RECETOX, Masaryk University, Brno, CR holoubek@recetox.muni.cz; http://recetox.muni.cz Ivan Holoubek Chemie životního prostředí II – Znečištění složek prostředí Hydrosféra (06) Atmosférické vody 2Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Hydrologický cyklus 3Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Chemické látky jsou transportovány z atmosféry na povrch vody a půdy atmosférickou depozicí. Atmosférická depozice:  mokrá,  suchá. Mokrá atmosférická depozice – suma vymývání deštěm (vnitrooblačné vymývání) a vymývacího, podoblačného procesu. Suchá atmosférická depozice – suma depozice aerosolu a absorpce plynů. Suchá a mokrá atmosférická depozice 4Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Vnitrooblačné vymývání, podoblačné vymývání a depozice aerosolu jsou jednosměrným advekčním transportním procesem – chemické látky jsou odstraňovány z atmosféry do vod a půd – tento mechanismus se realizuje pokud látka má vyšší fugacitu ve vodě nebo půdě. Absorpce plynů má difusní mechanismus. Dochází pouze k absorpci látky z plynné fází vodou či půdou, pokud je fugacita ve vzduchu vyšší než fugacita ve vodě či půdě. Pokud je fugacita ve vodě či půdě vyšší, výsledek je opačný, dochází k vytěkání. Suchá a mokrá atmosférická depozice 5Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Mokrá depozice zahrnuje následující procesy:  vymývání nebo pod-oblačné vynášení – proces, který probíhá pod oblaky, během kterého plyny a částice jsou absorbovány padajícími kapkami,  dešťové vymývání nebo vnitro-oblačné vymývání, proces, který probíhá v oblacích, plyny nebo částice jsou vynášeny kapkami oblaků a chemické látky jsou vynášeny během dalšího deště. Mokrá atmosférická depozice 6Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Účinnost procesu mokré depozice závisí na meteorologických faktorech jako je trvání, intenzita a typ srážek (sníh, déšť, kroupy), ale také na velikosti hustotě kapek. Důležitým parametrem je také rozpustnost v dešti nebo sněhu. Podoblačný proces je účinným odstraňovacím procesem pro rozpustné plyny (nízká Henryho konstanta) a pro aerosoly o velikosti > 1 mm. Pro méně rozpustné plyny (vyšší hodnoty Henryho konstanty) padající kapky budou absorbovat pouze malá množství látek pod oblaky. Mokrá atmosférická depozice 7Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Pro plynné organické látky vnitro-oblačné bude nejdůležitějším atmosférickým vymývacím procesem. Pod-oblačné vymývání je důležité v případě, kdy koncentrace pod oblaky jsou vyšší než koncentrace uvnitř oblaků, například v blízkosti emisních zdrojů. V oblacích je vysoce účinným procesem příjem aerosolů kapkami oblaků. Mokrá atmosférická depozice 8Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Mechanismy znečištění mokré atmosférické depozice 9Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Mechanismus vývoje mokré atmosférické depozice 10Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Interakce, které určují složení vodní kapky v atmosféře 11Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Schéma oblačných procesů aerosolové částice 12Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Rozsah vzdáleností procesů mokrého vymývání 13Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Atmosférické vody Atmosféra - 200 - 60 000 ppm (0,02 - 6 % H2O (g) ) Vznik - klesne-li T příslušné vrstvy vzduchu pod rosný bod za přítomnosti kondenzačních jader (H2O (g)  H2O (l) ). Nejčistší druh přírodní vody (v okamžiku vzniku, pH=5,56) průchod atmosférou - záchyt (g), (l), (s), velmi měkká voda, nízký osmotický tlak, není vhodná k pití, pH= 4-5. 14Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz Srážky se měří v mm  1 mm kapalných srážek = 1 l vody na 1 m2. Celosvětový průměr srážek - 900 mm.r-1 - minimum - pouště (20 - 200 mm; 0 mm - poušť Atacama Chile), maximum 2 000 - 5 000 mm (22 461 mm - Čerapudž, Indie, 1860-1). Obsah znečištění - 10 - 100 mg.l-1 - průmyslové oblasti, přímořské - podstatně vyšší. Srážky - kapalné, tuhé, horizontální, vertikální. Atmosférické vody