Magdalena PodgórskaKlaudia RadwańskaMichał Październy

POWIETRZE W ŻYCIU CODZIENNYM

Cóż to takiego powietrze?Powietrze - jednorodna mieszanina gazów stanowiąca atmosferę ziemską.Zawartość głównych składników powietrza nie zmienia się, zwane są one

składnikami stałymi, zawartość niektórych składników zmienia się, zwane są one składnikami zmiennymi.

Składniki stałe:• (skład niezmienny do wysokości 80 km, w stanie suchym czyli 0% pary

wodnej) • 78,09% azot • 20,91% tlen • 1% argon, neon, hel, metan, krypton, wodór i inne Składniki zmienne:• (różne, w zależności od położenia geograficznego lub też sytuacji, np.

erupcji wulkanu) • para wodna (ok. 0-4%) • dwutlenek węgla (ok. 0,02-0,20%) • dwutlenek siarki • dwutlenek azotu • ozon (ok. 0,000001 części atmosfery) • składniki mineralne: pył, sadza • składniki organiczne: drobnoustroje, zarodniki roślin

Właściwości fizyczne powietrza Powietrze jest bezbarwne, nietoksyczne, bezwonne, bez smaku, słabo rozpuszczalne w wodzie.

Skroplone powietrze jest bladoniebieskie. Gęstość powietrza zależy od ciśnienia, temperatury oraz składu, dla suchego powietrza, przy ciśnieniu atmosferycznym, na poziomie morza, w temperaturze 20°C wynosi 1,2 kg/m3.

Temperatura topnienia zestalonego powietrza wynosi około -213°C, a temperatura wrzenia około -191°C.

Źródła zanieczyszczeń powietrza

Zanieczyszczenia powietrza są głównymi przyczynami globalnych zagrożeń środowiska. Najczęściej i najbardziej zanieczyszczają atmosferę: dwutlenek węgla, dwutlenek siarki, tlenki azotu oraz pyły.

Źródła zanieczyszczeń powietrzaPowietrze zanieczyszczają wszystkie substancje gazowe, stałe lub ciekłe, znajdujące się w powietrzu w ilościach większych niż ich średnia zawartość. Ogólnie zanieczyszczenia powietrza dzieli się na pyłowe i gazowe. Światowa Organizacja Zdrowia definiuje powietrze zanieczyszczone jako takie, którego skład chemiczny może ujemnie wpłynąć na zdrowie człowieka, roślin i zwierząt, a także na inne elementy środowiska (wodę, glebę). Zanieczyszczenia powietrza są najbardziej niebezpieczne ze wszystkich zanieczyszczeń, gdyż są mobilne i mogą skazić na dużych obszarach praktycznie wszystkie komponenty środowiska. Głównymi źródłami zanieczyszczeń są:

• uprzemysłowienie i wzrost liczby ludności, • przemysł energetyczny • przemysł transportowy.

Rosnące zapotrzebowanie na energie uczyniło ze spalania główne źródło zanieczyszczeń atmosferycznych pochodzenia antropogenicznego. Najważniejsze z nich to:

• dwutlenek siarki (SO2), • tlenki azotu (NOx), • pyły węglowe (X2) • tlenek węgla (CO), • ozon troposferyczny (O3), • ołów (Pb), • pyły,

Źródłami zanieczyszczeń powietrza są m.in.:• chemiczna konwersja paliw, • wydobycie i transport surowców, • przemysł chemiczny, • przemysł rafineryjny, • przemysł metalurgiczny, • cementownie, • składowiska surowców i odpadów, • motoryzacja.

Naturalne źródła zanieczyszczeń powietrza to:• wybuchy wulkanów, • erozja wietrzna skał, • pożary lasów i stepów, • pył kosmiczny, • niektóre procesy biologiczne.

Zanieczyszczenia• Zanieczyszczenia powietrza są wchłaniane przez ludzi głównie w

trakcie oddychania. Przyczyniają się do powstawania schorzeń układu oddechowego, a także zaburzeń reprodukcji i alergii. W środowisku kulturowym człowieka zanieczyszczenia powietrza powodują korozje metali i materiałów budowlanych. Działają niekorzystnie również na świat roślinny, zaburzając procesy fotosyntezy, transpiracji i oddychania. Wtórnie skażają wody i gleby. W skali globalnej maja wpływ na zmiany klimatyczne. Zanieczyszczenia powietrza zwiększają także kwasowość wody pitnej. Powoduje to wzrost zawartości ołowiu, miedzi, cynku, glinu, a nawet kadmu w wodzie dostarczanej do naszych mieszkań. Zakwaszone wody niszczą instalacje wodociągowe, wypłukując z niej różne substancje toksyczne.

• Wyróżnia się trzy główne źródła emisji zanieczyszczeń do atmosfery:

• punktowe - są to głównie duże zakłady przemysłowe emitujące pyły, dwutlenku siarki, tlenku azotu, tlenku węgla, metale ciężkie.

• powierzchniowe (rozproszone) - są to paleniska domowe, lokalne kotłownie, niewielkie zakłady przemysłowe emitujące głównie pyły, dwutlenek siarki.

• liniowe - są to głównie zanieczyszczenia komunikacyjne odpowiedzialne za emisję tlenków azotu, tlenków węgla, metali ciężkich (głównie ołów).

Skutki zanieczyszczeń powietrza• Kwaśny deszcz - opad atmosferyczny o niskim pH. Zawiera kwas siarkowy, powstały w

atmosferze zanieczyszczonej tlenkami siarki ze spalania zasiarczonego węgla oraz kwas azotowy powstały z tlenków azotu. Przyczynia się do zwiększenia śmiertelności niemowląt i osłabienia płuc powoduje zakwaszania rzek i jezior, niszczenie flory i fauny, degradację gleby, niszczenie zabytków i architektury.

• Smog to niekorzystny i niebezpieczny dla zdrowia stan powietrza, w którym przez dłuższy czas utrzymują się wysokie stężenia zanieczyszczeń powietrza.

• Powstawaniu sytuacji smogowych sprzyjają i towarzyszą określone warunki pogodowe.Znane są dwa rodzaje smogu:Smog typu londyńskiego (kwaśny) to zalegająca nad ziemią dymo-mgła. Tworzy się podczas

wilgotnej, bezwietrznej pogody, zwłaszcza w sezonie grzewczym. Cząsteczki pyłu staja się ośrodkami kondensacji zanieczyszczeń gazowych emitowanych z kotłowni, palenisk domowych, zakładów przemysłowych. Są to głównie tzw. gazy kwaśne, jak: ulatniający się podczas niepełnego spalania paliw - tlenek węgla (CO) oraz powstający w wyniku spalania zasiarczonego węgla - dwutlenek siarki (SO2).

Smog tego typu stanowi zagrożenie dla zdrowia ludzi i zwierząt, wywołuje choroby roślin, powoduje niszczenie materiałów. Niebezpieczny jest zwłaszcza dla osób ze schorzeniami układu oddechowego, krążenia oraz osób starszych i małych dzieci.

W przypadku inwersji temperaturowej uniemożliwiającej rozrzedzenie się zanieczyszczeń, dochodzi do dalszej ich koncentracji i taki stan może utrzymywać się nawet przez parę dni.

Smog typu Los Angeles (fotochemiczny), zwany też utleniającym tworzy się w warunkach silnego nasłonecznienia, najczęściej wokół arterii komunikacyjnych lub w zakorkowanych centrach miast, po godzinach szczytu komunikacyjnego. W wyniku przemian fotochemicznych, składniki spalin samochodowych (tlenki azotu, tlenki węgla, lotne węglowodory) tworzą wolne rodniki, z których w dalszych reakcjach powstają: ozon, aldehydy, PAN (azotan nadtlenku acetylu).

Ozon, jedno z zanieczyszczeń wtórnych smogu fotochemicznego, podrażnia układ oddechowy i oczy, powoduje kaszel, bóle głowy, uszkadza rośliny.

 Na skutek podwyższonych stężeń ozonu mogą ucierpieć także tereny oddalone, ponieważ w odróżnieniu od smogu kwaśnego smog utleniający jest bardzo lotny.

Dziura ozonowa

Dziura ozonowa powstaje wskutek niszczenia warstwy ozonowej przez związki chemiczne, zwane freonami. Pod wpływem promieniowania ultrafioletowego freony ulegają fotolizie, w wyniku czego uwalniane zostają atomy chloru. Chlor wchodzi w reakcje z ozonem, tworząc równie aktywny tlenek chloru (ClO) oraz zwykły tlen (O2). Następnie reakcja dwóch cząsteczek tlenku chloru prowadzi do powstania cząsteczki dwutlenku chloru (ClO2) oraz uwolnienia kolejnego atomu chloru, który rozbija następne cząsteczki ozonu. Oprócz tego dwutlenek chloru może ulegać rozpadowi na atom chloru oraz dwuatomową cząsteczkę tlenu. Ocenia się, ze roczne tempo spadku zawartości ozonu wynosi poniżej 0,2% w okolicach równika oraz od 0,4 do 0,8% w umiarkowanych szerokościach geograficznych. Jednak największe (i wciąż zwiększające się) tempo spadku ozonu stratosferycznego obserwuje się w rejonie bieguna południowego w okresie wczesnojesiennym (przełom września i października).

Efekt cieplarniany• Głównym źródłem ciepła na Ziemi jest promieniowanie słoneczne.

• Ziemia, pochłaniając je i sama będąc źródłem promieniowania ogrzewa swoją powierzchnię oraz najbliższe warstwy atmosfery. Temperatura powietrza zależy więc od energii cieplnej wypromieniowanej przez grunt.

• To promieniowanie podczerwone nie uchodzi w całości bezpośrednio w przestrzeń kosmiczną, lecz jak ciepło w szklarni zatrzymywane jest przez atmosferę, a ściślej mówiąc przez parę wodną i gazy cieplarniane, do których należy dwutlenek węgla (CO2), metan (CH4), podtlenek azotu (N2O), ozon (O3),freony (CFC).

• Gdyby nie to zjawisko, temperatura powierzchni Ziemi byłaby o około 33oC niższa i wynosiłaby około minus 18oC. Jej powierzchnia byłaby zamarznięta, a życie istniejące w znanej nam formie byłoby niemożliwe.

• Zaburzeniem jest więc nie opisane zjawisko, lecz jego nasilenie się. Polega ono na wzroście  ilości gazów cieplarnianych w atmosferze, co powoduje większe zatrzymywanie promieniowania

podczerwonego. Przyczyny tego stanu rzeczy są złożone, zależne zarówno od zjawisk naturalnych jak i gospodarowania człowieka.

Budowa układy oddechowegoNajbardziej rozwinięty układ oddechowy (np. u kręgowców wyższych ewolucyjnie) tworzą:

• drogi oddechowe: -jama nosowa - ogrzewanie powietrza, oczyszczanie (obecność w nosie włosów i komórek z rzęskami wychwytującymi nieczystości), nawilżanie (obecność śluzu);-gardło, krtań, tchawica, oskrzela - stanowią drogę, którą powietrze dociera do płuc. Tchawica i oskrzela mają dodatkowo chrząstkowe pierścienie, by się nie zasysać.

• narządy oddechowe: -pęcherzyki płucne - tu zachodzi wymiana gazowa (za pomocą dyfuzji). Ich cienkie ścianki pozwalają na sprawną wymianę gazową. Są również oplecione licznymi naczyniami włosowatymi. W płucach jest bardzo dużo pęcherzyków, aby zwiększyć wydajność oddechową.

• oraz - pośrednio - układ krwionośny transportujący krew do tkanek.

Ważne jest także to że układ oddechowy wyścielony jest przez nabłonek migawkowy.

Funkcje układu oddechowego• pobranie tlenu z otoczenia (powietrza lub wody) • oczyszczenie, ogrzanie, nawilżanie wdychanego powietrza • transport powietrza do narządu oddechowego, gdzie następuje wymiana

gazowa • dostarczenie tlenu do tkanek oraz dwutlenku węgla z tkanek do narządu

oddechowego (tę funkcję przejmuje układ krwionośny) • wydalenie z organizmu produktów końcowych przez drogi oddechowe • dostarczanie tlenu do komórek

KONIEC