Skład suchej atmosfery

1. Skład suchej atmosfery

2. Naturalne źródła zanieczyszczenia powietrza

5. Budowa atmosfery – warstwy wyróżnione wg. kryterium termicznego

6. ozon - O3 stratosferyczny synteza: O2 + hν(λ < 240 nm)  O + O O + O2 + M  O3 + M rozkład: O3 + hν(λ ≈ 230-320 nm)  O2 + O* O* + O3 O2 + O2 Promieniowanie o długości fali > 240 nm nie ma dostatecznej energii do dysocjacji O2, przenika więc przez stratosferę do troposfery i osiąga powierzchnię Ziemi

7. Pionowe profile stężenia ozonu określone na podstawie sąd balonowych nad Spitsbergenem

8. Kolorem niebieskim oznaczono region znacznego ubytku warstwy ozonowej, który pojawił się w 2000 roku. Takie dziury pojawiają się corocznie nad Biegunem Południowym. Nad Biegunem Północnym pojawiają się jednak tylko po mroźnych zimach. Dziura ozonowa nad Arktyką.

9. Maksymalna dziura ozonowa nad Antarktydą

10. Wpływ promieniowania słonecznego na organizmy żywe • UV-A, 315-400 nm (od bliskiego nadfioletu do zakresu widzialnego, stanowi 7% całkowitego strumienia słonecznego) oddziałując przez krótki czas nie jest szczególnie groźny. • UV-B, 280-315 nm (1,5% całkowitego strumienia promieniowania słonecznego) szkodliwe dla organizmów, szczególnie w przypadku dłuższego czasu ekspozycji. • UV-C, < 280 nm (0,5% całkowitego strumienia promieniowania słonecznego) szybko niszczy każdą żywą materię

14. Jak wiele innych rodników X , chlor (Cl ) jest utleniany przez ozon w stratosferze i tworzy XO (ClO ) •            X + O3                      -> XO + O2           O3 + światło słoneczne -> O + O2           O + XO                      -> X + O2

17. Katalizatory rozkładu ozonu w stratosferze Najważniejsze katalizatory są rodnikami: rodniki hydroksylowe – HOX: •H, •OH, HOO• tlenki azotu – NOX: •NO, •NO2 chlorowęglowodory – ClOX: •Cl, CLO• W tworzeniu rodników uczestniczą: metan– źródło atomu wodoru N2O – przekształca się w NO

18. ozon troposferyczny warunki potrzebne do powstania: • źródło prekursorów, węglowodory (VOC, ang. volatile organic compounds) i NOX, głównie pochodzenie antropogenne • nieruchoma atmosfera sprawiająca że reagenty pozostają na miejscu • wysoka temperatura zwiększająca szybkość reakcji termicznych • intensywne promieniowanie słoneczne inicjujące reakcje chemiczne

19. Powstawanie ozonu w troposferze NO2 + hν NO + O (hv – kwant promieniowania ultrafioletowego) O + O2 O3 + M (M – cząstka przyjmująca nadmiar energii) O3 + NO  NO2 + O2 NOx + VOL + CO + CH4 + hν O3 + PAN + HCOH + X (X: aldehydy, ketony, organiczne azotany, azotyny) VOL - volatile organic compounds (lotne związki organiczne)

20. Zawartość VOL w powietrzu Tajpej

22. Fotoliza ClFC (chlorofluorowęglowodory) Właściwości CFC: • mała lepkość • małe napięcie powierzchniowe • niska temperatura wrzenia • bierność chemiczna i biologiczna CFC-11 (11 + 90 = 101, 1 atom C, 0 atomów H, 1 atom F, wynikowo 3 atomy Cl – CFCl3) CFCl3 + hv (λ < 290 nm) •CFCl2 + •Cl •Cl + O3 ClO• + O2 ClO• + O •Cl + O2

23. Właściwości najczęściej znajdujących się w użyciu CFC (chlorofluorowęglowodory)

24. Protokół Montrealski Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer– 1987 • 1974 pierwsza hipoteza o wpływie CFC na ozon • 1985 Konwencja Wiedeńska • 1992 (WMO) znaczne pocienienie warstwy ozonowej • od 1998 spadek stężenia stratosferycznego chloru (suma CFC i HCFC) • 2050 zostanie osiagnięta wartość pierwotnego tła (HCFC – hydrochlorofluorocarbons)

25. Typowe stężenia związków chemicznych występujących w smogu fotochemicznym VOC - volatile organic compounds PAN – bezwodnik azotowo-nadoctowy = azotan acetyloperoksylu =azotan nadtlenku acetylu

26. Związki chemiczne pojawiające się w trakcie powstawania smogu fotochemicznego (badania laboratoryjne)

27. Związki chemiczne pojawiające się w trakcie powstawania smogu fotochemicznego (Toronto - Kanada)

29. Vitis vinifera

30. Phaseolus vulgaris

31. Pinus strobus

32. Pinus panderosa

33. Populus spp.

34. Badania modelowe tytoniu jako wskaźnika ozonu • Zalety: • specyficznareakcja; • wysoka wrażliwość; • objawy uszkodzenia są funkcja czasu ekspozycjikolejne uszkodzenia mogą być rozróżnione w czasie trwania pomiaru • różnicowanie objawów dzięki odmianom o różnej wrażliwości, a także dzięki EDU (etylenodiurea) substancji tłumiącej występowanie objawów uszkodzeń

35. Symptomy uszkodzeń przez ozon organów asymilacyjnych roślin są charakterystyczne i niepodobne do wywoływanych przez inne gazy. Typowym symptomem działania na komórki mezofilu jest destrukcja komórek miękiszu palisadowego, co objawia się w postaci nekroz, przeważnie punktowych, na zewnętrznej powierzchni liści. U roślin liściastych klasycznymi symptomami są nekrotyczne punkty plamki, tworzące charakterystyczne "nakrapianie".

36. Na skutek działania stosunkowo dużych dawek ozonu, cała górna powierzchnia liścia może przybrać wybieloną postać. W innych przypadkach komórki palisadowe mogą akumulować ciemny, barwny alkaloid z wytworzeniem czarnych plamek. Rozszerzenie się nekroz do komórek miękiszu gąbczastego prowadzi do wytworzenia głębokich zapadniętych nekroz.

37. liść tytoniu po ekspozycji

40. Metan - CH4 źródła emisji: • rozkład martwej materii organicznej w warunkach beztlenowych • eksploatacja złóż paliw kopalnych, ich transportu i niepełnego spalania • układy trawienne zwierząt przeżuwających (krowy, kozy, owce, antylopy) oraz termitów • wysypiska odpadów czas przebywania w atmosferze ~ 12 lat

41. podstawowy gaz cieplarniany; • udział w niszczeniu warstwy ozonowej (źródło atomu wodoru);

43. Stężenie gazów cieplarnianych w troposferze

44. Właściwości gazów cieplarnianych