(2/2) Ochrona przyrody i środowiska Wpływ rolnictwa na emisję gazów cieplarnianych Wpływ freonów na warstwę ozonową Powstawanie dziury ozonowej

Wpływ rolnictwa na emisję gazów cieplarnianych  Gazy cieplarniane – substancje, których cząsteczki mają zdolność pochłaniania promieniowania elektromagnetycznego głównie z zakresie promieniowania widzialnego i podczerwieni  Ważniejsze gazy cieplarnianie emitowane do atmosfery: H 2 O (g) ; CO 2 ; O 3 ; CH 4 ; freony (halogenoalkany); tlenki azotu  Działalność rolnicza przyczyniająca się emisji gazów cieplarnianych:  Wycinanie i wypalanie lasów pod pola uprawne  Uprawa roślin (np. ryżu) na glebach podtopionych (warunki beztlenowe w glebie prowadzą do powstawanie metanu w trakcie rozkładu materii organicznej)  Duże fermy hodowlane (szczególne przeżuwacze – bydło, owce), produktem przemiany materii jest metan  Fermentacja beztlenowa odchodów (obornik, gnojowica) w fermach hodowlanych

Gazy cieplarniane Źródła i możliwości ograniczenia emisji Nazwa i wzór gazu Źródła Sposoby i możliwości AntropogeniczneNaturalne Para wodna H 2 O Chłodnie kominowe zakładów przemysłowych i elektrowni Naturalne parowanie wody ze zbiorników i gleby, transpiracja przez rośliny Tlenek węgla(IV) CO 2 Spalanie paliw kopalnych i drewna, Wypalanie traw Wybuchy wulkanów Pożary lasów Tlenowy rozkład materii organicznej Alternatywne źródła energii Filtry kominowe oddzielające i zatrzymujące CO 2

Gazy cieplarniane (cd) Źródła i możliwości ograniczenia emisji Nazwa i wzór gazu Źródła Sposoby i możliwości AntropogeniczneNaturalne Ozon O 3 Wyładowania elektryczne w urządzeniach (łuki elektryczne) Kserokopiarki, drukarki laserowe Wyładowania elektryczne Modyfikacja urządzeń i maszyn elektrycznych Metan CH 4 Hodowla zwierząt Rozkład beztlenowy materii organicznej (wysypiska, szamba) Wycieki gazu ziemnego z gazociągów Beztlenowy rozkład materii organicznej Metabolizm termitów Odzyskiwanie metanu (biogazu) Uszczelnianie instalacji gazowych

Gazy cieplarniane Źródła i możliwości ograniczenia emisji Nazwa i wzór gazu ŹródłaSposoby i możliwości AntropogeniczneNaturalne Freony R11- CCl 3 F R12 – CCl 2 F 2 R13 – CClF 3 R23 - CHF 3 R113 – C 2 Cl 3 F 3 Pojemniki ciśnieniowe z aerozolami (kosmetyków, pestycydów) Urządzenia chłodnicze (lodówki, zamrażarki, agregaty chłodnicze) Obecnie obowiązuje zakaz ich stosowania Zastąpienie: azotem, amoniakiem, propanem  Amoniak, propan są gazami łatwopalnymi, w przypadku dużych chłodni wyciek tych gazów może skutkować wybuchem i pożarem  Stosuje się freon R-134a C 2 H 2 F 4 (1,1,2,2-tetrafluoroetan), gaz niepalny i nie przyczyniający się do rozkładu ozonu

Gazy cieplarniane Źródła i możliwości ograniczenia emisji Nazwa i wzór gazu ŹródłaSposoby i możliwości AntropogeniczneNaturalne Tlenki azotu N 2 O, NO, NO 2 Spalania paliw kopalnych w przemyśle, elektrociepłowniac h, gospodarstwach domowych i w silnikach pojazdów Wyładowania elektryczne w atmosferze, Działalność wulkaniczna, Utlenianie amoniaku pochodzącego z rozkładu Glebowe bakterie denitryfikacyjne: Racjonalne nawożenie azotowe, stosowanie katalizatoró w silnikach spalinowych NO 3 - → NO 2 - → NO → N 2 O → N 2  Etapy procesów nitryfikacji  2NH O 2 → 2NO 2 − + 4 H 2 O + 4 H +  2NO 2 − + O 2 → 2NO 3 -  Węglowodory ciekłe – pary ulatniające się w trakcie tankowania

Warstwa ozonowa – ozonosfera  Obecność ozonu (O 3 – alotropowa odmiana tlenu) w dolnych warstwach atmosfery jest szkodliwa dla organizmów żywych  Naturalna warstwa ozonu w górnych warstwach atmosfery (wys km), to ozonosfera o stosunkowo stałym poziome O 3 pomimo, że jest on nietrwały i bardzo aktywny chemicznie  Ozon pochłania szkodliwe promieniowanie nadfioletowe (uv)  W górnej warstwie atmosfery ozon wchodzi w reakcje z freonami, halogenopochodnymi węglowodorów nasyconych (głównie metanu i etanu)  Freony – gazy lub lotne ciecze, niepalne i nietoksyczne, biernie chemiczne  stosowane jako nośniki innych w opakowaniach aerozolowych, środki spieniające tworzyw sztucznych, w agregatach chłodniczych  są bardzo trwałe, w dolnych warstwach atmosfery nie ulegają rozkładowi, w górnych warstwach pod wpływem promieniowania uv ulegają degradacji uwalniając rodniki chlorkowe lub fluorkowe

Skutki istnienia dziury ozonowej Większe dawki promieniowania ultrafioletowego  choroby oczu, osłabienie odporności na zarażenie chorobami wirusowymi  zwiększenie zachorowań na nowotwory  przyspieszenie procesu starzenia się skóry  zakłócenie działania systemu odpornościowego człowieka  synteza witaminy D 3  skuteczne w leczeniu łuszczycy Wzrost temperatury Ziemi  zmiana klimatu: wzmożone parowanie, wzrost powierzchni obszarów suchych Niszczenie chlorofilu  zmniejszenie ilości roślin na lądzie Niszczenie planktonu  przerwanie łańcucha pokarmowego Osłabienie układu odpornościowego zwierząt  wzrost zachorowań i śmiertelności zwierząt dziko żyjących i hodowlanych Oddziaływanie na atmosferę  powstanie smogu fotochemicznego w miastach - C -

Reakcje rodnikowe  Rodniki (wolny rodnik) – atom lub grupa atomów zawierający wolny – niesparowany elektron  Rodniki, szczególnie organiczne są najczęściej nietrwałe, ponieważ niesparowany elektron jest bardzo aktywny  Freon R12 – CCl 2 F 2 (dichlorodifluorometan)  CCl 2 F 2  ● CClF 2 + ● Cl rodniki: chlorodifluorometanowy + chlorkowy  ● Cl + O 3  ● OCl + O 2  ● OCl + O 3  2O 2 + ● Cl  2 ● OCl  Cl 2 + O 2  2 ● Cl  Cl 2  Cl 2 + O 3  ● OCl + ● Cl + O 2

Reakcje rodnikowe - schemat