Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

ATMOSZFÉRA - kis koncentráció, koncentráció és sűrűség  csökken - Nap energiája  fotokémiai reakciók - oxigén jelenléte  oxidáció - troposzféra (felhőöv),

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "ATMOSZFÉRA - kis koncentráció, koncentráció és sűrűség  csökken - Nap energiája  fotokémiai reakciók - oxigén jelenléte  oxidáció - troposzféra (felhőöv),"— Előadás másolata:

1 ATMOSZFÉRA - kis koncentráció, koncentráció és sűrűség  csökken - Nap energiája  fotokémiai reakciók - oxigén jelenléte  oxidáció - troposzféra (felhőöv), km (pólusoknál 8 km, Egyenlítőnél 18 km) - sztratoszféra, T nő, kb. 50 km, a Nap UV sugárzását az ózon részben elnyeli - mezoszféra, T csökken 80 % H A Kº T 50 SZT 80 M a hőmérséklet 100 m-ként 1 ºC-kal (0.65 ºC ) csökken a hőmérséklet, a hőenergiát a Földtől kapja

2 KONCENTRÁCIÓ - szilárd, cseppfolyós és gáz halmazállapotú szennyezők - térfogat/térfogat, tömeg/tömeg, tömeg/térfogat  µg/m 3, ez függ a T és p-től - állandó - átszámítás V [cm 3 /mmol] ideális gáz moláris térfogat (1 atm  kPa  22.4 l, 20 °C) M [mg/mmol] moláris tömeg

3 KIS TÖRTÉNELEM II. Edward (13 sz. vége): széntüzelés tiltása a Parlament munkája miatt III. Richard (14-15 sz.): füstadó 17 sz. London: ipar kitelepítése, zöld övezet (javaslat) 1948 Donova ( lakos), acélmű (Pennsilvánia)  súlyos szennyezés

4 KIS TÖRTÉNELEM II. Edward (13 sz. vége): széntüzelés tiltása a Parlament munkája miatt III. Richard (14-15 sz.): füstadó 17 sz. London: ipar kitelepítése, zöld övezet (javaslat) 1948 Donora ( lakos), acélmű (Pennsylvania)  súlyos szennyezés 1952 London

5 halott - maximum 2 mg/m 3  0.75 ppm - SO 2 (bronchitis) füst, szmog - inverzió - szinergikus hatások WHO határérték: 1 óra0.125 ppm350 µg/m 3 Hosszútáv50 µg/m ppm 0.18 ppm500 µg/m 3 10’

6 KIS TÖRTÉNELEM II. Edward (13 sz. vége): széntüzelés tiltása a Parlament munkája miatt III. Richard (14-15 sz.): füstadó 17 sz. London: ipar kitelepítése, zöld övezet (javaslat) 1948 Donora ( lakos), acélmű (Pennsylvania)  súlyos szennyezés 1952 London 1962 Los Angeles: fotokémiai szmog - gépjárműforgalom, napfény, magas nedvességtartalom - nitrogénoxidok, szénhidrogének - napfény katalizáló hatása  új vegyületek pl. ózon (mérgező, fojtó, köd, szem, orr, nyálkahártya)

7 - elsődleges és másodlagos szennyezés - napszakosság Mi a “kicsi” ?

8 ELEKTROMÁGNESES SUGÁRZÁS ÉS SPEKTRUM távoli infra (IR 2 ) ultraibolya (UV) látható (V)közeli infra (IR 1 ) rövidhullámhosszúhullám µm  NAP (O.5 µm)  FÖLD (1O µm) mikrohullám röntgen

9 ÖSSZETÉTEL Koncentráció Tartózkodási idő Hatás Elnyelés (1) Állandó N 2  78 % 10 8 év Üvegház UV O 2  20 % 5000 év UV, V A 0.93 % Nemes ppm gázok (2) Változó CO ppm 10 év Üvegház UV, IR CH 4 1 ppm 5 év Üvegház IR H ppm 7 év UV N 2 O 0.3 ppm 8 év O 3 (tr./sztr.) 10 ppb/1 ppm 2 év Ózon UV,V,IR

10 ÖSSZETÉTEL Koncentráció Tartózkodási idő Hatás Elnyelés (3) Nagyon változó CO 0.1 ppm 0.3 év Mérgező UV,V,IR NO 2 1 ppb 10 nap Savasodás SO 2 1 ppb 3 nap Savasodás vízgőz ( )10 2 ppm 10 nap UV,V,IR Freon (halogénezett szénhidrogén pl. CF 2 Cl 2 ) 100 év Ózon

11 AEROSZOL ( µm) - cseppfolyós/szilárd részecskék - por, füst, köd - diszperziós és kondenzációs - kis tartózkodási idő - fényelnyelés

12 LÉGSZENNYEZÉS HŐMÉRSÉKLET NAPSZAKOS VÁLTOZÁSA INVERZIÓ CSÓVA (konvekció és diffúzió) LAMINÁRIS ÉS TURBULENS ÁRAMLÁS ANYAGMÉRLEG (emisszió, reakció stb.)

13 ÁLLAPOTVÁLTOZÁS ÉS INVERZIÓ

14 Labilis Stabil Szuperadiabatikus eset Szubadiabatikus eset

15 A CSÓVA ALAKJA SZUPERADIABATIKUS ADIABATIKUS INVERZIÓ 1. INVERZIÓ 2.

16 A MELEG INVERZIÓS RÉTEG HATÁSA

17 Los Angeles

18

19 INVERZIÓ (napos idő, tiszta ég) Példa: 100 m kémény, 20 °C

20

21

22 SZENNYEZÉS „RÓZSA” (SO 2 25o µg/m3 FELETT) 3. TELEP

23 ELKEVEREDÉS - LAMINÁRIS ÉS TURBULENS ÁRAMLÁS - MAGYARÁZAT

24

25 ELKEVEREDÉS - LAMINÁRIS ÉS TURBULENS ÁRAMLÁS - MAGYARÁZAT

26 DIFFÚZIÓ KONVEKCIÓ v

27 FICK TÖRVÉNY c1c1 c2c2  xx   c 1  c 2 csapot kinyitjuk kiegyenlítődés FLUXUS D - molekuláris diffúzió tényezője [m 2 /s] ~

28 ÁRAMLÁSOK LAMINÁRIS: RÉTEGES, RENDEZETT TURBULENS: GOMOLYGÓ, RENDEZETLEN, VÉLETLEN t v v  átlag v ’ eltérés, pulzáció T a turbulencia időléptéke vO

29 TRANSZPORT KONVEKCIÓ : vc [ kg/m 2 s ] HOGYAN ALAKUL TURBULENS ÁRAMLÁSBAN? 0 0 ?

30 TURBULENS DIFFÚZIÓ > v turbulens diffúzió ( ‘felhő’) molekuláris diffúzió

31 ELKEVEREDÉS - LAMINÁRIS ÉS TURBULENS ÁRAMLÁS - MAGYARÁZAT - ELKEVEREDÉS ÉS DIFFÚZIÓ FÜGG A METEOROLÓGIAI ÁLLAPOTTÓL - DISZPERZIÓ

32 KÉMÉNYMÉRETEZÉS : GAUSS ELOSZTÁS ÉS MÓDSZER

33 A CO 2 KONCENTRÁCIÓ VÁLTOZÁSA AZ ATMOSZFÉRÁBAN ( ) ÜVEGHÁZHATÁS

34 CO 2 EMISSZIÓ : FOSSZILIS TŰZELŐANYAGOK

35 A GLOBÁLIS, ÁTLAGOS HŐMÉRSÉKLET VÁLTOZÁSA ( )

36 FEJENKÉNTI ÜVEGHATÁSÚ GÁZ EMISSZIÓ (VILÁG ÁTLAG  1)

37 CO 2 CH 4 Freon 12N 2 O 280 ppm0.8 ppm ppm 358 ppm 1.7 ppm 0.48 ppb 0.31 ppm 0.5 %/év0.9 %/év 3.2 %/év0.25 %/év TREND!? ÜVÉGHÁZHATÁSÚ GÁZOK (1850, 2000, trend)

38 ELEKTROMÁGNESES SUGÁRZÁS ÉS SPEKTRUM távoli infra (IR 2 ) ultraibolya (UV) látható (V)közeli infra (IR 1 ) rövidhullámhosszúhullám µm  NAP (O.5 µm)  FÖLD (1O µm) mikrohullám röntgen

39 ÜVEGHÁZHATÁS HOSSZÚHULLÁMÚ SUGÁRZÁS ELNYELÉSE (FÖLD W/m 2 ) CO µm, O µm, vízgőz 8 µm GÁZOK ÉS HATÁSUK - CO 2 : 280 ppm  358 ppm (ipari forradalom óta) - CH 4 : rizstermesztés, állattartás (anaerob) - N 2 O (dinitrogén-oxid): tüzelés, műtrágya (denitrifikáció) - kilo-, mega-, giga-, tera-, peta-, hexa- (ezer….trillió) - SI rendszer - aeroszolok: szórás és elnyelés  lehülés EMISSZIÓ (Tg/év; CO 2 - C Pg/év)  2.5 W/m 2  1 %  0.75 C°

40 ÉGHAJLAT TERÜLETI ELTOLÓDÁSAI ÁTLAGOK SZÉLSŐSÉGEK NÖVÉNYZET HIDROLÓGIAI KÖRFORGÁS VIZEK SOKFÉLE …… HATÁSOK

41 ÓZON (1840; Schönbein) NASA MÉRÉS (1987 SZEPTEMBER: ÓZON ÉS KLÓRMONOXID): „ÓZONLYUK”

42 TROPOSZFÉRA - 10 %, 1 %/év (nő) SZTRATOSZFÉRA (9o %, sok UV sugárzás az O 2 elnyelési sávjában  fotolízis) - csökkenő trend - rákkeltő (bőrrák) - mezőgazdaság - óceáni plankton CHAPMAN MODELL (1930) ÓZON (1840; Schönbein)

43 O 2 + hv → O + O O 2 + O + M → O 3 + M keletkezés (M – harmadik anyag, pl. N), hv – Napból érkező energia (fotonok) O 3 + hv → O 2 + O O 3 + O → 2 O 2 bomlás - Mérések szerint ez utóbbi folyamat lassúbb, mint korábban gondolták (6o-as évek). Nyomanyagok a troposzférából? CRUTZEN (1970): talaj eredetű NO (dinitrogen-oxid fotokémiai bomlásából) NO + O 3 → NO 2 + O 2 NO 2 + O → NO + O 2 - Emberi tevékenység! - NO nem elégséges a magyarázathoz CHAPMAN MODEL (193o): két lépcső

44 CH 4 -ban 2H → klór, 2H → fluor: CCl 2 F 2 CCl 2 + hv → CClF 2 + Cl Cl + O 3 → ClO + O 2 ClO + O → Cl + O 2 nem keletkezik ózon! ÓZONLYUK (1985): Farman földi spektrofotométer mérései vs műhold mérések → Antarktisz → 1972 és 1985 között a tavaszi hónapokban a teljes ózon kb. a felére csökkent (alsó sztratoszféra 1oo%) Laboratóriumi kísérletek: téli örvény, vízszintes keveredés nincsen, a jégkristályok elnyelik a tározó vegyületeket (Cl, N). Tavasszal ezek aktív gyökökké alakulnak vissza, pl. atomos klór. Késő tavasszal megszűnik az örvény → normális állapot. FREON

45 FREON II FOTODISSZOCIÁCIÓJA (halogánezett szénhidrogán, H ◄ Cl, F)

46 FREON - ártalmatlan? - mérése – montreáli egyezmény (1987); a védekezés lehetőségei (fluor?)

47 ÁTLAGOS pH A CSAPADÉKBAN ÉS HÓBAN SAVASODÁS

48 A SAVASODÁS HATÁSA: “WALDSTERBEN” (VERMONT)

49 SAVASODÁS SO 2 SZÁRAZ ÜLEPEDÉS NEDVES ÜLEPEDÉS E MODELL talaj EMISSZIÓK - NO x - SO 2, partikulált anyag % közlekedés % energia - CO 2 energia - CH 4 autó, égetés, állattartó telepek

50 SO 2 emisszió (Magyarország) Mt/év Mt/év Mt/év - okok : recesszió széntüzelés csökkenése hatékonyság SO 2 /GDP (1992: kb. 10x USA ) NO x / GDP(1992: kb. 2x USA ) FORMÁK: szerves, szervetlen, oldott, partikulált EURÓPA ÉS LÉPTÉKEK

51 LÉGSZENNYEZÉS LÉPTÉKEI: SO 2 (havi átlag,  g/m 3 ) km 5-20 KONTINENTÁLIS  4 GLOBÁLIS REGIONÁLIS TELEPÜLÉS 20 LOKÁLIS BEFOGADÓ 0 IMMISSZIÓ: HÁTTÉR + REGIONÁLIS + TELEPÜLÉS + LOKÁLIS IDŐBELI LÉPTÉKEK

52 LÉGSZENNYEZÉSI PROBLÉMÁK LÉPTÉKE

53 HATÁSOK l SO 2 : SZEM, NYÁLKAHÁRTYA, LÉGUTAK, TÜDŐÖDÉMA l CO: MÉRGEZŐ, FEJFÁJÁS, HÁNYÁS (OXIHEMOGLOBIN  KARBOXIHEMOGLOBIN) l NO: IDEGRENDSZER + METAMOGLOBÉNIA l NO 2 : TÜDŐ, SZEM, LÉGUTAK (A TÜDŐBEN KELETKEZIK SAV) l NH 4 : NYÁLKAHÁRTYA, SZEMFÁJÁS l Cl: LÉGZŐSZERV, SZEM, KÖHÖGÉS l FLUORIDOK: SZEM, BŐR, ORR, GARAT, … l SZILÁRD: SZILIKÓZIS

54 NÖVÉNY l INDIKÁTOROK (ZUZMÓ) l SZILÁRD –ASSZIMILÁCIÓS FELÜLET CSÖKKEN - TAKARMÁNY –LÉGCSERENYÍLÁS l GÁZOK –LÉGZŐNYÍLÁS  SEJTEK FELÜLETE + VÍZ  Pl. KÉNSAV  RONCSOLÁS + FOTOSZINTÉZIS GÁTLÁSA  SZÍNVÁLTOZÁS l SAVASODÁS –Al, MIKROORGANIZMUSOK - ERDŐK –VIZEK –EMBER ÉPÜLETEK ÉS ARCHEOLÓGIAI ÉRTÉKEK

55 ÜLEPEDÉSI SEBESSÉG A RÉSZECSKE MÉRET FÜGGVÉNYÉBEN

56 KÉN KIÜLEPEDÉS EURÓPÁBAN (gS/m 2 év, 1985, EMEP mérési hálózat)


Letölteni ppt "ATMOSZFÉRA - kis koncentráció, koncentráció és sűrűség  csökken - Nap energiája  fotokémiai reakciók - oxigén jelenléte  oxidáció - troposzféra (felhőöv),"

Hasonló előadás


Google Hirdetések