vanja kisele kiše

8/8/2019 vanja kisele kie

1/9

KISELE KIE

1

1.Uvod:

Negativne posledice zagaenja ivotne sredine manifestuju se na razliite naine, mnogobrojne

su i dalekosene. One se oseaju i manifestuju kod ivih organizama i na prorodnim ciklusima.

Na globalnom planu prirodni ciklusi imaju poseban znaaj, jer njihove promene znae ipromene u celokupnom ivom svetu.

Posledice zagaenog vazduha se manifestuju na razliite naine, a to su kisele kie, klimatske

promene, staklena bata, hidroloki ciklus, kontaminacija mora, reka i jezera.

2.Pojam kiselih kia

Termin kisela kia oznaava vrstu zagadjenja - a u hemiju ga je polovinom 19. veka uveo

kotski hemiar Robert Angus Smit (Smith).Po definiciji kisele kie su atmosferski kiseli talog uformi kie. Jopreciznija definicija je da su kisele kie padavine koji imaju veu kiselost(manjepH) od uobiajenih kia koje padaju u nezagaenim regionima Zemlje.

Sve forme precipitacije(taloga) kao kia, sneg, rosa, izmaglica ili magla kiesli su po prirodi jer usebi rastvaraju ugljen-dioksid (CO2), s tim to ljudske aktivnosti samo pridodaju kiselost i ovih

taloga. Kako je ve reeno nezagaena kinica ima pH5,6 to se moe uporediti salaboratorijskom destilovanom vodom u ravnotei sa CO2 iz vazduha. Iz tih razloga se i kae da

je kisela kia svaki onaj talog koji je kiseliji od 5,6.

Ukoliko se u vazduhu nalazi jo neki kiseli oksid pored CO2, kao to je, na primer, SO2, NOx

ili neke druge supstance kao organski zagaivai, tada je kiselost atmosferskog taloga vea,odnosno pH nie i tada kiselost taloga moe biti od pH 4,9 do 3,5.

Blaga kiselost padavina je prirodna pojava, jer sadri ugljenu kiselinu. Meutim, antropogeneaktivnosti poveavaju zagaenost atmosfere gasovitim jedinjenjima oksidima sumpora i azota.

Ova jedinjenja poveavaju prirodnu kiselost padavina pa vodeni talozi kie koji imaju niu pH

od 5,6 nazivaju se kisele kie.

Pod kiselim kiama ili kiselim padavinama podrazumevamo kiu, sneg, susneicu, led, grad,

izmaglicu, maglu, rosu, slanu koje u sebi sadre zagaujue materije koje im daju nisku pH

vrednost.

Kisele kie nastaju rastvaranjem odreenih zagaivaa u vazduhu kada dou u kontakt sa vodom

u oblaku. Posledica je stvaranje kiselina jer se poveava koncentracija vodonikovih jona, a

samim tim smanjuje pH.


2/9

KISELE KIE

2

3. Poreklo kiselih kia

Komponente koje se mogu nai u atmosferi, a koje su konstituenti kiselog taloga mogu

biti:

1.Prirodnog porekla2.Antropogenogporekla (iz industrije, saobraaja, domainstava...)

Na globalnom planu prirodni izvori doprinose sa nekih 60%, dok antropogeniizvori doprinose sa oko 40% .

Prirodni izvori sumpornih jedinjenja obuhvataju: SO2 iz vulkanskih grotla, morsku penu i

kapljice koji sadre sulfate (H2SO4), zatim sumpor-vodonik (H2S) poreklom od vulkanskiherupcija i slinih aktivnosti zemljine kore i konano biogenic sumpor koji nastaje u

biodegradaciojom organske supstance potpomognut bakterijama.

Najvei antropogeni izvori su sagorevanje fosilnih goriva (uglja, nafte i prirodnog gasa) i iz

industrijskih procesa, pre svega iz bazne proizvodnje metala.

Slika 1. SO2 emisija antropogenog porekla u svetu


3/9

KISELE KIE

3

4. ta se dogaa kad polutanti dospeju u atmosferu

Kada se polutanti (CO2, SO2, NOx) unesu u atmosferu njihova sudbina u mnogome zavisi od

fizikih procesa kao to je disperzija, transport i depozicija, kao i od vrlo kompleksnih hemijskih

procesa koji se odvijaju sve vreme od momenta emisije do momenta precipitacije na povrinuzemlje. Faktori koji su presudni za sudbinu polutanata su visina na kojoj se emisija odvija,koliina solarne radijacije, precipitacija kao i osobine povrine zemlje na koju se taloe

(precipituju) kisele kie.

U zavisnosti od godinjeg doba i priroda emisije se razlikuje, zimi dominira emisija iz

stacionarnih izvora postrojenja za proizvodnju toplote i energije, dok leti dominira emisija iz pokretnih izvora niza razliitih transportnih sredstava jer je to vreme kad se najvie putuje i

transportuje. Na ove sezonske razlike, pored toga, utie i razvijenost nekog regiona. Iz ovihrazloga nije sasvim jednostavno pronai prostu korelaciju izmeu emisije i kiselosti

atmosferskog taloga. Veliki broj promenljivih kao poreklo polutanata, njihova vrsta i konverzija,njihov prenos kroz atmosferu i njihova precipitacija kompleksan je sistem koji ne moe da da

jednostavan odgovor i zahteva sloene sisteme za modelovanje.

Slika2. Dospevanje polutanata u atmosferu


4/9

KISELE KIE

4

5. Vaniji hemijski procesi

Kao to je poznato sagorevanje fosilnih goriva znaajno doprinosi stvaranju kiselih kia jer se

pri tom u atmosferu oslobaaju znaajne koliine SO2. Saobraaj je osnovni izvor azotovih

oksida (NO, NO2i NO3 koji se najee zbirno predstavljaju kao NOx). SO2 reaguje sa vodonik-peroksidom ( H2O2 ) iz oblaka koji nastaje od hidroperoksiradikala (HO2) i prelazi u SO3, dokNOx reaguje sa hidroksiradikalom (OH) koji nastaje u atmosferi u fotohemijskim reakcijama.

Tako nastali oksidi reaguju sa vodom dajui sumpornu (H2SO4) i azotnu (HNO3) kiselinu

5.1. Hemijske reakcije

Formiranje SO2 i azotovihoksida (NOx) u vozilima:

S (u gorivima)+ O2SO2N2+ O22NONO + 0.5O2NO2

Formiranje vodonik-peroksida od lako isparljivih organskih jedinjenja (VOC):Primer -formaldehid(HCHO)

1.HCHO +h(sasunca)H + HCO2.(HCO = formilradikal)3.HCHO + O2CO + HO2

4.OH + HCHO H2O + HCO5.HCO + O2HO2+ CO

6.HO2+ NO NO2+ OH7.VOC +h(sasunca)+ HO2(izvazduha)H2O2

VOC = lako isparljiva organska jedinjenja (VOC)

Formiranje kiselina: H2SO4

1.SO2+ HO2SO3+ OH2.SO3+ H2O H2SO4

3.SO2+ H2O2& O3(izoblaka)H2SO44.SO2+ OH + O2(izvazduha)H2SO4


5/9

KISELE KIE

5

Formiranje kiselina: HNO3

NO + O3NO2+ O2NO2+ O3NO3+ O2

NO2+hNO + ONO2+ NO3N2O5N2O5+ H2O 2HNO3

NO2+h(sasunca)+ OH (izvazduha)HNO3

6. Efekti kiselih kie

Kisele kie su jedan od velikih problema u ivotnoj sredini i to podjednako za prirodne i agararne

ekosisteme kao i za vetacke-antropogene ekosisteme. One unitavaju i znatno oteujuume,ubijaju zivot mnogih organizama u umama i vodama,izazivaju osteenjaobjekata,poveavaju koroziju metalnih povrina,negativno deluju na zdravlje ljudi. Merenjem

je utvreno da je kiselost kia i snega u nekim regionima Severne Amerike i centralne Evropekao i u Velikoj Britaniji,poveana preko etrdeset puta u odnosu na druge regione. To je

posledica sinergistikog dejstva kiselih kia sa drugim atmosferskim zagaujuim materijama,apre svega sa kiselom,silikatnom matinom podlogom emljista.

Kisele kie predstavljaju jedan od glavnih uzroka odumiranja uma jer se sumpor dioksid u

jedinjenju sa vodom pretvara u sumpornu kiselinu koja ima pogubno delovanje na itavu floru.

Kisele kie imaju za posledicu dva opasna uinka:

y kiselost same kie je tetnay kisele kie u hemijskim reakcijama sa stenovitim tlom mogu prekomerno poveati

koliinu minerala u zemlji.

Bez obzira koliko razreena, kisela kia teti:

1. USEVIMA - Zbog poveane kiselosti i koncentracije minerala u tlu. Posebno osetljivi nakisele kie su zelena salata, zob i penica, te je primeeno veliko smanjenje roda ovih kultura upodrujima s uestalim kiselim kiama.

2. IVOTU U VODI - Zbog promene njene kiselosti i koncentracije minerala dolazi doporemeaja u prehrambenim lancima.


6/9

KISELE KIE

6

3. LJUDSKOM ZDRAVLJU - Hranei se biljkama i ivotinjama koje u sebi koncentrirajuodreene minerale radi njihove neravnotee u tlu. Voda za pie u koju su dospele kisele kiemogu hemijski reagovati s metalnim cevima vodovoda otapajui ih i zagaujui vodu za pie.

4. GRAEVINAMA - Kiseline koje su sastavni deo kiselih kia hemijski razgrauju kamen,

osobito mramor, vapnenac i peanik, oslobaajui gas ili jednostavno mrvei ga.

6.1 Negativan efekat kiselih kia na biljke

Sumporna kiselina ima negativno delovanje naroito na biljke jer remeti proces fotosinteze to

ima za posledicu oteenje lia i odumiranje uma. Kiselina otapa hranjive sastojke koji su

biljkama potrebni za izgradnju njihovih stanica i dospeva u korenje i lie oteujui njihova

tkiva.

Lie biljaka ozbiljno je ugroeno pod dejstvom kiselih kia. Uticaj kiselih kia na sadrajkalcijumai magnezijuma u zemljitu vrlo je indikativan, nastajanje sulfata magnezijuma koji je

rastvorani sulfata kalcijuma(gipsa) koji je slabo rastvoran(oko 2g/dm3kinice) ima za posledicuda se s vremenom ovi katjoni ispiraju jzzemljita i ostavljaju za sobom naruenu ravnoteu

katjona u zemljitu. Naroito je opasan nedostatak kalcijumajer u nedostatku kalcijumabiljkeresorbuju aluminijum, a to je poguban proces za biljke.

Slika 3. Uticaj kiselih kia na ume


7/9

KISELE KIE

7

6.2. Negativni uticaj na ivotinje

U prirodi, na primer, neke ivotinje, ribe ili abe ne mogu da razmnoavaju ili ive u kiselim

sredinama.

Mobilizacija aluminijuma iz zemljita u kiseloj sredinii ima za posledicu transport aluminijuma uvodene tokove u kojima aluminijum neretko prouzrokuje mukozno oboljenje ribljih krga to

ima fatalne posledice.

Slika 4. Uticaj na ribe

6

.3

. Negativni uticaj na marijalna i kulturna dobraI graevine koje je ovek sagradio stradaju od kiselih kia jer kiseline iz padavina napadaju

kamen, beton ili metal to ima za posledicu njihovu koroziju, degradaciju i razaranje.

Mermer i krenjak se degradira prema ve poznatoj reakciji:H2SO4+ aq+ CaCO3= CaSO4*aq+ H2O + CO2

Beton se razgrauje tako to kiseline postepeno ispiraju kalcijum iz portlandita (Ca(OH)2) ime

u krajnoj liniji slabe mehanike osobine betona.H2SO4+ aq+ Ca(OH)2= CaSO4*aq+ 2H2O


8/9

KISELE KIE

8

Slika 5,6,7,8. Uticaj na kulturna dobra

6.4. Korozija metala usled dejstva kiselih kia

Korozija metala je vrlo brza i vidna:

2H2SO4+ O2+ 2Fe = 2FeSO4+ 2H2O


9/9

KISELE KIE

9

7. Zakljuak

Upravo zagaenje voda predstavlja najvei problem. Zagaenje iz vazduha kiselim kiama

prenosi se do zemlje i sliva se u povrinske i podzemne vodene tokove. Kisele kie su jedan od

glavnih razloga smanjenja zaliha pitke vode na svetskom nivou i kao takve predstavljaju ozbiljan

problem.

Iako postoji napredak u spreavanju kiselih kia (u Americi se koristi metod preiavanja

ugljena kojim se vade opasna jedinjenja sumpora) opasnost od kiselih kia jo nije prola. Kisele

kie predstavljaju jo uvek veliki problem u nekim Azijskim zemljama, kao na primer u Kini

koja zbog ogromne stope industrijalizacije plaa danak u vidu kiselih kia.

Zakljuak je da su kisele kie prirodna pojava,ali da je njihovo dejstvo u velikoj meri uveano

ovekovim aktivnostima, tj. svesnim i nesvesnim delovanje. Iz tog razloga treba informisati ljude

o merama koje utiu na smanjenje svih faktora koji utiu na stvaranje kiselih kia.

vanja kisele kiše

Documents