Globális környezeti problémák és fenntartható fejlıdés modul



Hasonló dokumentumok
Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

ÁSVÁNYOK ÉS MÁS SZILÁRD RÉSZECSKÉK AZ ATMOSZFÉRÁBAN

Globális környezeti problémák és fenntartható fejlıdés modul

Az anyagi rendszerek csoportosítása

4. táblázat. 1. osztály 2. osztály 3. osztály 4. osztály SO 4 Cl NO 3 HCO 3

Oldódás, mint egyensúly

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Minta feladatsor. Az ion neve. Az ion képlete O 4. Szulfátion O 3. Alumíniumion S 2 CHH 3 COO. Króm(III)ion

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Oldódás, mint egyensúly

Sav bázis egyensúlyok vizes oldatban

Globális környezeti problémák és fenntartható fejlıdés modul

Környezeti analitika laboratóriumi gyakorlat Számolási feladatok áttekintése

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

KÉMIAI ALAPISMERETEK (Teszt) Összesen: 150 pont. HCl (1 pont) HCO 3 - (1 pont) Ca 2+ (1 pont) Al 3+ (1 pont) Fe 3+ (1 pont) H 2 O (1 pont)

Összesen: 20 pont. 1,120 mol gázelegy anyagmennyisége: 0,560 mol H 2 és 0,560 mol Cl 2 tömege: 1,120 g 39,76 g (2)

A feladatok megoldásához csak a kiadott periódusos rendszer és számológép használható!

Kutatói pályára felkészítı akadémiai ismeretek modul

Kémiai reakciók. Közös elektronpár létrehozása. Általános és szervetlen kémia 10. hét. Elızı héten elsajátítottuk, hogy.

Természetes vizek, keverékek mindig tartalmaznak oldott anyagokat! Írd le milyen természetes vizeket ismersz!

ph-számítás A víz gyenge elektrolit. Kismértékben disszociál hidrogénionokra (helyesebben hidroxónium-ionokra) és hidroxid-ionokra :

A javításhoz kb. az érettségi feladatok javítása az útmutató irányelv. Részpontszámok adhatók. Más, de helyes gondolatmenetet is el kell fogadni!

Légköri nyomanyagok nagytávolságú terjedésének modellezése

ph-számítás A víz gyenge elektrolit. Kismértékben disszociál hidrogénionokra (helyesebben hidroxónium-ionokra) és hidroxid-ionokra :

A LEVEGŐMINŐSÉG ELŐREJELZÉS MODELLEZÉSÉNEK HÁTTERE ÉS GYAKORLATA AZ ORSZÁGOS METEOROLÓGIAI SZOLGÁLATNÁL

Kémiai reakciók. Kémiai reakció feltételei: Aktivált komplexum:

Általános Kémia Gyakorlat II. zárthelyi október 10. A1

Talaj - talajvédelem

KÉMIA FELVÉTELI DOLGOZAT

A XVII. VegyÉSZtorna I. fordulójának feladatai és megoldásai

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2.

T I T - M T T. Hevesy György Kémiaverseny. A megyei forduló feladatlapja. 8. osztály. A versenyző jeligéje:... Megye:...

Indikátorok. brómtimolkék

Anyagvizsgálati módszerek Elektroanalitika. Anyagvizsgálati módszerek

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

1. feladat Összesen: 18 pont. 2. feladat Összesen: 9 pont

MSZ 20135: Ft nitrit+nitrát-nitrogén (NO2 - + NO3 - -N), [KCl] -os kivonatból. MSZ 20135: Ft ammónia-nitrogén (NH4 + -N),

Általános és szervetlen kémia 1. hét

VÍZKEZELÉS Kazántápvíz előkészítés ioncserés sómentesítéssel

Nedves, sóterhelt falak és vakolatok. Dr. Jelinkó Róbert TÖRTÉNELMI ÉPÜLETEK REHABILITÁCIÓJA, VÁROSMEGÚJÍTÁS ORSZÁGOS KONFERENCIASOROZAT.

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

ELTE Kémiai Intézet ( kislexikonja a vörösiszap-katasztrófával kapcsolatos fogalmak magyarázatára október 18.

Számítások ph-val kombinálva

Közös elektronpár létrehozása

SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2014 nyilvántartási számú (2) akkreditált státuszhoz

Vizes oldatok ph-jának mérése

Radon, mint nyomjelzı elem a környezetfizikában

Globális környezeti problémák és fenntartható fejlıdés modul

Kémiai reakciók Műszaki kémia, Anyagtan I. 11. előadás

1. feladat Összesen: 8 pont. 2. feladat Összesen: 11 pont. 3. feladat Összesen: 7 pont. 4. feladat Összesen: 14 pont

Az Analitikai kémia III laboratóriumi gyakorlat (TKBL0504) tematikája a BSc képzés szerint a 2010/2011 tanév I. félévére

Kémiai alapismeretek 6. hét

Előadás címe: A vörösiszappal szennyezett felszíni vizek kárenyhítése. Mihelyt tudjátok, hogy mi a kérdés érteni fogjátok a választ is Douglas Adams

6. A TALAJ KÉMIAI TULAJDONSÁGAI. Dr. Varga Csaba

Az élethez szükséges elemek

KÖZSÉGI VERSENY KÉMIÁBÓL március 3.

Dr. JUVANCZ ZOLTÁN Óbudai Egyetem Dr. FENYVESI ÉVA CycloLab Kft

m n 3. Elem, vegyület, keverék, koncentráció, hígítás m M = n Mértékegysége: g / mol elem: azonos rendszámú atomokból épül fel

5. Laboratóriumi gyakorlat

Kémia OKTV 2005/2006. II. forduló. Az I. kategória feladatlapja

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Termokémia. Hess, Germain Henri ( ) A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 2011

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI-FELVÉTELI FELADATOK 2003.

Agroökológiai rendszerek biogeokémiai ciklusai és üvegházgáz-kibocsátása

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Általános Kémia GY 3.tantermi gyakorlat

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 2002

A LÉGKÖR SZERKEZETE ÉS ÖSSZETÉTELE. Környezetmérnök BSc

Általános Kémia Gyakorlat III. zárthelyi november 7.

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 1997

Javítókulcs (Kémia emelt szintű feladatsor)

A 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet (29/2016. (VIII. 26.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Környezetvédelem / Laboratórium / Vizsgálati módszerek

Kémiai átalakulások. Kémiai átalakulások. A bemutatót összeállította: Fogarasi József, Petrik Lajos SZKI, 201

A kémiai egyensúlyi rendszerek

2 képzıdése. értelmezze Reakciók tanult nemfémekkel

ISMÉTLÉS, RENDSZEREZÉS

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Minták előkészítése MSZ : Ft Mérés elemenként, kül. kivonatokból *

AsMET víztisztító és technológiája

Minta feladatsor. Az ion képlete. Az ion neve O 4. Foszfátion. Szulfátion CO 3. Karbonátion. Hidrogénkarbonátion O 3. Alumíniumion. Al 3+ + Szulfidion

1. feladat Összesen: 15 pont. 2. feladat Összesen: 10 pont

2011/2012 tavaszi félév 3. óra

A JÉGESŐELHÁRÍTÁS MÓDSZEREI. OMSZ Időjárás-előrejelző Osztály

Szent-Györgyi Albert kémiavetélkedő Kód

KÖRNYEZETSZENNYEZÉS VIZSGÁLÓ MÓDSZEREK

Vízminőség, vízvédelem. Felszín alatti vizek

Többértékű savak és bázisok Többértékű savnak/lúgnak azokat az oldatokat nevezzük, amelyek több protont képesek leadni/felvenni.

A felszín alatti vizek

Minőségi kémiai analízis

1) Standard hidrogénelektród készülhet sósavból vagy kénsavoldatból is. Ezt a savat 100-szorosára hígítva, mekkora ph-jú oldatot nyerünk?

A NAT /2006 számú akkreditálási ügyirathoz

Szent-Györgyi Albert kémiavetélkedő

Elektrolit kölcsönhatások tőzzománc iszapokban Peggy L. Damewood; Pemco Corporation The Vitreous Enameller 2009,60,4

Kémiai kötések és kristályrácsok ISMÉTLÉS, GYAKORLÁS

NEHÉZFÉMEK ELTÁVOLÍTÁSA IPARI SZENNYVIZEKBŐL Modell kísérletek Cr(VI) alkalmazásával növényi hulladékokból nyert aktív szénen

Természetes vizek szennyezettségének vizsgálata

Átírás:

Globális környezeti problémák és fenntartható fejlıdés modul Környezeti elemek védelme I. Levegıtisztaság védelme KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI AGRÁRMÉRNÖKI MSC TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSC

A légkör ph-ja A légköri ülepedés 10. Elıadás 28.-30. lecke

A légkör egyensúlyi ph-ja az ok. Légköri ph alakító vegyületek, átalakulások 28. lecke

A légkörben lévı gázok a szintén itt tartózkodó vízben feloldódnak. Az oldódás intenzitását a gáz parciális nyomása mellett (Henry törvény) a légkör ph-ja is meghatározza. A légköri semleges ph-át a mindenhol (tengerek és óceánok felett is) jelenlévı CO 2 gáz alakítja; melyben egyetlen H + az alábbi anionokkal tart egyensúlyt: [H + ] = [OH - ] + [HCO 3- ] + 2 [CO 3 -- ]. (bármely anyag ph-ja a hidrogén ionok koncentrációjának tízes alapú logaritmusa negatív elıjellel: ph = - lg [H + ]

59. ábra Néhány anyag ph-ja a környezetünkben http://www.thecanadianencyclopedia.com/media/1528_10.jpg

A légkör ph-ja A mól-koncentrációk alapján a légkörben a semleges ph-t a CO 2 disszociációja alapján számított érték jelenti, mely 10 C-on 5,6. Ez a légkör folyékony halmazállap otú víz-részecskéire vonatkozik. Az érték az ún. egyensúlyi ph, mely alacsonyabb, mint a szokásos semlegesnek tartott ph=7-es érték. Az ok kizárólag a jelenlévı széndioxid gáz, mely ezzel 25-ször savasabb légköri csapadék-vizet jelent, mint a ph = 7 értékkel bíró folyadék. Ebben az állapotban a Henry állandó (H) értéke egyezik az 5,6-el: [ CO2 ] légköri H = [ CO ] 2 vízcsepp

A légkörben a szén-dioxidon kívül a ph-t meghatározó egyéb gázok is vannak, lásd. korábban S és N oxidjait, valamint az ammóniát. A kén-dioxidból kémiai átalakulásokkal (oxidáció során) szulfát ion képzıdik. A lehetıségek - az ózon a szulfit iont oxidálja - a hidrogén-peroxid az elnyelt kén-dioxidot szulfit, ill. hidrogén-szulfitból oxidálja szulfáttá. Magas, 6 feletti phnál az ózon szerepe dominál; alatta a hidrogén-peroxid játszik vezetı szerepet. - Az erısen szennyezett területeken katalitikus oxidáció is lehetséges (Mn, Cu és Fe).

A nitrát forrása a salétromsavgız disszociációja. A légkörben található ammónia is oldódik vízben: NH 3 + H 2 O NH 4 OH, NH 4 OH NH 4+ + OH -. A keletkezett hidroxid-ionok semlegesíthetik a szulfát és a nitrát ionok savasságát. A csapadékvíz ph meghatározásánál ezért három ion hatásának számbavétele elkerülhetetlen: - Szulfát-ion - Nitrát-ion és az - Ammónium-ion.

Pontosabb csapadékvíz analízis esetén azonban a fent felsorolt három ionon kívül egyéb ionok mérését is elvégezzük. Ezen további ionok az alábbiak: Anionok Klorid-ion Hidrogénkarbonát-ion Kationok a hidrogén-ionon kívül: Hidrokarbonát-ion Nátrium, kálium-ion Kalcium, magnézium-ion

A lakott településektıl távolabbi területeken a légköri ph általában 5,1-5,2 körüli, utalva arra, hogy nagyobb terület átlagában a CO 2 -on kívül is vannak a légkörben nem antropogén eredető, savasságot fokozó anyagok. Az esıerdık pl. hangyasavat, ecetsavat bocsátanak ki nagyobb mennyiségben, de egyéb szerves savak is megtalálhatók a légkörben. Az 5 körüli ph értéket tekinthetjük a légköri savasság természetes hátterének. Ezt az értéket vesszük kiindulási állapotnak a savas esık ph-jának meghatározásához, de az 5 alatti ph még mindig nem jelent savas ülepedést (esıt).

13. táblázat A légkör természetes ph-ja (Mészáros)

14. táblázat Két eltérı helyszín csapadékvíz összetétele (Mészáros nyomán)

A 14. táblázat két állomásának (Svédország és az USAbeli város) csapadék adatait a kationok és az anionok összevetésével tudjuk értékelni. A klorid ionok természetes forrása a tengeri sóból (NaCl) ered. Amennyiben a Cl-ion feltételezett forrása valóban a tengeri só, akkor a második állomás esetében valahol antropogén eredető klorid forrásnak kell lennie, mivel ott 5 Na + -hoz [µekv l -1 ] 14 Cl - [µekv l -1 ] társítható. Ugyanez az érték az elsı állomáson rendre 15 [µekv l -1 ] és 18 [µekv l -1 ], vagyis csaknem teljesen kiegyenlítik egymást. Az USA-ban New Hampshire mellett sósavgyár mőködik, mely megadja rögtön a forrást.

Ülepedés a légkörbıl. A száraz ülepedés folyamata, fajtái. Néhány vegyület nedves ülepedése ábrákon szemléltetve (Európa) 29. lecke

Ülepedés a légkörbıl A légkörbe került anyagok két módon távozhatnak a levegıbıl a felszínre: - száraz és - nedves ülepedéssel. A száraz ülepedés folyamatosan történik, s általában a szennyezı forrás közelében lép fel. Meghatározásához az esési sebességet kell kiszámolni a Stokes törvény alapján (esési hosszúság/idı): v esési = 2r 2 ρg 9µ

ahol r: a részecske sugara (mérete) g:gravitáció ρ: a levegı sőrősége µ: a levegı viszkozitása. Ha elvégezzük a fenti számítást, akkor a nagyobb, tíz mikront meghaladó mérető aeroszoloknál eredményül azt kapjuk, hogy azok elég gyorsan akár 1 cm/s sebességgel is elhagyhatják a légkört. Ekkor a gravitáció juttatja ki az anyagot a levegıbıl. Apróbb részecskéknél, különösen 1 mikron alatt

az esési sebesség olyan csekély (0,01 cm/s), hogy az nem elegendı a szennyezıanyag kikerüléséhez. Az így elıálló folyamat hatékonyságát a turbulens diffúzió növeli, mely a szennyezıanyag meghatározott pontok közötti koncentráció különbségén alapul. Az apró mérető szennyezıanyagok a felszín közelébe érve további segítséget kapnak, a felszín adszorpciós kapacitásától. Ennek értéke felszín típusonként változhat, melyre példát a következı ábra tartalmaz Mészáros nyomán. Az ábrán a vízfelszín és a gyep felett kialakuló eltérı ülepedési sebességeket hasonlíthatjuk össze.

60. ábra Eltérı felszín felett mért ülepedési sebességek (Mészáros)

A száraz ülepedés lépései a korábbiak alapján: - A szennyezıanyag lekerülése a felszín közelébe - A felszín adszorpciója, abszorpciója és adhéziója kisegíti a szennyezıanyagot a légkörbıl. A kémény magassága hatással lehet a száraz ülepedésre. Kutatások szerint alacsony kéménynél az emisszió 10-20%-a az elsı 20 km-en kihullik a levegıbıl, mivel ezek közel vannak a felszínhez. Magas kéményeknél éjszaka benne marad a levegıben, majd nappal átalakul. Az anyagok 90%-a hosszabb ideig marad a légkörben. Hajnalban kezdıdik a szennyezık talaj közelhez való eljuttatása.

61. Ábra A szulfát száraz ülepedése Európában (1998; g/ha)

A száraz ülepedést a meteorológiai tényezık is befolyásolják (stabilitás, szélsebesség). A száraz ülepedés számolásánál az alábbi egyszerő egyenletet alkalmazzuk: Száraz ülepedés [r< 1 µm] = v esési c, ahol a c a szennyezıanyag koncentrációja. A száraz ülepedés értékeire szerzınként jelentısen nagyságrendileg is eltérı eredményeket találunk. Valószínőleg a rendkívül komplex jelenségbıl fakad az eredmények sokszínősége (idıjárás, felszíni tulajdonságok stb.)

62. ábra Higany száraz ülepedés 2004-ben [g/km 2 /év]

63. ábra Ólom száraz ülepedés 2004-ben [g/km 2 /év]

64. ábra Kadmium (olaj!) száraz ülepedés 2004- ben [g/km 2 /év]

A nedves ülepedés fogalma. A szennyezıanyagok kimosódásának részfolyamatai okok és következmények 30. lecke

Nedves ülepedés A csapadékkal történı légköri szennyezıanyag eltávozást nevezzük nedves ülepedésnek. Alapfeltétele a csapadékképzıdés (felhıképzıdés). Ehhez ismeretes, hogy a levegınek telítettnek kell lennie. Hazánkban a felhıkben nemcsak telítettség feltételei adottak, hanem 0,5%-os túltelítés érhetı tetten; vagyis több a benne lévı nedvességtartalom, mint amelyet adott léghımérsékleten befogadni lenne képes. A csapadékképzıdés feltétele a fenti telítettség elérése, mely a légkörben lévı aeroszol részecskék felületére történı vízfilm kiválását jelenti.

A nedves ülepedés elsı folyamata nem különbözik a csapadékképzıdés kondenzációs fázisától. A kondenzáció intenzitása anyag-függı. Egyrészt függ a szennyezıanyag minıségétıl; másrészt annak méretétıl. Minél nagyobb a részecske, ill. minél jobban oldódó anyagról van szó, a kritikus telítettsége annál alacsonyabb; annál gyorsabban történik a csapadékvízbe történı oldódása. A fenti 0,5%-os túltelítettség a nagyobb mérető részecskék oldódásának kedvez.

Ez azt jelenti, hogy a század mikronos, vagy annál nagyobb részecskék azonnal képesek feloldódni felhıinkben. A fentinél kisebb részecskék oldódásához másra van szükség. Minél apróbb mérető a részecske, azok Brownféle mozgása annál nagyobb, mely megnöveli a részecskék találkozásának lehetıségét. A részecskék találkozva egymásnak ütköznek, koagulálódnak. E folyamat eredményeképpen a légkörben lévı részecskék darabszáma az idı elıre haladásával fokozatosan csökken.

A két fenti folyamat végül az összes szennyezıanyagot oldatba juttatja. A kialakult részecskék mérete azonban még mindig nem biztos hogy elegendı ahhoz, hogy a feláramlás sebességét legyızve a gravitáció kijuttassa azokat a felhıbıl. Az a méret, melynek esélye van a kikerüléshez legalább 100 mikront jelent. Ehhez további méret-növekedésnek kell bekövetkeznie, melyhez két eltérı folyamat vezet: - a gravitációs koaguláció és az - átpárolgással történı növekedés.

A telítettségi páranyomás az egyes felszínek felett eltérı. Állandó eltérés van a jégszemcsék és a vízrészecskék feletti telítettségi érték között. Mivel a jégszemek feletti telítési páranyomás alacsonyabb, mint a vízrészecskék feletti érték, ezért a vízcseppecskék átpárolognak a jégszemcsékre növelve azok méretét.

A másik szemcseméret növelı eljárás gravitációs koaguláció azt jelenti, hogy a felhıben állandó mozgásban lévı felhıelemek útjuk során összeütköznek egymással, mely során összeolvadnak, s az így képzıdött részecske mérete meghaladja az eredeti cseppecskékét.

65. ábra A gravitációs koaguláció lehetısége; a részecske pályájával

66. ábra A kritikus részecske méret-csepp kapcsolat (Mészáros)

67. ábra Nedves ülepedés mérı

68. ábra A légköri nitrát nedves ülepedése Európában

Köszönöm figyelmüket!