1.Podać i objaśnić równanie bilansu cieplnego powierzchni czynnej i krótko scharakteryzować wymianę ciepła między powierzchnią a atmosferą Bilans cieplny powierzchni Ziemi Q + G + A + LE = 0 *Q - wymiana ciepła przez promieniowanie, bilans promieniowania (radiacyjny) *G - wymiana ciepła między powierzchnią czynną a głębszymi warstwami gleby (przewodzenie) *A - wymiana ciepła (odczuwalnego, jawnego) między powierzchnią czynną a atmosferą *LE - wymiana ciepła (utajonego) na drodze przemian fazowych wody Bilans cieplny powierzchni Ziemi Wymiana ciepła odczuwalnego (jawnego) między powierzchnią czynną a atmosferą - A Podstawowe znaczenie - turbulencja → ciepło jest przekazywane przez turbulentne (tzn. przypadkowe, chaotyczne i zmienne) ruchy powietrza, które nakładają się na główny kierunek wiatru czyli kierunek przemieszczania się powietrza. Turbulencja - termiczna, - dynamiczna .2 Podać i objaśnić równanie bilansu cieplnego powierzchni czynnej i krótko scharakteryzować wymianę ciepła między powierzchnią a glebą Bilans cieplny powierzchni Ziemi Q + G + A + LE = 0 *Q - wymiana ciepła przez promieniowanie, bilans promieniowania (radiacyjny) *G - wymiana ciepła między powierzchnią czynną a głębszymi warstwami gleby (przewodzenie) *A - wymiana ciepła (odczuwalnego, jawnego) między powierzchnią czynną a atmosferą
*LE - wymiana ciepła (utajonego) na drodze przemian fazowych wody *Bilans cieplny powierzchni Ziemi
3.Podać i objaśnić równanie bilansu cieplnego powierzchni czynnej i krótko scharakteryzować wymianę ciepła w wyniku przemian fazowych wody Bilans cieplny powierzchni Ziemi Q + G + A + LE = 0 *Q - wymiana ciepła przez promieniowanie, bilans promieniowania (radiacyjny) *G - wymiana ciepła między powierzchnią czynną a głębszymi warstwami gleby (przewodzenie) *A - wymiana ciepła (odczuwalnego, jawnego) między powierzchnią czynną a atmosferą *LE - wymiana ciepła (utajonego) na drodze przemian fazowych wody
4.Podać i objaśnić równanie bilansu promieniowania
5.Omówić zjawisko Miejskiej Wyspy Ciepła (MWC) Miasto zbudowane jest przede wszystkim z betonu, asfaltu, cegły, czy kamienia. Ponieważ temperatura powietrza w danym miejscu w dużej mierze zależy od rodzaju powierzchni (pokrycia terenu) - temperatura w mieście jest wyższa niż na terenie pozamiejskim. Tworzeniu się tzw. miejskiej wyspy ciepła sprzyjają też m.in. duża liczba mieszkańców i emisja ciepła antropogenicznego. Na terenie miejskim notowane temperatury są wyższe w porównaniu z terenami poza miejskimi, średnio o 0,5 do 0,8°C, a w zimie nawet 1,1 do 1,6°C. Zjawisko to nosi nazwę miejskiej wyspy ciepła (MWC). Izotermy opisujące rozkład temperatury w mieście przybierają układ charakterystycznych, zbliżonych do okręgów linii, których wartości maleją ku krańcom miasta. MWC nie stanowi jednorodnej powierzchni lecz w postaci mozaiki występuje ponad obszarami o warunkach sprzyjających jej tworzeniu: wnętrza miast, rejony dużych zakładów przemysłowych, czy elektrociepłowni. Różny jest zasięg i intensywność miejskiej wyspy ciepła toteż mówimy, iż ma ona strukturę komórkową. Tworzeniu się MWC sprzyja szereg czynników. O powstaniu MWC decyduje liczba mieszkańców miastaIntensywność MWC jest ściśle zależna zarówno od pory roku, jak i od pory dnia. Zimą wzrost temperatury w mieście w stosunku do terenów otaczających może być dwukrotnie wyższy niż w ciepłej porze roku ze względu na emisję sztucznego ciepła związanego z ogrzewaniem mieszkań. W ciągu doby większą intensywność MWC obserwuje się w nocy, gdyż nocą następuje silne wypromieniowanie ciepła z podłoża.
MWC prócz zasięgu przestrzennego odznacza się także budową pionową. Zwykle sięga ona 200-300 m nad poziomem gruntu, czyli 3-5. krotnej średniej wysokości zabudowy (maksymalnie do 500 m przy bezchmurnym niebie). Wyróżnić można dwie warstwy:1) dachową, w której głównym dostawcą ciepła jest transport i dymy z kominów naszych mieszkań, czyli tzw. niska emisja, a także same budynki, które pochłaniają energię słoneczną w ciągu dnia a następnie wypromieniowują ją w postaci ciepła, 2) kominową, położoną powyżej warstwy dachowej, "zasilaną" emisją ciepła z fabryk i zakładów przemysłowych (tzw. wysoka emisja). Wzrost temperatury powietrza w mieście prowadzi do zmian w klimacie miasta. Zmienia się liczba dni tzw. charakterystycznych (więcej jest dni gorących, mniej natomiast dni z przymrozkiem), także długość trwania termicznych pór roku, wydłuża się okres wegetacyjny, wzrasta częstotliwość występowania chmur kłębiastych oraz suma opadów atmosferycznych o charakterze lokalnym.
Zjawisko MWC postrzegane jest niekorzystnie przede wszystkim ze względu na negatywne oddziaływanie na organizm człowieka (przegrzanie w lecie). Dlatego też, by zmniejszyć jej oddziaływanie zwiększa się w miastach udział powierzchni zielonych (trawniki, parki, skwery) oraz wodnych (sadzawki, stawy, fontanny).6.Omówić zjawisko Bryzy Miejskiej W mieście kształtuje się lokalna cyrkulacja powietrza. Powstaje tzw. bryza miejska, a gęsta zabudowa zmienia prędkość i kierunek wiatru. Wiatr polepsza jakość powietrza w mieście, ale może też powodować nadmierne wychłodzenie budynków.
Dużą rolę w kształtowaniu się lokalnej cyrkulacji powietrza nad miastem odgrywają czynniki lokalne, czyli temperatura powietrza, szorstkość podłoża (pokrycie terenu) oraz różnorodne bariery zarówno naturalne (wzniesienia, doliny, zwarta połać lasu), jak i antropogeniczne (wysokie budynki, wąskie ulice). Obszar miasta nagrzewa się w ciągu dnia znacznie szybciej niż teren poza miejski. Powstaje różnica ciśnień (obszar niższego ciśnienia nad miastem, a wyższego ciśnienia poza jego granicami), w wyniku której powstają wiatry wiejące do wnętrza miasta. Są to wiatry lokalne, które powstają w inny sposób i mają znacznie mniejszy zasięg niż wiatry spowodowane cyrkulacją atmosferyczną i różnicami ciśnienia nad danym kontynentem. Kiedy nad pewnym obszarem panuje cisza atmosferyczna (nie występują wiatry spowodowane wielkoskalową cyrkulacją atmosferyczną), to bryza miejska jest najbardziej odczuwalna. Najpierw powietrze cieplejsze unosi się nad miastem ku górze i w postaci tzw. antybryzy przemieszcza się w kierunku obszarów poza miejskich. Tam ochładza się i opada a następnie w postaci tzw. bryzy miejskiej wieje do centrum miasta. Wiatr docierając do miasta zmienia swój kierunek wykorzystując tunele, tworzone przez ciągi budynków (centrum miasta) lub też pokonując bariery, jakie stanowią budynki stojące prostopadle do kierunku pierwotnego. Dużą rolę odgrywają także ciągi komunikacyjne - drogi prowadzące do miasta, którymi wieczorami powietrze wnika do centrum. Na szerokich ulicach wiatr przemieszcza się wzdłuż osi ulicy. Wąskie, kręte uliczki natomiast powodują dodatkowo wzrost prędkości wiatru na zakrętach. Wiatr, przemieszczając się wzdłuż ulic, powoduje dodatkowo powstawanie lokalnych wirów na skrzyżowaniach oraz placach, gdzie dochodzi do spotkania kilku strumieni powietrza. W centrum miasta prędkości wiatru są mniejsze, mniejsza jest też zgodność kierunku wiatru z kierunkiem pierwotnym (poza miastem), niż w strefie zewnętrznej miasta. Prędkość wiatru jest ściśle zależna m.in. od tzw. szorstkości podłoża, czyli gęstości rozmieszczenia i wysokości przeszkód terenowych powodujących zmniejszenie prędkości wiatru (np. zabudowa, zadrzewienia itp.). Obecność zwartej zabudowy sprawia, iż w mieście siła wiatru słabnie w porównaniu z terenami poza miejskimi (o ok. 20%), zdecydowanie więcej jest wiatrów słabych, czyli o prędkości < 3 m/s 7.Wymienić czynniki, jakie wpływają na kształtowanie klimatu miasta Klimat miasta jest wynikiem współoddziaływania wielu czynników zarówno naturalnych, jak też antropogenicznych. Zanieczyszczenia powietrza, pokrycie obszaru miasta ulicami i budynkami, czy emisja tzw. sztucznego ciepła, wraz z lokalnymi czynnikami naturalnymi, powodują różnice klimatyczne między miastem i obszarami pozamiejskimi.
Na kształtowanie się klimatu miasta ma wpływ szereg naturalnych czynników zarówno makroskalowych (m. in. szerokość geograficzna), jak i mezoskalowych - lokalnych (ukształtowanie powierzchni, pokrycie terenu, obecność zbiorników wodnych). Wraz z rozwojem miasta zaczynają działać zupełnie nowe czynniki, które modyfikują dotychczasowy klimat obszaru i przyczyniają się do stworzenia klimatu miejskiego.W mieście większość powierzchni, zwłaszcza w centrum, jest pokryta ulicami, budynkami itp. zbudowanymi z różnych materiałów nie przepuszczających wody (np. beton, asfalt). Naturalna powierzchnia Ziemi występuje w parkach czy na skwerach, ale zazwyczaj zajmuje tylko mały fragment całej powierzchni miasta. Powierzchnia miasta jest często bardzo urozmaicona, tworzy jakby mozaikę złożoną z różnego rodzaju materiałów. Każdy materiał ma inne albedo, co powoduje różnice w ilości promieniowania odbitego i pochłoniętego przez daną powierzchnię. Większość materiałów, z których zbudowane jest miasto charakteryzuje się dużą pojemnością cieplną i dużym przewodnictwem cieplnym.
Układ budynków w mieście, tzw. trójwymiarowa geometria miasta, sprzyja "zatrzymywaniu" promieniowania w pobliżu podłoża.Emisja zanieczyszczeń powietrza powoduje zmiany w składzie chemicznym atmosfery, zmniejszenie jej przeźroczystości i dopływu promieniowania słonecznego, a wzrost jego pochłaniania przez atmosferę. Miejskie zanieczyszczenia powietrza to substancje gazowe i pyłowe, powstajace w trakcie procesów przemysłowych, oraz będące efektem gospodarki komunalnej i transportu. Zazwyczaj największe ilości zanieczyszczeń obecne są w centrum miasta i maleją ku peryferiom. Emisja sztucznego ciepła (tzw. ciepła antropogenicznego) jest to ciepło dostarczane do atmosfery wskutek ogrzewania pomieszczeń zimą, chłodzenia ich latem (poprzez system klimatyzacji), a także pochodzi ze spalania surowców energetycznych (węgiel, koks, gaz i paliwa płynne), z produkcji przemysłowej oraz transportu. Ilość emitowanego ciepła antropogenicznego zależy od średniego zużycia energii na mieszkańca, wielkości miasta (ilości mieszkańców), ilości zakładów przemysłowych i położenia geograficznego samego miasta. W mieście parowanie jest znacznie mniejsze niż na terenach pozamiejskich ponieważ większość obszaru to powierzchnie sztuczne, bez roślinności, a opady atmosferyczne nie wsiąkają w takie podłoże, lecz szybko spływają do studzienek kanalizacyjnych i są odprowadzane poza miasto. Ciepło, które nie zostaje zużyte na parowanie (bo jest dostępne bardzo mało wody, która mogłaby parować) dodatkowo podgrzewa powietrze w mieście. Oddziaływanie czynników antropogenicznych zależy od wielkości i struktury przestrzennej miasta, a także od liczby mieszkańców oraz poziomu uprzemysłowienia. Niewielkie miasteczka o niskiej, luźnej zabudowie, licznych terenach zielonych, pozbawione praktycznie funkcji przemysłowej, zmieniają klimat lokalny w znacznie mniejszym stopniu niż duże miasta z wysoką zabudową. Na siłę oddziaływania czynników antropogenicznych wpływają decydująco także warunki naturalne obszaru.8.Omówić zjawisko smogu siarkowego
Smog typu londyńskiego, spowodowany głównie zanieczyszczeniem powietrza wskutek spalania węgla i emisji dwutlenku siarki (SO2) i pyłów. Takie zanieczyszczenie w połączeniu z mgłą powoduje powstawanie kropelek kwasu siarkowego (H2SO4) zawieszonych w powietrzu. (Uwaga: 1 mg to 0,001 g; inną jednostką jest 1µg który jesy równy 0,000001 g. Zatem 1 g = 1000 mg albo 1000000 µg). Smog londyński obserwowano po raz pierwszy w połowie XIX wieku, a dziś występuje raczej rzadko. 9.Omówić zjawisko smogu fotochemicznego Smog typu Los Angeles (smog fotochemiczny), który występuje w słoneczne dni, przy dużym ruchu ulicznym. Tlenki azotu ze spalin samochodowych oraz węglowodory (z różnych źródeł antropogenicznych i biogenicznych) wchodzą w reakcje chemiczne w obecności światła słonecznego i tworzą szkodliwą mieszankę aerozoli i gazów. Smog fotochemiczny zawiera ozon (czyli ozon troposferyczny), formaldehyd, ketony i PAN (azotan nadtlenku acetylu). Ozon może osiągnąć stężenie nawet 12 ppm w stratosferze podczas gdy przy powierzchni ziemi zwykle nie przekracza ono 0,04 ppm. Wszystkie wymienione substancje podrażniają oczy i system oddechowy człowieka oraz uszkadzają rośliny. Ten typ smogu jest obecnie dość częsty w dużych miastach latem.
Ozon jest głównym składnikiem smogu fotochemicznego (smog biały, Smog Los Angeles) występującego głównie latem w miastach o dużym natężeniu ruchu samochodowego. 10.Wymienić i krótko omówić warstwy powietrza w mieście, które wydziela się ze względu na intensywność oddziaływania podłoża na troposferę
11.Omówić efekt cieplarniany atmosfery ZiemiGdyby w powietrzu nie było gazów cieplarnianych to średnia temperatura powierzchni Ziemi byłaby o około 30 stopni niższa od 15°C, czyli aktualnej wartości średniej globalnej.Działania gospodarcze ludzi spowodowały nasilenie naturalnego i potrzebnego efektu, co spowodowało dodatkowe, znaczne ogrzanie Ziemi, nie porównywalne z tym co działo się na naszej planecie w ciągu kilku ostatnich tysięcy lat. Dlatego obawiamy się globalnego ocieplenia, a efekt cieplarniany jest często postrzegany jako coś złego. Ale to nie naturalny efekt cieplarniany jest czymś złym, a jedynie dodatkowy efekt cieplarniany, wywołany przez ludzi i powodujący wiele problemów.Które gazy przyczyniają się do powstawania efektu cieplarnianego?Najważniejszym gazem cieplarnianym jest para wodna (odpowiada ona za około 60% efektu cieplarnianego). Zakłada się jednak, że globalna zawartość pary wodnej w atmosferze nie zmieniła się zbytnio w ciągu ostatnich stuleci. Natomiast zawartość w powietrzu dwutlenku węgla, drugiego ważnego gazu cieplarnianego (odpowiedzialnego za około 20% efektu cieplarnianego), znacznie wzrosła - z 280 do 370 ppm* w porównaniu z epoką przed przemysłową. Także metan i ozon osiągają coraz większe globalne stężenie w powietrzu.Gazy cieplarniane należą do gazów śladowych, stanowiąc (z wyjątkiem CO2) 1 milionową lub nawet mniejszą część całkowitej masy atmosfery. *1 ppm = 1 cząsteczka na 1 milion cząsteczek powietrza
Udział (w %) poszczególnych troposferycznych gazów cieplarnianych w tzw. wymuszaniu promieniowania w okresie od 1750 r. (czyli przed epoką przemysłową) do 2000 r. Jest to miara dodatkowego antropogenicznego efektu cieplarnianego. Jak widać CO2 ma na to największy wpływ. Wymuszanie promieniowania -mierzy się w watach na metr kwadratowy (W/m2). Od początku ery przemysłowej, do czasów współczesnych, zawartość gazów cieplarnianych w powietrzu znacznie wzrosła wskutek działalności człowieka.
12.Podać definicje zanieczyszczenia powietrza
Zanieczyszczeniem powietrza nazywamy taki stan Atmosfery, w którym udział składników stałych oraz domieszek jest większy niż ich średnia zawartość w czystym powietrzu.Zanieczyszczenie to stan Atmosfery, w którym każda substancja stała, ciekła lub gazowa znajdująca się w powietrzu występuje w ilości większej od jej zawartości naturalnej.…… i szkodliwie oddziałuje na środowisko lub zdrowie i życie organizmów żywych ( ???).
13.Podać podział zanieczyszczeń powietrza i do każdego przykład zanieczyszczeniaZe względu na typ substancji, zanieczyszczenie powietrza można podzielić na dwie zasadnicze grupy. Gazy pochodzą przede wszystkim ze spalania paliw kopalnych. Zanieczyszczenia gazowe, które wpływają na atmosferę w skali globalnej to dwutlenek węgla (CO2), metan (CH4) i tlenki azotu (np. podtlenek azotu N2O). Freony (czyli chlorofluorowęglowodory, CFC) nie są już emitowane, bo ich produkcja jest zabroniona, ale te, które już dostały się do atmosfery wciąż wywieraja wpływ na klimat. Wszystkie te gazy nazywamy gazami cieplarnianymi ponieważ są odpowiedzialne za globalne ocieplenie, powodowane zarówno przez działalność człowieka, jak też procesy naturalne. Główne zanieczyszczenia gazowe powietrza w skali regionalnej i lokalnej to tlenki azotu (NOx), dwutlenek siarki (SO2), tlenek wegla (CO) oraz wiele różnych węglowodorów (tzw. lotne związki organiczne). Wszystkie one dostają się do atmosfery głównie podczas spalania paliw kopalnych, z wyjątkiem lotnych związków organicznych, które są dostarczane do atmosfery przede wszystkim ze źródeł naturalnych. Zagrożenie dla zdrowia człowieka i środowiska przyrodniczego jest szczególnie duże, gdy dwa lub więcej z tych gazów występują w powietrzu równocześnie, w dużych stężeniach. Zarówno gazy cieplarniane jak też gazy oddziałujace w skali lokalnej to przykłady zanieczyszczeń pierwotnych, które pochodzą ze źródeł znajdujących się na powierzchni ziemi.Zanieczyszczenia gazowe o zasięgu regionalnym mogą wchodzić w reakcje chemiczne zachodzące w atmosferze, mogą reagować między sobą. Gdy odbywa się to w obecności światła słonecznego, w wysokiej temperaturze, a czasem także przy wysokiej wilgotności powietrza to mogą się utworzyć zanieczyszczenia wtórne oraz smog fotochemiczny. Smog jest podstawowym problemem dotyczącym jakości powietrza w większości dużych miast na świecie. Głównym jego składnikiem jest ozon (O3), który przy wysokim stężeniu może powodować problemy z oddychaniem i pieczenie oczu. Ozon w powietrzu miejskim jest więc zagrożeniem, natomiast działanie ozonu znajdującego się w stratosferze jest dla nas bardzo korzystne, ponieważ pochłania on tam szkodliwe promieniowanie nadfioletowe (ultrafioletowe) docierające ze Słońca. Drugim zasadniczym rodzajem zanieczyszczeń są aerozole; są to maleńkie cząstki różnych substancji w stanie stałym lub ciekłym, unoszące się w powietrzu. Aerozole o najmniejszych średnicach stanowią bardzo duże zagrożenie dla zdrowia ludzkiego. Dostają się do atmosfery z tych samych źródeł co gazy i również mogą powstawać w atmosferze wskutek zachodzących tam reakcji chemicznych. Zimą w wielu miejscowościach, zwłaszcza w krajach ubogich, ludzie palą drewnem w piecach aby ogrzać mieszkania. Dym powstający ze spalania drewna zawiera dużo cząstek stałych i może zalegać nad danym obszarem tworząc szkodliwą jakby mgłę. Większe cząstki osiadając powodują powstawanie plam na powierzchni, której dotkną. Mogą one też zaburzać rozwój roślin osiadając na ich liściach. Podział zanieczyszczeń powietrza.
Naturalne zanieczyszczenie powietrza można podzielić na:- nieorganiczne, np. pyły i gazy z erupcji wulkanicznych, cząstki soli z wody morskiej, pył, który dostaje się do atmosfery w czasie burzy pyłowych, gazy powstające w czasie wyładowań atmosferycznych (w czasie burzy), pył kosmiczny,
- organiczne, na które składają się dymy i pyły z pożarów lasów, niewielkie cząstki roślinne (np. pyłki roślin, zarodniki grzybów), organizmy żywe (np. bakterie) oraz tzw. fitoncydy, czyli lotne związki organiczne wydzielane przez drzewa i kwiaty; jest to mieszanina substancji organicznych produkowanych przez rośliny, np. terpeny i olejki aromatyczne. Antropogeniczne zanieczyszczenia powietrza można podzielić na dwie grupy zależnie od charakteru emisji:- kontrolowane emisje, które odbywają się wg określonych przepisów, pod nadzorem wykwalifikowanego personelu,
- przypadkowe emisje, występujące w czasie np.wyburzania budynków, eksploatacji kamieniołomów, katastrof przemysłowych, wskutek wycieków w instalacjach przemysłowych. Ze względu na przemiany jakim podlegają zanieczyszczenia w atmosferze możemy je podzielić na:
- pierwotne, czyli szkodliwe substancje emitowane bezpośrednio do atmosfery,
- wtórne , czyli substancje, które stają się szkodliwe jakiś czas po ich wyemitowaniu lub powstają wskutek reakcji chemicznych zachodzących w powietrzu.
Wszystkie rodzaje zanieczyszczeń wymienione dotychczas są nazywane zanieczyszczeniami zewnętrznymi, jako że ludzie czasami powodują także zanieczyszczenie powietrza wewnątrz pomieszczeń. Powietrze w domach czy innych budynkach jest czasem bardziej zanieczyszczone niż powietrze na zewnątrz, nawet w największych i najbardziej uprzemysłowionych miastach. Zanieczyszczenie wewnątrz pomieszczeń może być spowodowane nieprawidłowym działaniem kominków, pieców, i gazy takie jak tlenek węgla (CO) dostają się wtedy do pomieszczenia zamiast być odprowadzane przez komin. Jest to spory problem zwłaszcza w biednych krajach, gdzie warunki mieszkalne są złe, a paleniska domowe raczej prymitywne i źle wentylowane.
Kominek. Paleniska domowe były jednymi z pierwszych antropogenicznych źródeł zanieczyszczenia powietrza wewnątrz pomieszczeń.
Zanieczyszczenie powietrza wewnątrz budynków.
Palenie papierosów, fajki czy cygar dostarcza do powietrza dym będący mieszanką ponad 4000 składników, z których ponad 40 jest znane jako substancje rakotwórcze. Ponadto wiele z nich wywołuje silne podrażnienia.
Inne źródła zanieczyszczenia powietrza wewnątrz pomieszczeń to np. palenie tytoniu, używanie chemicznych środków czystości, kosmetyków, albo uprwianie jakiegoś hobby, np. klejenie modeli pojazdów. Wadliwa wentylacja może spowodować wzrost koncentracji zanieczyszczeń powietrza wewnątrz pomieszczeń, ponieważ z jednej strony nie ma dopływu wystarczającej ilości czystego powietrza żeby rozcieńczyć zawartość zanieczyszczeń, a z drugiej strony zanieczyszczenia powietrza nie są odprowadzane na zewnątrz pomieszczeń. Wysoka temperatura i wilgotność powietrza również mogą dodatkowo spowodować wzrost koncentracji zanieczyszczeń w powietrzu. Wielu ludzi żyjących w miastach spędza około 90% czasu wewnątrz budynków. Z tego powodu dla wielu ludzi zanieczyszczenia wewnątrz budynków mogą stanowić większe zagrożenie zdrowotne niż zanieczyszczenia zewnętrzne.
23.Co to są zanieczyszczenia pierwotne i wtórne. Podać przykłady Zanieczyszczenia pierwotne
Substancje emitowane ze źródeł zanieczyszczeń do atmosfery bezpośrednio; zwykle o stosunkowo prostej budowie chemicznej np.: CO, CO2, SO2, NOx, H2S, NH3, HCl, itp. Zanieczyszczenia wtórne Substancje, które nie zostały wyemitowane do atmosfery ale znajdują się w powietrzu w wyniku reakcji chemicznych pomiędzy zanieczyszczeniami pierwotnymi lub pomiędzy zanieczyszczeniami a składnikami stałymi atmosfery
24.Podać podział źródeł zanieczyszczeń i do każdego podziału przykładyNaturalne:Unoszenie pyłów, Przenoszenie pyłów znad terenów pustynnych nad obszary zurbanizowane
Pożary lasów, Kalifornia, wrzesień-październik 2003; Alaska - lato 2004; Grecja - lato 2007; Okolice Phoenix w Nevadzie Erupcje wulkaniczne, Etna, Sycylia, smuga zanieczyszczeń rozprzestrzeniająca się na dziesiątki kilometrówOceany i morza,Roślinność, Jeziora słone i gorące źródła.Antropogeniczne: Procesy spalania, transport, Elektrownia w Bełchatowie, Elektrociepłownia „Siekierki” w Warszawie Procesy przemysłowe, Górnictwo, Rolnictwo, Sprzęt codziennego użytku.
25.Podać źródła naturalne zanieczyszczeń i przykłady
Naturalne: Unoszenie pyłów, Przenoszenie pyłów znad terenów pustynnych nad obszary zurbanizowane
Pożary lasów, Kalifornia, wrzesień-październik 2003; Alaska - lato 2004; Grecja - lato 2007; Okolice Phoenix w Nevadzie Erupcje wulkaniczne, Etna, Sycylia, smuga zanieczyszczeń rozprzestrzeniająca się na
dziesiątki kilometrów Oceany i morza, Roślinność,
Jeziora słone i gorące źródła.
26. Podać źródła antropogeniczne zanieczyszczeń z przykładami Antropogeniczne:
Procesy spalania, transport, Elektrownia w Bełchatowie, Elektrociepłownia „Siekierki” w Warszawie Procesy przemysłowe, Górnictwo, Rolnictwo, Sprzęt codziennego użytku Podstawowym procesem, w trakcie którego następuje emisja zanieczyszczeń do powietrza atmosferycznego, jest spalanie paliw kopalnych w elektrowniach, elektrociepłowniach, indywidualnych paleniskach domowych oraz przez transport. Zanieczyszczenia emitowane są także przez przemysł oraz przez rolnictwo Paleniska domowe były jednymi z pierwszych antropogenicznych źródeł zanieczyszczenia powietrza W XX wieku dynamiczny rozwój przemysłu i usług doprowadził do dużej koncentracji instytucji i zakładów produkcyjnych na stosunkowo niewielkich obszarach w regionach miejskich i przemysłowych. Do tego dołączył też rozwój motoryzacji i wzrost liczby mieszkańców miast, a więc i liczby budynków w miastach. Ruch samochodowy odgrywa w miastach szczególną rolę, ze względu na duże zagęszczenie ulic i tras komunikacyjnych, w porównaniu z obszarami poza miejskimi. W krajach rozwiniętych, w wielu miastach to właśnie transport jest głównym źródłem zanieczyszczenia powietrza. Wszystko to sprawia, że warunki życia w mieście stają się coraz trudniejsze. Ponadto miejskie zanieczyszczenia powietrza przyczyniają się do wzmożenia efektu cieplarnianego i globalnego ocieplenia
27.Podać definicję: emisji i stężenia zanieczyszczeń wraz z jednostkami
Emisja (E) - ilość zanieczyszczeń wydzielana do atmosfery (kg⋅h-1; Mg⋅h-1; m3⋅h-1; %)
Emisje wyrażane są zwykle w jednostkach takich jak tysiące ton na rok. Dzieli się je według źródeł i obszarów pochodzenia.
Stężenie zanieczyszczenia (S) - stosunek masy zanieczyszczenia do objętości powietrza zawierającego to zanieczyszczenie (μg⋅m-3; mg⋅m-3)
Stężenie - podstawowa wielkość charakteryzująca ilość zanieczyszczeń w powietrzu; może być wyrażone w jednostkach masy na objętość [μg·m-3] lub jako części na milion [ppm] lub części na miliard [ppb].
Wzory przeliczeniowe:
Emisja i imisja
W terenach miejskich jest wiele źródeł (= emitorów) zanieczyszczenia powietrza, ale emisja zanieczyszczeń ma miejsce także w innych terenach. Szkodliwe gazy i aerozole mogą być przenoszone przez wiatr i transportowane do miejsc nawet bardzo odległych od emitora. Dlatego określając jakość powietrza w mieście, czyli koncentrację (stężenie) danej substancji w powietrzu musimy pamietać, że jest to skutek imisji, co oznacza, że substancja znajdująca się w danym miejscu może pochodzić z różnych źródeł i obszarów. 28.Podać definicję: imisji i unosu wraz z jednostkamiImisja (I) - ilość zanieczyszczeń w punkcie recepcyjnym, w pewnej odległości od emitora (μg⋅m-3; mg⋅m-3)Imisje (czyli stężenie substancji w powietrzu) są podawane w jednostkach odpowiednich dla znacznie mniejszych ilości, np. µg/m3 powietrza, i mówimy o średnich stężeniach globalnych, tak jak w przypadku CO2, albo też dla danego miejsca i czasu, Globalne zawartości substancji w powietrzu (tzw. stosunek zmieszania) wyraża się w ppm (części milionowe) lub ppb (części bilionowe). Unos (U) - ilość zanieczyszczeń unoszona ze źródła ich powstawania do urządzeń oczyszczających (kg⋅h-1; Mg⋅h-1; m3⋅h-1; %) 29.Wymienić czynniki meteorologiczne wpływające na dyspersje zanieczyszczeń w atmosferze.Dyspersja - suma procesów zachodzących podczas rozprzestrzeniania zanieczyszczeń (na odcinku źródło - receptor) powodujących spadek stężenia zanieczyszczeń w powietrzu Dyspersja Suma trzech procesów:- transport zanieczyszczeń w masie powietrza spowodowany ruchem adwekcyjnym (wiatrem) - mieszanie się powietrza zanieczyszczonego z powietrzem czystym w wyniku dyfuzji molekularnej i turbulencyjnej - meandrowanie smugi zanieczyszczeń spowodowane zmian kierunku wiatru 30.Wyjaśnić wskaźnik oświetlenia mieszkania 31.Omówić czynniki, które decydują o oświetleniu mieszkania 32.Omówić czynniki, które decydują o komforcie klimatycznym mieszkania 33.Wyjaśnij pojęcie: elewacja uprzywilejowana i podać przykład 34.Podać w zależności od ekspozycji (stron świata) funkcję pomieszczeń - podać trzy przykłady 35.Podać definicję biometeorologii i bioklimatologii człowieka Biometeorologia i bioklimatologia człowieka zajmuje się wpływem procesów i zjawisk meteorologicznych na działanie organizmu i samopoczucie człowieka oraz bonitacją bioklimatyczną. Biometeorologia zajmuje się oddziaływaniem na człowieka: *elementów meteorologicznych (promieniowanie słoneczne, temperatura powietrza, wilgotność powietrza, opady atmosferyczne, ruch powietrza, ciśnienie atmosferyczne itd.),*warunków sanitarnych powietrza (zanieczyszczenia gazowe, pyłowe),*radioaktywności*jonizacji *elektryzacji powietrza*zjawisk uciążliwych dla człowieka, np. hałas, wibracje 36.Co to są zespoły bodźców bioklimatycznych Oddziaływanie czynników meteorologicznych i fizjograficznych na człowieka odbywa się poprzez ZESPOŁY BODŹCÓW KLIMATYCZNYCH (ATMOSFERYCZNYCH). Pod ich wpływem zachodzą w organizmie człowieka zmiany w funkcjonowaniu: *układu nerwowego *mechanizmu przemiany materii (metabolizm) *zmiany morfologiczne (kształtowanie się i rozwój organizmu) Sposób reakcji organizmu zależy od intensywności bodźca: *słabe bodźce powodują zmniejszenie lub utratę zdolności przystosowania się organizmu (wydelikacenie organizmu), *umiarkowane bodźce działają pobudzająco, hartująco (co sprzyja podwyższaniu kondycji i odpornosci organizmu), a nawet leczniczo, *silne bodźce działają szkodliwie (mogą powodować obciążenie lub przeciążenie organizmu).Bodźce klimatyczne działają przez :*skórę* narząd węchu, słuchu i wzroku *układ nerwowy* drogi oddechowe *Podstawowe zespoły bodźców klimatycznych *Wpływ promieniowania słonecznego na człowieka
(bodziec radiacyjny) Podstawowe zespoły bodźców klimatycznych 37Podać rodzaje bodźców fizycznych i omówić jeden z nich Bodźce akustyczne
(hałas, wibracje) *Oddziałują przede wszystkim poprzez narząd słuchu *Mają wprawdzie niewielki związek z warunkami atmosferycznymi (pokrywa śnieżna tłumi hałas), jednak ze względu na uciążliwość dla narządu słuchu powinny być brane pod uwagę. *Natężenie hałasu nasila się wraz ze wzrostem prędkości wiatru i wilgotności powietrza Wtedy, gdy dźwięk ma zbyt wysoki poziom lub jest niepożądany, odczuwamy go jako hałas. Jego szkodliwość zależy od: - amplitudy i częstotliwości fal akustycznych, - czasu działania, - zmian w czasie. *Przyjmuje się, że próg szkodliwości hałasu stanowi dźwięk o natężeniu 35dB, zaś > 85dB określony jest jako „hałas nieznośny” powodujący zaburzenia układów krążenia i pokarmowego. W otoczeniu sanatoriów i szpitali maksymalny, krótkotrwały poziom dźwięku nie może przekraczać 70dB 38.Omówić bodźce chemiczneBodźce chemiczne (jakość powietrza*Za zanieczyszczenie powietrza przyjmuje się każdą substancję stałą, ciekłą lub gazową, której stężenie jest większe od zawartości naturalnej. *Pod względem pochodzenia, zanieczyszczenia powietrza można podzielić na naturalne i sztuczne (antropogeniczne). *Do zanieczyszczeń naturalnych zalicza się pył glebowy i wulkaniczny, sól morską, popioły pochodzące z pożarów lasów i wypalania traw, substancje radioaktywne (radon) oraz składniki biologiczne (wirusy, bakterie, zarodniki, pyłki). *Dopuszczalne normy zanieczyszczeń regulują odpowiednie przepisy prawne. *Zanieczyszczenia powietrza zarówno naturalne jak i sztuczne (antropogeniczne) dostają się do organizmu człowieka poprzez układ oddechowy i pokarmowy, skórę i gałkę oczną. Reakcja organizmu żywego na działanie substancji toksycznej może mieć charakter:*Ostry, spowodowany wprowadzeniem do organizmu jednorazowej, względnie dużej dawki substancji toksycznej,*Chroniczny, spowodowany długotrwałym wprowadzaniem do organizmu małych dawek tych substancji,*Utajony, kiedy skutki wprowadzenia do organizmu pewnych dawek substancji toksycznej mogą się ujawnić dopiero po dłuższym czasie.
39Omówić bodźce biologiczne
40.Co to są wskaźniki biometeorologiczne
Są to wzory empiryczne określające związek między wartościami poszczególnych elementów meteorologicznych i subiektywnymi odczuciami cieplnymi ludzi poddanych specjalnym eksperymentom w komorach klimatycznych.
41.Wymienić 5 wskaźników biometeorologicznych i omówić jeden z nich PODSTAWOWE WSKAŹNIKI BIOMETEOROLOGICZNE *Niedosyt fizjologiczny D [mmHg lub hPa] *Temperatura efektywna (odczuwalna) TE [ºC] *Temperatura ekwiwalentna Te [ºC]*Ochładzanie biometeorologiczne (wielkość ochładzająca powietrza) Hs [W·m-2 lub mcal·s-1]
*Entalpia powietrza i [kcal·kg-1 lub kJ·kg-1]
Niedosyt fizjologiczny [D]
Jest to różnica między wilgotnością fizjologiczną E37 ( jest to maksymalne ciśnienie pary wodnej w temperaturze t = 37oC, wynosi ona 47 mmHg lub 62,7hPa) a ciśnieniem aktualnym pary wodnej zawartej w powietrzu:
D = E37 - e [mmHg]
Wartości D są wskaźnikiem wielkości parowania z płuc i górnych dróg oddechowych.
Wskaźnik ten używny jest do wyznaczania parności powietrza. Gdy D ma niskie wartości, człowiek ma odczucie parności.
Przedziały odczucia wilgotności przez człowieka [Tyczka, 1959]: *D < 30 mmHg - parno
*D 30 - 40 mmHg - komfort *D > 40 mmHg - sucho
1