chemia31(1)

36 2. ATMOSFERA

Tabela 2.4. Zawartość siarki w paliwach

Paliwo

Zawartość S (% mas.)

0,2-7,0 0,5^4,0 1,5-2,5 0,3-0,9 0,1

0,1

Bardzo mata Bardzo mała

Węgiel

Paliwa płynne Koks

Paliwo Diesla Ropa naftowa Nafta Drewno Gaz ziemny

Dodatkowym problemem jest to, że substancje obce zawarte w paliwie mogą także powodować zanieczyszczenie powietrza. Najczęstszym i najbardziej kłopotliwym składnikiem zanieczyszczającym jest siarka (S), częściowo występująca w postaci pirytu FeS₂. Niektóre węgle zawierają aż do 6% siarki, a pierwiastek ten ulega podczas spalania przemianie do S0₂

(2.19)

4FeS_2(S) -{-11 0₂(_S) —> 8 S0_2(g) -f- 2Fe₂0₃

W paliwach występują również inne zanieczyszczenia, jednakże siarka zawsze była uważana za najważniejsze, z punktu widzenia zanieczyszczenia powietrza w miastach.

Jeśli spojrzymy na skład różnych paliw (tab. 2.4), to zauważymy, że zawierają one dość zróżnicowane ilości siarki. Najwięcej siarki znajduje się w'węglach i w olejach napędowych. Są to paliwa zużywane w źródłach stacjonarnych, takich jak kotły i palniki (w tradycyjnych maszynach parowych), paleniskach domowych, turbinach parowych oraz elektrowniach. Stąd największe zanieczyszczenie powietrza miejskiego związkami siarki, a zadymienie pochodzi ze źródeł stacjonarnych. Także dym pochodzi głównie ze stacjonarnych źródeł emisji, nawet lokomotywy parowe i parostatki powodują sporadycznie problemy. Najbardziej znaczące są źródła stacjonarne.

Dla wielu osób S0₂ i zadymienie stanowią podstawę wiecznego problemu zanieczyszczenia powietrza w miastach. Dym i S0₂ są oczywiście zanieczyszczeniami pierwotnymi, ponieważ powstają w sposób bezpośredni w źródłach emisji i przechodzą do atmosfery w tej samej postaci.

Klasyczne przypadki zanieczyszczenia powietrza w Londynie występują zimą, w warunkach dużej wilgotności i zamglenia. Zużycie paliw jest wówczas największe, a powietrze prawie w bezruchu. Obecność dymu (ang. smoke) i mgły (ang.fog) doprowadziło do powstania zbitki słownej „smog”, używanej obecnie, nie tylko w języku angielskim, jako termin opisujący zanieczyszczenia powietrza (rys. 2.4), Ditlenek siarki jest dość dobrze rozpuszczalny, może więc rozpuszczać się w wodzie skraplającej się na powierzchni cząstek dymu

(2.20)

S0_2(g) + H₂0(_C)v— H₍t_q) + HS0₃(_aq)