczny cykl tlenków azotu
powodując wzrost stosunku NO2/NO. Rozkład substancji organicznych powoduje powstawanie rodników, które
przyspieszają rozpad NO2, a w konsekwencji powodują wzrost ilości wytworzonego ozonu.
Wiele LZO jest toksycznych, a niektóre są uważane za rakotwórcze, mutagenne i teratogenne. Udział przemysłu
chemicznego w całkowitej emisji LZO jest < 20%. Uwzględniając emisje pochodzącą ze stosowania
rozpuszczalników, udział ten zwiększa się do prawie 50%. W różnych krajach udziały poszczególnych z
ródeł w
strumieniu emisji LZO będą różne. Z procesów produkcyjnych główną rolę w emisji LZO odgrywają procesy w
których następuje oczyszczanie  odtłuszczanie i suszenie, a następnie powlekanie powierzchni: wyroby metalowe,
wyroby z drewna, elektronika.
Redukcja LZO z procesów przemysłowych opiera się głównie na:
- ograniczaniu stosowania LZO
- zastępowanie lotnych rozpuszczalników mniej lotnymi związkami
- odzysk lub niszczenie LZO w gazach odlotowych
- zastępowanie rozpuszczalników toksycznych mniej toksycznymi (nietoksycznymi)
ZnaczÄ…cym z
ródłem emisji są procesy technologiczne przemysłu chemicznego. Najtrudniejszy przedmiot analizy
emisji LZO: różnice w wielkości zakładów, strukturze produkcji, stosowane rozwiązania technologiczne i
aparaturowe, stopień wewnętrznego zintegrowania produkcji.
Z punktu widzenia efektywności ekologicznej ważność działań ograniczających emisję LZO można uszeregować:
- wycofanie związku(ów) z procesu
- wychwytywanie wydzielajÄ…cych siÄ™ par zwiÄ…zku i zawracanie do procesu
- wychwytywanie wydzielających się par związku i poddawanie ich przeróbce
- poddanie destrukcji par zwiÄ…zku w gazach odlotowych
Metody wydzielania LZO z gazów odlotowych:
- Kondensacja  stosowana zwykle do wstępnego usunięcia LZO z gazów przed ich końcowym oczyszczeniem,
typowa sprawność odzysku 50-90% (wyj. chłodzenie kriogeniczne  sprawność >90%), stosuje się kondensatory
przeponowe lub chłodzenie bezprzeponowe zimną cieczą zraszającą gazy
- Adsorpcja  wykorzystuje się: sita molekularne, zeolity, węgiel aktywny, polimery organiczne, prosty odzysk
zaadsorbowanych związków, mała selektywność metody, sprawność 50-95%
- Absorpcja  głównie stosowana do olejów mineralnych, rzadko stosowana  trudności w odzysku
zaabsorbowanych związków (wyj. kierowanie oleju po absorpcji do spalania)
- Separacja membranowa  kombinowane systemy sprężania i kondensacji połączone z separacją membranową,
stosowane do usuwania i/lub odzysku m.in. LZO
- Spalanie termiczne i katalityczne  metoda niszczenia związków organicznych (nie separacji), niskie koszty i
wysoka sprawność, rezygnacja z odzysku LZO, konieczność dodatkowego oczyszczania gazów.
Protokół o Lotnych Związkach Organicznych i ich Transgranicznym Przemieszczaniu
 Protokół Genewski (Genewa, 1991)
- kraje syganatriusze zobowiązały się do zredukowania emisji LZO o 30% do roku 1999
- Polska nie ratyfikowała tego protokołu
- w 1999 roku w Goteborgu został podpisany kolejny protokół dotyczący VOCs w sprawie przeciwdziałania
zakwaszeniu, eutrofizacji i ozonowi przyziemnemu  NOx, SO2, LZO, NH3. Polska podpisała ten protokół w maju
2000.
3. Dioksyny i Furany
DIOKSYNY
- polichlorowane dibenzodioksyny PCDD
- grupa chloro organicznych, aromatycznych związków
- stabilność termiczna, odporność chemiczna na utlenianie oraz procesy degradacji biologicznej
- cząsteczka dioksyny składa się z dwóch pierścieni benzenowych (C6H4) połączonych ze sobą przez dwa atomy
tlenu wiązaniem C-O-C, powstaje trzeci pierścień zawierający te atomy
- zastąpienie w dibenzodioksynie więcej niż jednego atomu H przez atomy Cl daje polichlorowane
diobenzodioksyny PCDD (dioksyny)
- możliwe jest wprowadzenie maksymalnie 8 atomów Cl
- może przy tym powstać 75 izomerów położeniowych (tzw. kongenerów)
- niskotlenowe ciała stale, bezbarwne w stanie czystym o temperaturze topnienia 88-330 stopni C
- rozpuszczalność w rozpuszczalnikach jest ograniczona, bardzo słabo rozpuszcza się w wodzie
- wszystkie charakteryzują się toksycznością
- odporne na działanie czynników fizykochemicznych  nawet n ogrzewanie rzędu tysiąca stopni w odległości tlenu
- czynnik degradujący  promieniowanie UV  głównie dla dioksyn rozpuszczalnych w rozpuszczalnikach
organicznych
FURANY
- polichlorowane dibenzofurany PCDF
- pod względem budowy chemicznej i właściwości toksycznych
- zbudowane z dwóch benzenów połączonych mostkiem tlenowym (dodatkowo dwa atomy węgla są połączone ze
sobÄ…)
- wprowadzenie do cząsteczki furanu do 8 atomów CL prowadzi do powstania 35 kongenerów
Przyjęto 17 kongenerów PCDD i PCDF i każdemu z nich przypisano względny współczynnik toksyczności TEF
(Toxicity Equivalency Factor). Wartości liczbowe tych współczynników dla każdego PCDD i PCDF określono w
odniesieniu do najbardziej toksycznego PCDD. 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioksyna (2,3,7,8-TCDD) dla której
TEF=1. Odpowiednio dla najmniej toksycznych PCDD i PCDF przyjęto współczynniki TEF=0,0001
"
TEQ=
TEQ  wskaz
nik toksyczności względnej
mi  masa danego kontenera w mieszaninie
TEFi  współczynnik toksyczności danego kontenera
i = <1;17>
y
ródła emisji PCDD i PCDF
- nie były / nie są wytwarzane celowo  brak zastosowania technologicznego
- z
ródło wydzielania:
~procesy termiczne  przekształcanie substancji pod wpływem ciepła przy bezpośrednim lub pośrednim
wylocie do atmosfery
~procesy chemiczne  przekształcanie substancji pod wpływem reakcji chemicznej
Podstawowe procesy postawania dioksyn w warunkach termicznych:
- spalanie odpadów  ze względu na wyjątkową stabilność termiczną nie zostają zniszczone w procesie spalania,
ilości śladowe, jednak ilość emitowana jest wyższa niż ich zawartość w materiale wsadowym
- spalanie prekursorów tj. chloro fenoli, chlorobenzenów i chlorowanych bifenyli, polichlorek winylu 
optymalny zakres temperatury powstawania 300-800 stopni C.
- reakcja między atomami C, O, Cl i H  reakcje ponownej syntezy, zachodzą w wysokiej temperaturze plazmy o
raz w strefie płomienia
- katalityczne formowanie się na aktywnych powierzchniach cząstek lotnego popiołu
Metody ograniczania emisji dioksyn i furanów
- metody pierwotne :
- zwiększenie stosunku nadmiaru powietrza
- zwiększanie temperatury procesu spalania
- wydłużenie czasu przebywania spalin w wysokich temperaturach
- w takich warunkach zmniejszy się także ilość Co, H2S, ale zwiększy się emisja NOx
- mokre metody oczyszczania gazów odlotowych:
- przejście związków do cieczy absorpcyjnej
- skuteczne odpylenie spalin, również z cząstek najdrobniejszych
- większość toksycznych cząstek organicznych kondensuje na popiele lotnym lub jest adsorbowana na
powierzchni sadzy
- ich zatrzymanie z fazy gazowej odbywa się z wykorzystaniem adsorpcji na węglu aktywnym, koksie,
wapnie, innych sorbentach
- adsorpcja fizyczna i odpylanie Przenosza je z gazów odlotowych do odpadu
- metody hamujące syntezę toksycznych związków organicznych lub ich dekompozycji
- trwałe związanie wolnego Cl lub przekształcanie go w HCl (reakcja z SO2 i H2O)
- maskowanie aktywnych katalitycznie cząstek popiołu lotnego (np. za pomocą SO3)
- wprowadzanie wolnej S do spalanych odpadów lub dodatkowo tlenków siarki do gorących spalin
- katalityczne odchlorowanie TiO2, V2O5, WO3  główne produkty odchlorowania CO2 i HCl
Wykład 23.04.2012
Globalne zagrożenia atmosfery: efekt cieplarniany, dziura ozonowa (niszczenie warstwy ozonowej), kwaśne
deszcze, smog
1. Efekt cieplarniany.
Jeżeli warstwa gazów cieplarnianych nie jest zbyt duża to zachowujemy stan równowagi.
Promieniowanie słoneczne przechodzi przez atmosferę, część jest odbijana od atmosfery i powierzchni ziemi, część
jest absorbowana przez molekuły gazów cieplarnianych i ponownie emitowana do powierzchni ziemi, a część
przechodzi przez atmosferÄ™.
W skali geologicznej strumień energii docierający do Ziemi odpowiada strumieniowi energii przez nią
wypromieniowanej w przestrzeń kosmiczną. Widmo energetyczne promieniowania, które dociera ze Słońca różni
się od widma opuszczającego Ziemi (do powierzchni Ziemi dociera promieniowanie o długości fal w zakresach 200-
2000nm, Ziemia emituje promieniowanie podczerwone (IR) w zakresie 4000-2400nm)
Promieniowani IR może być absorbowane tylko przez drgające cząsteczki (dwu, trój lub wieloatomowe). Gazy
jednoatomowe jak Ar, He, inne gazy szlachetne nie absorbujÄ… promieniowania podczerwonego  nie sÄ… gazami
cieplarnianymi. Warunkiem absorbcji promieniowania IR jest zmiana momentu dipolowego cząsteczki. Molekuły
gazów dwuatomowych o dużej symetrii nie pochłaniają promieniowania IR. Organiczne związki
chlorowcopochodne, H2O, CO2,CH4 pochłaniają gazy cieplarniane.
Mechanizm powstawania efektu cieplarnianego.
Do górnych warstw atmosfery dociera promieniowanie słoneczne. 31% ulega natychmiastowemu odbiciu i wraca do
przestrzeni kosmicznej (tzw. ziemskie albedo). Z pozostałych 69% promieniowania: 24% jest od razu pochłaniane
przez atmosferę, a 45% dociera do powierzchni Ziemi i zostaje przez nią pochłonięte. Pochłonięta energia nie jest
akumulowana lecz powraca do atmosfery w postaci promieniowania cieplnego.
W paśmie widm absorpcyjnych gazów cieplarnianych występuje tzw.  okno w podczerwieni . Pasmo w zakresie
długości fal 8000-13000 nm, żaden z gazów cieplarnianych nie ma w tym zakresie silnych pasm absorpcyjnych. Tzw.
dziura w absorpcji  jedyna możliwość radiacji w przestrzeń kosmiczną.
Efekt cieplarniany powstaje wówczas gdy:
- niektóre składniki atmosfery pochłaniają promieniowanie cieplne emitowane z powierzchni Ziemi.
- absorpcja promieniowania IR powoduje że atmosfera ogrzewa się i sama staje się z
ródłem promieniowania
emitując ją w przestrzeń kosmiczną i w kierunku Ziemi.
Bilans Ziemi jest zrównoważony w odpowiednio dużej skali geologicznej. Na skutek pojawiania się zakłóceń
(zmiana aktywności słonecznej, zmiana kształtu orbity ziemskiej, wahanie stężenia gazów cieplarnianych) może
nastąpić odchylenie od skali równowagi energetycznej. W takiej sytuacji na Ziemi następuje okres ochłodzenia lub
ocieplenia.
Stwierdzono że w ciągu ostatnich 100 lat w atmosferze ziemskiej nastąpił znaczny wzrost stężenia gazów
cieplarnianych. Od początku ery przemysłowej (ok.1800) średnie stężenie CO2 wzrosło o ok.30%, N2O wzrosło o ok.
25%, CH4 wrosło o ok. 200%.
GAZY CIEPLARNIANE:
- dwutlenek węgla: CO2,
- para wodna: H20,
- metan: CH4,
- podtlenek azotu: N2O,
- ozon troposferyczny,
- chlorowcopochodne organiczne (CxHyXz, gdzie X=F, CL, Br, J (freony, halony)).
CO2
Cząsteczka ta posiada relatywnie słabą zdolność do absorpcji promieniowania IR, współczynnik absorpcji
promieniowania jest 50-krotnie mniejszy niż odpowiedni współczynnik dla metanu, jednak stężenie CO2 w
atmosferze jest ok. 200-krotnie większe niż CH4. CO2 jest najważniejszym gazem cieplarnianym, odpowiada w 60%
za globalny efekt cieplarniany.
CH4
Zdolność metanu do pochłaniania promieniowania IR jest 50x większa niż CO2, stężenie metanu w atmosferze jest
ok. 200-krotnie mniejsze niż CO2: 1,7ppm (a CO2: 360ppm). Udział CH4 w generowaniu efektu cieplarnianego jest
mniejszy niż odpowiedni udział CO2.
Globalna emisja Ch4 ze z
ródeł antropogenicznych osiągnęła poziom ok. 380 Tg CH4/rok.
Głównym z
ródłem emisji jest hodowla zwierząt  w przewodach pokarmowych zwierząt na skutek procesów
trawiennych powstaje CH4 w całości emitowany do atmosfery. Procesy trawienne zwierząt oraz odpady
zwierzęce i ich fermentacja dostarczają ok.30% ogólnej emisji CH4. Ważnym z
ródłem emisji CH4 są uprawy ryżu 
27%. Ze z
ródeł przemysłowych są to głównie wydobycie węgla kamiennego i gazu ziemnego. Emisję Co2 i CH4
powoduje również składowanie odpadów komunalnych (procesy fermentacji)
N2O
Stężenie w atmosferze(ok. 0,3ppm) jest 5-6 razy niższe niż stężenie CH4. Jedna cząsteczka N2O 2oox skuteczniej
absorbuje promieniowanie IR niż odpowiednia molekuła CO2. Stężenie musi być uwzględnione w ocenie
globalnego efektu cieplarnianego. N2O w reakcji z fotowzbudzoną molekuła tlenu utlenia się do NO co powoduje
niszczenie warstwy ozonowej.
N2O emitowany jest do atmosfery głównie ze z
ródeł antropogenicznych (ok. 80% emisji). Głównym z
ródłem jest
rolnictwo  nadmierne stosowanie nawozów azotowych, hodowla zwierząt i fermentacja odchodów
zwierzęcych, uprawy rolne. Najwięksi emitenci N2O to Chiny i Indie.
Chlorowcopochodne organiczne.
LZO zawierające w cząsteczce atomy fluorowców. W latach 30. XX wieku zsyntetyzowano nowe związki (halony,
freony), nie występujące dotychczas w stanie naturalnym w przyrodzie. Dzięki swoim właściwościom (nietoksyczne,
mało reaktywne chemicznie) zastosowanie jako: propelenty w pojemnikach z rozpylaczem aerozolowym, czynnik
przenoszący ciepło w chłodziarkach.
Wady freonów:
- katalizują rozkład ozonu
- silnie absorbujÄ… promieniowanie IR  wzrost temperatury atmosfery ziemskiej.
Pogłębianie efektu cieplarnianego wiąże się z silnym pochłanianiem promieniowania IR przez CFC w zakresie
długości fal 8000-12000 nm.
Wycofanie freonów z użycia  protokół montrealski, londyński, kopenhaski.
Freony mogą przebywać w atmosferze nawet do kilkuset lat  rezerwuar związków w atmosferze. Niektóre
charakteryzuje duża odporność na czynniki chemiczne, fizyczne  szczególnie te które mają w cząsteczce
podstawione wszystkie atomy wodoru: CCl4, CFCl3, Cf2Cl
Para wodna H2O
- trudno określić jej wielkość emisji (parowanie z mórz, oceanów i lądów), stężenie to ma szeroki zakres wartości.
- chmury zwiększają zjawisko promieniowanie słonecznego (albedo), ale z drugiej strony pogłębiają efekt
cieplarniany.
Wpływ poszczególnych gazów na pogłębienie globalnego efektu cieplarnianego zależy od:
- stężenia tego gazu w atmosferze
- jego zdolności do pochłaniania promieniowania IR
Stężenie gazu zależy od wzajemnej relacji między:
- szybkością (natężeniem) emisji gazu zanieczyszczenia do atmosfery a szybkością usuwania (remisji)n tego
składnika z atmosfery na skutek reakcji chemicznych, depozycji na powierzchni ziemi, innych procesów
fizykochemicznych.
Skutki globalnego ocieplenia  wzrost temperatury atmosfery o 2-30 C.
- wzrost szybkości parowania wody nawet o 40%
- zmiana linii brzegowych kontynentów, podtopienie miast, zmiana zasolenia wód oceanicznych  zmiany cyrkulacji
wód oceanicznych
- wzrost tempa topnienia czap lodowych i stopniowe podnoszeni się poziomu wód oceanicznych
- przesuwanie się granicy lasów w kierunku północnym  wzrost temperatury o ok. 20C spowoduje przesunięcie się
tej granicy o ok. 300 km na północ
- zwiększenie zawartości ozonu w dolnych warstwach atmosfery - wzrost liczby zachorowań na astmę i inne
choroby układu oddechowego
- rozwój i rozprzestrzenianie się chorób tropikalnych do stref umiarkowanych
2. Dziura ozonowa  zjawisko niszczenia warstwy ozonowej.
Ozon w warunkach standardowych jest gazem bladoniebieskim o charakterystycznym zapachu, trójcząsteczkowa
molekuła tlenu, silny środek utleniający, posiada właściwości bakteriobójcze i toksyczne. Tworzy warstwę ozonowa.
y
ródłem rozkładu ozonu były tlenki azotu NOx wprowadzone do atmosfery przez samoloty ponaddz
więkowe. W
wyniku reakcji uwalniajÄ…cych CL w stratosferze tworzy siÄ™ tzw. rezerwuar Cl.
Powstawanie ozonu.
·ð Foton promieniowania sÅ‚onecznego o dÅ‚ugoÅ›ci fali 242 nm powoduje wzbudzenie dwuatomowej czÄ…steczki
tlenu.
·ð CzÄ…steczka tlenu ulega fotolizie i rozpada siÄ™ na tlen atomowy w stanie wzbudzonym (tzw. stan singletowy)
·ð Wzbudzona molekuÅ‚a atomowego tlenu w relacji z obojÄ™tnÄ… czÄ…steczkÄ… O2 tworzy aktywny kompleks O3*.
·ð Katalizator procesu M (obojÄ™tna molekuÅ‚a gazu szlachetnego, czÄ…steczki pyÅ‚u), katalizator odbiera nadmiar
energii z czÄ…steczki O3*, przechodzi ona w stan podstawowy, tworzÄ…c czÄ…steczkÄ™ ozonu O3. Brak
katalizatora  aktywny kompleks O3* rozpada się na O2 i tlen atomowy, który nie jest aktywny, aby
utworzyć cząsteczkę ozonu.
Warstwa ozonowa pochłania szkodliwe promieniowanie UV. Ozon posiada silne pasmo absorpcji w zakresie dla fal
elektromagnetycznych 180-380 nm (UV). Absorpcja promieniowania o tak dużej energii powoduje częściowy
rozkład ozonu na drodze fotodysocjacji. Procesy fotochemiczne w dolnej części stratosfery powoduje że na
wysokości 20-35 km ustala się stan równowagi między procesami generowania ozony a jego rozpadu na tlen
czÄ…steczkowy.
Skutki działania promieniowania UV na organizmy żywe:
- UV-C : uszkadzanie łańcuchów DNA
- UV-B : wytwarzanie witaminy D  mała dawka, alergie, rumień skóry, nowotwory skóry, uszkadzanie łańcuchów
DNA
- UV-A : uszkadzanie włókien kolagenowych w skórze, zmętnienie soczewki (zaćma fotochemiczna)
Niszczenie ozon u
Rozpad ozonu w stratosferze zachodzi pod wpływem reakcji katalizujących ten proces, przebiegających w cyklach:
- HOx0
- NOx
- ClOx0
- BrOx0
Cykl HOxo
Rodniki HOx0 powstajÄ… w stratosferze z pary wodnej, metanu i wodoru (pochodzenia naturalnego i
antropogenicznego)
Cykl ten obejmuje reakcje zachodzące na ogół powyżej 40 km nad powierzchnią Ziemi przy udziale H0, rodnika
hydroksylowego i rodnika nadhydroksylowego. Odnowione rodniki HO0 mogą reagować z kolejnymi cząsteczkami
ozonu.
HOo + O3  > HO20 + O2
HO20 + O  > HOo + O2
Cykl NOx0
Duże znaczenie ma powstawanie No w reakcji wzbudzonego atomu tlenu z N2O  naturalny składnik atmosfery
N2O + O+ -> NO0 + NO0
Rodnik NO0 wyzwala w atmosferze cykl reakcji rozkładu ozonu
NO0 + O3 -> NO2 +O2
NO2 + O -> NOo + O2
ClOx0
Schemat najważniejszej reakcji:
Cl + O3 -> ClO + O2
ClO + O -> Cl + O2
Każdy wolny atom CL jest zdolny do zniszczenia 100 000 cząsteczek ozonu. W reakcji uwalnia się atom Cl, który
katalizuje reakcje fotolitycznego rozkładu O3, atom Cl może ponownie reagować z następną cząsteczką ozonu.
Cykl BrOx0
Br podobnie jak CL katalizuje fotolityczny rozkład ozonu w stratosferze. Atomy Br są uwalniane w stratosferze z
halonów, a także częściowo z bromku metylu CH3Br. Cykl ten nie powoduje dużego ubytku ozonu jak w przypadku
freonów. Reakcja jest analogiczna.
Efekt zaniku warstwy ozonowej jest widoczny w rejonach okołobiegunowych  warstwa ozonowa szczególnie
cienka. Wśród ludności zamieszkującej tereny powyżej 450 szer. geograficznej N i/lub S dochodzi do zwiększenia
ryzyka zapadalności na choroby skóry, oczu, osłabienie układu odpornościowego organizmu
W 1985 r uchwalono Konwencję Wiedeńską o Ochronie Warstwy Ozonowej. W 1987 w ramach ONZ wystosowano d
wielu krajów apel o zakazie stosowania freonów w przemyśle i podpisano Protokół Montrealski, który zobowiązywał
do redukcji zużycia freonów o 50% do roku 998 w stosunku do roku 1986. Zalecenia były niewystarczające więc w
1990 podpisano Protokół Londyński, który zobowiązywał do całkowitego wycofania freonów z użycia do 2000 roku.
W 1992r. Protokół Kopenhaski skrócił termin wycofania freonów z użycia do roku 1996.
Potencjał niszczenia warstwy ozonowej (ODP)
- wskaz
nik utworzony w celu ilościowej oceny wpływu poszczególnych substancji na warstwę ozonową.
- został odniesiony do czynnika R11 uznanego za wartość jednostkową
- poszczególne wartości zostały podane w Protokole Montrealskim.
Wykład 7.05.2012
Åšrodki zaradcze
- zastępowanie chlorowcopochodnych węglowodorów
- częściowo halogenizowanymi fluorowęglowodorami
- całkowicie wolnymi od Cl związkami fluorowęglowymi
Zasada: myśl globalnie  działaj lokalnie
- rezygnować z używania sprayów
- fotokopiarki czy drukarki laserowe przeciążenie ozonem w warunkach lokalnych
- spienianie tworzyw sztucznych do otrzymania pian technicznych i materiałów izolacyjnych  nie używać tych w
których opakowaniach użyto freonów zamiast np.CO2 czy zwykłego powietrza
- lodówki nowej generacji ze zmniejszona ilością chłodziwa i termoizolacja wolną od freonów
- alternatywne gaśnice (bez halonów)  gaśnice proszkowe, piankowe, wypełnione CO2
- kupując farby, lakiery, środki owadobójcze, odplamiacze, kleje, środki czyszczące  nie zawierają tri chloroetanu,
trichloroetylenu i tetra chlorku węgla
KWAÅšNE DESZCZE
Zakwaszenie opadów atmosferycznych jest spowodowane prze SO2 i NOx obecne w atmosferze.
Utlenianie SO2 do bezwodnika kwasu siarkowego SO3 wdł. Różnych mechanizmów
- w reakcjach biorą udział silnie utleniające związki chemiczne (H2O2,O3, wolne rodniki)
Proces 1
- absorpcja SO2 w kropelkach pary wodnej
SO2 + H2O -> H2SO3
- reakcja chemiczna z H2O2
Proces 2
- absorpcja SO2 w kropelkach pary wodnej
SO2 + H2O -> H2SO3
- reakcja chemiczna z O3 rozpuszczonym w wodzie
H2SO3 + O3 -> H2SO4 + O2
Proces 3
- reakcja SO2 z rodnikiem OH+ w fazie gazowej
SO2 + HO+ - > HSO3+
- dezaktywacja rodnika HSO3+
HSO3+ + OH+ -> H2SO4
HSO3* + H2O ->H2SO4 + H ?
Utlenianie NOx i tworzenie kwasu azotowego jest procesem bardziej skomplikowanym,. NOx sÄ… bardziej reaktywne
niż SOx, biorą udział w większej liczbie reakcji chemicznych przebiegających w atmosferze
Proces 1
- reakcja z rodnikiem OH+ w obecności katalizatora
Proces 2
- reakcja z ozonem
NO2+O3 -> NO3++ O2
- reakcja rodnika NO3+ w obecności katalizatora
NO3+ +NO2 + M -> N2O5 + M+
- absorpcja bezwodnika N2O5 w kropelkach wody
Produktem końcowym reakcji 1 i 2 jest kwas azotowy  silny kwas nieorganiczny zakwaszający opady
atmosferyczne.
Skutkiem utleniania związków siarki i azotu i tworzenia silnych kwasów nieorganicznych są opady atmosferyczne o
niskim pH, które oddziałują na środowisko
- bezpośrednio
* reakcja chemiczna kwaśnego opadu z roślinami, tkankami zwierząt i materiałami budowlanymi
- pośrednio
* zgromadzone na powierzchni Ziemi zanieczyszczenie powoduje takie zmiany w glebie, wodach
powierzchniowych, zakłóca to funkcjonowanie naturalnie działających ekosystemów
W rejonie Polski najbardziej kwaśne opady występowały w latach 1970-1990 w SW Polsce rejonie tzw. Czarnego
trójkąta (obszar u granicy polskiej, czeskiej i niemieckiej)
Na bezpośrednie oddziaływanie kwaśnych opadów są narażone przede wszystkim lasy iglaste rosnące na podłożu
granitowym o małej zawartości składników alkalicznych (CaO, MgO, jony H+), tereny górskie na których warstwa
gleby jest bardzo cienka.
Kwaśne deszcze to także straty w gospodarce na skutek bezpośredniego ich oddziaływania budynki, konstrukcje i
inne obiekty ulegajÄ… korozji.
ZAKWASZANIE GLEB
Kwaśne związku N i S o wysokich stopniach utlenienia reagują ze składnikami gleby uwalniając z ich kationy metali
ziem alkalicznych i jony metali ciężkich
- usuwanie z gleb jonów zasadowych Ca(II), Mg(II), K(I), Na(I)  korzystnie wpływających na rozwój roślin
- rozpuszczanie soli Al(III), Fe(II)  niekorzystnie wpływających na rośliny
Zjawisko zakwaszania występuje głównie na glebach lekkich, piaszczystych, w szczególności na glebach górskich.
Większość jezior i rzek w Polsce jest zlokalizowanych na skałach osadowych i ilastych mających duże zdolności
akumulacyjne i zobojętniające nadmiar jonów wodorowych. Jeziora i rzeki górskie są zlokalizowane na podłożach
granitowych.
SMOG (smoke + fog = smog)
W takim regionie obserwujemy długo utrzymującą się warstwę mgły i/lub zanieczyszczonego powietrza.
1. Smog typu Los Angeles
(kalifornijski, fotochemiczny, utleniajÄ…cy, letni)
- brak wiatru
- powstanie termicznej warstwy inwersyjnej
- duże nasłonecznienie terenu
- obecność w zanieczyszczonym powietrzu NO2 i węglowodorów podatnych na utlenianie.
Najważniejszymi zanieczyszczeniami są ozon, PAN, aldehydy, H2O2, produkty przemian pierwotnych
zanieczyszczeń atmosfery. Prekursorami w procesach fotochemicznych , odpowiadających za powstawanie tego
rodzaju smogu są LZO, NOx i CO. Wspomaga to też duża ilość ruchu samochodowego.
2. Smog typu londyńskiego
(kwaśny, redukujący, zimowy)
Warunkiem jego powstania jest jednoczesne wystÄ…pienie trzech sytuacji :
- powstanie nisko położonej termicznej warstwy inwersyjnej, której towarzyszy mgła,
- brak wiatru  wyklucza napływ świeżego, niezanieczyszczonego powietrza nad rejony objęte smogiem,
- czynne z
ródła emisji zanieczyszczeń do powietrza atmosferycznego.
Jest to mieszanina mgły, kwaśnych zanieczyszczeń. Oddychanie takim powietrzem powoduje podrażnienie
spojówek, górnych dróg oddechowych, bóle w klatce piersiowej, bóle głowy, kaszel, nudności, wzrost zachorowań
na choroby układu oddechowego i układu krążenia. Powstawania nie ogranicza temperatura, wilgotność powietrza
ani natężenie promieniowania słonecznego. Może powstawać o każdej porze roku.
Termiczna warstwa inwersyjna  sytuacja meteorologiczna gdy przy powierzchni gruntu występuje dodatni
gradient temperatury, temp. Powietrza rośnie wraz z wysokością do granicy inwersyjnej, powyżej warstwy
inwersyjnej temperatura zaczyna się obniżać, przy powierzchni gruntu zalega warstwa ciepłego powietrza nad która
znajduje się powietrze zimne, hamuje naturalne ruchy konwekcyjne, uniemożliwia transport zanieczyszczeń w
kierunku pionowym.
Monitoring powietrza
Monitoring  każdy systematyczny i zaplanowany system przedsięwzięć, którego celem jest ocena jakości
konkretnego elementu środowiska na określonej przestrzeni.
Za badania o charakterze monitoringowym uznawane są metody spełniające warunki cykliczności, odpowiedniej
metodyki,
Podstawowe cele monitoringu środowiska:
- oszacowanie emisji zanieczyszczeń
- okres lenie poziomi imisji zanieczyszczeń i badania długookresowych trendów zmian imisji
- badanie procesów zachodzących w atmosferze  transportu i depozycji zanieczyszczeń chemicznych,
fotochemicznych i biochemicznych procesów konwersji zanieczyszczeń
- określanie ekspozycji i akumulacji zanieczyszczeń przez poszczególne elementy środowiska
Podstawową sieć pomiarów tworzą:
- stacje hydrologiczno-meteorologiczne
- lotniskowe stacje meteorologiczne
- stacje pomiaru tła zanieczyszczeń atmosfery
- stacje sondaży aerologicznych
- radary meteorologiczne
- stacje pomiarowe skażeń radioaktywnych atmosfery
Wg ustawy POŚ ochrona powietrza polega na zapewnieniu jak najlepszej jego jakości w szczególności przez:
- utrzymanie poziomów substancji w powietrzu poniżej dopuszczalnych dla nich poziomów lub co najmniej na tych
poziomach
- zmniejszenie poziomów substancji w powietrzu co najmniej do dopuszczalnych gdy nie są one dopuszczalne
Państwowy Monitoring Środowiska został utworzony na mocy ustawy z dnia 10.07.1991 o Inspekcji Ochrony
Środowiska w celu zapewnienia wiarygodnych informacji o stanie środowiska, ich zadaniem jest system pomiarów,
ocen i prognoz stanu środowiska, gromadzenie, przetwarzanie i rozpowszechnianie tych informacji.
InformujÄ… nas o:
- jakości elementów przyrodniczych
- dotrzymywaniu standardów jakości środowiska określonych przepisami
- obszarach występowania przekroczeń tych standardów
- występujących zmianach jakości elementów przyrodniczych
- przyczynach tych zmian
Monitoring powietrza atmosferycznego działa w oparciu o cztery rodzaje sieci pomiarowych:
1. sieć międzynarodowa
- system CZARNY TRÓJK
T
- system EUROAIRNET
2. sieć krajowa  sieć podstawowych Inspekcji Ochrony Środowiska, siec stacji nadzoru ogólnego Inspekcji
Sanitarnej.
3. sieć regionalna  rozszerzenie sieci krajowe, informacje o jakości powietrza w skali województwa.
4. sieć lokalna  oddziaływanie lokalnych z
ródeł zanieczyszczeń, pomiary w zakładach lub na zlecenie zakładów
Wykład 14.05.2012
20.06 - I termin ćwiczeń - zaliczenie
26.06 - II termin ćwiczeń  zaliczenie w godz. 9-11.15
3.07  I termin egzaminu  w godz. 9-12 s.133
6.07  II termin egzaminu  w godz. 9-12 s. 133
13.09  III termin ćwiczeń  zaliczenie w godz. 9-11.15 s.133
18.09  III termin egzaminu
System czarny trójkąt
·ð DziaÅ‚a ponad 40 stacji pomiarowych
·ð FunkcjonujÄ… w 3 niezależnych częściach  polskiej, niemieckiej i czeskiej
·ð Wymiana danych imisyjnych na zasadzie porozumienia miÄ™dzy ministrami ds. Å›rodowiska tych paÅ„stw
·ð W części polskiej pomiary rozpoczÄ™to w 1996 roku
·ð Obecnie pracuje 10 stacji stacjonarnych i 1 mobilna
System EUROAIRNET
·ð Europejski system informacji o jakoÅ›ci powietrza
·ð Celem jest pozyskiwanie wiarygodnych informacji bÄ™dÄ…cych podstawÄ… decyzji i dziaÅ‚aÅ„ Agencji OÅš Komisji
Europejskiej na rzecz op
·ð W poczÄ…tkowej fazie badaÅ„ 49 stacji na terenie caÅ‚ego kraju
·ð UzupeÅ‚nieniem pomiarów stacjonarnych sÄ… pomiary w laboratoriach mobilnych (okreÅ›lenie&
W ramach podsystemu  Jakość powietrza są pozyskiwane dane o:
üð Poziomach substancji w otaczÄ…jÄ…cym powietrzu
üð Chemizmie opadów atmosferycznych oraz depozycji zanieczyszczeÅ„ do podÅ‚oża
üð Badania tÅ‚a zanieczyszczenia atmosfery
üð Badania stanu warstwy ozonowej nad PolskÄ… oraz pomiary natężenia promieniowania UV
üð Ilość stanowisk pomiarowych i ich przestrzenny rozkÅ‚ad w poszczególnych sieciach monitoringu zależy
od:
- celu pomiaru
- zanieczyszczenia na danym obszarze (związanego głównie z obecnością z
ródeł emisji lub napływem
zanieczyszczeń)
Obszary priorytetowe dla monitoringu powietrza
üð Obszary wystÄ™powania lub wysokiego prawdopodobieÅ„stwa wystÄ…pieÅ„ przekroczeÅ„ dopuszczalnych norm
üð Wielkie miasta i aglomeracje miejsko-przemysÅ‚owe >500tys. MieszkaÅ„ców
üð Miasta o wielkoÅ›ci 250-500tys. MieszkaÅ„ców
üð Uzdrowiska
üð Parki narodowe
Rodzaje pomiarów:
·ð Krótkookresowe (30-minutowe)
·ð 1-godzinne
·ð Åšredniodobowe
Mierzone substancje:
SO2, NO2, NO, CO, O3, PM10, PM2,5
Cu, Cd, Zn, Hg, benzen, węglowodory
Pomiary chemizmu wód opadowych:
K, Ca, Mg, NH4+, metale ciężkie, NO3, SO42-, N, P, pH, PEW
Podpisanie przez Polskę Konwekcji Wiedeńskiej i Protokołu Montrealskiego
·ð Monitoring stanu warstwy ozonowej nad PolskÄ… oraz pomiary natężenia promieniowania UV-B
·ð Realizacja Instytut Geofizyki PAN oraz IMGW
- pomiary całkowitej zawartości ozonu w atmosferze
- pomiary profili ozonowych w Belsku k/Grójca i w Legionowie k/Warszawy (nie ma takich dużych zmian na
obszarze Polski, więc nie potrzeba więcej)
- pomiary natężenia promieniowania UV w 4 stacjach
Podspianie przez Polskę Protokołu EMEP (European Monitoring Environmental Program) do Konwencji w sprawie
transgranicznego zanieczyszczenia powietrza na dalekie odległości
·ð Badania tÅ‚a zanieczyszczenia atmosfery w oparciu o:
- 3 stacje IMGW: A
eba, Jarczew, Śnieżka
- 1 stacjÄ™ IOÅš: Puszcza Borecka
Strefy jakości powietrza
·ð Ze wzglÄ™du na ochronÄ™ zdrowia (benzen, dwutlenek azotu, dwutlenek siarki, ołów, tlenek wÄ™gla, ozon, pyÅ‚
zawieszony PM10, arsen, kadm, nikiel, benzo/a/piren
·ð Ze wzglÄ™du na ochronÄ™ roÅ›lin (dwutlenek siatki, tlenki azotu, ozon)
Wynikiem oceny dla obu kryteriów, dla wszystkich substancji podlegających ocenie, jest zaliczenie strefy do jednej z
poniższych klas:
·ð Klasa A  jeżeli stężenie substancji na terenie strefy nie przekracza odpowiednio poziomów dopuszczalnych
poziomów docelowych, poziomów celów długoterminowych
·ð Klasa B- jeżeli stężenie substancji na terenie strefy przekraczajÄ… dopuszczalne lecz nie przekraczajÄ…
poziomów dopuszczalnych powiększonych o margines tolerancji
·ð Klasa C jeżeli stężenie substancji na terenie strefy przekraczajÄ… poziomy dopuszczalne powiÄ™kszono o
margines tolerancji nie jest określony  poziomy dopuszczalne, poziomy docelowe, poziomy celów
długoterminowych
WYBRANE ZAGADNIENIA PRAWNE
Ochrona Åšrodowiska w Konstytucji RP
·ð Art.. 5 Konstytucji sytuujÄ™ ość i zrównoważony rozwój poÅ›ród fundamentalnych wartoÅ›ci stanowiÄ…cych&
·ð Art. 68 ust. 4
·ð Art. 74 ust. 1,2 i 4
·ð Art.74 ust. 3
·ð Art. 86
·ð Art. 91
Umowa ramowa dotycząca ochrony środowiska
Ustawa  Prawo ochrony środowiska z 2001 roku (Dz.U.2008, Nr 25, poz. 150 ze zm.)
Odpowiedzialność za ochronę środowiska w Polsce:
·ð Minister Åšrodowiska  centralna administracja rzÄ…dowa
- tworzenie polityki ogólnokrajowej OŚ /prawo UE
- tworzenie prawa, nadzór nad jego przestrzeganiem
- kontrola stanu środowiska
- współpraca z obywatelami, samorządami, przedsiębiorcami
- współpraca międzynarodowa w OŚ
- współpraca bilateralna (z krajami sąsiadującymi)
·ð Wojewoda
- administracja rzÄ…dowa w terenie
- za pomocą urzędów wojewódzkich (nadzorowanie wykonywana prawa, wydawanie decyzji
administracyjnych)
·ð Administracja samorzÄ…dowa
- poziom wojewódzki (urzędy marszałkowskie)
- powiatowy (starostwa powiatowe)
- gminny (prezydent miasta, wójt, burmistrz)
Przestrzeganie prawa OÅš na swoim terytorium (powiat, gmina)
Tworzenie przepisów lokalnych
Tworzenie programów rozwoju
Inwestycje komunalne w zakresie OÅš
Inspekcja Ochrony Åšrodowiska  organ administracji rzÄ…dowej
·ð Główny Inspektorat Ochrony Åšrodowiska
·ð Wojewódzkie Inspektoraty Ochrony Åšrodowiska
·ð Kontrolowanie stanu przestrzegania przepisów ochrony Å›rodowiska przez wszystkich jego użytkowników
Wg ustawy POŚ ochrony powietrza polega na zapewnieniu jak najlepszej jego jakości w szczególności przez:
·ð Utrzymywanie poziomów substancji w powietrzu poniżej dopuszczalnych dla nich poziomów lub co
najmniej na tych poziomach
·ð Zmniejszenie poziomów substancji w powietrzu co najmniej dopuszczalnych gdy nie sÄ… one dotrzymane
Do realizacji ww. zadań Minister Środowiska określił na drodze rozporządzenia
·ð Dopuszczalne poziomy niektórych substancji w powietrzu oraz dopuszczalne czÄ™stoÅ›ci ich przekraczania
·ð Oznaczenie numeryczne substancji pozwalajÄ…ca na ich jednoznacznÄ… identyfikacjÄ™
·ð Marginesy tolerancji dla dopuszczalnych poziomów niektórych substancji w powietrzu
·ð Zróżnicowanie dopuszczalne poziomy niektórych substancji w powietrzu dla:
- tereny kraju wyjątkiem parków narodowych i obszarów ochrony uzdrowiskowej
·ð Alarmowe poziomy niektórych substancji w powietrzu, których nawet krótkotrwaÅ‚e &
(Rozporządzenie Ministra Środowiska o dopuszczalnych poziomach niektórych substancji w powietrzu z roku 2008)
Wykład 28.05.2012
Ocena poziomów substancji w powietrzu
- oceny jakoÅ› powietrza i obserwacji dokonuje siÄ™ w ramach PMÅš
- wojewoda co 5 lat dokonuje klasyfikacji poszczególnych stref dla każdej substancji osobno
Margines tolerancji
-wartość określona w przepisach
-o którą przekroczenie dopuszczalnego poziomu substancji powietrzu nie powoduje obowiązku podjęcia działań w
ramach programu ochrony powietrza
- w celu osiągnięcia danych poziomów substancji w powietrzu
Przeciwdziałanie zanieczyszczeniom
- zapobieganie lub ograniczanie wprowadzania do środowiska substancji(związków chemicznych) lub energii
- eksploatacja instalacji nie powinna powodować przekroczenia standardów emisyjnych  standardy emisyjne z
instalacji w zakresie wprowadzania gazów i pyłów do powietrza określone w rozporządzeniu
Standardy emisyjne dotyczą następujących instalacji:
- spalanie paliw w celu wytworzenia energii w instalacjach
- spalania i współspalania odpadów
- instalacje do produkcji lub obróbki wyrobów azbestowych
- instalacje do produkcji dwutlenku tytanu
- instalacje, w których są używane rozpuszczalniki organiczne (LZO)
Emisja do powietrza wymaga:
- pozwolenia na wprowadzanie gazów lub pyłów do powietrza
- wymagane dla wszystkich instalacji za wyjątkiem przypadków określonych w rozporządzeniu np.: emisja w sposób
niezorganizowany, instalacje grawitacyjne, instalacje energetyczne do pewnej wartości mocy nominalnej
Opłaty za korzystanie ze środowiska  za wprowadzanie w środowisku zmian zgodnych z prawem musimy wnieść
opłatę
- jest to opłata wnoszona za wprowadzanie gazów i pyłów do środowiska
- rekompensata finansowa za wprowadzanie zmian w środowisku związana z legalnym korzystaniem ze środowiska
- wysokość opłaty = ilość danej substancji x stawka jednostkowa (z rozporządzenia)
Administracyjna kara pieniężna
- ponoszona za niezgodne z prawem korzystanie ze środowiska  wprowadzanie gazów i pyłów do powietrza
- bez pozwolenia
- z przekroczeniem wymagań zgodnych z pozwoleniem
- podmiot płaci opłatę podwyższoną (10x stawki za każdą godzinę od dnia rozpoczęcia przekroczenia)
Rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń
- zjawisku ruchu gazowych, płynnych i stałych zanieczyszczeń odbywające się w dużych masach powietrza
atmosferycznego
- powoduje ono powstanie zmiennego w czasie i przestrzeni stanu zanieczyszczeń atmosfery
- transport i rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń zachodzi w troposferze i stratosferze
Podstawowe wielkości charakteryzujące stan zanieczyszczenia atmosfery:
- EMISJA  wprowadzanie do atmosfery substancji powstajÄ…cych na powierzchni Ziemi  emisje naturalne (wybuchy
wulkanów, wznoszenie przez wiatr pyłów z powierzchni pustyń), emisje antropogeniczne
- DYSPERSJA  rozprzestrzenianie siÄ™ substancji wprowadzonych do atmosfery:
- ruchy atmosfery rozprzestrzeniają zanieczyszczenia w różnych kierunkach
- różne stężenia substancji zależności od miejsca i czasu
- transformacje  przemiany fizyko-chemiczne zanieczyszczeń podczas ich przebywania w atmosferze
- stała czasowa przemian  prędkość przebiegania reakcji przemian fizyko-chemicznych
- IMISJA  stężenie substancji w atmosferze:
- głównie stężenie w pobliżu powierzchni ziemi
- w części atmosfery, którą oddychają ludzie
- zależy od wielkości emisji oraz dyspersji
Warstwa graniczna atmosfery  planetarna warstwa graniczna : dolna część atmosfery będąca pod bezpośrednim
wpływem powierzchni ziemi, ruch w atmosferze zależy od sił ciężkości, gradientu, ciśnienia, tarcia i Coriolisa,
wysokość i dynamika warstwy granicznej zależy od wymiany turbulencyjnej ciepła i momentu pędu, prędkości
osiadania atmosfery, ukształtowania terenu.
Podział emisji ze względu na sposób wprowadzania do atmosfery:
1. powstajÄ…ce na powierzchni gruntu lub blisko tej powierzchni
- dostają się do warstwy przyziemnej (20-30m wysokości)
- rozprzestrzenianie zależy od lokalnych warunków terenowych (zagłębienia i wzniesienia terenu, budynki,
roślinność niska i wysoka)
np. wycieki z cystern, zbiorników związana z transportem drogowym i kolejowym, parowanie zbiorników i
osadników, pylenie dróg, hałd, wysypisk, odkrytych materiałów transportowych ->  NIEZORGANIZOWANA
2. wprowadzanie do warstwy granicznej na różnych wysokościach:
- emisje komunalne i przemysłowe z kominów różnej wysokości oraz w sposób niezorganizowany- procesy
technologiczne w halach fabrycznych, w urzÄ…dzeniach na otwartej przestrzeni (piece, koksownie)
- wysokość głównie 100-200m, wysokie kominy 200-250m (Jaworzno 3  wysokość 400m)
- dyspersja uzależniona od warunków w warstwie granicznej (wys. 100-1000m)
3. wprowadzanie do warstwy granicznej, ale unoszone do stratosfery i tam aktywne:
- wprowadzane blisko powierzchni Ziemi, ale prÄ…dy pionowe powietrza i procesy mieszania mogÄ…
rozprowadzać je w atmosferze na większych wysokościach aż do stratosfery
- proces długotrwały ale skuteczny
- grupa ta wyszczególniona z uwagi na ochronę warstwy ozonowej
- lekkie produkty operacji technologicznych (np. z lakierami), produkty z tworzyw sztucznych
4. Wprowadzone do troposfery  atmosfery swobodnej
- emisje z wysokich kominów zakładów energetycznych, silników samolotów, wielkich katastrof
chemicznych czy jÄ…drowych
- ważna efektywna wysokość emisji tj. wysokość komina powiększona o tzw. Wyniesienie smugi 
wznoszenie się gazów pod wpływem różnicy ich temperatury w stosunku do powietrza (balon na ciepłe powietrze),
energia kinetyczna gazów od dmuchaw kominowych, od dna
5. wprowadzane do stratosfery
- docierające do stratosfery stopniowo w rezultacie powolnych i długotrwałych procesów mieszania
- produkty eksplozji nuklearnych w atmosferze wprowadzane do stratosfery gwałtownie jako skutek
wyrzutu rozpalonych gazów
- gazy spalinowe samolotów poruszających się na wysokości 1X km, produkty spalania silników rakiet
przecinajÄ…cych atmosferÄ™ w drodze do przestrzeni kosmicznej.
Czynniki wpływające na rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń w atmosferze
- topograficzne
- meteorologiczne
Czynniki topograficzne:
- ukształtowanie terenu
- rodzaj pokrycia terenu
- sposób użytkowania terenu
- występujące na danym obszarze, nad który lub z którego emitowane są zanieczyszczenia
- wpływają na rozprzestrzenianie w sposób pośredni i pośredni
Bezpośrednie oddziaływanie czynników topograficznych:
- mała skala
- powstawanie lokalnych zakłóceń kierunku i prędkości wiatru w pobliżu przeszkód terenowych
- zwarta zabudowa terenów miejskich jest szczególnym przykładem bezpośredniego wpływu zagospodarowania na
kierunek wiatru i powstawanie lokalnych zawirowań powietrza  sposób przewietrzania terenu
Pośrednie oddziaływanie czynników topograficznych:
- wywieranie wpływu na czynniki meteorologiczne decydujące o rozprzestrzenianiu się zanieczyszczeń 
intensywność turbulencji powietrza, pionowy gradient temperatury, prędkość wiatru
- wartość pionowego gradientu temperatury zależy od właściwości terenu wpływających na wielkość nagrzewania
się i chłodzenia powierzchni podłoża
- prędkość, kierunek i rozkład wiatru zależą od ukształtowania terenu
Stopień i rodzaj zadrzewienia terenu ma duży wpływ na:
- rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń
- ich bezpośrednie usuwanie z powietrza: tereny zadrzewione wpływają na zmiany prędkości wiatru, duża
powierzchnia igieł i liści oraz podłoże pozbawione roślin działają jak filtr na zanieczyszczenia pyłowe i gazowe
-  suche pochłanianie zanieczyszczeń przez podłoże
Czynniki meteorologiczne:
- prędkość i kierunek wiatru
- dyfuzja atmosferyczna i turbulencja atmosfery
- pionowy gradient temperatury
- grubość warstwy mieszania
- przemiany zanieczyszczeń w atmosferze
- wymywanie zanieczyszczeń przez opady atmosferyczne
- skręt wiatru z wysokością
- krzywoliniowy ruch mas powietrza
- przenoszenie zanieczyszczeń przez chmury
WYKA
AD 4.06.2012
Od występującego w danym momencie lokalnego pionowego gradientu temperatury zależą tzw.:
Stany termiczno-dynamicznej równowagi atmosfery (zwane stanami równowagi)
·ð CharakteryzujÄ… one intensywnoÅ›d ruchów turbulencyjnych powietrza
·ð UmożliwiajÄ… zrozumienie wpÅ‚ywu pionowego gradientu temperatury na pionowe rozpraszanie
zanieczyszczeo powierza
Stan równowagi atmosfery
·ð ZdolnoÅ›d atmosfery do stymulowania lub hamowania ruchów pionowych
·ð 3 podstawowe stany równowagi
- równowaga stałą  ruchy pionowe są hamowane
- równowaga chwiejna  ruchy pionowe są pobudzane
- równowaga obojętna  stan pośredni między równowagą stałą a chwiejną
·ð W atmosferze pionowy gradient temperatury jest na ogół ujemny
·ð W umiarkowanych szerokoÅ›ciach geograficznych, do wysokoÅ›ci ok. 10km, wynosi Å›rednio -0,650C/100m
·ð Inne niż normalne rozkÅ‚ady temperatury
- izotermiczna  w danej warstwie powietrza temperatura zmienia się wraz z wysokością
- inwersja 0 w danej warstwie powietrza
·ð Inwersja temperatury sÄ… zjawiskiem czÄ™stym
·ð W atmosferze może wystÄ™powad kilka warstw inwersyjnych rozdzielonych warstwami powietrza, w których
temperatura spada wraz z wysokością
- inwersja przygruntowa  zaczynajÄ… siÄ™ przy powierzchni Ziemi
Oddziaływanie inwersji na rozprzestrzenianie się zanieczyszczeo:
·ð Warstwa inwersyjna stanowi naturalnÄ… barierÄ™ w rozprzestrzenianiu siÄ™ gazów i pyłów
·ð W warstwie inwersyjnej zanieczyszczenia unoszone ku górze sÄ… zmniejszone niż gazy stanowiÄ…ce ich
otoczenie
·ð SiÅ‚a wyporu skierowana w dół i ruch zanieczyszczenia ku doÅ‚owi
Negatywny wpływ inwersji temperatur na jakośd powietrza zależy od:
·ð WysokoÅ›ci emitora
·ð Temperatury
·ð Energii kinetycznej (prÄ™dkoÅ›ci wylotowej) spalin
Inwersja temp hamuje dopływ powietrza do powierzchni Ziemi zanieczyszczeo wyemitowanych z bardzo wysokich
kominów (200-300m)
- ułatwiony transport na dalekie odległości
- rozcieoczanie zanieczyszczeo
- zmniejszanie immisji w otoczeniu receptorów
Inwersja jako zjawisko niepożądane w przypadku niskich z
ródeł emisji
- np. paleniska domowe, komunikacja samochodowa, lokalne kotłowanie
- uniemożliwienie ruchu zanieczyszczeo ku górze, ich kumulacja w przyziemnej warstwie atmosfery
Mazur(rysunki):
Smuga zanieczyszczajÄ…ca:
·ð Tworzy siÄ™ podczas inwersji temperatury powyżej wylo0tu komina
·ð Zanieczyszczenia zatrzymane przez warstwÄ™ inwersyjnÄ… szybko osiÄ…gajÄ… powierzchniÄ™ Ziemi
Smuga narastajÄ…ca (wznoszÄ…ca):
Modele rozprzestrzeniania siÄ™ zanieczyszczeo w powietrzu:
·ð Modele fizyczne  procesy zachodzÄ…ce w rzeczywistej atmosferze
- są symulowane w mniejszej skali w laboratorium przy wykorzystaniu tuneli wiatrowych lub zbiorników
wodnych
·ð Modele matematyczne
- Modele empiryczne  korzystają z danych pomiarowych, które służą do ustalania empirycznych zależności
opisujÄ…cych procesy atmosferyczne
- Modele deterministyczne  wykorzystuję matematyczny opis fizycznych i chemicznych procesów
zachodzÄ…cych w atmosferze
NOWOCZENSNE METODY MODELOWANIA ROZPRZESTZRENIANIA SI
ZANIECZYSZCZEO UWZGL
DNIAJ
:
·ð Dane dot. emisji
·ð Dane meteorologiczne
·ð Dane terenowe
·ð Transport i przemianÄ™ zanieczyszczeo w atmosferze
Skale przestrzenne modelowania:
·ð Modelowanie zanieczyszczeo:
- globalna (pow. 2000km)
- kontynentalna (200-2000km)
- regionalna (20-200km)
- lokalna (2-20km)
- turbulencyjna (do 2km)
METODY WYZNACZANIA DANYCH METEOROLOGICZNYCH:
·ð Metody tradycyjne  wyznaczanie stanów równowagi atmosfery kierunku i pionowego profilu wiatru na
podstawie danych z pojedynczej stacji meteorologicznej
·ð Preprocesory meteorologiczne
·ð Numeryczne modele diagnostyczne
·ð Numeryczne modele prognostyczne
KRAJOWA PRAKTYKA MODELOWANIA TRANSPORTY ZANIECZYSZCZEO OPIERNA SI
NA KLIMATOLOGICNZYM
MODELU SMUGI GAUSSOWSKIEJ
·ð Model bazuje na koncepcji zamrożonego w czasie obrazy smugi pochodzÄ…cej ze z
ródła punktowego o
ustalonej niezmieniajÄ…cej siÄ™ w czasie emisji
·ð Warunki meteorologiczne na podstawie statystyk klimatologicznych
Zanieczyszczenie środowiska (także atmosfery) w PL spuścizną po systemie komunistycznym
Przyczyny:
·ð Wieloletnia dominacja najbardziej energochÅ‚onnych i uciążliwych dla Å›rodowiska przemysłów 
wydobywczego i hutniczego
·ð Budowa wielkich kombinatów przemysÅ‚owych , lokalizowanych przeważnie na terenach najbardziej
uprzemysłowionych
·ð Bardzo niskie ceny surowców mineralnych, energii, wody  ich marnotrawstwo w procesach
produkcyjnych
·ð Paostwo jako wyÅ‚Ä…czny wÅ‚aÅ›ciciel zakÅ‚adów przemysÅ‚owych nie byÅ‚o zainteresowane:
- wprowadzaniem rygorystycznego prawa
- wymuszającego budowę urządzeo służących ochronie środowiska
·ð Wydatki inwestycyjne w 1. 70-80 tych 0,3  0,6 PKB (x razy wiÄ™cej niż w krajach o gospodarce rynkowej)
·ð Koniec lat 80-tych Polska jest jednym z najbardziej zanieczyszczonych krajów Europy
- 27 regionów ekologicznego zagrożenia (10% terytorium kraju)
Obszary wszystkich dużych miast rejestrowano/rejestruje się stężenia pyłu, SO2, NOx przkraczjaące dopuszczalne
normy:
Obszary o najgorszej sytuacji
·ð GOP
·ð Kraków
·ð LGOM
·ð  Czarny trójkÄ…t
Główne przyczyny zanieczyszczenia atmosfery w Polsce:
·ð Nieefektywne procesy spalania paliw dla celów energetycznych
·ð PrzestarzaÅ‚e technologie przemysÅ‚owe pozbawione urzÄ…dzeo do redukcji emisji zanieczyszczeo atmosfery
Istotna poprawa stanu atmosfery przez:
·ð RealizacjÄ™ programu gÅ‚Ä™bokiej restrukturyzacji przemysÅ‚u
·ð Reformy systemu energetycznego
·ð OszczÄ™dnoÅ›ci wszelkich form energii
·ð Skuteczne dziaÅ‚ania na rzecz OÅš i rozpoczÄ™cie nadrabiana wieloletnich zaniedbao
- zmiana ustroju politycznego
- wprowadzenie gospodarki rynkowej
·ð Zmiana roli paostwa
- skooczyła się produkcja  za wszelką cenę
- zakłady przemysłowe pozbawione  parasola ochronnego samodzielnie ograniczyły swoją uciążliwośd dla
środowiska
- Paostwo reprezentuje całe społeczeostwo  w tym ochrona środowiska i ochrona zdrowia
Funkcje paostw wspomagające działania dla OŚ
·ð Tworzenie polityki ekologicznej oraz  dobrego prawa
·ð Egzekwowanie przestrzegania prawa (IOÅš)
·ð Pomoc w finansowaniu najważniejszych inwestycji w OÅš  nadrobienie zalegÅ‚oÅ›ci
Wydatki na ochronę środowiska
·ð Fundusze ekologiczne
- opłaty i kary za korzystanie ze środowiska trafiają do:
- NFOŚiGW (Narodowy Fundusz OŚ i Gospodarki Wodnej  szczebel centralny; WFOŚiGW ( Wojewódzkie & .
·ð Fundusze zakÅ‚adów przemysÅ‚owych
- największym z
ródłem finansowania OŚ w PL są środki własne zakładów przemysłowych (opłaty za
korzystanie ze środowiska, środki inwestycyjne na budowę instalacji OŚ)
·ð Fundusze gminne
- realizacja przez władze samorządowe inwestycji infrastrukturalnych w miastach i gminach (system
wodnokanalizacyjne; oczyszczanie ścieków; systemy zbiórki, recyklingu i składowania odpadów
komunalnych; modernizacje systemów zaopatrzenia w ciepło
Międzynarodowa pomoc dla PL w dziedzinie OŚ
·ð PoczÄ…tek lat 90-tych
- oficjalna pomoc Polsce przez najbogatsze kraje świata
- głównie na szkolenia i dokumentacja projektów inwestycyjnych
Ekokonwersja polskiego długu Fundacja EkoFundusz
Dysponowanie środkami finansowanymi z rekonwersji  fundacja EkoFundusz
·ð 1992-2011
·ð Prezes ZarzÄ…du prof. M. Nowicki
·ð A
ączne środki EkoFunduszu w latach 1992-3010 to 600mln USD
Paostwa darujące dług Polski na inwestycję w OŚ (USA, Francja, Szwajcaria itd.)
Zadania fundacji EkoFundusz
Ograniczenie emisji gazów powodujących zmiany klimatu Ziemi
·ð Konwencja z Rio o ochronie klimatu
·ð Konwencja wiedeoska o ochronie warstwy ozonowej
Wykład 11.06.2012
Handel emisjami  jeden z instrumentów polityki ekologicznej państwa, najczęściej służy do ograniczania emisji
zanieczyszczeń. Uważany jest powszechnie za jeden z najbardziej rynkowo zorientowanych instrumentów.
Formy handlu emisjami:
- mechanizm klosza
- mechanizm kompensat
- kredyty redukcji emisji
- ograniczenie-handel (całkowity limit emisji ustalany jest dla grupy zakładów i/lub sektorów,
następnie uprawnienia do emisji odpowiadające całkowitemu limitowi rozdzielane są pomiędzy te zakłady
, zakłady mogą wykorzystać uprawnienia do wypełnienia swoich celów redukcyjnych,
sprzedać je lub zachować na przyszłe okresy rozliczeniowe)
Handel emisjami polega na:
- zdefiniowaniu zbiorczego limitu emisji dla dużej grupy z
ródeł emitujących dane zanieczyszczenie
- pulÄ™ dopuszczalnych emisji rozdziela siÄ™ na wszystkie z
ródła objęte systemem poprzez wydanie im odpowiedniej
liczby uprawnień do emisji
- uprawnienia te mogą być zbywalne pomiędzy uczestnikami systemu
- na koniec okresu rozliczeniowego każde z
ródło ma posiadać taką liczbę uprawnień, która będzie nie mniejsza od
ilości wyemitowanych przez to z
ródło zanieczyszczeń
- każda tona emisji ponad liczbę posiadanych uprawnień powoduje konieczność zapłacenia wysokiej kary
- łączna emisja zanieczyszczeń z grupy z
ródeł objętych systemem nie przekroczy ustalonych zbiorczych limitów
- z roku na rok liczba przydzielonych uprawnień zmniejsza się zgodnie z wcześniej określoną stawką, co wymaga
redukcji emisji w z
ródłach
- redukcja jest dokonywana najpierw w tych z
ródłach, gdzie jest to najtańsze
- z
ródła o wyższych kosztach redukcji będą od nich kupowały uprawnienia do emisji, unikając w ten sposób realizacji
kosztownych przedsięwzięć
System handlu emisjami zachęca do:
- poszukiwania i realizacji przedsięwzięć o niskich kosztach redukcji emisji
- stymuluje dokonywanie działań tam, gdzie jest to najtańsze
- uzyskanie tych samych redukcji emisji przy zastosowaniu handlu emisjami jest około 30-60% tańsze niż w
podejściu nakazowo-kontrolnym
- nie są zakłócane warunki uczciwej konkurencji na rynku energii
- dopuszczenie do bezpośredniej rywalizacji rynkowej praktycznie wszystkich z
ródeł energii elektrycznej
- im więcej podmiotów na rynku, tym lepiej dla odbiorców
Idea zbywalnych uprawnień do emisji powstałą już w 1968 roku, wymyślił ja kanadyjski ekonomista John Dales.
Pierwszym krajem, w którym wykorzystano  handel emisjami były Stany Zjednoczone.
Polityka handlu emisjami oparta jest na współistnieniu bezpośrednich i bardziej elastycznych mechanizmów
rynkowych
Zalety handlu emisjami:
- redukcja emisji  ograniczenie następuje w wartościach bezwzględnych zgodnie z poziomem całkowitego limitu
( cap )
- korzyści społeczne  redukcje emisji osiągane są niższym kosztem niż przy użyciu innych instrumentów
- nowe technologie
- niższe koszty administracyjne
Ramowa Konwencja Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu (UNFCCC)
- międzynarodowy traktat sygnowany przez ONZ
- podpisany podczas Konferencji Narodów Zjednoczonych na temat Środowiska i Rozwoju (Szczyt Ziemi) w 1992
roku w Rio de Janeiro
- założenia międzynarodowej współpracy dotyczącej ograniczenia emisji
Protokół z Kioto
- uzupełnienie UNFCCC
- porozumienie międzynarodowe dotyczące globalnego ocieplenia
- na konferencji w Kioto w grudniu 1997 roku
- wszedł w życie 16.02.2005 (zasada 2x55  minimum 55 krajów ratyfikujących wytwarzających minimum 55%
światowej emisji CO2 i innych gazów cieplarnianych do atmosfery  głownie kraje uprzemysłowione)
~prawnie wiążące porozumienie w ramach którego kraje uprzemysłowione są zobligowane do:
- redukcji ogólnej emisji gazów powodujących efekt cieplarniany: CO2, CH4, NOx, HFC, PFC
- o 5.2% (średnio) do roku 2012 w porównaniu z rokiem 1990
- pułapy obniżenia: 8% UE, 15.7% USA(nie ratyfikowały), 6% Japonia (nie ratyfikowała), 8% Australia, 10%
Islandia, 6% Polska (w stosunku do roku 1988)
~Niespełnienie zobowiązań:
Jeżeli po upływie 2012 roku emisja gazów cieplarnianych jest większa niż pozwalają na to limity wywiązanie
się ze zobowiązań przez te kraje powinno nastąpić w kolejnym okresie rozliczeniowym
System handlu emisjami jest w UE dwustopniowy:
- faza I : 2005-2007: tylko CO2 dla sektorów produkcji en. elektrycznej i cieplnej, hutnictwo żelaza i stali, produkcja
cementu
- faza II: 2008-2012 : do systemu mogą zostać włączone pozostałe gazy cieplarniane, inne sektory (np. transport)
Ustawa z dnia 22.12.2004 o handlu uprawnieniami do emisji do powietrza gazów cieplarnianych i innych
substancji
- weszła w życie od 1.01.2005
- podstawowy akt prawny redukujÄ…cy zasady funkcjonowania systemu handlu emisjami w Polsce
DEFINICJE
Ekwiwalent  jedna tona gazu cieplarnianego stanowiÄ…ca odpowiednik 1 tony CO2
Gazy cieplarniane  w rozumieniu konwencji UNFCCC: CO2, CH4, N2O, HFC, PFC, SF6
Projekt wspólnych wdrożeń (JI)  działanie inwestycyjne realizowane przez państwo uprawnione na terytorium
innego państwa uprawnionego, które ma na celu redukcję lub uniknięcie emisji gazów cieplarnianych
Projekt mechanizmu czystego rozwoju (CDM)- działania inwestycyjne realizowane przez państwa uprawnione na
terytorium państwa nieuprawnionego
Uprawnienia do emisji  uprawnienie do wprowadzania do powietrza w określonym czasie ekwiwalentu w
przypadku gazów cieplarnianych, lub 1 tony pozostałych substancji które można sprzedać, przenieść lub umorzyć
na zasadach określonych w ustawie.
Wspólnotowy system handlu emisjami  system handlu emisjami gazów cieplarnianych na terenie Unii
Europejskiej
Krajowy system handlu emisjami  system handlu emisjami pozostałych substancji na terenie Polski
Jednostka poświadczonej redukcji emisji (CER)  jednostka emisji zredukowanej gazów cieplarnianych otrzymana
w wyniku realizacji projektu CDM wyrażona jako ekwiwalent
Jednostka redukcji emisji (ERU)  jednostka emisji zredukowanej otrzymana w wyniku realizacji projektu JI
wyrażona jako ekwiwalent
Państwa uprawnione  państwa Aneksu B do Konwencji UNFCCC
Nadzór nad systemem handlu emisjami w Polsce:
- KASHUE  Krajowa Administracja Systemu Handlu Uprawnieniami do Emisji  obecnie KOBiZE (Krajowy Ośrodek
Bilansowania i ZarzÄ…dzania Emisjami)  podlega Inspekcji Ochrony Åšrodowiska w Warszawie i ma za zadanie:
- opracowywanie i prowadzenie Krajowego Rejestru Uprawnień do Emisji (KRUE)
- opracowywanie na podstawie zebranych informacji Krajowego Planu Rozdziału Uprawnień do Emisji
(KPRU)
- monitorowanie prawidłowego funkcjonowania systemu
- udostępnianie projektów krajowych planów rozdziału uprawnień do konsultacji społecznych
- opracowywanie raportów dotyczących systemu
- monitorowanie działań związanych z realizacją projektów wspólnych wdrożeń (JI) i mechanizmu CDM
- działalność informacyjna i szkoleniowa
KRUE  rola  dziennika transakcji uprawnień  numer i data wydania zezwolenia na emisję gazu objętego
systemem, ilość przydzielonych uprawnień i ich numer, jest jawny
KPRU  sporządzane oddzielnie dla systemu krajowego i wspólnotowego, najważniejszą informacją jest
przydzielona liczba uprawnie© dla poszczególnych instalacji uczestniczÄ…cych w systemie handlu emisjami obliczana
na podstawie odpowiedniej metody, tworzy się ja na podstawie informacji przekazywanych przez uczestników
systemu handlu emisjami, obecnie obowiÄ…zuje KPRU II
Sektory w Polsce zaangażowane w handel emisjami:
- energetyka
- cementownie
- przemysł chemiczny
- hutnictwo
- przemysł szklarski
- przemysł ceramiczny
- przemysł papierniczy
- przemysł lotnictwa cywilnego (od 2011 roku)
Unijny pakiet klimatyczno-energetyczny
- od 2013 roku, ma doprowadzić do obniżenia emisji CO2 o 20% DO 2012 w porównaniu z rokiem 1990
- cele ekologiczne UE
- program 3x20 : redukcja gazów cieplarnianych o 20%, efektywność wykorzystania energii o 20%, wykorzystanie
energii ze z
ródeł odnawialnych do 20% wzrost, zwiększenie udziału biopaliw w ogólnej konsumpcji paliw
transportowych do 10%
Skutki dla energetyki:
1. redukcja gazów cieplarnianych : po 2012 energetyka ma kupować 100% uprawnień do emisji CO2, obecnie fabryki
dostają uprawnienia za darmo ,a płacą jedynie za dodatkowe limity, pełnopłatne pozwolenia na emisję CO2 od
2013roku - w przypadku elektrowni mogą doprowadzić do skokowego wzrostu energii elektrycznej o 50-70%,
branże gospodarki nieobjęte systemem handlu emisjami (rolnictwo, transport) dostaną prawo do emisji CO2 za
darmo do pewnego poziomu.
2. Więcej energii ze z
ródeł odnawialnych
- według UE 15% energii ma pochodzić ze z
ródeł odnawialnych pod groz
bÄ… sankcji,
- ma powstać krajowy plan działania dla Polski w tym zakresie
3. Poprawa efektywności energetycznej - na razie brak konkretnych propozycji
Obecnie obowiązuje unijna dyrektywa, z której wynika, że Polska zredukuje zużycie energii o 9% do 2016.
W skład pakietu klimatyczno-energetycznego wchodzą akty prawne dotyczące:
- promowania energii ze z
ródeł odnawialnych - osiągnięcie celu 20%, różne cele dla różnych krajów
- norm emisji z samochodów- ograniczenie emisji CO2 przez samochody, kary dla producentów samochodów za
przekroczenie limitów
- specyfikacji paliw - monitorowanie poziomu emisji zwiÄ…zanej z produkcjÄ… i wykorzystywaniem paliw, ograniczenie
zanieczyszczeń o 10% do 2020
- wspólnych wysiłków na rzecz redukcji emisji - o średnio 10% w innych sektorach
- wychwytywanie i składowanie CO2 - wszystkie nowo budowane elektrownie po 2012r powinny być wyposażone w
instalacje CCS (sekwestracja), dlatego państwa członkowskie w trakcie budowy nowych elektrowni od roku 2009
muszą zapewnić miejsce dla budowy tych instalacji
- przegląd europejskiego handlu emisjami - zamiana darmowego rozdawania uprawnień - licytacja na aukcji (100%
energia, stopniowo pozostałe), niektóre sektory mogą ubiegać się o 100% darmowych emisji, biedniejsze państwa
dostaną uprawnienia za darmo, a 2% uprawnień dostaną państwa, które odniosły największy sukces w walce z
emisjami.
COP - Konferencja Stron Konwencji - organy pomocnicze, ich celem jest wdrażanie zapisów konwencji i związanych
z nią instrumentów prawnych
COP14 w Poznaniu w 2008 - uruchomiono fundusz adaptacyjny, przyjęto program na rok 2009 i rozszerzono
aktualny program o CCS