2

1.Chemické procesy v životnom prostredí

- prirodzené procesy v prírode aj procesy vyvolané človekom majú chemický charakter

-podstata chemických reakcií, ktoré prebiehajú v životnom prostredí je rovnaká ako reakcií

prebiehajúcich v laboratóriu alebo pri technologických procesoch

-preto chémia, ako vedná disciplína je predurčená na riešenie zásadných otázok ŽP

-rozdiel je iba v podmienkach. V laboratóriu reakcie prebiehajú v uzavretých systémoch, v

prírode sa --jedná o otvorený multizložkový systém, čo komplikuje priebeh procesov

2.Reakcie v atmosfére

- štúdium atmosférických reakcií je nevyhnutné pre dokonalé poznanie a objasňovanie

mechanizmu procesov, ktoré prebiehajú v ovzduší

- v ovzduší prebiehajú prakticky všetky bežné typy chemických reakcií

-

pri chemických reakciách v atmosfére majú významnú úlohu meteorologické faktory

(šírenie, zrieďovanie látok) a slnečné žiarenie (dodáva molekulám energiu potrebnú

na štiepenie väzieb)

-

najväčší význam majú fotochemické reakcie – reakcie vyvolané absorpciou svetla.

Platia pre nich dva najdôležitejšie zákony fotochémie:

1.aby bola reagujúca molekula aktivovaná, musí absorbovať dopadajúce slnečné

žiarenie

2.jedna molekula reagujúcej látky je aktivovaná jedným svetelným kvantom

-

Podľa kvantovej teórie prebieha absorpcia svetla po kvantách (svetelné kvantum je

najmenšie množstvo energie, ktoré môže materiálny systém vyžiariť) :

Qn = hn

-

h

je Plancova konštata: 6,6256.10-34 J.s

-

n

je frekvencia žiarenia a platí pre ňu:

n = c / l

-

kde c je rýchlosť svetla a l je vlnová dĺžka

Účinok energie je tým väčší, čím je väčšie absorbované kvantum energie, resp. čím je vlnová

dĺžka žiarenia kratšia.

•

pri absorpcií emg. žiarenia dochádza v molekule k excitácii elektrónov vo väzbových

molekulových orbitáloch a ich prechodu do protiväzbových molek-lových orbitálov.

•

v molekule sa tým zvýši energia, čo môže mať za následok rôzny priebeh reakcií

•

Excitovaná molekula :

a) môže odovzdať energiu inej molekule

O2* + M ® O2 + M*

b) sa rozštiepi na zodpovedajúce radikály

O2* ® •O• + •O•

c) priamo reaguje s inou nestabilnou časticou

O2* + O3 ® 2O2 + •O•

d) sa môže vrátiť do pôvodného stavu vyžiarením energie – luminiscencia

NO2 • ® NO2 + hn

Pri absorpcií svetla molekulou môže dôjsť k vzniku častíc, ktoré majú jeden alebo viac

nespárených elektónov – radikálov, ktoré sú veľmi reaktívne.

Radikály:

-

voľné atómy alebo atómové skupiny

-

môžu vstupovať do ďalších reakcií už bez účasti svetla

-

takéto reakcie majú často reťazový mechanizmus

-

môžeme ich všeobecne popísať nasledujúcimi schematickými rovnicami:

A + R• ® RA•

RA• + B ® BA + R•

-

radikál R po skončení deja vstupuje do ďalšieho cyklu.

-

po dostatočne veľkom počte cyklov množstvo vznikajúceho produktu môže byť oveľa

väčšie ako množstvo rôznych druhov radikálov prítomných v atmosfére.

Príklad takéhoto procesu

: rýchla premena NO na NO2 a akumulácia ozónu vo

fotooxidačnom smogu.

-

emisie vypúšťané do atmosféry môžu reagovať s ostatnými zložkami prítomnými v

ovzduší za vzniku tzv. sekundárnych znečisťujúcich komponentov

-

reakčná rýchlosť závisí od koncentrácie reagujúcich látok, prítomnosti ďalších

prímesí (ktoré môžu katalyzovať dej) vo fotochemických reakciách aj od intenzity a

spektra dopadajúceho slnečného žiarenia

-

produkcia fotochemicky vznikajúceho sekundárneho znečistenia závisí od rytmu

denného cyklu slnečnej intenzity

V ovzduší prebiehajú aj reakcie aktivované tepelným žiarením:

-

dodaním tepla vzrastá kinetická energia častíc

-

pri dostatočnej kinetickej energií vzrastá neusporiadaný pohyb častíc a tým aj

pravdepodobnosť ich vzájomných zrážok

-

ak dosiahnú molekuly energiu, ktorá im umožní pri zrážke reagovať (aktivačná

energia), prebehne reakcia

-

reakčná rýchlosť je daná koncentráciou reagujúcich látok, teplotou, prítomnosťou

ďalších prímesí, intenzitou a spektrom dopadajúceho slnečného žiarenia.

-

Atmosféra je zložená najmä z molekúl N2 a O2

-

k fotodisociácií molekuly dusíka dochádza až v termosfére, vo výške 100 km

N2 + hn ® N + N

-

na atmosferických reakciách sa najviac podieľajú oxidy dusíka a amoniak

prirodzeného alebo antropogénneho pôvodu

-

V atmosferickej chémii majú najväčší význam reakcie kyslíka.

Pri fotodisociácií molekúl O2 a O3 môžu v závislosti od vlnovej dĺžky žiarenia vznikať rôzne

produkty.

Pri fotodisociácií molekuly kyslíka vzniká biradikál

O2 + hn ® •O• + •O•

l = 242 nm

Významnou reakciou kyslíka je vznik ozónu:

•O• + O2 + M ® O3 + M

DH0 = - 100 kJ

kde „M“ je častica, ktorá je schopná absorbovať energiu uvoľnenú pri vzniku

ozónu.

Slnečná energia zapríčiňuje aj rozklad ozónu:

O3 + hn ® •O• + O2 l = 1140 nm

•O• + O3 ® 2 O2

DH0 = - 390 kJ

-

množstvo vznikajúceho ozónu závisí od intenzity slnečného žiarenia a od

nadmorskej výšky

-

maximálna koncentrácia ozónu je vo výške 25 – 35 km

-

keďže prvá a posledná reakcia v tabuľke sú exotermické, v stratosfére rastie teplota s

rastúcou výškou

3.Znečistenie ovzdušia

Znečistené ovzdušie označuje stav atmosféry, keď sú v ovzduší v dostatočnom množstve

prítomné také zložky, ktoré určitý čas nepriaznivo ovplyvňujú životné prostredie.

P rirodzené znečisťovanie

-

v minulosti vzduch popri základných zložkách vždy obsahoval aj niektoré

znečisťujúce látky sopečnej činnosti, zemského a kozmického prachu, látky z

rozkladu rastlín, požiarov atď. Toto bolo znečistenie bolo spravidla lokálne a časovo

obmedzené.

Umelé znečisťovanie

- vzniklo ako dôsledok industrializácie krajiny a je spôsobené bezohľadnou emisnou

činnosťou energetiky, priemyslu, dopravy, ťažbou surovín, intenzifikáciou

poľnohospodárstva za súčasného hromadenia odpadu.

Látky znečisťujúce ovzdušie sa v závislosti od miesta

vzniku delia na

:

primárne - dostávajú sa do ovzdušia z prírodných zdrojov alebo ľudskej činnosti

sekundárne - vznikajú priamo v ovzduší pri atmosférických reakciách.

3.1 Primárne znečisťujúce látky

Chemické látky emitované do ovzdušia sa

najčastejšie delia

:

1.podľa skupenstva (plynné, kvapalné, tuhé),

2.chemického zloženia (zlúčeniny, síry, dusíka atď.)

3. podľa účinkov na ľudské zdravie (alergény, karcinogéne atď.).

Z tuhých znečistenín ovzdušie najviac ovplyvňujú nesedimentujúce podiely, ktoré sa

kumulujú v horných vrstvách atmosféry, odrážajú časť slnečného žiarenia, vytvárajú mraky,

čo vyvoláva zmeny prízemnej teploty atmosféry.

-

určujúca časť látok znečisťujúcich ovzdušie pochádza z prírodných zdrojov (erózia

pôdy a hornín, prírodné požiare, biologické procesy),

-

antropogénne zdroje sú oveľa agresívnejšie a môžu vážne ohroziť mnohé biologické

procesy.

-

podiel jednotlivých zdrojov z ľudskej činnosti na antropogénnych emisiách závisí od

štruktúry národného hospodárstva.

- najkomplexnejší výpočet primárnych znečistenín (cca 7500 škodlivín) je uložený v

Medzinárodnom registri potenciálne toxických chemikálií (IRPTC) v Ženeve a ich

toxikologické charakteristiky uvádza Svetová zdravotnícka organizácia (WHO).

Látky znečisťujúce ovzdušie

- je taká zložka ovzdušia, ktorá buď priamo alebo po zmenách, ktorým podlieha v atmosfére,

poškodzuje alebo ohrozuje živé organizmy a nepriaznivo vplýva na ŽP

-

v závislosti od chemických a fyzikálnych vlastností ich delíme do nasledujúcich

skupín:

• zlúčeniny síry,

• zlúčeniny dusíka,

• zlúčeniny uhlíka,

• zlúčeniny halogénov,

• rádioaktívne látky,

• tuhé častice.

-

správanie týchto látok v ovzduší determinujú ich chemické a fyzikálne vlastnosti a

celkové množstvo vypúšťané do ovzdušia

-

znečisťujúce látky v ovzduší môžu byť kedykoľvek v životnom prostredí rozptýlené

cestou vzduchu, vody, pôdy

-

cesty rozptylu veľmi kolíšu v závislosti od zdroja emisií a ich zloženia. Rozptyl

znečisťujúcich látok v ovzduší je ovplyvňovaný viacerými faktormi:

- meteorologické podmienky (hlavne rýchlosť a smer vetra a stabilita atmosféry),

- výška zdroja emisie (prízemné zdroje – doprava, vysoké zdroje – komíny),

- miestne a regionálne vlastnosti,

- povaha zdroja (pevné bodové zdroje – komíny, mobilné zdroje – autá).

Počas rozptylu znečisťujúce látky podliehajú širokému rozsahu zmien a prenosov:

-

dochádza k ich riedeniu premiešavaním so vzduchom

-

na základe fyzikálnych vlastností znečisťujúcich látok dochádza k ich oddeľovaniu a

ukladaniu

-

pri rozklade primárnych znečisťujúcich látok do nových zlúčenín prebiehajú

chemické reakcie

-

byť odstránené z transportujúceho média formou

-

môže dôjsť k depozícii (vylúčením vplyvom tiaže,

-

mnohé znečisťujúce látky preukazujú významné sezónne, týždenné alebo denné

charakteristiky v dôsledku cyklov aktivity, klimatických javov a ďalších vplyvov.

-

najzávažnejšie krátkodobé epizódy znečistenia sa môžu vyskytovať v dôsledku

nepredvídanej havarijnej situácie.

Emisie zlúčenín síry

-

vymývaním dažďom alebo zachytávaním na rastlinách a iných prekážkach)

-

sú to najmä: SO2, SO3, H2SO4, H2S, CS2, organické zlúčeniny síry

-

oxid siričitý (SO2): vzniká pri spaľovaní fosílnych palív obsahujúcich síru (80%

celosvetových emisií je zo spaľo-vania uhlia a lignitu), spaľovaní vykurovacích olejov

(20%)

-

prírodné zdroje sa podieľajú v menšej miere na celkových emisiách SO2 (emisie z

vulkanickej činnosti)

-

koncentrácia SO2 v čistej atmosfére nepresahuje hodnotu 0,5 g.m-3

-

pre znečistenú atmosféru je to 500 – 2600 g.m-3

- SO2 je ostro zapáchajúci dráždivý plyn, vyvolávajúci kašeľ

-

pôsobí veľmi toxicky na vegetáciu, okysľuje pôdu v atmosfére sa udrží 2–6 dni a

preniká až do výšky 1000 km

Atmosférické reakcie SO2 možno v podstate rozdeliť do troch typov:

1.fytolýza SO2

2.reakcie voľných radikálov SO2

3.reakcie na povrchu tuhých častíc alebo rozpúšťanie SO2 v kvapkách vody a nasledujúca

reakcia vo vodnej fáze.

V prítomnosti kyslíka vedie fotolýza SO2 k tvorbe SO3,

čo je základným mechanizmom jeho odstraňovania z ovzdušia, pričom ako katalyzátor

vystupuje napr. zložka popolčeka (Fe2O3) :

SO2 + 1/2O2 ® SO3

Ak sú prítomné aj vodné pary, vytvára sa okamžite aerosól kyseliny sírovej:

SO3 + H2O ® H2SO4

- okrem fotooxidácie SO2 môže prebiehať aj opačná reakcia

-

reakcia SO2 s OH radikálom môže mať význam pri tvorbe aerosólu kyseliny sírovej.

SO2 sa rozpúšťa vo vodnom roztoku, kde môže prebiehať aj oxidácia na SO3 resp. H2SO4

-

konverzia SO2 a SO3 alebo absorpcia už vzniknutého SO3 v dažďových kvapkách

zapríčiňuje spolu s HNO3 zvýšenú aciditu zrážok

-

v súčasnosti kyslosť dažďa nad rozsiahlymi časťami sveta (východ USA, Kanada,

stredná a západná Európa) je 10–30 krát vyššia ako v neznečistených územiach

-

v priebehu dňa za nízkej relatívnej vlhkosti prevláda oxidácia SO2 v prítomnosti

oxidov dusíka a v prípade medziproduktov fotooxidácie uhľovodíkov

-

za vlhkého počasia a v noci sa SO2 absorbuje vo vodných kvapkách a oxidácia

prebehne v kvapalnej fáze

-

pri oxidácii v plynnej fáze vznikajúci SO3 reaguje s vodnou parou za vzniku aerosólu

H2SO4

-

častice aerosólu narastajú a sú vymývané dažďovými alebo snehovými zrážkami

Oxid sírový (SO3)

-

vzniká pri spaľovaní fosílnych palív, jeho obsah je podstatne nižší

-

malé množstvá sa dostávajú do ovzdušia pri výrobe kyseliny sírovej, fosforečných

hnojív, pri galvanickom pokovovaní a pod.

-

v ovzduší SO3 okamžite reaguje s H2O za vzniku kyseliny sírovej

-

obsah kyseliny sírovej rastie so stúpajúcou koncentráciou SO2 až do určitej kritickej

hodnoty, od ktorej s ďalším vzrastom SO2 začína klesať.

Sulfán (H2S)

- je vysoko toxický plyn, charakteristického zápachu

-

hlavným globálnym zdrojom emisií H2S sú prírodné procesy: vulkanická činnosť,

biologické procesy rozkladu látok apod.

-

ľudská činnosť prispieva k týmto zdrojom len niekoľkými percentami

-

H2S vzniká pri procesoch spracovania ropy, uhlia, celulózy a pri výrobe papiera

-

v ovzduší sa sulfán postupne mení vďaka oxidačným účinkom vzdušného kyslíka za

prispievania slnečného žiarenia a vďaka hydrolytickým reakciám s atmosferickou

vlhkosťou za vzniku kyseliny sírovej

- v prípade, že sa spolu so sulfánom dostávajú do ovzdušia aj ďalšie škodliviny,

rozširuje sa počet možných reakcií o kombinácie s primárne a sekundárne

vzniknutými znečisteninami.

Emisie zlúčenín dusíka

-

najdôležitejšie emisie zlúčenín dusíka sú N2O, NO, NO2, NH3 , NH4+ a NO3-

oxid dusný (N2O): patrí k stabilným atmosferickým zložkám a je výlučne

výsledkom biologickej aktivity na zemskom povrchu

-

v prepočte na dusík reprezentuje 97 % všetkých dusíkatých zlúčenín prítomných v

atmosfére.

-

čas zotrvania v atmosfére sa odhaduje na štyri roky. Jeho väčšia časť sa vracia na

zemský povrch, len asi 6 % difunduje do stratosféry, kde zaniká pri fotodisociácii.

-

z celkového množstva zreagovaného N2O sa v atmosfére na N2 zmení 98 % a 2% na

NO.

oxid dusnatý (NO):

-

väčšia časť pochádza z prírodných zdrojov

-

z ľudskej činnosti prispievajú najväčšou mierou k emisiám NO spaľovacie procesy

(emisie z energetiky, komunálnych zdrojov a dopravy)

-

čas zotrvania v atmosfére sa odhaduje na 4 dni

-

NO vzniká pri spaľovacích procesoch za dostatočne vysokých teplôt

-

reakcie tvorby NO prebiehajú predovšetkým v zmesi bohatej na vzduch, pretože

atómový kyslík reaguje ľahšie s N2 ako napr., s uhľovodíkmi.

oxid dusičitý (NO2): väčšina oxidu dusičitého vzniká priamo v znečistenej atmosfére

oxidáciou NO

-

podstatne menšie množstvo sa do ovzdušia dostáva z antropogénnych zdrojov, pri

ktorých sa uvažuje suma NO + NO2 označovaná ako NOx

-

obsah NOx v spalinách domácich kúrenísk sa odhaduje 1,5–2,0.10-3 obj. %, v dymových

vlečkách z priemysel-ných procesoch asi 0,05 obj. % a vo výfukových plynoch

automobilov 0,005 – 0,3 obj. %-. Lokálne koncentrácie NOx môžu kolísať

-

odstraňovanie NO2 z atmosféry prebieha počnúc jeho oxidáciou a hydratáciou až po

kyselinu dusičnú (HNO3):

-

kyselina dusičná v znečistenej atmosfére môže ďalej reagovať za tvorby nitrátov,

ktoré sa v konečnej fáze vymývajú dažďom

- fotochemicky je oxid dusičitý veľmi aktívny. Absorbuje slnečné žiarenie z celého

viditeľného a UV spektra. V spektrálnom rozsahu 600 – 380 nm môžu vznikať excito-vané

molekuly a pri vlnových dĺžkach menších ako 43 nm prebieha jeho disociácia

-z hľadiska znečistenia ovzdušia má najväčší význam fotolýza NO2, ktorá môže iniciovať

vznik fotochemického smogu

-celý cyklus tvorby fotochemického smogu pozostáva zo 4 fotolytických procesov,

zahŕňajúcich fotodisociáciu NO2 a O3, fotolýzu aldehydov a ketónov, fotolýzu HNO2 a

fotolýzu dusitanov, dusičnanov a peroxidov

-vznik a čas trvania fotochemického smogu závisí od chemického zloženia znečistenej

atmosféry, od intenzity a spektra slnečného žiarenia

-často vzniká za teplých slnečných dní v čase dopravnej špičky

-pri fotochemickom smogu vznikajú mnohé toxické látky napr. peroxiacylnitrát, ale aj ozón,

ktorý je silným oxidačným činidlom

-ozón iniciuje rad ďalších reakcií s organickými látkami, napr. ovplyvňuje čas starnutia

elastomérov.

amoniak NH3

-

najviac amoniaku uniká do ovzdušia pri biologickom rozklade organickej hmoty a

pri redukcii dusitanov resp. dusičnanov

-

antropogénne zdroje sú o niekoľko rádov nižšie a patrí k nim chemický priemysel

najmä výroba priemyselných hnojív a močoviny

-

ďalším zdrojom sú priemyselné odpady

-

plynný NH3 reaguje v atmosfére s kyselinou sírovou resp. dusičnou za vzniku síranov

alebo dusičnanov

-

samočistiace procesy prebiehajúce v atmosfére (sedimen-tácia, vymývanie

dažďovými kvapkami) umožňujú odstrániť vzniknuté soli z ovzduší

-

čas zotrvania v atmosfére je približne sedem dní.

Emisie zlúčenín uhlíka

-

väčšina plynných zlúčenín uhlíka (CO a CO2) sa dostáva do ovzdušia z prírodných

zdrojov, ako dôsledok prírodných procesov napr. lesných požiarov a pod.

-

medzi antropogénne zdroje emisií zlúčenín uhlíka patrí najmä priemysel a doprava

-

koncentrujú sa predovšetkým v ovzduší mestských aglomerácií

Oxid uhoľnatý (CO): do ovzdušia sa dostáva ako produkt

- oxidácie metánu a terpénov

-

rozkladu chlorofylu

- vulkanickej činnosti

- lesných požiarov

-

bakteriálnej činnosti v oceánoch

-

spaľovania fosílnych palív a odpadov

-

výfukových plynov automobilov, parníkov, lietadiel

Oxid uhličitý (CO2):

- je základná zložka živočíšneho a rastlinného cyklu

-

je v poradí štvrtou stabilnou zložkou atmosféry (350 ppm)

-

denná koncentrácia kolíše – maximum dosahuje v noci. Mení sa aj počas roka.

-

stredný čas zotrvania v atmosfére sa odhaduje na 2–4 roky

- antropogénne zdroje sú predovšetkým spaľovacie procesy, celkový obsah CO2

vzrastá

- za posledných 100 rokov sa atmosférická koncentrácia CO2 zvýšila približne o 10 %.

-

vzrast obsahu CO2 v atmosfére zodpovedá za zväčšovanie sa skleníkového efektu.

Ďalšou príčinou nárastu oxidu uhličitého v ovzduší je rozsiahle klčovanie najmä tropických

lesov.

Uhľovodíky

- najväčší podiel má metán pochádzajúci z prírodných zdrojov. Jeho čas zotrvania v

atmosfére je 0,9 – 1,5 roka

-

druhú najväčšiu skupinu predstavujú terpény z prírodných zdrojov

-

z ľudskej činnosti pochádza menej ako 5 % z celkového množstva uhľovodíkov, z toho

spaľovanie prispieva 38,5 %, odparovanie rozpúšťadiel 11,3 %, odparovanie ropy a

straty pri doprave 8,8 %, odpady z rafinérií 7,1 %

-

z hľadiska znečistenia ovzdušia má najväčší význam spaľovanie uhľovodíkov

-

uhľovodíky v ovzduší (napr. ako produkty spaľovacích procesov), reagujú s ďalšími

zložkami znečistenej atmosféry alebo podliehajú fotooxidácii resp. fotolýze

-

najzávažnejšie sú tie, ktoré tvoria fotooxidačný smog

-

typickým znakom tohto procesu je vetvenie reťazových reakcií prostredníctvom

kyslíkového atómu, ktorý reaguje s uhľovodíkom za odštiepenia atómu vodíka,

pričom vznikajú dva vysoko reaktívne voľné radikály, ktoré vyvolávajú reťazové

reakcie s konečnými produktmi CO, CO2 a H2O

-

ich medziprodukty sú organické kyseliny, aldehydy, alkoholy ďalšie organické látky

-

vznik fotooxidačného smogu určuje reaktivita uhľovodíkov a ich schopnosť

zúčastňovať sa na fotochemických reakciách v prítomnosti oxidov dusíka

-

osobitný význam pri reakciách uhľovodíkov v atmosfére majú reakcie s ozónom,

ktorý môže vznikať pri fotolýze NO2

-

ozón ľahko reaguje s alkénmi za vzniku rôznych produktov (nižšie uhľovodíky,

aldehydy, organické

kyseliny, CO, CO2 a H2O), pomalšie s alkínmi a alkány

- reagujú s O3 veľmi pomaly, preto nie sú v atmosférických procesoch veľmi dôležité.

Halogénderiváty uhľovodíkov

-

najrozšírenejšie sú najmä chlórované uhľovodíky z antropogénnych zdrojov

(prostriedky na ochranu rastlín, priemyselné rozpúšťadlá, čistiace prostriedky a

hasiace látky)

-

niektoré halogénorganické zlúčeniny vznikajú v prírode v pomerne veľkých

množstvách (lesné požiare, sopky, morské riasy) - uvoľňujú až 5 miliónov ton

chlórmetánu ročne

-

mimoriadne toxické halogenoorganické zlúčeniny

-

produkujú aj niektoré organizmy (prírodné pesticídy)

-

najrozšírenejšie halogénzlúčeniny: chlórované deriváty metánu a etánu

-

trichlóretylén a tetrachlóretylén sa v rozsiahlej miere používajú ako priemyselné

rozpúšťadlá tukov, voskov, farieb, olejov a náterov. K chlórovaným derivátom metánu

patrí aj

-

chloroform sa do atmosféry dostáva predovšetkým spaľovaním odpadu PVC, ktorý

má karcinogénne účinky

-

spaľovaní odpadov na báze chlóroderivátov vznikajú dibenzodioxány a

dibenzofurány, ktoré sa síce v ovzduší nachádzajú vo veľmi nízkych koncentráciách,

ale sú mimoriadne nebezpečné, (patria medzi vysokotoxické látky).

polychlórované bifenyly (PCB).

-v atmosfére sa sorbujú na prachové častice, ktorými môžu byť unášané do veľkých

vzdialeností od miesta ich emitovania

-

zo skupiny fluórovaných uhľovodíkov sú najznámejšie freóny (napr.

fluórchlórmetán).

-

začali vyrábať na začiatku 20-tého storočia a využívali sa predovšetkým ako

chladiace média a rozprašovače

-

tieto látky sa vyznačujú mimoriadnou stálosťou a nízkou rozpustnosťou vo vode

-

v atmosfére nie sú známe biologické procesy, ktoré by boli schopné ich odstrániť, v

atmosfére zotrvávajú desiatky rokov

-

freóny, môžu postupne difundovať z nižších vrstiev atmosféry do stratosféry, kde pri

fotodisociačných reakciách znižujú vrstvu ozónu

-

z hľadiska vplyvu na ozónovú vrstvu Zeme predstavujú sú nebezpečné aj halóny

(inertné, netoxické, chemické organické zlúčeniny, ktoré majú v molekule najmenej

jeden atóm Br)

-

značné nebezpečenstvo vzhľadom k svojej toxicite predstavuje DDT. Je značne

rezistentný, doba zotrvania v atmosfére sa odhaduje na desiatky rokov, z atmosféry

ho odstraňuje iba dážď (odtiaľ do oceánov).

-

výroba DDT už bola zakázaná, napriek tomu sa v royvojových krajinách ešte používa

Halogény a ich anorganické deriváty
-

z halogénov sa do ovzdušia dostáva predovšetkým fluor a chlór

-

najrozšírenejšie anorganické zlúčeniny halogénov, ktoré sa dostávajú do ovzdušia, sú

chlórovodík a fluorovodík

-

antropogénny chlór a jeho zlúčeniny pochádzajú predovšetkým z chemického

priemyslu, z chloračných a bieliacich procesov, z chlórovania vody a zo spaľovania

plastov na báze PVC

-

tieto látky sú mimoriadne toxické pre organizmy aj rastliny

-

najväčším zdrojovom fluóru sú hlinikárne, výroba fosforečných hnojív, výroba

kyseliny fosforečnej, ocele, fluórozlúčenín a spracovanie ropy

-

fluór je extrémne reaktívny prvok, ktorý sa ako fluorid nachádza v kostiach a zuboch

-

vysoké koncentrácie fluóru však môžu negatívne vplývať na metabolickú rovnováhu

organizmu

-

anorganické zlúčeníny fluóru v ovzduší rýchlo hydrolyzujú. Fluorovodík reaguje v

atmosfére s vodnou parou za tvorby aerosólu alebo kvapiek, ktoré pri styku s tuhými

časticami obsahujúcimi, napr. CaO reagujú ďalej za vzniku fluoridov

-

časť zlúčenín fluóru sa dostáva do ovzdušia aj vo forme tuhých častíc, napr. fluorid

hlinitý, fluorid sodný, kryolit atď.

3.2 Sekundárne častice v ovzduší
-

sekundárne častice vznikajú priamo v ovzduší buď pri zmene skupenstva alebo pri

reakciách primárnych emisií spojených s tvorbou kvapalných alebo tuhých

produktov

-

tuhé úlety z antropogénnych zdrojov, (popolček a sadze), disponujú veľkým

povrchom, na ktorom môžu absorbovať rôzne plyny,(oxidy síry, dusíka, sulfán)

-

takto sa tieto kontaminanty môžu dostať dýchacími cestami do organizmu a

prieduchmi do rastlín

-

môžu sa tiež absorbovať pôdou a týmito cestami vyvolávať negatívne následky v

ostatných zložkách životného prostredia

-

častice môžu vo vzduchu vytvárať rôzne disperzné sústavy

-

ak priemer takýchto častíc je menší ako 2 mm, hovoríme o aerosóloch.

-

v znečistenom vzduchu sa nachádzajú aj častice s priemerom 0,1 – 10 mm, ktoré môžu

ovplyvňovať odraz a rozptyl dopadajúceho slnečného svetla, lokálnu oblačnosť, či

množstvo zrážok

-

v závislosti od skupenstva častíc vzniká dym, hmlový opar alebo hmla

-

častice s rozmermi väčšími ako 1 mm môžu asistovať pri tvorbe kvapiek v mrakoch

-

prítomnosť týchto častíc v ovzduší veľkých priemyselných aglomerátov je príčinou

väčšej oblačnosti aj množstva zrážok v týchto lokalitách.

-

pri nepriaznivej poveternostnej situácií sa môžu tieto častice zhromažďovať v

obrovskom množstve na jednom mieste a vytvoriť vrstvu z výparov, prachu a

odpadových plynov - smog (smoke – dym a fog – hmla)

rozlišujeme dve odlišné formy smogu

:

1.redukčný typ smogu (Londýnsky smog): zmes dymu, oxidov síry (dodávajú zmesi

redukčný charakter)

2.oxidačný typ smogu (Los Angeleský smog, fotochemický): vzniká zo splodín

spaľovania kvapalných a plynných palív automobilov a pôsobenia UV žiarenia

(smog obsahuje aldehydy, fotooxidanty, ozón, aerosol)

-

v súčasnosti sa vďaka opatreniam na ochranu ovzdušia koncentrácia smogu

predovšetkým v Európskych mestách a mestách Severnej Ameriky znižuje

-

ak je priemer častíc prítomných v znečistenej atmosfére porovnateľný s vlnovými

dĺžkami slnečného svetla, majú schopnosť dopadajúce žiarenie rozptyľovať

-

väčšie častice časť dopadajúceho svetla absorbujú a časť

odrážajú.

- v dôsledku týchto javov sa môže znížiť veľkosť slnečnej radiácie nad znečistenými

oblasťami aj o 15 % ročne.