Φαινόμενο θερμοκηπίου Τρύπα του όζοντος Αέριοι Ρύποι Αιωρούμενα Σωματίδια Αν. Καθηγήτρια Χ. Λασπίδου.

Παρουσίαση με θέμα: "Φαινόμενο θερμοκηπίου Τρύπα του όζοντος Αέριοι Ρύποι Αιωρούμενα Σωματίδια Αν. Καθηγήτρια Χ. Λασπίδου."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Φαινόμενο θερμοκηπίου Τρύπα του όζοντος Αέριοι Ρύποι Αιωρούμενα Σωματίδια Αν. Καθηγήτρια Χ. Λασπίδου

2 Αντιμετώπιση Φαινομένου Θερμοκηπίου Στόχος  Μείωση εκπομπών των «αερίων του θερμοκηπίου» δηλαδή: διοξειδίου του άνθρακα - CO 2 μεθανίου - CH 4, τροποσφαιρικού όζοντος - O 3, υποξειδίου του αζώτου – N 2 O κ.λπ)

3 Μείωση συγκέντρωσης CO 2 Αναδάσωση  Τα φυτά δεσμεύουν CO 2 Μείωση κατανάλωσης ενέργειας Χρησιμοποίηση φυσικού αερίου αντί πετρελαίου ή γαιάνθρακα Χρησιμοποίηση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (π.χ. αιολική, γεωθερμική, ηλιακή) Κατακράτηση CO 2 που προέρχεται από την καύση καυσίμων χρησιμοποιώντας προηγμένη τεχνολογία.

4 Επιπλέον μέτρα – Μείωση έκλυσης CFSs Στόχος  Μείωση της χρήσης χλωροφθορανθράκων (CFSs).  Πολύ μεγαλύτερο δυναμικό σε σχέση με το CO 2 Οι κυριότερες χρήσεις των CFSs είναι στα αεροζόλ- σπρέι, στα διογκωμένα πλαστικά, στα ψυκτικά υγρά (ψυγεία και air- conditioning) και στα διαλυτικά. Η χρήση CFSs προκαλεί επίσης καταστροφή της στοιβάδας του στρατοσφαιρικού όζοντος

5 Επιπλέον μέτρα – Μείωση τιμών όζοντος Στόχος  Μείωση του όζοντος (Ο 3 ) της τροπόσφαιρας Το Ο 3 αποτελεί δευτερογενή ρύπο και παράγεται κατά τη δημιουργία φωτοχημικού νέφους από διάφορους πρωτογενείς ρύπους όπως ΝΟ, ή υδρογονάνθρακες. Η χρήση καταλύτη στα αυτοκίνητα αποτελεί σημαντικό παράγοντα μείωσης των πρωτογενών ρύπων που συντελούν στη δημιουργία Ο 3

6 Επιπλέον μέτρα – Μείωση τιμών του Ν 2 Ο Στόχος  Ελάττωση της έκλυσης του Ν 2 Ο Το Ν 2 Ο παράγεται σε σημαντικό βαθμό από τις καύσεις Το Ν 2 Ο παράγεται επίσης από τη χρήση αζωτούχων λιπασμάτων και την έκλυση ουρίας

7 Επιπλέον μέτρα – Μείωση τιμών CH 4 Στόχος  Ελάττωση έκλυσης μεθανίου (CH 4 ) CH 4  20πλάσιο δυναμικό σε σχέση με το CΟ 2 στο φαινόμενο του θερμοκηπίου Το φυσικό αέριο περιέχει μεθάνιο  Αναγκαία η εξισορρόπηση επιπτώσεων σε σχέση με το CΟ 2  Προτιμάται η χρήση φυσικού αερίου αρκεί να αποφεύγονται οι διαρροές

8 Η τρύπα του όζοντος Συγκέντρωση όζοντος (Ο 3 )  10 ppm Ο 3  καταστρέφεται από μόρια του ΝΟ, Η 2 Ο, τα άτομα των αλογόνων και του Η, τα οποία δρουν ως καταλύτες ΝΟ+Ο 3  ΝΟ 2 + Ο 2 ΝΟ 2 + Ο  ΝΟ + Ο 2 Ο 3 + Ο  Ο 2 + Ο 2

9 Η τρύπα του όζοντος – Αιτίες Προωθητικά των αεροζόλ  CF 2 Cl 2, CFCl 3 (χλωροφθοράνθρακες ή freon)  ‘Άτομα Αλογόνων Υπερηχητικά αεροπλάνα  Υδρατμοί και ΝΟ (μικρότερη επίδραση) Αλογόνα + Υδρατμοί + ΝΟ  καταλυτικοί καταστροφείς του Ο 3

10 Χλωροφθοράνθρακες- Κίνδυνοι Χλωροφθοράνθρακες  Μεγάλη χημική σταθερότητα και διάρκεια ζωής  παράγεται χλώριο  επιδρά σαν καταλύτης στη διάσπαση του Ο 3 CF 2 Cl 2  Διάρκεια ζωής 110 έτη Εικάζεται ότι για να επανέλθει η προηγούμενη κατάσταση χρειάζονται στην καλύτερη περίπτωση 50-60 χρόνια (Χ. Ζερεφός)

11 Ozon depletion potential - ODP Δυναμικό ελάττωσης του όζοντος (Ozon depletion potential - ODP): ODP= Ο λόγος της επίδρασης μιας χημικής ουσίας στο όζον, προς την επίδραση που έχει μια ίση σε βάρος ποσότητα του τριχλωροφθορομεθανίου ( CFC-11)

12 ODP - Παραδείγματα

13 Χλωροφθοράνθρακες - Αντιμετώπιση Σήμερα  τάση αντικατάστασης των χλωροφθορανθράκων CFCs στη βιομηχανία με: υδρογονοφθοράνθρακες (HFCs) και υδρογονοχλωροφθοράνθρακες (HCFCs)

14 «Καλό» και «Κακό» Όζον Το όζον στην ατμόσφαιρα έχει δύο πρόσωπα: καλό όζον  δημιουργείται και βρίσκεται στην στρατόσφαιρα (17-50 km) και στα ανώτερα στρώματα της τροπόσφαιρας (> 2 km) και κακό όζον  όζον-"ρύπος«  βρίσκεται σε χαμηλά ύψη στην τροπόσφαιρα (0-2 km)  ανθρωπογενούς προέλευσης  θεωρείται ένας από τους κυριότερους ατμοσφαιρικούς ρύπους των αστικών περιοχών  μεταφέρεται συχνά και σε μεγάλες αποστάσεις εκτός πόλεων.

15 «Καλό» και «Κακό» Όζον - Αναλογία 90% του Ο 3  στρατόσφαιρα 10% του Ο 3  τροπόσφαιρα

16 «Καλό»/«Κακό» Όζον - Απεικόνιση

17 Τρύπα του όζοντος- Εκτίμηση 2002

18 Τρύπα του όζοντος- Εκτίμηση 2011

19 Τρύπα του όζοντος- Επιπτώσεις

20 Υδρογονάνθρακες Ολικοί Υδρογονάνθρακες (TOC) ή απλώς Υδρογονάνθρακες (HC): Κυκλικοί Αρωματικοί Τερπένια Αλδεΰδες Κετόνες

21 Υδρογονάνθρακες: Πηγές Εκπομπής Υδρογονάνθρακες  Πηγές εκπομπής: Φυσικές Πηγές  94% Ανθρωπογενείς  6%  καύσεις πετρελαίου, κωκ, λιγνίτη, εξατμίσεις πετρελαιοειδών και οργανικών διαλυτών, αερολύματα πετροχημικών βιομηχανιών κ.α.  Συναντώνται στα μεγάλα αστικά κέντρα  Συμμετέχουν στη δημιουργία φωτοχημικής καπνομίχλης

22 Τύποι Υδρογονανθράκων Πολυαρωματικοί Υδρογονάνθρακες  Μεταλλαξιογόνος δράση Πτητικές Οργανικές Ενώσεις (Volatile Organic Compounds – VOCs)  Οργανικές ενώσεις, οι οποίες όταν εισέλθουν στην ατμόσφαιρα, σε συνήθεις συνθήκες, μπορούν να παραμείνουν σε αυτή τόσο χρόνο, ώστε να πάρουν μέρος σε φωτοχημικές αντιδράσεις

23 Τύποι Υδρογονανθράκων Πολυκυκλικοί Υδρογονάνθρακες (Polyclyclic Aromatic Hydrocarbons - PAHs)  Μεταλλαξιογόνος και καρκινογόνος δράση PAHs  Περιλαμβάνουν οργανικές ενώσεις που έχουν στο μόριο τους συμπυκνωμένους αρωματικούς δακτυλίους π.χ. Ναφθαλίνιο - C 10 H 8

24 Τύποι Υδρογονανθράκων PAHs  Βρίσκονται σε διάφορα τρόφιμα όπως φυτικά έλαια, μαργαρίνες, ψάρια κ.α. Το τηγάνισμα, το ψήσιμο και κυρίως το κάπνισμα κρεάτων ή ψαριών αποτελεί αιτία σχηματισμού του βενζοπυρενίου, που αποτελεί ένα από τα πιο καρκινογόνα PAHs

25 Κάπνισμα τσιγάρου Το κάπνισμα τσιγάρου περιέχει περίπου 1000 PAHs παράλληλα με αζωτούχα και ετεροκυκλικά παράγωγα Ένας καπνιστής 20 άφιλτρων τσιγάρων  εισπνέει  0,5 mg βενζοπυρενίου Το φίλτρο στο τσιγάρο βελτιώνει αισθητά την κατάσταση

26 PAHs: Φυσικές Πηγές Πυρκαγιές Δασών Γεωλογικά φαινόμενα Φυσικές Πηγές<< Ανθρωπογενείς Πηγές

27 PAHs: Ανθρωπογενείς Πηγές Βιομηχανία πετρελαίου Παραγωγή ασφάλτου Βιομηχανία άνθρακα Καύση φυσικού αερίου Πυρόλυση Βιομηχανίες λιπασμάτων Χυτήρια Γκαράζ αυτοκινήτων Οικιακή θέρμανση Καύση στερεών απορριμμάτων

28 Αυτοκίνητα-Ρυθμιστικοί Παράγοντες Σημαντική παραγωγή PAHs  Αυτοκίνητα Παράμετροι: Τύπος αυτοκινήτου (diesel, βενζινοκίνητα) Αρωματικό περιεχόμενο καυσίμου Μείωση μολύβδου στη βενζίνη  αύξηση PAHs Συνθήκες οδήγησης του αυτοκινήτου

29 PAHs: Ατμοσφαιρική συμπεριφορά κατά 70% - 90% βρίσκονται σε σωματιδιακή κατάσταση προσροφημένα σε αιωρούμενα σωματίδια < 5μm  διεισδύουν στην αναπνευστική οδό και κατακάθονται στο πνευμονικό σύστημα απορροφούν έντονα την UV ακτινοβολία (300-420 nm) και υφίστανται φωτο-οξείδωση αντιδρούν με N X O και σχηματίζουν νιτροπαράγωγα με μεταλλαξιογόνες ιδιότητες αντιδρούν με το Ο 3 σχηματίζοντας οξείδια αντιδρούν με SΟ x, H 2 SO 4, αλλά και ρίζες, υπεροξείδια κι άλλα οξειδωτικά σχηματίζοντας κινόνες  καρκινογόνες ουσίες

30 Μόλυβδος (Lead) Περιέχεται στην ατμόσφαιρα με τη μορφή λεπτότατων σωματιδίων Προέρχεται από καύση βενζίνης είτε σε αυτοκίνητα είτε σε βιομηχανίες Χρησιμοποιείται για την παρασκευή κραμάτων, χρωμάτων, συσσωρευτών Είναι τοξική ουσία η οποία συσσωρεύεται στον ανθρώπινο οργανισμό είτε μέσω της τροφής είτε μέσω τα αναπνευστικής οδού

31 Μόλυβδος- Επιπτώσεις Ο εισερχόμενος μόλυβδος μέσω της αναπνοής  25% του λαμβανομένου Οι συγκεντρώσεις σε μια πόλη γενικά δε δημιουργούν κλινικά συμπτώματα Η δράση του μολύβδου είναι σωρευτική, και όταν ανιχνευτούν τα πρώτα συμπτώματα, τότε η δράση έχει ήδη προχωρήσει σε σοβαρό βαθμό

32 Μόλυβδος- Επιπτώσεις στο αίμα Όταν η συγκέντρωση στο αίμα των ενηλίκων είναι >800 mg/L, τότε μπορούν να προκληθούν και τοξικά φαινόμενα. Κάποιες φορές το ίδιο μπορεί να συμβεί και για συγκέντρωση >400 mg/L. Για τα παιδιά υπάρχει τοξικότητα για συγκέντρωση >50 mg/L. Διανοητικές λειτουργίες εμφανίζονται ακόμα και σε μικρότερες συγκεντρώσεις.

33 Μόλυβδος- Τοξικότητα Αυτοκίνητα  κύρια παράμετρος Δίκτυα ύδρευσης  μολυβδοσωλήνες (κυρίως παλαιότερα όπως π.χ. Αρχαία Ρώμη) Ψύκτες παρασκευής τσίπουρου  μολυβδιάσεις Σήμερα μολυβδοσωλήνες  κυρίως για αποχέτευση Απομάκρυνση μολύβδου: Συμπλοκοποίηση μολύβδου με EDTA Χρήση αντιδραστηρίου BAL

34 Αμίαντος (Asbestos) Αμίαντος  ινώδες ορυκτό Αμίαντος  μεγάλη μηχανική αντοχή Αμίαντος  ανθεκτικότητα σε μεγάλες θερμοκρασίες Χρησιμοποιείται κυρίως σε: Επενδύσεις φρένων Μονώσεις Κατασκευές οικοδομικών υλικών Πυρίμαχες στολές

35 Ίνες Αμιάντου Εξαιρετικά σταθερές  δε συσσωματώνονται ώστε να σχηματιστούν μεγαλύτερες ίνες  επανέρχονται στην ατμόσφαιρα μετά την καθίζηση ή το φιλτράρισμά τους Δε συγκρατούνται από τους βλεννογόνους, φθάνουν στις κυψελίδες, παγιδεύονται, και παραμένουν εκεί για απεριόριστο χρονικό διάστημα Προκαλούνται μορφολογικές αλλοιώσεις στους πνεύμονες

36 Αμιάντωση Αμιάντωση  ασθένεια με αποτέλεσμα τη δυσκολία στην αναπνοή, διάβρωση του ιστού των πνευμόνων και εκτεταμένη πάχυνση του στρώματος που καλύπτει τους πνεύμονες Αμιάντωση  καρκίνος του μεσοθηλιώματος (πνευμόνων και περιτοναίου)

37 Αμίαντος στην Ελλάδα Ύδρευση Θεσσαλονίκης  ποταμός Αλιάκμονας  υψηλές συγκεντρώσεις Στέγες και καπνοδόχοι (ΕΛΕΝΙΤ)

38 Αιωρούμενα σωματίδια - PM Τα Αιωρούμενα Σωματίδια (Particulate Matter) περιλαμβάνουν στερεά ή υγρά σωματίδια ανεξαρτήτως της χημικής τους σύνθεσης Τα Αιωρούμενα Σωματίδια μπορεί να είναι πρωτογενείς η δευτερογενείς ρύποι (χημική μετατροπή NO x, SO x, VOC s ) Πηγές: Καύση ορυκτών, καύση ξυλείας, βιομηχανική δραστηριότητα, οδήγηση σε αγροτικούς δρόμους, φυσικές πηγές (σκόνη, γύρη, μούχλα, αχλύς, ιπτάμενη τέφρα κ.λπ.) Καπνός και ομίχλη λέγονται και αεροζόλ

39 Αιωρούμενα σωματίδια - PM Κάθε σώμα που βρίσκεται σε διασπορά και έχει διάμετρο >0,002 μm και μικρότερη από 500μm θεωρείται αιωρούμενο σωματίδιο Τα σωματίδια κατηγοριοποιούνται με βάση το μέγεθός τους με κριτήριο την αεροδυναμική διάμετρο Η αεροδυναμική διάμετρος ενός σωματιδίου είναι αυτή που αντιστοιχεί σε σφαιρικό σωματίδιο μοναδιαίας πυκνότητας του οποίου η τελική ταχύτητα κατακρήμνισης έχει την ίδια τιμή με αυτή της ταχύτητας του πραγματικού σωματιδίου

40 Αιωρούμενα σωματίδια-Προέλευση Εδαφικής προέλευσης (συνήθως ακάλυπτες από βλάστηση περιοχές) Από εξάτμιση των θαλάσσιων σταγόνων πάνω από θάλασσες και ωκεανούς  NaCl  1-10μm Οργανικά αιωρήματα (γύρη, μικρόβια)  10 -5 -10 -2 cm Καπνοί και στάχτη (τέφρα) από φυσικές ή ανθρωπογενείς καύσεις Σωματίδια από λοιπές ανθρωπογενείς δραστηριότητες (αυτοκίνηση, βιομηχανία κ.α.)

41 Αιωρούμενα σωματίδια- Κατηγορίες PM10: αεροδυναμική διάμετρος<10μm PM2,5: αεροδυναμική διάμετρος<2,5μm Ultrafine PM: αεροδυναμική διάμετρος<0.1μm Coarse PM: αεροδυναμική διάμετρος 2.5- 10μm Ολικά αιωρούμενα σωματίδια (TSP): Όλα τα σωματίδια έως 45μm

42 Φυσικές Επιπτώσεις PM Επίδραση στις βροχοπτώσεις  δημιουργούν πυρήνες σχηματισμού βροχοσταγόνων Επίδραση στην ορατότητα/θολερότητα  δημιουργούνται φαινόμενα ανακλάσεως  πτώση θερμοκρασίας λόγω ελάττωσης της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας Καταλυτική συμπεριφορά π.χ. σε οργανικές ενώσεις

43 Βιολογικές Επιπτώσεις PM Αυξημένες επισκέψεις και εισαγωγές σε νοσοκομεία Πνευμονική λοίμωξη Αναπνευστικά συμπτώματα Έκπτωση αναπνευστικής λειτουργίας Όξυνση χρόνιων αναπνευστικών και καρδιαγγειακών παθήσεων Αυξημένη θνησιμότητα

44 Αιωρούμενα σωματίδια- Βιολογική δράση