Univerzitet u Novom Sadu Prirodno-matematiki fakultet.Departman za fizikuSmer: Fizika,meteorologija i modeliranje ivotne sredine

Seminarski rad

Zagaenje atmosferePredmet: Uvod u meteorologiju II Student: Draen Gaji

Novi Sad , maj 2007.

Sadraj1. Uvod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.1. Atmosfera. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1.1.1. Opte karakteristike atmosfere. . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.1.2. Sastav atmosfere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2. Prirodni i antropogeni aerosoli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.1. estice u atmosferi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.2. Aerosoli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 2.3. Prirodni aerosoli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.4.Antropogeni aerosoli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.5.Jedinjenja koja se pojavljuju u atmosferi kao zagaivai u vidu aerosoli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 7 3. Gasno zagaenje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 4. Globalno zagaenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 4.1. Promena koncentracije CO2 i temperature i posledice. . . 10 4.2. Urbanizacija. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 4.3. Elektromagnetno zagaenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 4.4. Termalno zagaenje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5. Umesto zakljuka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 6. Koriena literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

2

1.Uvod1.1. ATMOSFERA 1.1.1. Opte karakteristike atmosfere Atmosfera je nastala nakon postanka Zemlje kao planete i to oslobaanjem gasova iz Zemlje. Prvo se oslobaala vodena para (H2O) i ugljen-dioksid (CO2) koji su formirali mora,okeane i krenjak u zemljinoj kori. Kiseonik je nastao fotodisocijacijom vodene pare, pri emu je vodonik kao laki gas difundirao u vasionu. Kiseonik su oslobaale i biljke. Iz kiseonika u gornjim slojevima zemljine atmosfere je nastao ozon i postao apsorber ultravioletnog i kosmikog zraenja. Razvoj biljnog sveta je doveo do daljeg oslobaanja kiseonika koji je dostigao nivo kakav danas ima atmosfera. Azot se oslobaao iz Zemlje i vremenom je postao primarni gas atmosfere. Smatra se da je sadanji odnos azot i kiseonik nastao jo pre deset miliona godina. Promene u atmosferi se i dalje deavaju mada veoma sporo i neprimetno u odnosu na vreme nastanka i formiranja Zemlje. Atmosferom se naziva vazduni omota oko Zemlje koji dostie visinu od oko 970 km. Ona ima viestruku funkciju i mnoga veoma vana svojstva. Ovaj vazduni omota Zemlje omoguava ivot na Zemlji zatitom njene povrine od kosmikog i drugog zraenja iz vasione. Sa druge strane atmosfera obezbeuje osnovne uslove za ivot: kiseonik, ugljen-dioksid, proputa sunevu radijaciju zaustavljajui tetno zracenje visoke energije(UV zraci) i dr. Voda, ugljen-dioksid, minerali iz tla i suneva radijacija su osnovne komponente koje omoguavaju odvijanje fotosinteze u biljkama i time nastanak organskih jedinjenja,uz oslobaanje kiseonika, to je neophodno za ivot ivotinja i ljudi na Zemlji. Sa meteorolokog stanovita, atmosfera omoguava prenos suneve energije koja dovodi do kretanja vazdunih slojeva uz nastanak vetra, do isparavanja vode sa tla i njenog kruenja u prirodi, ime se obogauje kiseonikom i dovodi do kruenja materija. Atmosferski odnosno meteoroloki uslovi imaju znaajan uticaj na lokalno i globalno zagaenje vazduha. Oni utiu na distribuciju zagaivaa posle njihove emisije, bilo da se radi o njihovoj difuziji ili prenoenju sa jednog prostora u drugi to pomae i njihovom razblaenju u vazduhu. Na taj nain, distribucija zagaivaa u zraku zavisi direktno od meteorolokih uslova. Od smera, intenziteta i duine kretanja vetra zavisi i smer kretanja zagaivaa i njihova raspodela u lokalnom i globanom obimu. Takoe, njihovim ispiranjem iz atmosfere pomou padavina, smanjuje se njihova koncentracija u atmosferi. Zagaenost vazduha,meutim, direktno utie na lokalne i globalne atmosferske (meteoroloke) uslove. estice u vazduhu slue kao nukleusi za nastanak veih agregata kao to su kapi vode (magla, kia), to dovodi do meteorolokih promena. Takoe, estice apsorbuju, odbijaju ili rasipaju sunevo zraenje, to ima znaajan uticaj na meteoroloke prilike u nekoj oblasti.

3

1.1.2. Sastav atmosfere Atmosfera je sloen sistem koji se sastoji od gasova, para i estica. Sastav i odnosi pojedinih komponenata u atmosferi zavise od niza faktora: geografskih i klimatskih uslova, nadmorske visine i intenziteta emisije antropogenog porekla. Gustina vazduha opada sa porastom nadmorske visine, to znai da se menja odnos pojedinih komponenata u atmosferi.Glavni elementi (komponente) u atmosferi su: azot (N), kiseonik (O), vodonik (H), ugljenik(C) i argon (Ar). Pored argona dolaze jo i ostali plemeniti gasovi kao i drugi elementi zastupljeni u tragovima. Tipian sastav suvog vazduha na nivou mora (nadmorska visina je jednaka nuli) je dat u tabeli 1 . U vazduhu se najee nalazi i vodena para i to od 0,01 0,05%, u proseku oko 0,03%. Koncentracije gasova u tragovima nisu tano poznate ali je to danas mogue tanije utvrditi najnovijim analitikim tehnikama. Znai sastav atmosfere se menja sa visinom ali se moe uzeti da je dosta konstantan do visine od 100 km. Ovaj sloj se naziva homosfera. Iznad 100 km visine sastav vazduha je razliit od sastava na nivou mora te se ovaj sloj jo naziva heterosfera. Na ovoj visini poinje difuziono odvajanje lakih od teih gasova. Na veim visinama, gde se gasovi mogu otrgnuti od sile Zemljine gravitacije, dominantni gasovi mogu biti vodonik i helijum. Sastojak (komponenta) Glavni Azot (N2) Kiseonik (O2) Sporedni Argon (Ar) Ugljen-dioksid (CO2) U tragovima Neon (Ne) Helijum (He) Metan (CH4) Kripton (Kr) Vodonik (H2) Azot-monoksid (NO) Ugljen-monoksid (CO) Ozon (O3) Amonijak (NH3) Azot-dioksid (NO2) Sumpor-dioksid (SO2) Tabela 1. Sastav suvog vazduha % volumni 78,09 20,94 0,93 0,03

4

Slika: 1. Distribucija gasova u atmosferi sa visinom

2.Prirodni i antropogeni aerosoli2.1.estice u atmosferi estice u atmosferi su definisane kao svaka vrsta ili tena dispergovana materija kod koje su agregati vei od 0,0002 mikrometra a manji od 500 mikrometara u preniku. Pa zavisno od veliine, estice prisutne u atmosferi svrstavaju se u dve grupe: talone materije iji je prenik estica vei od 10 mikrometara i estice u suspenziji ( aerosoli ) iji je prenik estica manji od 10 mikrometara. Brzina taloenja estica iz atmosfere zavisi od njihove veliine i specifine teine. Brzina taloenja estica raste sa porastom veliine i specifine teine estice. 2.2.Aerosoli estice prenika do 10 mikrometara, pojavljuju se u vrstom ili tenom agregatnom stanju, a poznate su pod optim imenom aerosoli. U ovu grupu spadaju estice praine, dim, magla, smog, i dr. Aerosoli su male estice praine koje lebde u atmosferi. Oni nastaju kao rezultat hemijskih reakcija zagaujucih materija u vazduhu, podizanja pustinjske praine i morskih kapljica, umskih poara, poljoprivrednih i industrijskih aktivnosti i putem sagorevanja goriva u vozilima. Aerosoli formiraju zamuen sloj u troposferi, a mogu se pojaviti, kao rezultat vulkanskih erupcija, i u stratosferi na visinama od 20 km. Ove 5

estice povecavaju difuzno zracenje poto im je veliina tipno nekoliko desetina mikrona. Neki aersoli, kao a na primer, apsorbuju sunevo zraenje i spreavaju da isto stigne u nie slojeve atmosfere i do tla. Time izazivaju efekat hlaenja pri tlu. Pored ovog efekta aerosoli katalitiki deluju na formiranje oblaka, pa time dodatno doprinose efektu hlaenja preko poveanja albeda oblanog sloja. Vreme zadravanja aerosola u atmosferi je krae od trajanja zadravanja gasova staklene bate zato to se oni efikasno uklanjaju vlanom depozicijom putem padavina. Efekat hlaenja koji izazivaju je vie lokalnog karaktera, za razliku od efekta gasova staklene bate koji imaju izraen globalni karakter.Mogu biti prirodni i antropogeni. Aerosoli se na osnovu hemijskog sastava mogu svrstati u: homogene aerosole (istog hemijskog sastava ) i heterogene aerosole (razliitog hemijskog sastava ); 2.3. Prirodni aerosoli Prirodni aerosoli kao i to sama re kae nastaju prirodnim putem bez ikakvog udela oveka. Nastaju prilikom raznih prirodnih nepogoda kao to su lavine,vulkani,...Emisijama koje su posledica vulkanskih erupcija ubacuju se ogromne koliine estica i gasova u atmosferu Ove estice se putem vazdunih strujanja raznose na velike udaljenosti i na globalnom nivou mogu delimino smanjiti dotok sunevog zraenja do zemljine povrine. Tokom godina posle erupcije vulkana Mount Tambora (Indonezija, 1915.) globalne temperature su opale za oko 3C. Tako je naredna godina posle erupcije u Evropi bila poznata kao godina bez leta. Erupcija vulkana Mount Pinatubo (Filipini, 1991.) unela je u atmosferu ogromni oblak vulkanske praine i gasova na visinu od 35 kilometara. Visinski vetrovi su za 22 dana preneli oblak oko cele planete i prouzrokovali smanjenje upadnog Sunevog zraenja na vrhu atmosfere za 2.5 W/m2, to je ekvivalentno globalnom zahlaenju od najmanje 0.5 do 0.7C. Svaka promena upadnog Sunevog zraenja utie na regularnost, oblik i geografsku lokaciju uzlaznih i silaznih atmosferskih strujanja, to menja preovlaujuce odlike klime. Pored uticaja na radijacioni bilans, vulkanske erupcije doprinose i slabljenju stratosferskog ozonskog sloja. Ipak, ovakve promene uslovljene vulkanskim erupcijama nisu dugotrajne. Veliki volumeni vulkanskog pepela mogu takoe imati vrlo nepovoljne posledice ali i globalne ukoliko velike koliine dospeju u atmosferu i promene Zemljin albedo(Tambora1815. (30 km3) ili Krakatau1883 -18 km3). Zanimljiv sluaj je zabeleen na jugoistonom delu Islanda.Od maja 1783. do marta 1784. blizu Mount Lake dolo je do otvaranja pukotine i stvaranja eksplozija kratera u duini od 25 km.U nekoliko meseci na povrinu se izlilo oko 12 km3 bazaltske lave to je najvea erupcija tog tipa u poslednjem vremenu. Osloboeni gasovi CO2, SO2 unitili su vegetaciju to je dovelo do najvee gladi na Islandu ikad zabeeene. Istovremeno je dolo do znaajne promene klime u Evropi ali i ire na severnoj polulopti. Posebna je bila boja neba u zoru i sumrak, neobina stalna izmaglica, a leto 1783. bilo je neobino toplo. Zima 1783./84. bila je posebno otra u Europi. Vulkanska praina i kapljice H2SO4(aerosoli)uzrokoju su pojaanu refleksiju i smanjenje temperature na Zemlji .

6

Poseban problem moe napraviti smesa vulkanskog pepela i vode, stvarajui vulkanski muljni tok koji moe unitavati sve pred sobom. Opasniji, oblik piroklastinog toka je stvaranje smese vruih gasova (do 1000C + otrovni) i sitnog pepela poznat pod imenom uareni oblak koji se moe sputati niz vulkansku padinu brzinom i do 100 km/h.

Slika 2. Prikaz erupcije vulkana i oblaka praine,koji sledi kao njegova posledica 2.4. Antropogeni aerosoli Atmosferske koncentracije kljunih gasova staklene bate antrpogenog porekla, kao to su ugljendioksid (CO2), metan (CH4), azotsuboksid (N2O) i troposferski ozon (O3), neprekidno su rasle tokom celog 20. veka. Izuzetak je freon cija je koncentracija stabilizovana posle 1990. godine Promene atmosferskih koncentracija gasova staklene bate su uglavnom posledica sagorevanja fosilnih goriva i izmenjenih uslova i namena korienja zemljita. Koncentracije CO2 su porasle od 280 ppm, u preindustrijskom dobu, do 370 ppm, koliko i danas iznose. Procenjuje se da e, pratei sadanje trendove, ove koncentracije CO2 biti izmedju 540 i 970 ppm krajem 21. veka. Procene govore da se 50% ovih gasova u atmosferi zadrava izmedju 50 i 200 godina, dok druga polovina bude apsorbovana u okeanima, zemljitu i vegetaciji.

7

2.5.Jedinjenja koja se pojavljuju u atmosferi kao zagaivai u vidu aerosoli Veliki broj jedinjenja, gasova, tenih i vrstih estica se pojavljuju u atmosferi kao zagaivai(polutanti). Uobiajeni polutanti u urbanim sredinama su: oksidi sumpora, oksidi azota, ugljen-monoksid i ugljen-dioksid, fotohemijski oksidansi i ugljovodonici. Specifini polutanti se mogu pojaviti emisijom iz raznih industrijskih procesa.To mogu biti: teki metali, isparljiva organska jedinjenja, hlor, fluoridi, azbest, aromatski i hlorisani ugljovodonici i dr. Jedinjenja sumpora Sumporna jedinjenja kao polutante, u atmosferu emituju dva izvora: prirodni procesi koji dovode do emisije sumpornih jedinjenja i antropogeni procesi koji dovode do emisije sumpornih jedinjenja. Iz prirodnih sistema (atmosfera, biosfera, okeanski sistemi) dolazi do emisije sledeih sumpornih jedinjenja : H2S, COS, CS2, DMS, SO2, razliitih sulfata i merkaptana. Smatra se da su okeani i mora glavni prirodni emiteri sumpor-vodonika (H2S). Izvor sumpor-dioksida (SO2) su mora i okeani, kao posledica oksidacije emitovanih sumpornih jedinjenja. Antropogena emisija sumpornih jedinjenja je u najveem obimu preko sumpordioksida. Najvaniji izvori sumpor-dioksida koji se pojavljuju u atmosferi su postrojenja za spaljivanje fosilnih goriva, posebno uglja. Koncetracija sumpor-dioksida u atmosferi urbanih i industrijskih podruja je vea nego u neurbanim podrujima. Sav sumpor emitovan u atmosferu se ponovo, preko sulfatne kiseline, sulfata i dr jedinjenja sumpora vraa na povrinu Zemlje. Najee se kontroliu emisija SO2 iz grupe nekancerogena i a iz grupe kancerogena i ukupne talone materije. Oni se mogu smatrati indikatorima aerozagaenja. Sumpordioksid, nastaje kao proizvod sagorevanja sumpora u fosilnim gorivima. To je gas otrog mirisa, tei od vazduha. Toksinost mu se pojaava u uslovima poveane vlanosti zbog stvaranja sumporne kiseline.Prema najnovijim saznanjima proizvodi oksidacije SO2 u vazduhu jo su toksiniji od samog SO2. a nastaje sagorevanjem fosilnih goriva. To su fine, male estice veliine oko 5 mikrona. Lebde u vazduhu i ponaaju se kao gas. Sadre toksine i kancerogene materije Talone materije su delii vrstog goriva, pepela, uline praine koji usled svoje teine padaju na zemlju.. Padavine sa pH vrednou ispod 5,6 su kisele padavine ("kisele kie").

8

Jedinjenja azota Od razliitih oksida azota koji se pojavljuju u atmosferi kao polutanti, najvaniji su: azot-monoksid (NO), azot-dioksid (NO2) i azot-suboksid (N2O). Antropogeni izvori azotnih oksida su: energetska postrojenja, proizvodnja najlona, otpadni materijali, otpadne vode, automobili i dr. Oksidi azota nastaju i u pojedinim industrijskim procesima kao to su proizvodnja nitratne kiseline, eksploziva, kod ienja metala i kod razliitih organskih sinteza. Sadraj ovih polutanata varira vremenski i geografski, a na to bitno utiu i meteoroloki uslovi. Sadraj oksida azota u atmosferi urbanih i industrijskih podruja je vii nego u neurbanim podrujima. Od jedinjenja azota, kao polutant u atmosferi moe se nai i amonijak kao gas (NH3) i u obliku soli (NH4+). Jedinjenja ugljenika Najvanija jedinjenja ugljenika koja se pojavljuju kao polutanti su: ugljen-monoksid (CO) i ugljen-dioksid (CO2). Ugljen-monoksid (CO ) jedan je od najrasprostranjenijih polutanata u atmosferi. Tri su glavna izvora ugljen-monoksida koji se pojavljuje u atmosferi: Motorna vozila,sagorevanje vrstih, tenih i gasovitih goriva,industrijski procesi. Motorna vozila su najvei pojedinani emiteri ugljen-monoksida u atmosferi, na njih otpada ak do 60 % ukupno emitovanog ugljen-monoksida. Industrijski procesi emituju znaajnu koliinu ugljen-monoksida u atmosferu (oko 8 % ). Pet najznaajnijih izvora ovog polutanta su rafinerije nafte, visoke pei, fabrike papira i postrojenja za proizvodnju graevinskog materijala. Tako nastali ugljen-monoksid ima presudni uticaj na lokalno zagaenje, a preko njega i na globalno zagaenje vazduha. Ugljen-monoksid je gas bez mirisa, neto laki od vazduha. Zapaljiv je i tetan polutant i u atmosferi se odvijaju procesi koji ga eliminiu. Jedan od postupaka eliminacije je da ugljen-monoksid u kontaktu sa zemljitem se oksiduje do ugljen-dioksida odnosno prevede u metan uz pomo mikroorganizama. Koliina ugljen-monoksida u nezagaenoj atmosferi je veoma mala. Ta koliina varira u zavisnosti od vremenskog perioda i lokacije. Poto su glavni emiteri ovog polutanta motorna vozila to e i njegova koncentracija direktno zavisiti od kretanja motornih vozila. Najvea koncentracija se pojavljuje u jutarnjim i popodnevnim satovima kada je i kretanje motornih vozila najintezivnije. Ugljen-dioksid je gas bez boje i mirisa. Vaan je apsorber infracrvene radijacije. Zbog ovih efekata i svoga dosta visokog sadraja u atmosferi, on je jedan od najvanijih gasova koji dovode do efekata zagrevanja sistema zemljina povrinaatmosfera. Ugljen-dioksid u najveem obimu nastaje sagorevanjem fosilnih goriva i drugih organskih materija.

9

Fotohemijski oksidanti Pod pojmom fotohemijskih oksidanata podrazumevaju se jedinjenja koja u atmosferi nastaju u fotolitikim procesima iz primarno emitovanih polutanata. To su atmosferske supstance koje mogu oksidovati one komponente u atmosferi koje u normalnim uslovima ne moe oksidovati kiseonik. Od fotohemijskih oksidanata najvaniji je ozon ( O3 ). Ozon je alotropska modifikacija kiseonika, gas bez boje. Fotohemijski oksidanti nastaju u vazduhu preko fotolitikog ciklusa. Ozon, prirodno nastaje u gornjim slojevima atmosfere. Na visinama izmeu 15 i 37 km UV radijacija dovodi do fotolize molekula kiseonika Ugljovodonici Ugljovodonici su hemijska jedinjenja sastavljena samo od ugljenika i vodonika. Njihova isparljivost opada sa porastom molekulske mase tako da se u atmosferi mogu pojaviti jedinjenja sa jednim do etiri C-atoma.Ostali ugljovodonici (do 12 C-atoma) se javljaju u manjim koliinama ali su znatno toksiniji i opasniji po okolinu.U atmosferi moe biti prisutan veliki broj ugljovodonika tako da se u urbanim sredinama moe nai i preko stotinu razliitih ugljovodonika. Njihovi predstavnici su: Metan(CH4),etan(C2H6),propan(C3H8),butan(C4H10),metil(CH3-), etil(CH2-CH3), Sa stanovita aerozagaenja, najvaniji su gasoviti i isparljivi (volatilni) ugljovodonici. To su jedinjenja koja u svom molekulu imaju do 12 C-atoma. Od volatilnih organskih jedinjenja u atmosferi se u najveem obimu pojavljuje metan sa koncentracijom u urbanim podrujima i do 6 ppm.

3.Gasno zagaenjeSvojom delatnou ovek je izmenio i jo uvek menja prvobitni sastav atmosfere, zemljita i vode. Zagaujue materije iz mnogih izvora zagaenja, neizbenih pratilaca urbanog ivota, u obliku gasa, dima, praine, pepela, vrstog otpada i otpadnih voda ubacuju se u vazduh, zemljite i vodu menjajui ih. Poveana je toplota zemljita i smanjena koliina padavina. Padaju kisele kie. Zagauje se zemljite i plii vodonosni slojevi. Osteuje se biljni svet a time ometa proces samopreisavanja vazduha. Svaku promenu u sastavu i stanju vazduha, koja prelazi granicu prilagodljivosti ljudskog organizma i dovodi do njegovog obolevanja, nazivamo aerozagaenjem. Izvori zagaenja atmosfere su razliiti. To su pre svega procesi sagorevanja uglja i nafte u elektranama, toplanama i individualnim kunim loitima , procesi u industrijskim postrojenjima (naftna, hemijska, metalurska, prehrambena), izduvni gasovi saobraajnih vozila i tekih maina, procesi na deponijama otpada i smea itd. Najee zagaujue materije su CO2, CO, SO2, azotni oksidi, razna

10

organska jedinjenja (ugljovodonici, benzoli, freoni), olovo i dr. Do sada je identifikovano vie stotina razliitih zagaujuih materija, a treba istai mogunosti stvaranja novih, do sada nepoznatih jedinjenja, pod uticajem sunevog zraenja i elektrinog pranjenja. Na kvalitet vazduha na jednom podruju, pored koncentracije zagaujucih materija iz izvora zagaenja i udaljenosti izvora, veliki uticaj imaju meteoroloski elementi: stanje vazdunog pritiska, pravac i brzina vetra, vrtlona strujanja, odsustvo vetra, vlanost vazduha, prisustvo magle, koliina padavina, temperatura vazduha i temperaturne inverzije. Najvea koncentracija zagaujuih materija rasprostire se vodoravno u pravcu vetra. U periodima "tiine" - odsustva kretanja vazduha sve zagaujue materije ostaju u naselju. U donjim slojevima atmosfere vazduh je topliji i kree se ka gornjim hladnijim slojevima to omoguava normalnu disperziju. Meutim u uslovima naglog rashlaivanja zemlje dolazi do temperaturne inverzije. Prizemni vazduh je hladniji od onog u viim slojevima pa je disperzija onemoguena. Nizak vazduni pritisak, odsustvo vetra, velika vlanost vazduha, magla i temperaturna inverzija smanjuju rasprostiranje zagaujuih materija u visinu i daljinu, zadravaju ih u prizemnim slojevima i koncentriu u blizini izvora zagaenja. Moe doi do stvaranja "smoga" sa jedinjenjima koja su izuzetno otrovna i opasna po zdravlje ljudi. Nivo koncentracije zagaujuih materija utvruje se merenjem. Koncentracija zagaujuih materija u vazduhu, na odreenom mestu, kojom se izraava kvalitet vazduha, zove se emisija.

4. Globalno zagaenje4.1.Promena koncentracije CO2 i temperature i njihove posledice Efekat staklene bate Deo reflektovanog zraenja sa Sunca se apsorbuje u gasovima staklene bate (CO2, N2O, CH4, HFC, PFC, SF6). To je znaajan mehanizam odranja temperature atmosfere (bez tih gasova temperatura bi bila 30 stepeni nia). Danas je ve sa sigurnou poznato da se koncentracija CO2 znaajno poveala tokom poslednjeg veka, pa je gotovo sigurno da je to posledica ljudske aktivnosti. Postoje dakle i prirodni izvori promene koncentracije CO2 meu ostalim i vulkanske erupcije. Zemlja je dinamiki a ne statiki sistem. Meutim, sve je vie oigledno da postoji jaka veza izmeu koncentracije CO2 i prosene globalne temperature. Zemlja se zagrejala za 0.5C u toku prolog veka. Procenjuje se da e se globalna temperatura vazduha na Zemlji poveati za otprilike 13.5C do 2100. godine. To je najbre menjanje klime u poslednjih 10000 godina. Zagrevanje ovakvih razmera uticae na promenu temperature i raspodelu padavina. To e prouzrokovati porast nivoa mora i promene u raspodeli snadbevanja vode za pie,to e uzrokovati velike migracije stanovnitva iz priobalnih podruja ka unutranjosti. Takoe e uticati na zdravlje ljudi, vitalnost uma i drugih prirodnih oblasti, kao i na

11

poljoprivrednu proizvodnju, hranu. Zbog vie vode u atmosferi bie vie kie i snega, to e uzrokovati poplave, eroziju tla i ogromne tete. U drugim oblastima Zemlje bie sua. Za poslednjih 100 godina nivo mora porastao je za 10-25cm. Topljenje gleera irom sveta doprinelo je poveanju nivoa mora. Topljenje i zagrevanje tundre (Sibir, Aljaska) dovodi do raspadanja organskih materija i oslobadanje ugljenika, stvarajui dodatni izvor gasova staklene bate.

Slika 3. Promena koncentracije ugljendioksida(CO2) merene u atmosferi od 1870.

12

Slika 4. Promena prosecne godisnje temperature od 1860.g. do 2000.g

Fenomen globalnog zagrevanja temelji se na gotovo neprimetnom porastu temperature na Zemlji, najveim delom usled ovekove delatnosti. Vidljivi uinci tog trenda poveanja temperature ogledaju se u globalnim promenama klime i posledicama tipa pojave sue i nestaice vode, odnosno katastrofalnih poplava, uragana i poara. Sve se to odraava i na promjene u ekosastavu u smislu izmena sastava i brojnosti flore i faune. Procenjuje se da je temperatura u razdoblju od 100 godina (do 1990.) porasla za oko 0.5 oC.Osim zagadjenja atmosfere gasovima staklene bate poreklom od industrije i prometa, unitavanje tropskih uma seom i spaljivanjem poveava koncentraciju CO2 te ukupan albedo tj. reemisiju zraenja od povrine Zemlje. Sve aktuelniji ekoloki problem globalnog zagrevanja tumai se tzv. efektom staklene bate, kao jedan od fenomena promene stanja atmosfere na Zemlji. Prirodna ravnotea koja se odravala u atmosferi ugroena je ljudskom aktivnou u poslednjih 200 godina. Intenzivna

13

industrijalizacija i svi drugi oblici upotrebe fosilnih goriva poveali su koncentraciju CO2 i drugih, tzv. gasova staklene bate u atmosferi, s 265 ppm na poetku 19. st. na 380 ppm (podatak za 2000. god.). Jedan od uzroka poveanja koncentracije metana i ugljen dioksida je intenzivna poljoprivredna proizvodnja, naroito uzgoj domaih ivotinja. Pretpostavlja se da je koliina metana u proteklih 100 godina porasla za najmanje 100%. Spomenuti plinovi upijaju infracrvene zrake (toplinu) koje zrai povrina Zemlje u atmosferu, to omoguuje povoljnu temperaturu za ivot na Zemlji ali i sve izraenije zagrevanje atmosfere i posledino klimatske promjene. Kako klima postaje toplija, pojedini delovi Zemljinog ekosastava postaju suniji, to ugroava uzgoj kulturnih biljnih vrsta a pogoduje irenju otpornih korovskih biljaka. Tlo se kontaminira zagaivaima iz vode (~80%) i zraka (~13% koje ine gasovi i aerosoli u blizini velikih gradova, hemijskih, metalnih i energetskih postrojenja). Aerozagadjenje gasovima (CO2, SO2, N2O) u obliku kiselih kia izaziva oteenja tla i vegetacije pa se sve ee spominje kao uzrok odumiranja uma. Dio primenjenih zahvata vezanih za poljoprivrednu proizvodnju rizino je za okolinu zbog: emisije u vazduh NH3, N2, CH4, SO2 i CO2; emisije u vodu NO3-, NH4+, K+, H2PO4-, SO4 . Nakon to su zapaena oteenja ozonskog omotaa Zemlje, sve ee prouava tetno delovanje ultravioletnog UV-B zraenja (290-320 nm) na ljude i ivotinje, ali i fotobioloki uinak na biljke i njihovu produktivnost. Nakupljanje tekih metala u povrinskom sloju tla moe biti posledica zagadjenja ljudskom aktivnou, ali i prirodnim biogeolokim procesima, odnosno biljke takvih stanita usvajaju korenom veliku koliinu iz dubljih slojeva i premetaju te elemente u oranini sloj. Teki metali preko biljaka ulaze u lanac ishrane i u organizmu ivotinja i oveka mogu imati razorne posledice. Podsticanje potronje bezolovnog benzina smanjilo je progresiju zagadjenja olovom, iako je koncentracija ranije deponovanog olova i drugih tekih metala u telima uz saobracajnice i u urbanim podrujima potencijalna opasnost za uzgoj prehrambenih biljaka, naroito korenastog povra. Zagadjenje okoline moe imati lokalni uinak ali i izazvati tetne promene na globalnom nivou.

14

Porastom svetske populacije viestruko se povecala potreba za zemljinjim obradivim povrinama. Intenzivna poljoprivreda, ispaa i intenzivna upotreba podzemnih voda u irigacionim sistemima dovela je do nagle degradacije zemljita u mnogim oblastima. Oblast june panije je jedan o mnogih primera ugroenosti zemljita desertifikacijom. Promene u nameni koricenja zemljita deluju na klimatske parametre kao to su temperatura i vlanost datog regiona, ali sa druge strane, ova sistematska regionalna promena ima efekata i na globalnu klimu. Od pocetka industrijske revolucije globalni umski fond, koji je danas uglavnom rasporedjen u tropskom kinom pojasu, zamenjen je drugim kultivisanim povrinama. Pored intenzivne poljoprivrede, i druge aktivnosti kao to su gajenje stoke, koje takodje zahteva velike koliine vode, menjaju ivotnu sredinu. Pored ispae koja se odvija u divljem ivotinjskom svetu, ljudi su znaajno promenili uestalost, i rasprostranjenost ispae stoke koja se gaji u stonim gazdinstvima i domainstvima. Pored poljoprivrednog iskoricavanja zemljita, naroit efekat ima i krenje uma radi obezbeenja ogrevnog drveta. . Urbanizacija Poznato je da urbanizacija doprinosti klimatskim promenama. Danas, u 21.veku urbano stanovnitvo ini skoro pola svetske populacije. Procenjuje se da grad od milion stanovnika stvara oko 25000 tona CO2 i oko 300000 tona otpadnih voda svakog dana. Koncentracija raznovrsnih aktivnosti i emisije koje potiu iz urbanih sredina dovoljne su da modifikuju lokalnu atmosfersku cirkulaciju oko gradova. Ova modifikacija je toliko znacajna da moe uticati na promenu regionalne cirkulacije, koja sa svoje strane utice na globalnu cirkulaciju. Ako se ovakav uticaj nastavi, dugoroni uticaj na globalnu klimu postae sve izraeniji. Elektromagnetno zagaenje Elektrine ureaje koristimo od II Svetskog rata i svake etiri godine, elektromagnetno polje(EMF) koje nas okruuje se uetvorostrui. Do danas je EMF polje poraslo oko 100 puta oko nas. Jako elektromagnetno polje(EMF) sa ciklusom od 50 do 60 Hz (herca) i vezana elektromagnetna radijacija (EMR) su veoma EMR postoji oko kablova, svih elektrinih ureaja, naravno kod nekih ureaja je jae. Naroito su opasni mobilni telefoni,TV,CRT monitori... Naalost sve ee se oko nas emituju mikrotalasi. to je talasna duina kraa, talas zrai vie Obino, okida naredba je hemikalija u telu ili elektromagnetno polje! Ova hemikalija izdaje naredbe o mirovanju, fotosintezi, odbacivanju lica i sl. Mnogi naunici i dalje tvrde da mikrotalasi nisu opasni, ali sve vie je onih koji tvrde suprotno! Naa planeta, tj. priroda ima svoju Schumann-ovu frekfenciju od 7.8 Hz i svaka elija u svakom ivom organizmu koristi je kao referentni sistem. Ljudsko bie emituje od 7 do 9 Hz. Kada smo zdravi i mentalno stabilni emitujemo 7.9 Hz. Zamislite oveka u sredini gde je referentni, tj. sistem za poreenje zagaen. To znai trovanje i upravo se tome sve vie svakodnevno izlaemo. Pored prirodnih elektromagnetnih talasa, talasi koje je proizveo ovek su milijardu puta

15

jai, jedne pravilne frekfencije, polarizovani i modulovani. Sve ovo navodi da utiu na ometanje biolokih sistema. Radari u severnoj Kanadi koji su motrili Sovjetske avione, su ubili umu u kojoj su bili! Severni Be, hrastova uma se sasuila od radara, takode uma kod Frankfurtskog aerodroma... Indicije pokazuju da su ruski radari ubijali biljke na susednim ostrvima hiljadama kilometara dalje, a upravo te frekfencije je preuzela i koristi vojska USA kao najefikasnije za radare. Termalno Zagadjenje Sva postrojenja koja isputaju vodu, paru, hemikalije koje u reakcijama oslobaaju toplotu ili na neki drugi nain menjaju okolnu prirodnu temperaturu stvaraju ovu vrstu zagaenja. Ovde spadaju i pasivni zagaivai, tj. ljudske tvorevine koje menjaju temperatutru okoline. To su ogromne povrine pod betonom, brane i ogoljeno od uma poljoprivredno zemljite... Obe vrste aktivno ili pasivno prave svoju mikroklimu, koja je toliko nesavrena i neusklaena sa okolnom prirodom da pravi pomore biljnog i ivotinjskog sveta. Mora se insistirati da svi aktivni zagaivai koriste sisiteme hlaenja(kanali, kondenzatori pare i sl.) dok kod pasivnih treba izvesti poumljavanja, tj. usklaivanja sa okolinom. Termalno zagaenje za sobom povlai veliki niz problema i stoga treba biti shvaeno krajnje ozbiljno.

Sl.5. Pomor ribe usled termalnog toplotnog zagaenja Termalno zagaenje najee pogaa vodene sisteme na tri naina: 1. Smanjuje nivo kiseonika u vodi 2. Ubija organizme osetljive na kolebanja temperature 3. Utie na hemijske procese, recimo razlaganje materija u vodi... Ubijanjem samo jedne vrste ili starosne dobi vrste (riblja mla osetljiva na promene temperature) destabilizuje se i oteuje itav ekosistem, a time i skup ekosistema ...biosfera

5. Umesto zakljuka16

Jedna termoelektrana snage 1.000 megavata za godinu dana potroi oko 2,5 miliona tona uglja i proizvede osam miliona tona ugljen-dioksida, 40 miliona tona sumpor-dioksida, est miliona tona praine i pola miliona tona leteeg pepela.

Slika 6. Kop povrsinskog uglja Tipian primer,koji ak tavise nalazimo u naoj dravi je da svake godine na svaki hektar u krugu poluprenika od 100 kilometara oko Termoelektrane "Nikola Tesla" pada po 326 kilograma sumporne kiseline. Svetski nauni eksperti smatraju da ve 30 kilograma sumporne kiseline po jednom hektaru godinje vodi u ekoloku katastrofu, te se onda u krugu poluprenika od 100 kilometara oko TE Nikola Tesla odvija jedanaest ekolokih katastrofa istovremeno.

Slika 7. Prikaz termoelektrane u radu

17

Smatra se da je vazduh zagaen, ako mu je sastav izmenjen, naroito ako mu je smanjen procenat kiseonika. Obino je maksimalna dozvoljena granica za kiseonik 17%. Glavni uticaj jedinjenja zagaivaa je na organe za disanje. CO se vezuje sa hemoglobinom u krvi koji prenosi kiseonik. Od azotnih jedinjenja najopasniji je azot-peroksid (NO), koji lako prelazi u azot-dioksid (NO2). Zagaenje atmosfere je ve dekadama unazad uzelo veliki zalet i ne pokazuje tendenciju smanjenja ili stagnacije,ve samo,na alost , konstantnog napretka.Cenu tog zagaenja plaaju i tek e placati svi stanovnici planete bez obzira imali oni ili ne udela u tome.Industrija , saobraaj ,toplane , termoelektrane ine nenadoknadivu tetu. Proporcionalno tome,sve je vei broj i prorodnih nepogoda i katastrofa.Rezultat je lako uoljiv na vie strana...

18

6.Koriena literatura-

Materijal sa predavanja prof. dr Dragutina T. Mihailovia.

- Podaci sa internet stranica : www.wikipedia.org www.ekoatlas.co.yu www.6yka.com

19