Univerzitet u Beogradu
Tehnološko-metalurši fakultet
Seminarski rad iz predmeta
EKOTOKSIKOLOGIJA
Tema: Uticaj SO
2
na životnu sredinu
1
Uvod
Sumpor je esencijalni elemenat za živi svijet. U prirodi je uključen u veoma složen
biogeohemijski ciklus, što je posljedica mogućnosti sumpora da se pojavljuje u više oksidacionih
stanja i da se sa lakoćom prevodi iz jednog u drugo. Jedno od njih je i sumpor dioksid SO
2
.
Sumpor-dioksid (SO
2
) je bezbojan gas oštrog mirisa. Obavezan sastojak zagađenog
vazduha, posebno u urbanim sredinama. Najznačajniji izvor sumpornih oksida je sagorevanje
fosilnih goriva, uglja i nafte, i to najviše iz termoelektrana. Procijenjeno je da jedna
termoelektrana snage 1000 megavati može dnevno emitovati u atmosferu oko 600 tona SO
2
ako
troši ugalj ili naftu sa 5% sumpora. Osim termoelektrana i drugih velikih energetskih izvora u
industriji, značajne količine potiču iz gradskih i industrijskih ložišta i saobraćaja. Iz ovoga logično
slijedi da će veći grad biti više zagađen, i da će u zimskom periodu, kada se više koriste ugalj i
nafta, stepen zagađenja biti veći.
Zbog svoje velike hemijske reaktivnosti, sumpor-dioksid se u atmosferi ne zadržava
dugo. Procenjuje se da se određena količina uneta u atmosferu u njoj zadržava prosječno četiri
dana. Ali, ako se svakodnevno unose nove količine sumpor-dioksida, onda se visoke
koncentracije mogu održavati danima. Produkcija SO
2
nije ravnomjerno raspoređena. Na
sjevernoj zemljinoj polulopti proizvede se 90% sumpor dioksida. Regionalna produkcija unutar
nje takođe je različita, zavisno od rasporeda energetskih izvora i sadržaja sumpora u gorivu.
Izbacivanjem sumpor-dioksida u vazduh, iz dimnjaka ili izduvnih lonaca automobila, neprekidno
se povećava njegov sadržaj u vazduhu. Kada bi vazduh stajao, njegova bi koncentracija
neprekidno rasla. Međutim, kretanja atmosfere, i djelimično hemijske reakcije, umanjuju
koncentraciju SO
2
. Meteorološki uslovi imaju znatan uticaj na stepen zagađenosti. Ako su
kretanja atmosfere minimalna, dolazi do akumulacije SO
2
i vrlo visokih koncentracija.
Naravno, u atmosferi, naročito grada ili industrijskog centra, nije prisutan samo SO
2
.
Prisutni su takođe oksidi azota, oksidi metala, ugljovodonici, čestice čađi i drugi agensi. Prisutna
je i sumporna kiselina, koja nastaje oksidacijom SO
2
u prisustvu vlage.
3
Antropogeni izvori
Sagorijevanje fosilnih goriva
U antropogenim izvorima najčešće nastaje sagorijevanjem materijala koji sadrži sumpor.
Glavni izvor je sagorevanje fosilnih goriva. Oko 1/3 ukupno prisutnog sumpor-dioksida u
atmosferi nastaje sagorijevnjem fosilnih goriva, uglja i nafte koji sadrže jedinjenja sumpora.
Ugalj kao fosilno gorivo, pored drugih sastojaka, sadrži do 5% sumpora u vidu svojih
jedinjenja. Kod procesa sagorevanja sumporna jedinjenja prelaze u sumpor-dioksid koji zajedno
sa dimnim gasovima odlazi u atmosferu. Koja količina sumpora u uglju će preći u sumpor-
dioksid zavisi od više faktora: tipa jedinjenja sumpora u gorivu, temperature u plamenu pri
sagorevanju, sadržaja kalcijuma u pepelu koji veže sumpor-dioksid, kao i od načina vođenja
procesa. Sumpor se u gorivu pojavljuje u vidu: piritno vezanog sumpora, organski vezanog i
sulfatno vezanog sumpora, tako da se oni različito ponašaju kod procesa sagorevanja goriva.
Temperatura sagorevanja utiče na emisiju sumpor-dioksida u dimnim gasovima, pa je emisija
veća kod veće temperature paljenja. Reakcije oksidacije piritno vezanog sumpora su složene, a
mogu se prikazati:
4FeS
2
+ 11O
2
→ 2Fe
2
O
3
+ 8SO
2
Mazut i lož ulje sadrže sumpor ali u manjem procentu nego ugalj, tako da se
sagorijevanjem emituje manje SO
2
po jedinici proizvedene energije. Što se tiče sagorijevanja
biomase, ona ne doprinosi emisiji SO
2
jer nema sumpora u hemijskom sastavu drvne biomase ili
je to učešće u tragovima. Sagorevanjem prirodnog gasa takođe ne dolazi do emisije SO
2
,
ukoliko gas ne sadrži H
2
S. Očekivanom supstitucijom energenata prirodnim gasom dolazi do
potpune eliminacije emisije oksida sumpora. Koeficijenti emisije SO
2
po jedinici proizvedene
energije za različite energente su dati u tabeli 1.
Tabela 1: Koeficijenti emisije SO
2
Tako se od 30,9 miliona tona oksida sumpora (emitovanih u SAD, 1970. godine) 20,2
miliona tona odnosi na emisiju iz procesa sagorevanja uglja, 3,8 miliona tona iz procesa
sagorevanja naftinih derivata, 6,6 miliona tona na emisiju iz industrijskih procesa i 0,3 miliona
tona na druge izvore.
