WYKŁAD I

Wykład I : Podstawowe definicje Ekologii 2.10.2012

Środowisko - ogół elementów przyrodniczych ożywionych i nieożywionych a także krajobraz użytkowany i zmieniany przez człowieka.

Ochrona Środowiska- ma na celu ochronę wszystkich elementów otoczenia przed niekorzystnym wpływem człowieka

Sozologia- dziedzina wiedzy opisująca zmiany w środowisku przyrodniczym (zanieczyszczenia) zmiany zachodzące pod wpływem czynników postępu technicznego sposoby zapewnienia trwałości ich użytkowania

(termin Polskiego geologa W.Goetel 1965)

Ekologia- nauka o strukturze i funkcjonowaniu przyrody padająca wzajemnie zależności między organizmami oraz ich zespołami a środowiskiem [Oikos-dom, Logos-nauka]

- zajmuje sie badaniem się badaniem czynników rządzących rozmieszaniem i częstością występowania organizmów w środowisku naturalnym

Populacja- jest to zespół organizmów należących do jednego gatunku i zamieszkujących ten sam obszar.

Biocenoza- zespół ekologiczny- zespół populacji różnych gatunków żyjących w określonej przestrzeni środowiska powiązanych różnymi zależnościami biologicznymi.

Biotop- obszar o określonych warunkach ekologicznych będący siedliskiem dla biocenozy.

Ekosystem- zespół ekologiczny czyli biocenoza wraz z biotopem (jego środowiskiem które zajmuje)

Biom- zespół ekosystemów

Biosfera- strefa w której może istnieć życie wszystkich występujących na ziemi ekosystemów.

Łańcuch troficzny- szereg organizmów ułożonych w takiej kolejności że każda poprzedzająca grupa (ogniwo) jest podstawą pożywienie następnej grupy.

np. wydra -> okoń -> samogłowy -> poczwar -> glony

Poziom troficzny- organizmy zajmujących taką samą pozycję w łańcuchu pokarmowego.

Sieci troficznych- systemy w których poszczególne poziomy reprezentatywne są przez wiele gatunków.

Producenci -organizmy samożywne- autotroficzne zdolne do produkowania materii organicznej w procesie (fotosyntezy i chemosyntezy) [rośliny zielone, bakterie]

Konsumenci- organizmy cudzożywne- heterograficzne zwierzęta przystosowane do pobierania gotowej materii

[zwierzęta roślinożerne -> fitofagi

zwierzęta mięsożerne -> zoofagi

pasożyty]

konsumenci 1 rzędu

organizmy odżywiające się pokarmem roślin

konsumenci 2 rzędu

organizmy odżywiające się kosztem organizmów roślinożernych - pasożyty, mięsożerne

konsumenci 3 rzędu

organizmy odżywiające się konsumentami z rzędu 2

Destruenci- reducenci – cudzożywne rozkładają i redukują substancje ograniczą i produkują jej mineralizację

[bakterie, grzyby]

Ekosystemy autotrofoniczne - podstawą jego funkcjonowania jest obecność światła i materia organiczna zwana autochtoniczną wytwarzaną w procesie fotosyntezy(las, łąka, staw)

Ekosystem heterotroficzny - brak producentów, znajduje się w nim materia z zewnątrz zwana materią Allochtoniczną. (jaskinia)

każdy organizm żyje w określonym środowisku czyli niszy ekologicznej.

Nisza ekologiczna-> zespół relacji po między organizmami a środowiskiem.

Wymagania organizmu zajmującego określoną nisze obejmują zasoby pokarmowe oraz zestaw określonych warunków fizycznych, chemicznych środowiska.

Czynniki abiotyczne-> oddziaływanie nieożywionych elementów środowiska:

• klimat (ciśnienie, światło, temp.)

• Edoficzna (gleba jej struktura i jej skład chemiczny)

czynniki biotyczne - żywe składniki środowiska (roślinnym, zwierzęta, człowiek)

Tolerancja ekologiczna - zdolność organizmu do przystosowania się do zmiany danego czynnika

Zakres tolerancji - podział wartości danego czynnika (siły jego oddziaływania) w obrębie którego organizm bytuje i utrzymuje swoje funkcje życiowe.

Wskaźnik tolerancji - wyznaczają 2 punkty krytyczne minimum i maksimum.

Optimum życiowe wartości w których organizm ma najlepsze warunki bytowania i najlepiej wzrasta.

Prawo minimum Liebiga -mówi że możliwość rozwoju, wzrostu organicznemu określa ten składnik którego jest najmniej w stosunku do zapotrzebowania.

Prawo tolerancji Shelforda- jest to rozszerzeniem prawa minimum.

*tolerancja w stosunku do jednego czynnika w zależności do sumy czynników działających w tym samym czasie.

* organizmy mogą umieć szeroki zakres tolerancji do jednego czynnika a wąski do innego

*organizmy o szerokim zakresie tolerancji w stosunku do wszystkich czynników są najszerzej rozprzestrzenione.

*kiedy warunki środowiska nie są optymalne ze względu na jeden z czynników to granice tolerancji wobec innych czynników mogą być zawężone.

Steno - wąski euro- szeroki

WYKŁAD II

Wykład II: Cykle geochemiczne 9.10.2012

Podstawową funkcjonowania ekosystemu jest przepływ energii i obieg materii

Obieg materii - krążenie pierwiastków chemicznych przemieszczających się ze środków abiotycznego do organizmów i organizmów do środowiska.

Rezerwuary - to zbiory składników chemicznych zajmujących określone przestrzenie. Zmiany tempa odpływu chemicznych powodują iż poszczególne rezerwuary rozszerzają się lub kurczą.

Mówiąc o cyklu globalnych, tego typu zmiany określają mianem przepływu.

Fotosyntezy - oddychanie- ten cykl prowadzi do przemiany energii słonecznej w energię które może być wykorzystywana w procesach metabolicznych.

Oddychanie jest procesem wymiany gazowej z otoczeniem. W trakcie wydechu wydalamy CO2 w trakcie wdechu zużywamy O2 zwierzęta wykorzystują oddychanie do uwalniania energii z węglowodorów roślin którymi się odżywiają.

Cykl fotosyntezy -oddychanie rośliny i zwierzęta.

podwójne biomasy roślin i zwierząt podwaja tempo przepływu zarówno do jak iż poszczególnych rezerwuarów.

Chemizm Atmosfery -pogrzebanie szczątków roślin

Pogrzebana substancja ograniczą łącznie z substancją ograniczą z węgla stanowi rezerwa węgla . węgiel potrzebny w procesie sedymentacji dostaje się ponowienie pod wpływ działania atmosfery w wyniku erozji utrzymuje się w równowadze poziom stężenia CO2 i O2 w atmosferze jest względnie stały. W okresach gwałtownego pogrzebania dużych materii organicznych nie ma żadnego mechanizmu wzmagającego procesu erozji. rezultatem jest redukcja ilości CO2 w atmosferze ziemskiej i odpowiadającemu wzrost stężenia tlenu.

Obieg Azotu

Azot w atmosferze jest trudno dostępny dla roślin. Rośliny czerpią Azot z gleby. ten azot w roślinach jest wykorzystywany przez konsumentów. Produkty przemian związków azotowych sa wydalane w postaci amoniaku.

Amonifikacja-uwalnianie amoniaku ze związku organicznych wywoływanie przez bakterie. Dzięki temu azot staje się pozyskiwany dla roślin.

Nitryfikacja- zachodzący w glebie proces utleniania amoniaku i soli amonowych do azotynu, dokonywanych przez samożywne bakterie tlenowe. Za pośrednictwem roślin pobierają ją zwierzęta.

Denitryfikacja-redukcja azotanów do amoniaku lub do azotu, wyłącznie przez bakterie. ten proces wzbogaca glebę.

Produktywność ekosystemu-> jest to ilość substancji organicznej wytwarzanej w jednostce czasu lub wytwarzanej magazynowania w związkach organicznych energii.

Produktywność pierwotna-> szybkość z jaką producenci przetwarzają energie promieniowania słonecznego w procesie fotosyntezy na energię związków chemicznych

Produktywność brutto-> jest mieszona szybkością fotosyntezy jest to ilość wytwarzanych przez producentów materii organicznej łącznie z tą energią którą producenci wykorzystują w procesie oddychania.

Produktywność netto-> mierzona tempem magazynowania materii organicznej w tkankach roślin bez materii wykorzystywanej na oddychanie.

Produktywność wtórna-> jest to tempo wiązania energii przez konsumentów czyli proces przyjmowania i magazynowania energii przez konsumentów. Jednostka :ilość biomasy wyprodukowanej przez konsumentów(w czasie)/na powierzchnie

Sukcesja Ekologiczna-> jest to uporządkowany stopniowy proces kierunkowych przeobrażenia się prostych ekosystemów na bardziej złożone w warunkach naturalnych zmiany te łączą się ze zmianami środowiskowymi prowadzące do rozwinięcia się nowej biocenozy gdzie panują równo-waga zwanych klimaksem.

Pierwotna-> dotyczy terenów nie zmienionych przez organizmy żywe czyli terenem niekorzystnym dla życia [hałdy, pustynie]

Wtórne-> zachodzi na obszarach wcześniejszych zajętych czyli tam gdzie są warunki sprzyjające rozwojowi innych organizmów.

Ekologiczna->

pionierska-wkraczanie roślin pionierskich

migracyjne- liczące gatunki roślin i zwierząt wypełniającą zajmowania przestrzeń

zasiedlające- pomyślne rozprzestrzenianie i rozmieszczenie organizmów zap. wolne przestrzeni.

konkurencyjne- dotyczy zdobywania nisz ekologicznych przez organizmy.

stabilizacji

Sukcecja autogenetyczna

to zmiany w środowisku zapoczątkowane przez czynniki wewnętrzne czyli zachodzące między biocenozą a czynnikami abiotycznymi i zależy wyłącznie od organizmów biorących w niej udział.

Pio

-krótkowieczne

-szybki wzrost

-duża zdolność rozprzestrzeniania się

Sukcejsa allogeniczna -przemiany zapoczątkowane przez czynniki zewnętrzne środowiskowe (np. zmiany poziomo wód klimatu)

Modele sukcesji:

-klasyczny->wymianie gatunków ułatwiania przez gatunki żyjące we wcześniejszych latach

-zastępcza-> lokalne odnawianie składu gatunkowego spowodowane zmianami środowiska

-hamowania-> wymiana gatunków jest hamowanie przez wcześniejszych kolonizatorów

-tolerancji-> na wymianie gatunków nie maja wpływu kolonizatorzy- sukcesie zaczyna każdy gatunek.

-kolonizacja-> proces losowy ,be z udziału oddziaływania międzygatunkowych

Znaczenie sukcesji

-tworzenie gleb

- udostępnianie nowych obszarów dla organizmów

-badania biocenozy

-zmiany składu biocenozy

-ilościowa zmiana biocenozy

-redukcja obszarów przemysłowych

Tempo wymierania -ilość gatunków ginących w jednostce czasu

Środowisko –ogół elementów przyrodniczych znajdujących się zarówno w stanie naturalnym jak i przekształconym w wyniku działalności człowieka

WYKŁAD III

Wykład III 16.10.2012

Środowisko –zespół otaczających nas wzajemnie powiązanych ze sobą elementów takich jak warunki przyrodnicze, atmosferyczne, hydrologiczne ,litologiczne, wynikające z działalności człowieka.

Zasoby przyrody to bogactwa naturalne: woda, powietrze gleba, energia itd.

Zasoby przyrody dzielimy na :

1. Zasoby niewyczerpywalne

Eksploracji, która nie zagraża wyczerpaniem :

- energia słoneczna

- geotermia

- wiatr

b) Zasoby wyczerpywalne

W wyniku eksploracji mogą ulec całkowitemu wyczerpaniu i zniszczeniu

Inny podział zasobów:

Zasoby nieodnawialne –wykorzystanie powoduje stałe ubywanie prowadzące do całkowitego wyczerpania

-węgiel kamienny, brunatny

-rudy metali

-sól kamienna

-ropa naftowa

-gaz ziemny

-wody mineralne

Zasoby odnawialne – mimo użytkowania ulegają samo odnawialne w toku naturalnych procesów zachodzących w ziemi.(powietrze, atmosfera, wady, gleby, lasy)

Krajobraz:

a) Zewnętrzny obraz środowiska naturalnego i kulturowego człowieka

b) wynik oddziaływania sił przyrody – terenu na których zachodzą procesy geologiczne i ekologiczne.

c)zespół powiązanych ze sobą elementów środowiska biocenozy i biotopu.

d)w znaczeniu ekologicznym- oblicze powierzchni Ziemi lub jej części o charakterystycznym wyglądzie i strukturze będące sumą wszystkich elementów przyrodniczych i aktopogenicznych które pozostawiają we wzajemnych zależnościach jako wkład ekologiczny.

Wyróżniamy krajobraz:

Krajobraz pierwotny –brak śladów działalności człowieka przyroda nie została w niczym niezmieniona.

-krater wulkanu

-eskalacje wulkaniczne

-kanion rzeki

Krajobraz naturalny- użytkowany i nieznacznie zmieniony przez człowieka, procesy równowagi biologicznej nie zostały zakłócone

-parki narodowe

Krajobraz kulturowy- obejmuje tereny znacznie zmienione przez człowieka w wyniku intensywnej gospodarki wprowadzenie nowych elementów przestrzennych, które naruszają równowagę biologiczną

-obszary rolnicze

-obiekty turystyczno- architektoniczne

-drogi

-uregulowane rzeki

Krajobraz zdewastowany- teren całkowicie przeobrażony przez człowieka w wyniku rozwoju przemysłu, urbanizacji, komunikacji i silnie zakłócających równowagę biologiczna -> całkowite lub częściowe zniszczenie składników naturalnych krajobrazów: roślinności zwierząt wód powietrza

-jałowa ziemia

-hałdy – zwałowiska

-wysypiska śmieci

-zatruty wody

CZYSTOŚĆ ŚRODOWISKA

ZANIECZYSZCZENIA

Według małego słownika j. polskiego to co zanieczyszcza , brud odpadki śmieci domieszka innych substancji

W inżynierii ochrony środowiska- składniki obce w jakimś elemencie systemu które do niego nienależną i zniekształcają jego cechy i właściwości

Przykłady zanieczyszczeń:

-emitowane do atmosfery przez przemysł gazy

-wypuszczenie do rzek, nieczyszczone ścieki bytowo-gospodarcze lub przemysłowe spływy z upraw rolnych

-odpady stale

Skażenie- zanieczyszczenie prowadzące do całkowitego zniszczenia normalnej struktury danego układu

PODSTAWOWE ZAGROŻENIA CZŁOWIEKA

-metale ciężkie i inne związki chemiczne które przenikają do środowiska i zagrażaja żywym organizmom

-środki ochrony roślin

-substancje nawozowe

-lekarstwa i związki o specjalnym działaniu

-substancje pomocnicze i dodatki do środków spożywczych

Substancje które występują w inżynierii środowiska dziela się na:

-znane i analizowane

-znane ale nie analizowane

-nieznane

SYSTEMATYKA SUBSTANCJI NIEBEZPIECZNYCH
klasyfikacja substancji niebezpiecznych dzieli się na 6 klas

1 substancje eksploracyjne

2 substancje wspomagające palenie

3 substancje łatwopalne

4 substancje trujące i niebezpieczne dla zdrowia

5 substancje drażniące i żrące

6 substancje promieniotwórcze

Aby chronić żywe organizmy przed niebezpiecznymi substancjami ważne są zalecenia dotyczące sposobu używania tych substancji, zanalizowania ich opakowan opis ich zasadniczych cech. Zalecenia ich dotyczą:

-warunki ich przechowywania

-rodzaje stosowanych naczyń

-środki ostrożności

-składowania

-ochrony dróg oddechowych

-ostrożności w bezpośrednim kontakcie

-środki ochrony indywidualnej

-zasady oczyszczenia

-zachwiania się podczas pożarów

-udzielanie pierwszej pomocy

Substancje toksyczne dzielą się umownie na 4 grupy oznaczone wskaźnikami toksyczności od 0-3:

Substancje nietoksyczne- wskaźnik toksycznosci 0

Są to substancje i związki które w normalnych warunkach nie powodują zagrożenia, a w pływ toksyczny przejawia się w nietypowych granicznych warunkach przy bardzo duzym przedawkowaniu

Substancje lekko toksyczne -wskaźnik toksyczności 1

Wywołuja w organizmie zmianę które zanikają po usunięciu przyczyny w wyniku zastosowania środków medycznych i leczenia

Substancje umiarkowane toksycznie – wskaźnik toksyczności 2

Wywołuja w organizmie ludzkim zarówno zmiany odwracalne.

Substancje bardzo toksyczne – wskaźnik toksycznoci 3

Dostają się do organizmu w skutek oddychania drogą pokarmową lub przez skórę. Mogą powodować rany choroby zagrażające życiu wywołując przewlekłe schorzenia lub trwałe kalectwa

Hydrosfera- wodna powłoka Ziemi przenikającą skorupę Ziemską i atmosferę obejmująca wody występująca w przyrodzie w stanie stałym ciekłym i gazowym (ok. 70% ziemi wody otwarte 3% lodowce)

Atmosfera Ziemska – powłoka gazowa otaczająca Ziemię i składa się z mieszaninach gazów nazywanym powietrzem. Atmosfera Ziemska nie ma wyraźnie zaznaczonej górnej granicy lecz przechodzi stopniowo w przestrzeń między planetarną jest układem dynamicznym w którym przechodzi przemieszanie mas powietrza.

Litosfera- zewnętrzna warstwa kuli Ziemskiej, grubość od 10-200km obejmująca skorupę Ziemską obejmująca górną część płaszcza Ziemi.

Biosfera – sfera w której może istnieć życie. Obejmująca wody powierzchniowe, dolne warstwy atmosfery i powierzchni

Zanieczyszczenie i ochrona wód

Wody naturalne ze względu na zawartość soli mineralnych (zasolenie) oraz wielkość zbiorników

W zależności od pochodzenia wody dzieli się na

-opadowe (atmosferyczne)

-powierzchniowe

-podziemne

Wody z opadów i cieków mogą przesycasz się wypełniając pory i szczeliny. Woda przesącza się ku dołowi a do osiągniecia zwierciadła wody gruntowej. Pory i szczeliny poniżej zwierciadła są wypełnione wodą

powyżej zwierciadła – strefa nienasycona – strefa wody zawieszonej górna część tej strefy wchłania wode podczas opadów. Grunty i strefa nienasycona nie zawierają zasobów wody.

Dorzecze- obszar odwodniony przez rzekę i jej dopływy

Dział wodny – granica obszaru wody spływającej po powierzchni wyznaczony dla dowolnego miejsca w terenie

Zlewnia rzeczna – system w obrębie którego dokonuje się obiekt wody – obiek materi i energii. Jest to całość obszaru z którego spływają do danej rzeki lub jej fragmentu.

Zlewnia dotyczy zarówno wad powierzchniowych jak i podziemnych zlewnia jest (może byc) częścią dorzecza białej rzeki. Gdy zlewnia obejmuje cały system rzeczny to znaczy system skałdający się z rzeki głównej i jej dopływów wówczas pojęcie zlewni jest równoznaczne z pojęciem dorzecza.

OBIEG WODY W PRZYRODZIE

Cykl hydrologiczny

Całkowita ilość wody w przyrodzie jest stała. Woda występuje w 3 stanach skupienia polega więc ciągłemu krążeniu.

WYKŁAD V

Wykład V 30.10.2012

Fosfor (P)

Występuje w czterech formach:

*Nierozpuszczalnych związków mineralnych

*Związków organicznych wybudowanych w biomasę

*Związków organicznych uwalniających z biomasy

*Fotos forów rozpuszczalnych w wodzie

Detergenty i nawozy sztuczne są źródłem związków fosforowych w wodzie.

Żelaza (Fe)

Występuje w niewielkich ilościach.

Pochodzenie:

Mineralne (biotyt, magnetyt) organiczne (na obszarach podmokłych występuje w związku humusowych)

Wody dobrze natlenione są pozbawione żelaza.

Żelaza pogarsza walory smakowe wody. Wytrącanie – osad w przewodach i filarach.

Mangan (Mn)

Jest go ok. 10 razy mniej niż żelaza

Wytrącenia mają ciemna barwę.

Zawartość ponad 0,1mg/dm³ jest przyczyną gorzkiego smaku wody.

Znaczne ilości w wodach odrowych z kopalń i zakładów metalurgicznych.

Większe zawartość w wodach zakwaszonych.

Glin (Al)

Powszechnych składnik skał, minerałów, gleb roślin, tkanek zwierzęcych w wodzie pochodzi z rozpuszczania tych składników

Fluorki (F)

Niesie stężenie w warunkach naturalnych. Pochodzą z rozpuszczania fluoru apatyty miki.

Dostarczają go gazy (HF) towarzyszące zjawiskom wulkanicznym.

Źródła antropogeniczne:

Gazowo- pyłowe emisje z fabryk nawozów fosforowych cegielni przemysłu szklanego.

Metale ciężkie

Metale ciężkie to metale których liczba atomowa jest większa od 20 (z wyjątkiem metali ziem alkalicznych, lantanowców, aktynowców)

Należą do nich:

Arsen bar chrom miedz ołów rtęć nikiel selen srebro cynk

Występują w wodzie w postaci jonowe w niewielkich stężeniach.

Są toksyczne dla organizmów

Nie ulegają rozkładowi, ulegają bioakumulacji w organizmach.

W kolejnych ogniwach łańcucha pokarmowego może następować zwiększenie zawartości biomagnifikacji

Najbardziej szkodliwe ołów rtęć i kadm

Ołów (Pb)

W środowisku naturalnym może pochodzić z wietrzenia minerałów zawierających Pb np. galena.

Jest silnie sorbowany przez minerały ilaste i materie organiczną- słabo migruje w środowisku glebowym większość jest akumulowana w glebie.

W wodzie nie jest wykrywany organoleptycznie. Wody zakwaszone sprzyjają rozpuszczalności tego pierwiastka. Zawartość we krwi <250-300ug/100cm³ interwencji medycznej.

Rtęć (Hg)

Naturalne źródło występowania to wietrzenie skały – ruda rtęci cynober HgS oraz gazy uwalnianie w procesach wulkanicznych

Sztuczne źródła rtęci

*paleniska paliw kopalnych

*przemysłowe

* środki grzybobójcze stosowane w rolnictwie

Zawartość we krwi >200-500ug/100cm³ –szkodliwe dla ludzi.

W łańcuchu pokarmowym następuje biomagnifikacja tego pierwiastka. Dopuszczalnie stężenie w wodzach pitnych 1ugHg/dm³

Kadm(Cd)

W warunkach naturalnych nie występuje w wodzie.

Sztuczne źródła kadmu to :

=Elektroenergetyka

=Kopalnictwo

=Przemysł tworzyw sztucznych, oświetleniowy lakierniczy

=Nawozy fosforowe stosowane w rolnictwie

Największe stężenie Cd stwierdza się w rzekach odwadniających obszary przemysłowe.

Substancje radioaktywne

Radioizotopy wykrywane w wodach mogą być pochodzenia naturalnego lub sztucznego

Źródła naturalne - skały

Położenia geologicznego emisja promieniowania alfa granitody zawierające U-234

Produkty rozkładu uranu to…

Rad (Ra -226)

Występują w postaci rozpuszczonej w wodzie lub wytrąca się w postaci siarczanów radu.

Radon (Rn-222)

jest to gaz szlachetny

w postaci gazowej migruje w skałach podłoża ku powierzchni ziemi i ulatnia się do atmosfery.

Ulega łatwemu rozpuszczanie w wodach podziemnych

Wg danych agencji ochrony środowiska ekspozycja na radon nagrodzonych w pomieszczeniach jest przyczyną raka płuc

Radioizotopy sztuczne –emisja promieniowania Beta

Związki organiczne

Związki organiczne w wodach pitnych dzieli się dwie kategorie: związki organiczne naturalne i syntetyczne.

Związki organiczne naturalne – ich występowanie w owdzie wiąże się z procesami rozkładu organizmów i przedostawaniem się do wody substancji lotnych uwalnianych do atmosfery w trakcie spalania.

Do wód podziemnych przedostają się opady żywności w wysypisk.

Syntetyczne związki organiczne – substancje stosowane w działalności przemysłowej i rolnictwie.

Biologiczne własności wody.

Organizmy zasiedlające wodę określają jej wartości biologiczne. Mogą być przyczyną chorób ludzi i zwierząt.

Patogeny

=bakterie wirusy pierwotniaki

=zanieczyszczenie feralne

->zachorowania gastryczne, gruźlica płuc.

Glony

Jednokomórkowe organizmy o różnych rozmiarach unoszą się w wodzie tworząc fitoplankton.

Skażenie wody!

Oznacz że ma ona w skaldzie substancje które nie występują w warunkach naturalnych.

Jeśli substancje te są rozpuszczone w wodzie – skażenie chemiczne

Jeśli zmienia się temp. Wody – skażenie termiczne

Obecność w wodzie organizmów nie występujących w danym ekosystemie świadczy o skażeniu biologicznym (np. skażenie bakteriologiczne).

Zanieczyszczenie wody

Oznacza że woda ma właściwości które powodują że nie nadaje się ona do użytku lub jej użyteczność jest ograniczona .

Zanieczyszczanie mogą być:

-naturalne – pochodzące z domieszek zawartych w wodach powierzchniowych i podziemnych (np. zasolenie )

- sztuczne – antropogeniczne związane z działalnością człowieka pochodzą głównie ze ścieków z powierzchniowych i gruntowych spływów z terenu przemysłowych rolniczych wysypisk śmieci.

Sztuczne dzielą się na biologiczne i chemiczne

Biologiczne – spowodowane są obecnością drobnoustrojów patogennych jak: bakterie wirusy pierwotniaki

Chemiczne – związane ze zmianą składu chemicznego i odczynu pH

Źródła zanieczyszczone wody:

Źródło obszarowe to takie źródła które dostarczają zanieczyszczenia na dużym obszarze.

-zanieczyszczone opady atmosferyczne (np. kwaśne deszcze, pyły)

- rolnictwo(np. nawozy)

-wysypiska i składowiska odpadów

-obszary zurbanizowane

Źródła punktowe to takie z których dostawa zanieczyszczeń do środowiska dokonuje się w jednym miejscu (punkcie)

-zrzuty ścieków

-wycieki z różnych rodzaju przewodów rurociągów i zbiorników

Źródła liniowe zanieczyszczają środowisko wzdłuż pewnej linii.

-uszkodzony w wielu miejscach rurociąg

-drogi

-linie kolejowe

-rzeki i kanały

Zatrucie wody – oznacza że jest ona w takim stopniu zanieczyszczona że radykalnemu pogorszeniu ulega zdolność podtrzymywania życia organicznego właściwego danemu ekosystemowi.

Przyczyny zatrucia wody – występujące w wodzie substancje toksyczne w postaci mineralnej lub organicznej.

Wskaźniki zanieczyszczeń – jakości wód

Wskaźniki jakości wód dzieli się na trzy grupy

-wskaźniki fizykochemiczne

-tlenowe

-biologiczne

Do wskaźników fizyko chemicznych należą

-temperatura w granicach 0 -25 stopni

-Zapach

-Odczyn pH – 6,5-8,5

-Twardość

-mętność

Do wskaźników terenowcy należą:

Utlenialność –ilości tlenu potrzebna do utleniania substancji organicznych zwartych w wodzie.

Do wskaźników tlenowych należą:

BZT – biologiczne zapotrzebowanie na tlen.

Wskaźnik określający ilości tlenu zużytego do rozkładu (utlenianie) związków organicznych zawartych w wodzie w temp. 20 stopni C

Do wskaźników tlenowych należą

ChZT – chemiczne zapotrzebowanie na tlen

-wskaźnik ten wyraża ilości tlenu na procesy utleniania związków organicznych ulegających utlenianiu w warunkach otoczenia.

Do wskaźników biologicznych należą:

Miano Coli – oznaczenie określające mniejszą ilość wody wyrażone w cm3 w która znajduje się jedna bakteria z grupy Coli np. pałeczki okrężnicy.

Woda czysta – 1 bakteria na 100 cm3

Woda brudna 1 bakteria na 1 cm3

Indeks saprobowości:

Saprobowość – zanieczyszczenie wody martwą materią organiczną lub produktami jej gnilnego rozkładu.

Określa się do na podstawie występowania w wodzie tzw.

Gatunków wskaźnikowych – określonych zespołów organizmów roślinnych zwierzęcych charakterystycznych dla danego stopnia czystości wód.

Klasy czystości wód

Klasa I – wody czyste nadające się do picia do korzystania przez przemysł spożywczy farmaceutyczny do hodowli ryb łososiowatych.

Klasa II – przeznaczenie do bytowania w warunkach naturalnych ryb inne niż łososiowate chowu i hodowli zwierząt gospodarczych celów rekreacyjnych , uprawiania sportów wodnych.

Klasa III – Wody przeznaczone do zaopatrzenia zakładów innych niż zakłady wymagające wody o jakości wody do picia oraz wody do nawadniania terenów rolniczych ogrodniczych oraz upraw pod szkłem.

Wody nie odpowiadające normom – nadmiernie zanieczyszczone – wody pozaklasowe

Eutrofizacja – przeżyźnianie wód – proces stopniowego wzbogacanie zbiornika wodnego w substancje pokarmowe wskutek wzmożonego ich dopływu.

WYKŁAD VI

Wykład VI 6.11.2012

Rozporządzenie ministra środowiska z dnia 11 lutego 2004r.

Stan ekologiczny – odnosi się nie tylko do stanu jakościowego lub ilościowego wód w zbiorniku wodnym ale przede wszystkim uwzględnia jego funkcjonowanie jako ekosystemu.

1. Wykorzystywanie kryteria biologiczne w ocenie stanu ekologicznego

2. Kryteria fizyko-chemiczne i hydrom orficzne mają jedynie znaczenie wspomagające

Klasyfikacja stanu ekologicznego jest miarą odchylenia ocenianego ekosystemu od stanu referencyjnego (stanu odniesienia)

Stan referencyjny – stan naturalny lub zbliżony do naturalnego w warunkach braku lub jedynie bardzo niewielkiej presji antropogenicznej.

Stan ten wynika z naturalnych uwarunkowań zbiornika wodnego oraz jego zlewni jest specyficzny dla danego tylu wód w obrębie różnych kategorii wód (rzek, jezior oraz wód przejściowych i przybrzeżnych).

Dyrektywa wyróżnia 5 klas stanu ekologicznego :

1. Bardzo dobry – dla wód niezmienionych warunkach przyrodniczych lub nieco zmienionych tylko w bardzo niewielkim stopniu (stan referencyjny)

2. Dobry – gdy zmiany warunków przyrodniczych w porównaniu do warunków niezakłóconych działalności człowieka są niewielkie

3. Umiarkowany – obejmuje wody przekształcone w średnim stopniu

4. Słaby – wody o zaznaczenie zmienionych warunkach przyrodniczych (biologicznych fizykochemicznych morfologicznych) gdzie gatunki roślin i zwierząt znacznie różnią się od tych które zwykle towarzyszą danemu typowi jednolitej części wód

5. Zły wody o poważnie zmienionych warunkach przyrodniczych w których nie występują typowe dla danego rodzaju wód gatunki.

Podobnie ustawia się kryteria dla stanu chemicznego :

Im bardziej skład chemicznych wody jest do naturalnego dla danego typu jednolitych części wód.

Jedynym zasadniczych celów RDW jest stymulowanie działań zmierzających do utrzymania bądź osiągnięcia do roku 2015 co najmniej dobrego ekologicznego wszystkich wód w krajach UE.

Wskaźniki defilujące podatność zbiornika na degradację

Trzy grupy czynników określających podatność jezior na degradacje:

Czynniki zlewniowe – elementy charakteryzujące dla zlewni zbiornika

Czynniki morfometryczne – elementy opisujące kształt wielkość i budowę zbiornika

Czynniki hydrologiczne – zasoby i stosunki wodne panujące na interesującym nas obszarze

• Średnia głębokość – będącą stosunkiem objętości jeziora do jego powierzchni wyrażona w metrach.

• Stosunek objętości jeziora do jego długości linii brzegowej mówi o możliwości dostania się do wód jeziora biogenów czyli innych zanieczyszczeń ze zlewni.

• Procent stratyfikacji wód – oblicz się mnożąc stosunek objętości wód przydennych do całkowitej objętości jeziora przez 100%.

• Stosunek powierzchni dna czynnego która jest w kontakcie z warstwa przydenną do objętości warstwy przydennej.

• Stosunek ilości wódy jaka w naturalnych sposób odpłynie z jeziora w ciągu roku do objętości całkowitej misy jeziorowej przemnożony przez 100% daje nam procent wymiany wody w jeziorze w ciągu jednego roku.

• Współczynnik Shidlera – to stosunek sumy : powierzchni zlewni bezpośredniej i powierzchni jeziora do objętości jeziora.

• Współczynnik Ollego – jest stosunkiem powierzchni zlewni do powierzchni jeziora i informuje nas o tym samym co współczynnik Shindlera

• Współczynnik rybacki – to stosunek linii brzegowej do powierzchni jeziora.

• Zagospodarowanie zlewni – jest bardzo istotnym wskaźnikiem.

Parszywa dwunastka – wytworzenie przez człowieka substancje określone skrótem POP stałe zanieczyszczenie organiczne

Pestycydy – DDT aldryna dieldryna endryna chlordan heptachlor mireks heksachlorobenzen toksafen

Związki zwane chlorowanymi bifenylami (PCB)

Odpady: Dioksyny i furany.

Ścieki – mieszanina zużytej wody oraz rożnego rodzaju substancji płynnych stałych gazowych radioaktywnych oraz ciepła usuwanych z terenu miast i zakładów przemysłowych.

W zależności od pochodzenia ścieki dzielą się na :

Bytowo-gospodarcze (komunalne ) – pochodzącą z bezpośredniego otoczenia człowieka:

• Z domów mieszkalnych

• Budynków gospodarczych

• Miejsc użyteczności publicznej

• Zakładów pracy

Przemysłowe – powstają w zakładach produkcyjnych i usługowych podczas różnych procesów technologicznych.

Najwięcej zanieczyszczeń powoduje przemysł

• Górniczy

• Metalurgiczny

• Elektromaszynowy

• Włókienniczy

• Chemiczny

• Celulozowy

• Spożywczy

• Paliwowo-energetyczny

• Grabarski i spożywczy.

W skład ścieków przemysłowych wchodzą zanieczyszczenia:

• Organiczne

• Nieorganiczne

• Oraz różnego rodzaju pyły

Nieorganiczne zanieczyszczenia rozpuszczalne – sole mineralne wpływające na właściwości chemiczne wody, toksyczne sole metali ciężkich działających zabójczo na organizmy żywe

Zanieczyszczenie organiczne powstają w trakcie produkcji mas plastycznych w wytwórniach barwników i tworzyw sztucznych w przemyśle gumowym.

Zanieczyszczenia termiczne – związek ze spieszczeniem do zbiorników wodnych wód ciepłych i gorących. Wody te podnoszą temperaturę naturalnych lub sztucznych zbiorników wodnych i prowadzą do poważnych zmian w florze i fałunie

Zanieczyszczenia opadowe – powstają w wyniku spływów deszczowych topnienia śniegu a także przy myciu i polewaniu ulic miast.

Zanieczyszczenia rolne – nawozy mineralne i środki ochrony roślin są zmieszane wodami opadowymi i SA spłukiwane do zbiorników wodnych oraz ścieki z intensywnej hodowli zwierząt.

WYKŁAD VII

Wykład VII 13.11.2012

Metody oczyszczania ścieków:

Mechanicznie – polegający na usuwaniu zanieczyszczeń rozpuszczalnych tj ciał stałych i tłuszczów ulegających sedymentacji lub flotacji przy użyciu urządzeń rozdrabniających cedzących.

Chemicznie – polegają na wytrącaniu niektórych związków rozpuszczalnych lub ich neutralizacji za pomocą takich procesów jak : koagulacja sorpcja na węglu aktywnym

Biologiczne – polegają na zmineralizowaniu zanieczyszczeń dzięki dzianiu mikroorganizmów prowadzi

Z podwyższonym usuwaniem biogenów – metoda oczyszczania ścieków oczyszczalniach o wysoko efektywnych oczyszczenia umożliwiających zwiększoną redukcje azotu i fosforu

Oczyszczanie ścieków komunalnych się zazwyczaj mechanicznie bądź mechanicznie i biologicznie

Żadna z przyjętych w praktyce metod nie przekształca ścieków w wodę w I klasę czystości.

Oczyszczanie ścieków (wody) – przywracanie wodzie takiej jakości aby mogła wrócić do środowiska bez pogorszenia jakości środowiska.

Uzdatnianie wody – przywracanie wody walorów pozwalających na jej spożycie lub użytkowanie

Podstawowym celem uzdatniania wody jest usunięcie z niej organizmów chorobotwórczych oraz nadanie wodzie odpowiednich walorów smakowych.

Podstawowe procesy uzdatniania wody:

• Filtracja

• Sedymentacja zawiesin

• Dezynfekcja

Filtracja wstępna

• Kratownice – metalowe pręty (oczka około 25-30 mm)

• Filar siatkowy – o niewielkich oczkach (oczka 4-5 mm)

• Mikrosita – tkaniny o rozmiarach oczek 20-70 µm

I Sedymentacja zawiesin

Sedymentacja w specjalnych basenach

Koagulacja – z udziałem koagulacji np. siarczanu glinu lub siarczanu żelaza

Proces flokulacji – tworzy się tzw. Kłaczków

II Filtracja przez złoże piaskowe

Filtracja przez złoże filtracyjne – drobnoziarnisty piasek (0,45-0,55mm) podścielony żwirem(5-60mm) umieszony w specjalnym basenie

Filtracja przez złoże węglowe

Węgiel aktywny – efektywny ośrodek filtracyjny i sorpcyjny

III dezynfekcja – ostatni etap uzdatniania wody

Likwidacja organizmów chorobotwórczych (patogenów)

• Chlorowanie

• Ozonowanie

• Naświetlenie promieniami ultrafioletowymi

Ochrona zasobów wodnych

• Stosowaniu bezściekowych technologii w produkcji przemysłowej

• Napowietrzaniu wód stojących

• Zamykaniu obiegów wodnych w cyklu produkcyjnych i odzysk wody ze ścieków

• Utylizacji wód kopalnianych oraz powtórnym wtłaczaniu tych wód do górotworu

• Zabezpieczeniu hałd i wysypisk

• Na oczyszczaniu ścieków i unieszkodliwianiu osadów ściekowych

WYKŁAD VIII 20.11.2012

Zanieczyszczenia powietrza

Atmosfera ziemska - Powłoka gazowa otaczająca Ziemię składa się z mieszaniny gazów zw. Powietrzem. Atmosfera Ziemka Anie ma wyrażenie zaznaczonej górnej granicy, lecz przychodzi stopniowo w przestrzeń międzyplanetarną.

Podział atmosfery ziemskiej wg. Rozkładu temperatury w zależności od wysokości:

Troposfera

Tropopauza 50 -200

Stratosfera 15 -50

Strato pauza 0-15

Mezosfera

Menopauza

Termosfera 200-1000

Warstwa graniczna atmosfery – warstwa w dolnej części troposfery, która szybko reaguje termicznie na zmiany temperatury powierzchni Ziemi (cykl dobowy)

Troposfera - Do wysokości około 10 -12km temperatura spada z wysokością w zasadzie monotoniczne o ok. 0,6C stopnia na 100km

Stratosfera - Temperatura rośnie z wysokością Az do temperatury ok. 0C stopni do wysokości ok. 50km

Mezosfera -Temperatura ponownie spada z wysokością

Termosfera -Temperatura ponownie rośnie ze wzrostem wysokości

Jonosfera – warstwa w termosferze gdzie występuje najwyższe stężenie jonów

Wysoka średnia energia kinetyczna cząsteczek jest w tych warstwach winkiem pochłaniania nadfioletu z promieniowaniami słonecznego, które prowadzi do fotodysocjacji i jonizacji molekuł powietrza. Ponieważ fotodysocjacja i wzrost temperatury na tych wysokościach są bezpośrednim skutkiem oddziaływania promieniowanie słonecznego obserwując się tym silnym cykl dobowy

Ozonosfera – to warstwa o podwyższonej koncentracji ozonu maksymalna koncentracja ozonu wstępuje średnio na wys. 23km.]

Ozon zawarty w ozonosferze powstaje z tlenu w wyniku reakcji fotochemicznych zachodzących pod wpływem nadfioletowego promieniowania słonecznego jednocześnie wskutek pochłaniania przez ozon bardziej długotrwałego promieniowania słonecznego zachodzi proces odwrotny

Dziura ozonowa - Znaczy spadek koncentracji ozonu w atmosferze ziemskiej (90% średniej koncentracji)

Stratosferyczna warstwa ozonowa zawiera 97% ozonu atmosferycznego. Ilość ozonu zależy od bilansu jego produkcji i rozpadu

Antropogeniczne przyczyny spadku zwartości ozonu:

Chlor- gazy zwane freonami używane w urządzeniach chłodniczych i aerozolach

Związki azotu – nawożenie gleby procesy spalania paliw (silniki spalinowe)

Powietrze – mieszanina jednorodna gazów stanowią atmosferę ziemską

Składniki Stałe – skład niezmienny do wysokości 80km.

Azot 78,09%

Tlen 20,91%

Argon neon hel metan krypton wodór i inne 1%

Składniki zmienne – różne w zależności od położenia geograficznego lub też sytuacji np. erupcji wulkanu

Zanieczyszczenia powietrza

- gazy i pary związków chemicznych

Tlenki węgla

Tlenki siarki

Tlenki azotu

Amoniaki

Fluor

Węglowodory i ich chlorowe pochodne fenole

- pyły i aerozole

Popiół lotny

Sadza

Pyły i produkcji cementu

Związki ołowiu miedzi chromu kadmu i innych metali ciężkich

Kropelki cieczy np. Kwasów zadasz i rozpuszczalników

-mikroorganizmy

Wirusy

Bakterie

Grzyby, których rodzaj lub ilość odbiega od składu naturalnych mikroflory powietrza

Naturalne źródła zanieczyszczeń powietrza

Wulkany z których wydobywają się m.in. popioły wulkaniczne i gazy

Pożary lasów sawann i stepów

Bagna wydzielające

Powierzchnie mórz i oceanów, z których unoszą się duże ilości soli

Gleby i skały ulęgające erozji

Burze piaskowe

Tereny zielone, z których pochodzą pyłki roślinne

Źródła antropogeniczne

Energetyka – spalanie paliw –tlenki węgla

Tlenki siarki

Tlenki azotu metale ciężkie

Przemysł – procesy technologiczne w zakładach chemicznych rafineriach hutach kopalniach cementowniach (wszystkie rodzaje zanieczyszczeń)

Komunikacja – transport samochodowy lotniczy kolejowy wodny

Tlenki węgla siarki węglowodory metale ciężkie

Źródła komunalne – gospodarstwa domowe gromadzenie i utylizacja odpadów i ścieków (wysypiska oczyszczanie ścieków mikroorgaznimy metan)

Rolnictwo – m.in. metan (intensywna hodowla zwierząt lub upraw ryżu)

Źródła emisji zanieczyszczeń mogą być:

• Punktowe

• Liniowe

• Powierzchniowe

Wartość zanieczyszczeń to ilość zanieczyszczeń wydalana do atmosfery w jednostce czasu wyrażana w g/s kg/h lub t/rok.

Smog

Utrzymuje się nad terenami wielkich miast i okręgów przemysłowych zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego

Zanieczyszczenia pierwotne – pyły gazy i parę emitowane przez zakłady przem. silniki paliwowe itp.

Wtórne – produkty ich fotochemicznych i chemicznych przemian między składnikami atmosfery i zanieczyszczeniami oraz pyłami uniesionymi ponownie do atmosfery po wcześniejszym osadzeniu na pow. Ziemi

Smog to nienaturalne zjawisko atmosferyczne polegające na współdziałaniu zanieczyszczeń powietrza spowodowanych działalnością człowieka oraz niekorzystnych zjawisk atmosferycznych znacznych wilgotności powietrza braku wiatru.

Czynniki sprzyjające powstawaniu smogu

• Inwersja temperatury

• Braku powietrza

Smog kwaśny (mgła przemysłowa)

• Powstaje wilgotnym powietrzu silnym zanieczyszczonym gazami np. dwutlenek siarki dwutlenek węgla innym zanieczyszczaniem, który też sprzyja powstawaniu jest pył weglowy. Najczęściej występuje gdzie ogrzewanie domów jest przez spalanie węgla i In. Paliw stałych

Smog fotochemiczny (utleniający)

Ten rodzaj smogu powstaje w czasie silnego nasłonecznienia w wyniku przemian fotogenicznych występujących w dużym stężeniu tlenków azotu węglowodorów zwłaszcza nienasyconych innych składników spalin.

Gzy cieplarnianie – to składniki atmosfery ziemskiej, które dzięki swoim własnościom fizykochemicznym mają zdolność zatrzymywania energii słonczej w obrębie atmosfery ziemskiej

Efekt cieplarniany – polega na tym, że promieniowanie cieplne Ziemi nie wydostaje się swobodnie w przestrzeni kosmiczną, ale jest pochłanianie przez niektóre składniki atmosfery, atmosfera ogrzewa się sama staje się źródłem promieniowania emitując je zarówno w przestrzeni kosmiczną jak i w kierunku powierzchni Ziemi.

Globalne ocieplenie co na to nauka?

Wzrost stężenia niektórych gazów w atmosferze – to skutek aktywnośc człowieka

Przez prawie 10 tys. Lat poziom ditlenku węgla metanu i tlenku azotu w atmosferze był stabilny, po czym podniósł się szybko w ciągu ostatnich 200 lat

W powietrzu obecnie o 35% więcej di tlenku węgla niż w początku ery przemysłowej. Ilość metanu wzrosła w tym samym czasie dwuipółkrotnie a tlenek azotu o około 20%

Inne czynniki modyfikujące klimat:

• Naturalne – aktywność słońca oraz wybuchy wulkanów

• Antropogeniczne – cząstki aerozoli ozon troposferyczny i stratosferyczny albedo powierzchni Ziemi

Dowody na ocieplenie klimatu

• Podniesienie temperatury

Globalne ocieplenie!!!!

WYKŁAD IX 27.11.2012

KWAŚNE DESZCZE – opady atmosferyczne o odczynie kwaśnym zawierający kwasy wytworzone w reakcji wody z pochłoniętymi z powietrza gazy takim jak:

Tlenek węgla

Tlenek siarki

Tlenek azotu

Siarkowodór

Wyeliminowanymi do atmosfery w procesach spalania paliw produkcji przemysłowej wybuchów wulkanów i innych czynników.

Depozycja mokre – proces, w którym substancje chemiczne są usuwane z atmosfery i osadzie na powierzchni ziemi wraz z deszczem mżawka śniegiem wodą chmurową i mgłą.

Depozycja sucha – osiadanie na powierzchni ziemi kwaśnych gazów i cząstek stałych znajdujących się w powietrzu.

Opadanie atmosferyczne jest zazwyczaj nieco kwaśny, gdyż dwutlenek węgla, (CO₂) występujący w sposób naturalny w powietrzu, rozpuszcza się w opadzie tworząc roztwór kwasu węglowego (H₂CO₃).

Reakcje tlenków azotu w atmosferze.

Skutki kwaśnych deszczy

Roślinność

Skutki bezpośrednie – uszkodzenie liści i igieł

Skutki pośrednie – zakłócenie w systemie odżywiania i bilansie wodnym spowodowane zakwaszeniem gleby zmniejszenie odporności na choroby i szkodniki.

Gleby

Zakwaszenie powoduje zmierzenie dostępności składników odżywczych i zwiększeniu zawartości szkodliwych dla drzew metali rozpuszczonych w roztworze glebowym jak np. aluminium

Budynki

Uszkodzenia budynków pomników i zabytków poprzez wymywają wapnia będącego składnikiem materiałów budowlanych.

Wiatr powoduje, że zanieczyszczenie powietrza może być przenoszone na tereny sąsiednich państw ujawniając niekorzystne skutki wpływu przemysłu na środowisko w znacznej odległości od źródła emisji. Przykładem tego jest obszar tzw. Czarnego Trójkąta położony u zbiegu granic Polskich niemieckich i czeskich. Zajmują się w nim trzy duże zagłębia węgla brunatnego: Turoszowskie, łużyckie i północno czeskie oraz siedem dużych elektrowni o łącznej mocy 16000MW.

Wpływ kwaśnych opadów na gleby

Kiedy gleba ulega zakwaszeniu to składniki odżywcze są z niej wypłukiwane zanim drzewa i inne rośliny je pobiorą, co zmniejsza żyzność gleby? Ponadto glin, który w pewnych warunkach może stać się bardzo toksycznym i groźnym metalem jest wtedy uwalniany i gromadzi się w glebie, co prowadzi do jej degradacji. Glin niszczy korzenie roślin i zmniejsza porób fosforu i innych składników odżywczych.

Oczyszczenie gazów z zanieczyszczeń pyłowych i gazów.

Urządzenie odpylające składa się z:

• Odpylacza, w którym następuje wydzielenie ziaren pyłu z gazu

• Urządzenia pomocnicze (przewody ssące i tłoki wentylatory dmuchawy silniki pompy zbiorniki na pył itp.)

Podstawowe rodzaje odpylaczy:

• Osadniki (komory uspokajające) – oddzielenie pyłu lub aerozolu następuje wskutek różnicy gęstości i działania siły grawitacji

• Odpylacze cyklonowe – separacja następuje wskutek różnicy gęstości i działanie siły odśrodkowej w ruchu wirowym

• Odpylacze elektrostatyczne

• Odpylacze filtracyjne – cząsteczki pyłu są przechwytywane przez dużą powierzchnie materiału filtrującego.

• Odpylacze tzw. Mokre oprócz pyłu usuwają z gazów odlotowych części zanieczyszczeń gazowych i toksycznych par zwł. O dużym współczynniku absorbcji w wodzie

Oczyszczenie gazów z zanieczyszczeń gazowych

Procesy fizyczne

• Absorpcja

• Adsorpcje

• Kondensacje

Procesy chemiczne

• Procesy spalania bezpośredniego

• Metody katalityczne

Spalanie katalityczne

Redukcja katalityczna

Rozkład katalityczny

Absorpcja - jest to dyfuzyjne przenoszenie substancji z jednej fazy gazowej przez granice faz w objętość drugiej fazy cieczy wywołane gradientem stężenia w obu fazach.

Absorpcja polega na pochłanianiu zanieczyszczeń gazowych przez ciecz.

Szybkość absorpcji zwiększa się przez:

• Zwiększenie powierzchni międzyfazowej

Rozproszenie fazy gazowej w cieczy przez zastosowanie mieszania

• Zwiększenie szybkości dyfuzji

Długi czas zetknięcia faz oraz przez zwiększenie burzliwości przepływu w obu fazach np. gwałtowne mieszanie

Absorbentami są: woda roztwory kwasów zasad soli o właściwościach utleniających lub redukujących. Przy oczyszczeniu gazów odlotowych absorpcja z redukcją chemiczną jest jedną z zasadniczych metod usuwanie zanieczyszczeń kwaśnych.

Adsorpcja

To wydzielanie i zatrzymywanie składników gazu na powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej (w porach) działa stałego zwanego adsorbentem.

Zatrzymywanie cząsteczek na powierzchni zachodzi w wyniku dziabania sił fizycznych i chemicznych bliskiego zasięgu.

Adsorpcja umożliwia oczyszczenie dużych strumieni gazów o małym stężeniu do poziomu ppm. Podczas adsorpcyjnego oczyszczania gazów zanieczyszczenia o małym stężeniu nawet 20 pom są zatężenie Cop w dalszym etapie umożliwia ich spalanie lub regeneracje.

Kondensacja jest to metoda usuwania z gazów odlotowych węglowodorów i pochodnych poprzez chłodzenie wodą lub powietrzą w wymiennikach ciepła.

W przypadku lotnych rozpuszczalników znajduje ona zastosowanie gdy nie jest wymagane bardzo dokładne oczyszczenie gazu do stężeń kilku ppm.

Oczyszczenie gazów z zaniecz4yszczen gazów:

Procesy chemiczne:

• Proces spalania bezpośredniego

• Metody katalityczne

Spalanie bezpośrednie jest stosowane wtedy, gdy stężenie węglowodoru poprzez ich utlenianie.

Spalanie termiczne – bardzo energochłonne i kosztowne. Przeprowadza się je wysokich temperaturach 800 – 1200C⁰

W przypadku niskich stężeń węglowodorów w gazach odlotowych stosuje się spalanie katalityczne.

Redukcja katalityczna stosowana w procesach usuwania tlenków azotu z gazów odlotowych polega na redukcji tlenków azotu za pomocą amoniaku tlenku węgla lub węglowodorów w obecności katalizatorów.

Katalizatorami tej reakcji są metale szlachetne jak platyna pallad rod itd.

Odsiarczanie spalin

Najpoważniejszymi źródłami emisji SO2 są

• Zakłady energetyczne

• Ciepłownicze

• Metalurgiczne

• Przemysł chemiczny

Siarkę można usunąć:

Na etapie przygotowania węgla do spalania

Podczas spalania

Ze spalin odlotowych

Odsiarczanie w procesach spalania

Usuwanie siarki podczas spalania paliwa jest związane ze spalaniem węgla w kotłach energetyczno-ciepłowniczych, przeznaczenie ogólnego i przemysłowego

Klasyczna techniką spalania paliw stałych jest spalanie w warstwie lub zaiwiesinie pyłu (fluidalnej).

Odsiarczania gazów odlotowych

Oczyszczanie spalin z elektrowni elektrociepłowni gazów odlotowych z przeróbki metalu i ropy naftowej.

Metody odsiarczanie dzieli się na

• Odpadowe

• Regeneracyjne

• Mokre

• Suche

Metoda wapienno-wapienna

Metoda wapienno- wapienna jest procesem nie regeneracyjnym z punktu widzenia odzysku siarki oraz roztworu reakcyjnego.

Metoda oparta jest na absorpcji reakcji chemicznej w zawiesinie wapna lub kamienna wapiennego.

Powstające w wyniku reakcji siarczany wapnia w postaci szlamu lub wilgotnego ciała stałego w większości przypadków stanową odpad.

Metoda magnezowa (regeneracyjna)

Dwutlenek siarki absorbowany jest w wodnym roztworze soli magnezu. Produktem jest mieszania siarczanów magnezu.

Metody suche:

Metody suche odsiarczania charakteryzują się tym, że procesy wiązania chemicznego przebiegają w stanie suchym tj. w układnie gaz-ciało stałe lub produkty odsiarczania użytkowe lub odpadowe są utylizowane w stanie suchym.

Metody suche odsiarczania oparte są przede wszystkim na adsorpcji na sorbentach stałych takich jak tlenki metali lub węgla aktywowany oraz absorpcji z reakcji chemiczną z jednoczesnym suszeniem produktów odsiarczania.

Przegląd metod odsiarczanie spalin:

Proste odpadowe

Produkt odsiarczania wydajny jest w całości składowiska do wypełnienia górniczych lub do morza stanowisko wymaga rekultywacji.

Półodpadowe

Produktem jest gips, który można wykorzystać w budownictwie, ale często jest składowany

Bezodpadowe

Absorbent zostaje zregenerowany do wydzielenia SO₂ wykorzystuje się do produkcji H₂SO₄ siarki elementarnej lub w innych gałęziach przemysłu.

Ozon troposfery – gaz utrzymujący się przy powierzchni zmieni powstający w wyniku reakcji fotochemicznych.

Pył zawieszony – jest mieszaniną bardzo drobnych cząstek stałych i ciekłych.

W pyle zawieszonym całkowitym [TSP] wyróżnia się frakcje o ziarnach:

• Powyżej 10µm

• Itd.