úvod
Vzduch, ktorý dýchame, nie je všade rovnako čistý. Do ovzdušia sa dostávajú plyny a drobné čiastočky prachu z výfukov, komínov, tovární aj z polí. Znečistený vzduch dráždi dýchacie cesty, zhoršuje astmu a choroby srdca, poškodzuje rastliny aj budovy.
teória
Odkiaľ sa znečistenie berie
- Doprava: výfukové plyny áut a nákladiakov obsahujú oxidy dusíka, oxid uhoľnatý a sadze, prach sa víri aj z bŕzd, pneumatík a ciest.
- Kúrenie: domácnosti, ktoré kúria drevom a uhlím v starých kotloch, vypúšťajú veľa prachu a sadzí. Na Slovensku sú v zime hlavným zdrojom prachových častíc.
- Priemysel a energetika: elektrárne, teplárne, hute, cementárne a rafinérie vypúšťajú oxid siričitý, oxidy dusíka a prach.
- Poľnohospodárstvo: z hnojív a od zvierat uniká amoniak a metán.
- Príroda: sopky, lesné požiare, peľ a piesok, ktorý vietor prinesie až zo Sahary.
| látka | odkiaľ | čo spôsobuje |
|---|---|---|
| prachové častice PM10 a PM2,5 | kúrenie, doprava, priemysel | prenikajú do pľúc, choroby dýchacích ciest a srdca |
| oxid uhoľnatý CO | nedokonalé horenie, výfuky | viaže sa na hemoglobín, otravy |
| oxidy dusíka NOₓ | výfuky, elektrárne | kyslé dažde, letný smog |
| oxid siričitý SO₂ | spaľovanie uhlia so sírou | kyslé dažde, zimný smog |
| prízemný ozón O₃ | vzniká na slnku z NOₓ a uhľovodíkov | dráždi pľúca a oči, škodí rastlinám |
vyskúšaj si
Zdroj znečistenia a následok
Ku každému zdroju znečistenia priraď látku, ktorá z neho uniká, a čo spôsobuje.
0 / 0zdroj
čo spôsobuje
teória
Smog
Zimný smog vzniká, keď sa pri mraze a bezvetrí drží studený vzduch pri zemi pod vrstvou teplejšieho vzduchu. Tomuto javu sa hovorí inverzia. Dym z komínov nemá kam uniknúť a hromadí sa v ňom prach, sadze a oxid siričitý. Letný smog vzniká v slnečných dňoch z výfukových plynov: slnečné žiarenie premení oxidy dusíka a uhľovodíky na prízemný ozón a ďalšie dráždivé látky. Vzduch je potom žltohnedý a štípe v očiach.
teória
Kyslé dažde
Oxid siričitý a oxidy dusíka sa v oblakoch rozpustia vo vode a vzniknú kyseliny: siričitá, sírová a dusičná. Na zem potom padá kyslý dážď s pH nižším ako 5,6, ako ukazuje lekcia Kyseliny. Kyslý dážď:
- okysľuje jazerá, v ktorých hynú ryby, raky a slimáky,
- vyplavuje z pôdy horčík a vápnik a uvoľňuje jedovatý hliník, stromy chradnú. V 80. rokoch takto odumreli rozsiahle lesy v pohraničí Česka, Nemecka a Poľska,
- rozrušuje sochy a budovy z vápenca a mramoru a urýchľuje hrdzavenie kovov.
Kyselinu vietor zanesie stovky kilometrov ďaleko, a tak znečistenie z jednej krajiny padá na lesy inej krajiny. Odkedy elektrárne odsírujú spaliny a autá majú katalyzátory, emisie oxidu siričitého v Európe výrazne klesli a lesy sa zotavujú.
vyskúšaj si
Kyslý dážď
- Jazero (pH 4,7): Väčšina rýb hynie, z kyslej pôdy sa uvoľňuje jedovatý hliník.
- Les: Les odumiera, ako v 80. rokoch v pohraničí Česka, Nemecka a Poľska.
- Socha: Socha sa rozpadá, z povrchu sa odlupuje kôra sadry.
Zjednodušený model: emisie sú pomerné čísla a pH je odhad. Skutočný dážď mení aj vietor, ktorý znečistenie zanesie stovky kilometrov ďaleko.
Elektráreň spaľuje uhlie naplno a áut je málo. Čo zvýši pH dažďa viac?
0 / 0teória
Ozónová diera
Ozónová vrstva v stratosfére pohlcuje väčšinu ultrafialového žiarenia Slnka, ako ukazuje lekcia Ozón. V 80. rokoch vedci zistili, že nad Antarktídou sa ozón každú jar prudko stenčuje. Vinníkom boli freóny, látky z chladničiek, sprejov a pien. V roku 1987 krajiny sveta podpísali Montrealský protokol a výroba freónov sa postupne zastavila. Ozónová vrstva sa odvtedy pomaly obnovuje. Podľa odhadu OSN z roku 2023 by sa nad Antarktídou mala vrátiť do stavu z roku 1980 okolo roku 2066.
Pozor: ozón vysoko nad nami chráni, ale prízemný ozón, ktorý v lete vzniká zo smogu, škodí. Ide o tú istú látku na inom mieste.
teória
Čo pomáha
- odsírenie spalín a filtre v elektrárňach a továrňach,
- katalyzátory a filtre pevných častíc v autách, menej jazdenia autom, viac mestskej dopravy a bicyklov,
- výmena starých kotlov za moderné, zateplené domy a nespaľovanie odpadu v kachliach ani na záhrade,
- meranie kvality ovzdušia: Slovenský hydrometeorologický ústav ju sleduje na staniciach po celom Slovensku a pri smogu vyhlasuje upozornenia.
Zapamätaj si dvojice: uhlie so sírou → oxid siričitý → kyslý dážď, výfuky → oxidy dusíka → letný smog, staré kotly → prach → zimný smog a freóny → ozónová diera.
Chémia znečisteného vzduchu
Kyslé dažde vznikajú z oxidov síry: S + O₂ → SO₂, potom SO₂ + H₂O → H₂SO₃ alebo po oxidácii 2 SO₂ + O₂ → 2 SO₃ a SO₃ + H₂O → H₂SO₄. Oxidy dusíka vznikajú v horúcom motore priamo zo vzduchu, N₂ + O₂ → 2 NO, ďalej 2 NO + O₂ → 2 NO₂ a 4 NO₂ + O₂ + 2 H₂O → 4 HNO₃.
Odsírenie v elektrárňach je mokrá vápencová vypierka: 2 CaCO₃ + 2 SO₂ + O₂ → 2 CaSO₄ + 2 CO₂. Vzniknutá sadra sa používa na sadrokartón.
Katalyzátor v aute obsahuje platinu, paládium a ródium na keramickom nosiči. Urýchli reakcie 2 CO + O₂ → 2 CO₂ a 2 NO + 2 CO → N₂ + 2 CO₂, ako vysvetľuje lekcia Katalyzátory a inhibítory.
Rozklad ozónu začne, keď UV žiarenie odštiepi z freónu atóm chlóru: Cl + O₃ → ClO + O₂ a ClO + O → Cl + O₂. Chlór sa na konci obnoví, je to katalyzátor, a jeden atóm tak rozloží tisíce molekúl ozónu.
rozšírenie Veľký smog v Londýne
Začiatkom decembra 1952 sa nad Londýnom zastavil studený vzduch a pod inverziou sa päť dní hromadil dym z miliónov komínov, v ktorých horelo uhlie. Smog bol taký hustý, že ľudia nevideli na vlastné nohy, autobusy stáli a do kín nebolo vidno plátno. Za pár dní zomreli tisíce ľudí, najmä starších a chorých.
Britský parlament potom prijal zákon o čistom ovzduší (1956), ktorý obmedzil spaľovanie uhlia v mestách. Bol to jeden z prvých zákonov na ochranu ovzdušia na svete.
teória
Časté chyby
- „Ozónová diera spôsobuje globálne otepľovanie.“ Sú to dva rôzne problémy. Ozónová diera prepúšťa viac UV žiarenia, za otepľovanie môžu skleníkové plyny.
- „Ozón je vždy dobrý.“ Ozón v stratosfére chráni, prízemný ozón zo smogu škodí. Je to tá istá látka na inom mieste.
- „Kyslý dážď páli kožu.“ Kyslý dážď je slabšia kyselina ako citrónová šťava. Škodí hlavne tým, že dlhodobo okysľuje jazerá a pôdu.
- „Vzduch najviac znečisťujú autá.“ Autá sú dôležitý zdroj, ale prachu je na Slovensku v zime najviac z kúrenia tuhým palivom.
Ktoré plyny vo vzduchu zadržiavajú teplo a prečo sa planéta otepľuje, ukazuje ďalšia lekcia Skleníkový efekt a zmena klímy.