Univerzitet u Novom Sadu
Prirodno-matematički fakultet.Departman za
fiziku
Smer: Fizika,meteorologija i modeliranje životne
sredine
Seminarski rad
Zagađenje atmosfere
Predmet: Uvod u meteorologiju II
Student: Dražen Gajić
Novi Sad , maj 2007.
Sadržaj
1. Uvod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
1.1.
Atmosfera. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
1.1.1. Opšte karakteristike atmosfere. . . . . . . . . . . . . .
. . . . 2
1.1.2. Sastav atmosfere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 3
2.
Prirodni i antropogeni aerosoli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 4
2.1. Čestice u
atmosferi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.2. Aerosoli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.4
2.3. Prirodni aerosoli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 5
2.4.Antropogeni aerosoli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 6
1
1.Uvod
1.1. ATMOSFERA
1.1.1. Opšte karakteristike atmosfere
Atmosfera je nastala nakon postanka Zemlje kao planete i to
oslobađanjem gasova iz Zemlje. Prvo se oslobađala vodena para (H
2
O) i
ugljen-dioksid (CO
2
) koji su formirali mora,okeane i krečnjak u zemljinoj
kori. Kiseonik je nastao fotodisocijacijom vodene pare, pri čemu je vodonik
kao laki gas difundirao u vasionu. Kiseonik su oslobađale i biljke. Iz
kiseonika u gornjim slojevima zemljine atmosfere je nastao ozon i postao
apsorber ultravioletnog i kosmičkog zračenja. Razvoj biljnog sveta je doveo
do daljeg oslobađanja kiseonika koji je dostigao nivo kakav danas ima
atmosfera. Azot se oslobađao iz Zemlje i vremenom je postao primarni gas
atmosfere. Smatra se da je sadašnji odnos azot i kiseonik nastao još pre
deset miliona godina. Promene u atmosferi se i dalje dešavaju mada veoma
sporo i neprimetno u odnosu na vreme nastanka i formiranja Zemlje.
Atmosferom se naziva vazdušni omotač oko Zemlje koji dostiže visinu od
oko 970 km.
Ona ima višestruku funkciju i mnoga veoma važna svojstva. Ovaj
vazdušni omotač Zemlje omogućava život na Zemlji zaštitom njene
površine od kosmičkog i drugog zračenja iz vasione. Sa druge strane
atmosfera obezbeđuje osnovne uslove za život: kiseonik, ugljen-dioksid,
propušta sunčevu radijaciju zaustavljajući štetno zracenje visoke
energije(UV zraci) i dr. Voda, ugljen-dioksid, minerali iz tla i sunčeva
radijacija su osnovne komponente koje omogućavaju odvijanje fotosinteze
u biljkama i time nastanak organskih jedinjenja,uz oslobađanje kiseonika,
što je neophodno za život životinja i ljudi na Zemlji.
Sa meteorološkog stanovišta, atmosfera omogućava prenos sunčeve
energije koja dovodi do kretanja vazdušnih slojeva uz nastanak vetra, do
3
isparavanja vode sa tla i njenog kruženja u prirodi, čime se obogaćuje
kiseonikom i dovodi do kruženja materija.
Atmosferski odnosno meteorološki uslovi imaju značajan uticaj na lokalno
i globalno zagađenje vazduha. Oni utiču na distribuciju zagađivača posle
njihove emisije, bilo da se radi o njihovoj difuziji ili prenošenju sa jednog
prostora u drugi što pomaže i njihovom razblaženju u vazduhu. Na taj
način, distribucija zagađivača u zraku zavisi direktno od meteoroloških
uslova. Od smera, intenziteta i dužine kretanja vetra zavisi i smer kretanja
zagađivača i njihova raspodela u lokalnom i globanom obimu. Takođe,
njihovim ispiranjem iz atmosfere pomoću padavina, smanjuje se njihova
koncentracija u atmosferi.
Zagađenost vazduha,međutim, direktno utiče na lokalne i globalne
atmosferske (meteorološke) uslove. Čestice u vazduhu služe kao nukleusi
za nastanak većih agregata kao što su kapi vode (magla, kiša), što dovodi do
meteoroloških promena. Takođe, čestice apsorbuju, odbijaju ili rasipaju
sunčevo zračenje, što ima značajan uticaj na meteorološke prilike u nekoj
oblasti.
1.1.2. Sastav atmosfere
Atmosfera je složen sistem koji se sastoji od gasova, para i čestica.
Sastav i odnosi pojedinih komponenata u atmosferi zavise od niza faktora:
− geografskih i klimatskih uslova,
− nadmorske visine i intenziteta emisije antropogenog porekla.
Gustina vazduha opada sa porastom nadmorske visine, što znači da
se menja odnos pojedinih komponenata u atmosferi.Glavni elementi
(komponente) u atmosferi su: azot (N), kiseonik (O), vodonik (H),
ugljenik(C) i argon (Ar). Pored argona dolaze još i ostali plemeniti gasovi
kao i drugi elementi zastupljeni u tragovima. Tipičan sastav suvog vazduha
na nivou mora (nadmorska visina je jednaka nuli) je dat u tabeli 1 .
U vazduhu se najčešće nalazi i vodena para i to od 0,01 – 0,05%, u proseku
oko 0,03%. Koncentracije gasova u tragovima nisu tačno poznate ali je to
danas moguće tačnije utvrditi najnovijim analitičkim tehnikama. Znači
sastav atmosfere se menja sa visinom ali se može uzeti da je dosta
konstantan do visine od 100 km. Ovaj sloj se naziva homosfera. Iznad 100
km visine sastav vazduha je različit od sastava na nivou mora te se ovaj
sloj još naziva heterosfera. Na ovoj visini počinje difuziono odvajanje
4
Slika: 1. Distribucija gasova u atmosferi sa visinom
2.Prirodni i antropogeni aerosoli
2.1.Čestice u atmosferi
Čestice u atmosferi su definisane kao svaka čvrsta ili tečna
dispergovana materija kod koje su agregati veći od 0,0002 mikrometra a
manji od 500 mikrometara u prečniku. Pa zavisno od veličine, čestice
prisutne u atmosferi svrstavaju se u dve grupe:
− taložne materije čiji je prečnik čestica veći od 10 mikrometara i
− čestice u suspenziji ( aerosoli ) čiji je prečnik čestica manji od 10
mikrometara.
Brzina taloženja čestica iz atmosfere zavisi od njihove veličine i specifične
težine. Brzina taloženja čestica raste sa porastom veličine i specifične
težine čestice.
2.2.Aerosoli
Čestice prečnika do 10 mikrometara, pojavljuju se u čvrstom ili
tečnom agregatnom stanju, a poznate su pod opštim imenom aerosoli. U
ovu grupu spadaju čestice prašine, dim, magla, smog, i dr. Aerosoli su male
čestice prašine koje lebde u atmosferi. Oni nastaju kao rezultat hemijskih
reakcija zagađujucih materija u vazduhu, podizanja pustinjske prašine i
morskih kapljica, šumskih požara, poljoprivrednih i industrijskih
aktivnosti i putem sagorevanja goriva u vozilima. Aerosoli formiraju
zamućen sloj u troposferi, a mogu
se pojaviti, kao rezultat vulkanskih erupcija, i u stratosferi na visinama od
20 km. Ove
čestice povecavaju difuzno zracenje pošto im je veličina tipčno nekoliko
desetina
mikrona. Neki aersoli, kao čađ na primer, apsorbuju sunčevo zračenje i
sprečavaju da
6
