Wyjaśnić dlaczego w dzień słoneczny w mieście stan ozonu w powietrzu osiąga max wartości w godzinach popołudniowych. - Poranny ruch samochodowy powoduje nagły wzrost tlenku NO, który utlenia się do NO₂ w południe w wyniku nasłonecznienia. NO₂ ulega rozpadowi na NO i O. Tlen atomowy O reaguje z tlenkiem atmosferycznych O₂ tworząc O₃, którego stężenie rośnie w godzinach popołudniowych do max wartości. Spadek nasłonecznienia powoduje spadek NO i tym samym O₃ w powietrzu.

Tlenki siarki, źródła zanieczyszczeń, przemiany i ich szkodliwe działanie. - Podstawowymi zanieczyszczeniami powietrza zw siarki są dwutlenek SO₂ i trójtlenek SO₃. Tlenek posiada charakterystyczny duszący zapach. Trójtlenek siarki jest zw bardziej reaktywnym niż dwutlenek. Tlenki siarki tworzą się w wyniku spalania paliw zawierających w sobie siarkę. Głównym produktem jest SO₂, zawartość SO₃ zależy od temperatury spalania i od 1-10% mieszaniny. S+O₂↔SO₂, 2SO₂+O₂↔2SO₃. Trójtlenek siarki jest silnie higroskopijny i reaguje natychmiast z parą wodną zawartą w powietrzu dając kwas siarkowy SO3+H2O→H2SO4. Źródła SO2 - z naturalnych źródeł, z wulkanów pochodzi 2/3 zw siarki, pozostałe 1/3 z działalności człowieka. Największym źródłem = procesy spalania. Siarka stanowi gł zanieczyszczenia węgla i ropy naftowej. Wpływ SO2 na rośliny - niszczące działanie SO2 zależy od stężenia i czasu ekspozycji. Na organizmy zwierzęce - powoduje podrażnienie dróg oddechowych. Wpływ na materiały - przyspiesza korozję żelaza, cynku i stali.

Różnice i podobieństwa pomiędzy BZT5, utlenialnością i tlenem rozpuszczonym. -

* Oznaczenie BZT (biochemiczne zapotrzebowanie tlenu). Związki organiczne w wodach naturalnych ulegają rozkładowi wskutek działalności życiowej bakterii. Jeżeli proces zachodzi w środowisku beztlenowym (anaerobowym) to zachodzi proces gnilny i może tworzyć się: siarkowodór, metan, amoniak i związki organiczne o nieprzyjemnym zapachu. W warunkach tlenowych (aerobowych) przy odpowiedniej ilości tlenu w wodzie drobnoustroje powodują utlenienie związków organicznych do CO₂ i H₂O. Wynika z tego , że nie na utlenienie (zmineralizowanie) potrzebna jest pewna określona ilość tlenu rozpuszczonego i ta ilość tlenu nazywa się biochemicznym zapotrzebowaniem tlenu.

zw. org. + O₂→(bakterie, enzymy) CO₂ + H₂O + (bak, enz)

* Oznaczenie utlenialności wody ( w środowisku kwaśnym) zasada: polega na utlenieniu związku organicznego za pomocą KMnO₄ (nadmanganian potasu) w roztworze kwaśnym w temperaturze wrzenia wody. Nadmiar dodanego KMnO₄ odmiareczkowuje się szczawianem sodu (Na₂C₂O₄). Ilość utleniających się związków organicznych jest proporcjonalna do zużytego nadmanganianu.

5C₂H₅OH + 12Mn⁺⁷O₄^- + 36H⁺→12Mn⁺² +10CO₂ + 33H₂O

5C₂O₄^2- + 2 MnO₄^- + 16H⁺→2Mn⁺²+10CO₂ + 8H₂O

* O₂ rozpuszczony w wodzie(met. Winklera) - Obecność O₂ świadczy o czystości wody.

Zasada oznaczenia: tlen rozpuszczony w wodzie w roztworze alkalicznym (zasadowym) utlenia powstały w wodzie wodorotlenek manganu II do związku manganu +4, który w środowisku kwaśnym wydziela jodku potasu wolny jod w ilości równoważnej zawartości tlenu w wodzie. Wydzielony jod oznacza się miareczkowo tiosiarczanem sodu (Na₂S₂O₃) wobec skrobi jako wskaźnika. Z ilości zużytego tiosiarczanu oblicza się zawartość tlenu w wodzie.

Formy azotu w wodzie i ściekach oraz przemiany jakim ulegają.

Ogólnie ujmując azot w ściekach może wystąpić w postaci azotu amonowego z azotynowego i azotanowego. Na azot amonowy mogą składać się sole amonowe wszystkich kwasów nieorganicznych i organicznych, w tym i aminokwasów, jak i wolny amoniak. Udział wolnego amoniaku w ściekach zawierających sole amonowe zależeć będą od pH danych ścieków. Suma wszystkich rodzajów azotu nosi nazwę azotu ogólnego. Inny podział azotu w ściekach może wynikać ze sposobu jego związania. Można więc rozróżnić azot pochodzenia nieorganicznego i organicznego. Azot nieorganiczny to różne sole nieorganiczne - sole amonowe, jak i azotany i azotyny różnych kationów. Azot organiczny - to paleta bardzo różnorodnych związków organicznych zawierających w strukturze danego związku organicznego wbudowany azot w postaci różnych grup, jak np. aminowa, I, II, czy trzeciorzędowa, grupa nitro, nitrozo, azo, hydroksyamino, lub też azot wbudowany w pierścienie alifatyczne, czy aromatyczne.

Azot: - amonowy NH4+, - azotanowy (V) NO3-, - azotanowy (III) NO2-, organiczny (zw org białkowe: białka, peptony, aminokwasy i pozabiałkowe: mocznik, pirydyna, aminy), - ogólny Kjeldahla NogKd, - albuminowy (białkowy: część azotu organicznego, która pod wpływem zasadowego roztworu KmnO4 ulega utlenieniu), - ogólny Nog.

Proces nitryfikacji zachodzi dwuetapowo, każdy etap, prowadzony przez inne bakterie możemy zapisać reakcjami:

4 NH3 + 7 O2 → 4 NO'2 + 6 H2O proces nitryfikacji 2NO'2+O2→2NO'3

Przy odpowiednim poziomie przemiany azotu amonowego w azotanowy i zatrzymaniu procesu natleniania w warunkach beztlenowych możemy doprowadzić do procesu denitryfikacji, tj. do procesu uwalniania azotu ze ścieków do atmosfery w postaci azotu gazowego. Proces denitryfikacji zachodzi wg reakcji: 2 NO'3 + H-R → N2 + 6R-O-H

Tlenek węgla powstaje w wyniku niezupełnego spalania węgla lub jego związkłów. Głównym źródem tego gazu są:- spaliny z silników pojazdów mechanicznych, w szczególności benzynowych (70-80% ogólnej emisji CO);- przemysł metalurgiczny, elektromaszynowy i materiałów budowlanych;- elektrociepłownie, elektrownie cieplne;- koksownie, gazownie; Tlenek węgla jest gazem silnie toksycznym. Ze względu na mały ciężar właściwy (1,25 kG/m3, gęstość względna 0,970) łatwo rozprzestrzenia się w powietrzu atmosferycznym. Jest szczególnie niebezpieczny, ponieważ jest to gaz bez smaku, zapachu, barwy

Tlenek azotu Bezbarwny, bezwonny, POstac dwutlenku azotu silnie trująca brunatno czerwone zabarwienie, duszace. Powstawanie dwu etapowe. Najpierw zachodzi reakcja pomiędzy tlenem cząsteczkowym a azotem. Powstaje tlenek azotu, w drugim etapie utlenia się do tlenku azotu VI. Musi to zachodzic w wysokiej tem 1500K.

Powstawanie Naturalne źródła powstawania jest z Procesy biologiczne(bakterie), Szkodliwy wpływ na rośliny gdy> 1 ppm

Przemiany no2 w atmosferze Do dwutlenku azotu, maja zdolność do absorpcji promi. UV i widzialnego. W wyniku czego następuje fotodysocjacja( rozpada się tlenek azotu i tlen atomowy). Tlen atomowy reaguje z tlenem cząsteczkowym powstaje OZON> reaguje z NO dając NO2.. Stężenia tenku azotu oraz ozonu zwykle jest na stałym poziomie. DO większego stężenia przyczynia się nasłonecznienie oraz większy ruch. No2 toksyczny 4x więcej niż NO. Azot atomowy nie jest szkodliwy. NO jest odpowiedzialna za przekaznictwo nerwowe, rozszerzenie i zwężenie naczyń krwionośnych. Wdychany do płuc rozszerza naczynia płucne, stąd jego zastosowanie kliniczne. Użyty w nadmiarze jest trucizną Dwutlenek siarki (SO₂) jest bezbarwnym, silnie toksycznym gazem o duszącym zapachu. Wolno rozprzestrzenia się w atmosferze ze względu na duży ciężar właściwy Powstaje m. in. w wyniku spalania zanieczyszczonych siarką paliw stałych i płynnych (np. węgla, ropy naftowej) w silnikach spalinowych, w elektrociepłowniach, elektrowniach cieplnych. Największy udział w emisji SO₂ ma przemysł paliwowo-energetyczny. Dwutlenek siarki utrzymuje się w powietrzu przez 2-4 dni i w tym czasie może si przemieścić na bardzo duże odległości. W powietrzu SO₂, utlenia się do SO₃, a ten z kolei łatwo reaguje z woda tworząc kwas siarkowy - H₂SO₄, jeden ze składników kwaśnych deszczów. zmienia kwasowość gleby, co staje się zabójcze dla roślin, szczególnie dla lasów iglastych i zwierząt żyjących w zbiornikach wodnych. W temp. -10^oC ulega skropleniu na bezbarwną ciecz, zestala się w temp. -72,5^oC tworząc białe kryształy. Tlen reaguje z SO₂ tworząc SO₃;do kwasu siarkowego. Autodysocjacja ciekłego SO₂ przebiega według równania 2SO₂
SO²⁺ + SO₃^2- .

ŻRÓDŁA ZANIECZYSZCZEŃ POWIETRZA a) źródła naturalne, do których należą: - wulkany (ok. 450 czynnych), z których wydobywają się m.in. popioły wulkaniczne i gazy - siarkowodór i in.);- pożary lasów, sawann i stepów - bagna - gleby i skały ulegające erozji, burze piaskowe - tereny zielone, z których pochodzą pyłki roślinne. b) źródła antropogeniczne (powstające w wyniku działalności człowieka) - energetyczne - spalanie paliw;- przemysłowe - procesy technologiczne w zakładach chemicznych, rafineriach, hutach, kopalniach i cementowniach;- komunikacyjne - głównie transport samochodowy, ale także kołowy, wodny i lotniczy; gospodarstwa domowe oraz gromadzenie i utylizacja odpadów i ścieków Efekt cieplarniany - to wzrost średniej temperatury przy powierzchni Ziemi wywołany zmianą bilansu energetycznego promieniowania słonecznego pochłanianego przez Ziemię i promieniowania wysyłanego przez Ziemię. Gazy i pyły zanieczyszczające atmosferę zatrzymują część promieniowania emitowanego przez powierzchnię Ziemi, w związku z czym temperatura tej powierzchni wzrasta. W ostatnich dwóch stuleciach człowiek wywarł istotny wpływ na skład atmosfery. Przede wszystkim doszło do zwiększenia o około 25% ogólnej zawartości dwutlenku węgla (CO₂). Najważniejszym gazem atmosferycznym przyczyniającym się do powstawania efektu cieplarnianego jest dwutlenek węgla, a także metan, tlenek azotu, ozon i freony. Zimy będą cieplejsze, a lata niebezpiecznie dla życia upalne. Zaostrzą się susze, opady deszczu będą prowadziły do nieustających powodzi. Dziura ozonowa.Wokół Ziemi rozciąga się warstwa ozonu (ozonosfera) pochłaniająca część promieniowania ultrafioletowego Słońca, bardzo szkodliwego dla organizmów żywych. Ozon to trójatomowy tlen O₃ o charakterystycznym "świeżym" zapachu, który powstaje podczas wyładowań atmosferycznych. Ozon jest gazem nietrwałym. Działa silnie utleniająco (bakteriobójczo), co znalazło zastosowanie do dezynfekcji powietrza i wody. W większych ilościach działa szkodliwie na organizm ludzki. Ozon przy powierzchni Ziemi, co jest zjawiskiem negatywnym, oraz (50 km nad Ziemią), co jest zjawiskiem pozytywnym. Ozon w stratosferze odgrywa rolę pozytywną. Chroni ludzi, zwierzęta i rośliny przed promieniowaniem ultrafioletowym Głównym źródłem chloru niszczącego warstwę ozonową są freony - związki organiczne, zawierające chlor i fluor). W następstwie spadku zawartości ozonu powstaje dziura ozonowa, która jest zjawiskiem groźnym dla życia na Ziemi. spowodować może wzrost promieniowania UV na Ziemi, a przez to niszczenie chlorofilu, zmiany klimatyczne, wzrost liczby zachorowań na raka skóry i choroby oczu Przyczyny Kwaśne deszcze, deszcze zawierają w kroplach wody dwutlenek siarki, tlenki azotu oraz ich produkty reakcji w atmosferze: rozcieńczone roztwory kwasów siarki, głównie kwasu siarkawego oraz najbardziej szkodliwego kwasu siarkowego a także kwasu azotowego. Węglowodory Pojawiają się dookoła nas podczas procesów przetwarzania ropy naftowej i węgla oraz przy używaniu otrzymanych produktów, na przykład rozmaitych rozpuszczalników, paliw, smoły, asfaltu. W środowisku naturalnym węglowodory z czasem ulegają utlenieniu przez mikroorganizmy do dwutlenku węgla i wody, Dwutlenek wegla Gaz ten jest produktem końcowym procesów metabolicznych i w naturalnej wymianie w atmosferze jest wiązany przez rośliny Z procesów przemysłowych i użytkowania pojazdów i urządzeń z silnikami spalinowymi. Ilość dwutlenku węgla zwiększa się znacznie, a szczególnie z procesów technologicznych powoduje wzrost tego gazu w atmosferze. Tworzy to warunki do występowania efektu cieplarnianego. Charakterystyczną właściwością dwutlenku węgla jest to, że przepuszcza krótkofalowe promieniowanie słońca i pochłania długofalowe cieplne promieniowanie z Ziemi, czyli przeciwdziała wypromieniowaniu ciepła z Ziemi. Wzrost zawartości dwutlenku węgla w atmosferze prowadzi zatem do wzrostu temperatury Ziemi Istotny wkład na podwyższanie temperatury Ziemi ma również wycinanie lasów, co przyczynia się do zmniejszania ilości pochłanianego dwutlenku węgla przez roślinność.

1. synteza (łączenie) Fe+S→FeS

2. analiza (rozkład) HgO→Hg+½O₂

3. odtlenianie (redukcja) CuO+H₂→Cu+H₂O

4. zobojętnianie 2NaOH+H₂SO₄→Na₂SO₄+2H₂O

5. roztwarzanie 2Na+2H₂O→2NaOH+H₂↑

6. wymiana 2Mg+CO₂→2MgO+C

podwójna CuSO₄+2NaOH→Cu(OH)₂+Na₂SO₄

7. utlenianie 2Mg+O₂→2MgO

8. strącanie CuSO₄+2NaOH→ Cu(OH)₂+Na₂SO₄

9. redox 2Al+6HCl→2AlCl₃+3H₂↑

FeO+CO→Fe+CO₂

Atmosfera - gazowa powłoka otaczająca planetę. Atmosfera Ziemska jest niejednorodną powłoką złożoną z mieszaniny gazów. Oprócz gazów takich jak: azot (78,09% objętości powietrza), tlen (20,95%), argon (0,93%), dwutlenek węgla (0,035-0,038%) oraz śladowych ilości gazów szlachetnych (hel, neon, krypton i ksenon), zawiera także metan, wodór, tlenek i podtlenek azotu, ozon i związki siarki oraz (w znacznie mniejszych ilościach) m.in. radon i jego izotopy, jod, amoniak, a także przedostające się do atmosfery tzw. aerozole atmosferyczne, tj. pyły gleb, mikroorganizmy oraz substancje powstające w wyniku działalności gospodarczej człowieka.

jonosfera (85 - 2000 km)

egzosfera (500 - 2000 km) - brak tlenu; słabe oddziaływanie grawitacyjne;

termosfera (85 - 500 km)- nie rozchodzą się w niej fale dźwiękowe i magnetyczne mezosfera (50 - 85 km) - charakteryzuje się temperaturą od 0 do -70°C

stratosfera (12 - 50 km) - stała wysokość oraz wzrost temperatury wraz z wysokością; na wysokości 24-40 km występuje warstwa ozonu.

troposfera (do ok. 12 km) sięga do 18 km nad równikiem i 12 km nad biegunami, występują w niej zjawiska atmosferyczne, następuje spadek temperatury wraz z wysokością 0,6°C na 100 m; temperatura w niej wynosi od 15°C przy powierzchni Ziemi do -50°C w górnej troposferze. Występują w niej pionowe ruchy powietrza oraz spore różnice w wilgotności.

Budowa cząsteczki wody.

Woda jest związkiem wodoru i tlenu o wzorze H20, który określa skład jakościowy i ilościowy wody. Skład masowy pierwiastków wchodzących w skład cząsteczki wody jest następujący: 11,2% H i 88,8% O. Sumaryczny wzór chemiczny nie wyjaśnia właściwości fizycznych i chemicznych danego związku chemicznego. Właściwości te zależą od budowy cząsteczki. Stwierdzono, że kształt cząsteczki wody nie jest wydłużony, liniowy w rodzaju H-O-H, lecz odpowiada trójkątowi. W jednym z jego wierzchołków znajduje się atom tlenu, a w dwóch pozostałych atomy wodoru. Połączone są wiązaniem kowalencyjnym. Właściwości: 1. Asocjacja - zjawisko łączenia się cząsteczek w zespoły cząsteczkowe. Stopień asocjacji zależy od temperatury, im wyższa tym stopień maleje. 2. Hydratacja jonów polega na ustawieniu się biegunowych cząsteczek wody wokół jonu. Jony otoczone takimi cząsteczkami wody są trwałe w roztworze.

Podział zanieczyszczeń wód.

1. Zanieczyszczenia pochodzenia naturalnego: - spływ powierzchniowy, - lasy i torfowiska, - źródła wód mineralnych

2. Zanieczyszczenia antropogeniczne: - od ludności, - z rolnictwa, - z przemysłu, - punktowe (odprowadzanie ścieków, wód zużytych, opadowych), - obszarowe (spływy powierzchniowe, z dróg), - liniowe (z dróg bez systemu odwadniania)

---