Atmosféra - vzdušný obal Země
Zájmová oblast :
TROPOSFÉRA - 15 km vrstva
atmosféry nad zemským
povrchem
Zdroje chemických sloučenin :
PŘÍRODNÍ (~ 90 %)
ANTROPOGENNÍ (~ 10 %)
~ 90 %hm. - plynné látky
~ 10 %hm. - disperzní aerosol
zahrnující kapalné a tuhé látky
Většina škodlivin se nachází ve
výškách do 2 km
ATMOSFÉRA
makro (tvoří 99.96% (v/v)
dusík - 78% (v/v)
kyslík - 20.94% (v/v)
argon - 0.93% (v/v)
mikro (100 až 102 ppm (v/v))
oxid uhličitý - 315 ppm (v/v)
neon - 18 ppm (v/v)
helium - 5.2 ppm (v/v)
metan - 1-2 ppm (v/v)
Řada složek je přítomna v koncentracích menších než 1 ppm.
Z typických škodlivin jsou v čistém vzduchu přítomny CO, H2S a
NO2 v koncentracích 0.001 až 0.1 ppm.
relativní podíly se do výšky cca 100 km
téměř nemění.
Výjimka - vodní pára, ozon a plyny
antropogenního původu
Počasí je aktuální stav atmosféry ve výšce od zemského povrchu do 10 až
15 kilometrů nad ním, velmi variabilní.
Klima je, zjednodušeně vyjádřeno, charakteristický režim počasí v dané
oblasti. Obvykle se vyhodnocuje za dobu 30 let.
Klimatické změny - změny v zemském klimatu, probíhající po dobu
desítek až tisíců roků z pohledu průměrných teplot.
Příčiny
Přírodní - změny orbitální dráhy Země, sluneční činnost, rozložení pevnin a
oceánů, vegetace a sopečná činnosti.
Antropogenní - spalování fosilních paliv, výroba cementu a změny ve
využití půdy - odlesňování (snižuje se množství uhlíku
zachyceného ve vegetaci), chov dobytka a pěstování rýže
(emise metanu)
Skleníkový efekt
ukazatel „radiační účinnost“
- o kolik více energie ze Slunce se díky
jednotlivým plynům zadrží ve srovnání se
stavem v roce 1750. Nejdůležitější skleníkové plyny:
vodní pára, oxid uhličitý, metan,
ozon a oxid dusný.
Lokální vlivy
Tepelné ostrovy - asfalt a beton absorbují dopadající světelné a tepelné záření
- ovlivňují tepelné poměry a pochody v atmosféře a množství srážek.
Troposferický ozon
- není emitován přímo
- fotochemický oxidant
Role atmosféry v osudu polutantů
Fáze přítomné v atmosféře - plynná, kapalná, pevná
Distribuce mezi fázemi závisí na:
 vlastnostech pevné fáze
 vlastnostech polutantů
 teplotě vzduchu
 přítomnosti vody
EMISE - proces uvolňování škodlivin do prostředí, forma -plynná,
kapalná nebo pevná.
1. komíny (spalovny, elektrárny, průmyslové podniky, lokální
topeniště)
2. větrací šachty (městské aglomerace, těžařství,...)
3. výfuková potrubí (osobní a nákladní automobily,...)
4. kapalné odpady (průmysl, městské aglomerace,
zemědělství,...)
IMISE - škodliviny rozptýlené a pozměněné reakcemi.
Imisní limity: ohodnocení biologické aktivity jednotlivých emitovaných
škodlivin.
Principy odstraňování kontaminantů z atmosféry
1. Suchá depozice - záchyt chemických sloučenin při styku se
zemským povrchem
2. Mokrá depozice - vymývání chemických sloučenin deštěm
3. Chemické reakce - v troposféře nebo v nižších vrstvách
stratosféry
Mokrá depozice
a) Sněhová depozice –sněhové srážky
b) Dešťová depozice –dešťové srážky
Horizontální depozice - depozice malých vodních kapiček z atmosféry
(mlha), kdy nepadají kapalné srážky ani sníh. Odráží povrchové
vlastnosti kapek mlh a mraků.
Suchá depozice
- jednosměrný transport částic z atmosféry na povrch bez účasti deště,
mlhy nebo sněhu,
Klíčové faktory:
- charakter atmosféry (rychlost větru, relativní vlhkost, turbulence)
- povrch částic (tvar)
- fyzikální a chemické vlastnosti kontaminantů
Transport v atmosféře
= přemístění znečištění z jednoho místa na druhé prouděním
nehomogenity proudění vedou k horizontálnímu a
vertikálnímu nárůstu velikosti oblaku znečištění
rozptyl.
chemické reakce mohou měnit složení
(NO na NO2), vznik nových látek
(vznik troposférického ozonu).
• lokální transport
(přenos znečištění na
krátké vzdálenosti –
cca. do 100 km)
• dálkový transport
VZORKOVÁNÍ EMISÍ - nejčastěji komín, vysoká koncentrace
škodlivin, snadný odběr.
VZORKOVÁNÍ IMISÍ - vzorkuje se ve volné krajině, s daným
krokem , výsledky reprezentují místo odběru, denní a roční dobu,
rychlost a směr větru, teplotu vzduchu, vlhkost, srážky, sluneční
svit, povětrnostní podmínky (inverzní situace).
VZORKOVÁNÍ PRACOVNÍHO OVZDUŠÍ - v oblasti dýchací
zóny pracovníků, uvnitř prostorů továren, dolů, domácností
ZPŮSOB vzorkování závisí na záměru analýzy. Analýza plynů či
par, sloučenin sorbovaných na pevných částicích v ovzduší, na
předpokládané koncentraci škodlivin v ovzduší.
ODBĚR VZORKŮ OVZDUŠÍ
ZÁCHYT PLYNNÝCH SLOŽEK
• záchyt plynných složek ovzduší pomocí promývačky se
skleněnou fritou, které jsou naplněny vhodným sorpčním
roztokem
• filtr impregnovaný absorpčním roztokem
• sorpce na tuhých sorbentech (silikagel, zeolity, aktivní uhlí,
polymerní sorbenty)
• denudery - zachycení plynných složek v trubici, kterou po
vnitřních stěnách protéká vhodný absorpční roztok
• kombinované systémy pro záchyt plynných i pevných složek z
ovzduší (filtr ze skelných vláken s definovanou porositou a
polyuretanová pěna pro záchyt plynných sloučenin)