1 / 78

ATMOSFÄÄRIKAITSE

ATMOSFÄÄRIKAITSE. ATMOSF ÄÄ RI EHITUS. Atmosfäär on Maa gaasiline ümbrus. ATMOSFÄÄRI EHITUS. Atmosfääri piirid alumine piir : maismaa või merepind ülemine piir : asub kõrgusel 2000-3000 km

dannon
Download Presentation

ATMOSFÄÄRIKAITSE

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ATMOSFÄÄRIKAITSE

  2. ATMOSFÄÄRIEHITUS Atmosfäär on Maa gaasiline ümbrus Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  3. ATMOSFÄÄRI EHITUS Atmosfääri piirid • alumine piir: maismaa või merepind • ülemine piir: asub kõrgusel 2000-3000 km Atmosfääri mass on kõrguslikult jaotunud ebaühtlaselt: 50% on alumises 5 km kihis ja 99% kuni 30-40 km-ni Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  4. ATMOSFÄÄRI EHITUS Troposfäär (0-11 km), olulisim kiht, kus toimuvad meteoroloogilised nähtused, formeerub Maa kliima, keskmine temperatuur +15°C kuni - 56°C Stratosfäär (11-50 km), osoonikiht, UV-kiirguse neeldumine, temperatuur -56°C kuni -2°C Mesosfäär (50-85 km), helkivad ööpilved, temperatuur -2°C kuni -92°C Termosfäär (85-500 km), pidurdavad ja põlevad ära meteoorid, kaitseb Maad kosmose ohtlike mõjude eest, temperatuur -92°C kuni 1200°C Eksosfäär (üle 500 km) Neid kihte eraldavad üksteisest vahekihid - pausid Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  5. ATMOSFÄÄRI EHITUS Atmosfääriõhu gaasilise koostise järgi: • homosfäär (0-95km) • heterosfäär (üle 95 km) Ioonide kontsentratsiooni järgi: • atmosfäär (0-80 km) • Ionosfäär (üle 80 km) Kulgevate protsesside järgi: • osonosfäär (10-50 km) • kemosfäär (20-600 km) Aluspinnaga vastasmõju järgi: • maalähedane kiht (0-1 km) • vaba atmosfäär (üle 1 km) Elusorganismide eksisteerimise järgi: • Biosfäär (0-20 km) Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  6. ATMOSFÄÄRI EHITUS Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  7. ATMOSFÄÄRI EHITUS Õhu temperatuuri ja rõhu muutmine kõrgusega Õhu temperatuuri ja keskmise molaarmassi muutmine kõrgusega Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  8. ATMOSFÄÄRI KEEMILINE KOOSTIS • Püsivad komponendid: N2 (78%), O2 (21%), Ar (0,93%) ja teised väärisgaasid (Нe, Ne, Kr, Xe, Rn) • Muutuvad komponendid: veeaur (0,2-2,6%) ja CO2 (0,037%) • Juhuslikud komponendid (lisandgaasid): СО, NOx, O3, СnHm, NH3, H2, SO2 jt Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  9. Aine Valem Keskmine eluiga atmosfääris Heelium He 107aastat Lämmastik N2 106 - 2·107aastat Hapnik O2 5·103 – 104aastat Süsinikdioksiid CO2 5-10 aastat Vesinik H2 4-8 aastat Metaan CH4 4-7 aastat Dilämmastikoksiid N2O 2,5-4 aastat Osoon O3 0,3-2 aastat Süsinikmonooksiid CO 0,2-0,5 aastat Lämmastikdioksiid NO2 8-11 ööpäeva Vesi H2O 10 ööpäeva Sulfaat-ioon SO42- 10 ööpäeva Lämmastikmonooksiid NO 9 ööpäeva Ammoniaak NH3 5-6 ööpäeva Nitraat-ioon NO3- 5 ööpäeva Vääveldioksiid SO2 2-4 ööpäeva Vesiniksulfiid H2S 0,5-4 ööpäeva Vesinikkloriid НСl 4 ööpäeva AINETE ELUIGA ATMOSFÄÄRIS Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  10. ATMOSFÄÄRI PÄRITOLU • Esmane atmosfäär: vesinik H2, metaan CH4, ammoniaak NH3, veeaur H2O, vesiniksulfiid H2S jt • Teisene (kaasaegne) atmosfäär: lämmastik N2, hapnik O2 jt; umbes 200 mln aastat tagasi, elusorganismide tegevuse tagajärjel Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  11. ATMOSFÄÄRI SOOJUSBILANSS Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  12. ATMOSFÄÄRI TSIRKULATSIOON Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  13. ATMOSFÄÄRI ÖKOLOOGILISED FÜNKTSIOONID • on inimese ja valdava enamuse taime- ning loomaliikide elukeskkond; • reguleerib Maa soojusrežiimi, soodustab soojuse ümberjagamist maakeral; • kaitseb Maad liigsest jahenemisest ja soojenemisest; • kaitseb elusorganismid UV-kiirgusest; • kaitseb Maad meteoriitidest, nad põlevad ära atmosfääris kõrgusel 60-70 km; • hajutab päikesekiiri ja loob ühtlast valgustust; • atmosfäär on keskkond, kus tekib heli; • varustab elusorganisme hapnikuga ja taimeid süsihappegaasiga; • atmosfäär on keskkond, kuhu heidetakse heitmeid; • atmosfääri üheks tähtsamaks omaduseks on isepuhastus Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  14. ATMOSFÄÄRI SAASTEALLIKAD Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  15. ATMOSFÄÄRI SAASTEALLIKAD Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  16. ATMOSFÄÄRI SAASTEAINED Saasteaineon aine või ainete segu, mis eraldub inimtegevuse tulemusena välisõhku ja mis võib mõjuda kahjulikult inimese tervisele või keskkonnale ning varale Tähtsamad atmosfääri saasteained: • süsinikdioksiid ehk süsihappegaas CO2 • süsinikmonooksiid ehk vingugaas CO • vääveldioksiid SO2 • lämmastikoksiidid NOx • metaan CH4 • freoonid • aerosoolid • troposfäärne osoon Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  17. ATMOSFÄÄRI SAASTEAINED • Primaarsed saasteained – ained, mis leidub atmosfääris samal kujul, kui neid emiteeriti saasteallikatest (CO2, CO, NOx, tolm jt) • Sekundaarsed saasteained – ained, mis tekivad atmosfääris keemiliste ja füüsikaliste protsesside tulemusena (H2SO4, HNO3, osoon O3 jt) Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  18. SÜSINIKDIOKSIID CO2 SÜSIHAPPEGAAS Atmosfäär: sisaldus 0,038% (380 ppm), kasvab Ookean: sisaldus on umbes 50 korda suurem, peamiselt hüdrokarbonaat HCO3- Emissioon: hingamine  50% ookean  45% inimtegevus2-4,5% (kütuste põletamine, metsade hävimine) Äravool: ookean fotosüntees (biosfäär) SÜSINIKURINGE Probleem: ainult 60% antropogeenset CO2 sorbeerub ookenis ja biosfääris, seetõttu süsinikdioksiidi kontsentratsioon atmosfääris kasvab → kasvuhooneefekt tugevneb → kasvab keskmine maapinnalähedane temperatuur CO2 on üks tähtsaim kasvuhoonegaas! Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  19. SÜSINIKMONOOKSIID CO VINGUGAAS Atmosfäär: keskmine eluiga 2-4 kuud Emissioon: vulkaanid metaani oksüdeerumine atmosfääris fossiilkütuste põletamine linnades – autotransport inimtegevuse panus 60% Äravool: reaktsioonid atmosfääris OH-radikaliga (lõppsaadus CO2) Negatiivne mõju: tähtis roll sudu tekkel ohtlik inimorganismile (tõrjub hapniku hemoglobiinist välja) Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  20. VÄÄVELDIOKSIID SO2 Atmosfäär: eluiga atmosfääris on väike (2-4 ööpäeva) lokaalne ja regionaalne mõju Emissioon: vulkaanid väävliühendite oksüdeerumine atmosfääris väävlit sisaldavate kütuste põletamine nafta töötlemine tselluloositööstus Äravool: 40% neelab vesi (happevihmad) 60% osüdeerub sulfaadini ja sadestub maapinnale Negatiivne mõju: Londoni-tüüpi sudu happevihmad metsade hävimine ohtlik inimorganismile (mürgine, mõjub hävitavalt silmade ja hingamisteede limaskestadele) Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  21. LÄMMASTIKOKSIIDID NOX N2O, NO, NO2 Atmosfäär: dünaamiline tasakal NO, NO2, O2 ja O3 vahel Emissioon: äikese ja fotokeemiliste reaktsioonide tulemus mikrobioloogilised protsessid mullas (mineralväetised, sõnnik) fossiilsete kütuste ja biomassi põletamine autode heitgaasid 60% saastet on antropogeense päritoluga Äravool: oksüdeerumine nitraadini sadestumine happevihmadega Negatiivne mõju: fotokeemiline sudu happevihmad metsade hävimine osoonikihi lagunemine (N2O) ohtlikud inimorganismile (mürgised, peale N2O; NO2 mõjub hävitavalt hingamisteede limaskestadele) Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  22. METAAN CH4 Atmosfäär: eluiga 4-7 aastat 0,7ppm→1,8ppm kontsentratsioon kasvab väga kiiresti, ca 1% aastas Emissioon: märgalad riisipõllud loomakasvatus imbumiskadu nafta ja loodusgasi kaevandamisel kivisöe kaevandamine prügilad Äravool: reaktsioonid atmosfääris OH- radikaliga (lõppsaadus CO2)  Negatiivne mõju: tugevdab kasvuhooneefekti Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  23. FREOONID clorofluorocarbons CFC Tähtsamad freoonid: CFC-11 (CFCl3), CFC-12 (CF2Cl2), HCFC-22 (CHF2Cl) ja CFC-113 (CCl2FCClF2) Omadused: keemiliselt ja termiliselt stabiilsed, tuleohutud, mürgitud, mittekorrodeeruvad Kasutusalad: külmaained külmutusseadmetes, konditsioneerides, jm jahutusseadmetes; laialipuhustavad vahendid (propellendid) aerosooliballoonides; tulekustutid (eriti kõrgendatud tuleohtlike objektide juures, nagu lennukeis, kosmosetehnikas, kõrghoonetes jm); lahustid (elektroonikatööstuses) Atmosfäär: antropogeensed gaasid, loduslikke saasteallikaid ei ole väga kaua püsivad atmosfääris, eluiga 50-500 aastat Negatiivne mõju: osoonikihi hõrenemine kasvuhoonegaasid CFC-ühendite tootmine Euroopas on aastast 1996 keelatud! Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  24. TROPOSFÄÄRNE OSOON O3 Atmosfäär: kontsentratsioon kasvas industrialiseerimise perioodi jooksul 1880.a 14...20 μg/m3 tänapäeval ca 45 μg/m3 Saasteallikad: troposfäärne osoon on sekundaarne saasteaine, mis tekib CO, CH4 ja teiste süsivesinikke oksüdeerumisel, samuti NO oksudeerumisel NO2-ni ja NO2 fotolüüsil Äravool: reaktsioonid atmosfääri lisandkomponentidega Kahjulik toime: toksiline, põhjustab hingamisepiteeli ning silmade ärritust ja kahjustusi, väga tugev oksüdeerija, fotokeemiline sudu Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  25. AEROSOOLID Aerosoolid: vedelad (udu, pilved) tahked (tolm, tahm, suits, meresoola osakesed) Saasteallikad: looduslikud: vulkaanid, keeristormid, tuuled, kahjutuuled, ookean, bioloogiline aine, reaktsioonid atmosfääris, jt); antropogeensed: põletamine (tuhk, suits, tahm), metallurgia, tsemendi tootmine, transport jt) Kahjulik toime: happelised aerosoolid on ohtlikud taimedele; sisaldavad raskemetalle, polütsüklilisi aromaatseid süsivesinikke (PAH) asbesti, ränioksiidi jt, mis on väga ohtlikud inimestele ja teiste elusorganismidele; peened osakesed läbimõõduga alla 10μm (PM10) on suurem osa antropogeensest tolmsaastest (80%), nad võivad siseneda ja peetuda hingamisteedes ning tekitada kopsuhaigusi (silikoos) Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  26. SAASTETASEME NORMEERIMINE SPV saastetaseme piirväärtus, saasteaine kogus välisõhu ruumalaühiku kohta, mille puhul saasteaine toime nimetatud aja jooksul ei kahjusta veel inimese tervist ega keskkonda SPV1 saastetaseme tunnikeskmine piirväärtus SPV24 saastetaseme ööpäevakeskmine piirväärtus SPVasaastetaseme aastakeskmine piirväärtus Näiteks vääveldioksiidile SO2 : SPV1= 350 μg/m3 SPV24 = 125 μg/m3 SPVa = 20 μg/m3 Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  27. ATMOSFÄÄRISASTEGA KAASNEVAD PROBLEEMID • Globaalne kliima soojenemine • Osoonikihi hõrenemine • Happesademed • Sudu • Mõju inimese tervisele • Mõju taimestiku ja loomastikule • Mõju materjalidele • Esteetiline ja psüühiline mõju Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  28. GLOBAALNE KLIIMA SOOJENEMINE Kliima muutuse põhjused: • Päikese aktiivsus • Maa astronoomiliste parameetrite muutumine • Meteoriidid • Aluspinna albeedo • Ookeanide tsirkulatsioon • Vulkaanide tegevus • Aerosoolid • Kasvuhoonegaasid Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  29. GLOBAALNE KLIIMA SOOJENEMINE Temperatuuri muutumine XX sajandil IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change XX sajandi vältel on globaalne keskmine õhutemperatuur tõusnud 0,6ºC võrra ning Euroopas peaaegu 1ºC võrra, mis on ebatavaliselt kiire soojenemine Inimtegevuse tagajärjel paiskub atmosfääri rohkem kasvuhoonegaase, eriti süsihappegaasi, metaani ja dilämmastikoksiidi, mis suurendavad loomulikku kasvuhooneefekti ja muudavad seega maailma soojemaks Kui kasvuhoonegaaside emissiooni tendentsid jäävad samaks, tõuseb globaalne keskmine temperatuur aastaks 2100 veel 1,4°C kuni 5,8°C võrra On tuntuvalt sagenenud äärmuslikud ilmanähtused nagu põuad, tornaado, üleujutused, kuumalained jt. Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  30. GLOBAALNE KLIIMA SOOJENEMINE Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  31. KASVUHOONEEFEKT Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  32. KASVUHOONEGAASID Veeaur H2O põhjustab kuni 70% kasvuhooneefektist • Süsinikdioksiid CO2 • Metaan CH4 • Dilämmastikoksiid N2O • Freoonid CFC • Troposfäärne osoon O3 Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  33. KASVUHOONEGAASID Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  34. KASVUHOONEGAASID Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  35. KASVUHOONEGAASID Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  36. SÜSINIKDIOKSIID CO2 Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  37. SÜSINIKDIOKSIID CO2 Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  38. SÜSINIKDIOKSIID CO2 Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  39. METAAN CH4 Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  40. GLOBAALSE SOOJENEMISE TAGAJÄRJED • Keskmise globaalse temperatuuri tõus (2,0 – 4,5°С) • Liustike ja polaaralade sulamine • Maailma merepinna tõus (28-43 cm) • Kliimavööndete nihkumine • Elusolendid ei suuda kohaneda kliimamuutustega • Üleujutused, tormid, tornaadod, põuad • Probleemid põllumajanduses • Oht inimtervisele Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  41. RAHVUSVAHELISED KOKKULEPED 1992.a ÜRO kliimamuutuste raamkonventsioon (United Nations Framework Convention on Climate Change), Rio de Janeiro 1994.a Eesti liitus konventsiooniga 1997.a Kyoto protokoll 2002.a Eesti ratifitseeris Kyoto protokolli Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  42. KYOTO PROTOKOLL LISA A LISA B Sätestab õhku paisatavate kasvuhoonegaaside vähendamise heitkogused aastatel 2008-2012 võrreldes 1990. aastaga: EL 8% USA 7% Jaapan 6% Eesti 8% Kasvuhoonegaasid: • süsinikdioksiid CO2 • metaan CH4 • dilämmastikoksiid N2O • fluorosüsivesinikud HFCs • perfluorosüsivesinikud PFCs • väävelheksafluoriid SF6 Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  43. KYOTO MEHHANISMID • Ühisrakendus (Joint Implementation). JI-meetod motiveerib tööstusriikide ettevõtteid heitkoguste vähendamiseks omavahelisele koostööle • Puhta arengu mehhanism (Clean Development Mechanism). CDM mehhamism ergutab tööstusriikide ettevõtteid investeerima heitkoguste vähendamisega seotud projektidesse arengumaades • Emissioonikaubandus (Emission Trading) (kehtib alates 10.01.2005). ET mehhanism lubab riikidele ja ettevõtetele osta ning müüa heitkoguste kvoodid riiklikul, regionaalsel ja rahvusvahelisel tasemel. Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  44. KASVUHOONEGAASIDE EMISSIOONIDE VÄHENDAMISE MEETODID • Fossiilsete kütuste põletamise mastaabide vähendamine • Alternatiivsete energiaallikate kasutamine • Uute kütusteliikide kasutamine • Energiakasutuse efektiivsuse tõstmine tööstuses, transpordil, samuti olmes • Parimate tehnoloogiate kasutamine • Majandusmehhanismid (elektrienergia hinna tõstmine, maksud jm) • Metsaraie vähendamine, metsade taastamine • Prügilates ladestavate jäätmete koguste vähendamine • Prügilagaasi kasutamine • Freoonide kasutamisest keeldumine jt Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  45. OSOONIKIHI HÕRENEMINE OSOONIKIHT • Asub kõrgusel 10-50 km • Maksimaalne osooni kontsentratsioon on kõrgusel 18-30 km • Osooni kontsentratsioon osoonikihis on 0,001-0,0001% Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  46. OSOONIKIHI HÕRENEMINE OSOONIKIHT • Kaitseb Maa organisme Päikese UV-kiirguse eest • Osooni kontsentratsioon osoonikihis Euroopa kohal väheneb iga kümne aasta tagant 4-5% võrra Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  47. OSOONI-HAPNIKU TSÜKKEL Chapmani tsükkel Osooni teke O2 + hν(240nm) → O + O O2 + O + M → O3 + M* M=N2, O2 Osooni lagunemine О3 + hν(380nm) → О2 + О О3 + О → 2О2 Summaarselt 2О3 ↔ 3О2 Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  48. OSOONI LÕHKUVAD AINED • Freoonid ja haloonid • N2O, NOx (lennukite heitgaasid) • Х* + О3 → ХО + О2 • ХО + О* → Х* + О2, • Х* = Сl*, Br*, NO*, HO* • CFCl3 + hν → CFCl2 + Cl* • Cl* + O3 → ClO* + O2 • ClO* + O → Cl* + O2 • O3 + O → 2 O2 Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  49. TÄHTSAMAD FREOONID: CFC-11 (CFCl3) CFC-12 (CF2Cl2) HCFC-22 (CHF2Cl) CFC-113 (CCl2FCClF2) Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

  50. OSOONIKIHI HÕRENEMINE Osoonikihi hõrenemise tagajärjed: • Erinevate materjalide vastupidavus langeb (ehitusmaterjalid, värvained, kummid) • Hukkuvad veekogude ülemates kihtides elavad organismid (bentos) • Langeb kalasaak • Langeb taimeliikide saagikus • Suureneb silmakahjustuste arv • Nahavähi juhtude kasv Antonina Zguro Atmosfäärikaitse

More Related