CZĘŚĆ II. STAN CZYSTOŚCI POWIETRZA 1.
Główne źródła emisji zanieczyszczeń do powietrza
Jak wynika z analizy danych
o wielkości i źródłach emisji, spalanie różnych
gatunków paliw dla potrzeb poszczególnych sektorów
gospodarki ma bardzo duży wpływ na ilość i rodzaje
zanieczyszczeń wprowadzanych do atmosfery. W Polsce
w dalszym ciągu struktura zużycia nośników energii
w gospodarce narodowej nie jest korzystna.
Przeważa zdecydowanie zużycie paliw stałych, w
tym 68,8 % węgla, podczas gdy średnio w skali
świata paliw stałych zużywa się ok. 30%. Niemniej
jednak zarysowuje się tendencja stopniowego wzrostu
zużycia paliw gazowych i płynnych, a także wykorzystania
energii wody, wiatru oraz słońca.
Strukturę zużycia paliw w Polsce przedstawiono
w tabeli
9 oraz graficznie według danych za 1998 r.
na rys.13.
Tlenki azotu (NOx) powstają podczas spalania paliw,
zarówno w kotłach energetycznych jak i silnikach
pojazdów. W wyniku utleniania azotu zawartego
w powietrzu, w wysokich temperaturach występujących
w procesach spalania, powstaje tlenek azotu. Przy
obniżeniu temperatury tlenek azotu przechodzi
w dwutlenek azotu (NO2)
i przeważnie w tej postaci jest emitowany do atmosfery.
Dwutlenek azotu ma działanie silnie toksyczne.
Według danych publikowanych przez GUS silniki
spalinowe, w 1990 r. były odpowiedzialne za wyemitowanie
37,5% wszystkich tlenków azotu w Polsce, przy
czym udział źródeł mobilnych w emisji tej substancji
wzrasta i w 1997 wynosił już 40,7%.
Na drugim miejscu pod względem wielkości emisji
tlenków azotu znajduje się energetyka zawodowa
27,8% i kolejno energetyka przemysłowa i technologie
przemysłowe (po 10,2%). Strukturę całkowitej emisji
dwutlenku siarki, dwutlenku azotu i pyłów w Polsce
zawarto w tabeli
10 oraz graficznie zobrazowano na rys.14.
Do zanieczyszczeń, które występują powszechnie
w powietrzu zwłaszcza w okręgach przemysłowych
i aglomeracjach miejskich, nazywanych charakterystycznymi
zanieczyszczeniami powietrza atmosferycznego zaliczane
są obok dwutlenku siarki, tlenków azotu i pyłów
także tlenki węgla, węglowodory oraz tzw. utleniacze.
Utleniacze są zanieczyszczeniami wtórnymi, powstałymi
na drodze reakcji chemicznych podstawowych zanieczyszczeń.
Zalicza się do nich między innymi ozon, który
tworzy się w atmosferze pod wpływem światła słonecznego
na skutek reakcji pomiędzy tlenkami azotu a węglowodorami.
Tlenek węgla (CO) powstaje wskutek niezupełnego
spalania i w mniejszym lub większym stopniu powstaje
we wszystkich procesach spalania. W atmosferze
utlenia się do dwutlenku węgla (CO2).
Głównym źródłem emisji tlenku węgla jest transport
drogowy, a w szczególności pojazdy z silnikami
benzynowymi. Innym dużym źródłem CO jest sektor
komunalny i rolnictwo oraz niektóre procesy przemysłowe
(produkcja stali). Jest on gazem silnie toksycznym
jednak ze względu na małą gęstość (1,25 kg/m3)
rozprzestrzenia się szybko w powietrzu atmosferycznym.
Źródłem antropogenicznym dwutlenku węgla (CO2),
będącego głównym gazem cieplarnianym, są wszystkie
procesy spalania węgla, produktów naftowych, torfu
i innych paliw.
Dwutlenek węgla nie jest gazem toksycznym i jego
zawartość w powietrzu nie jest normowana. Wyniki
zawartości CO2 w
powietrzu dają jednak informację o ogólnym stanie
jego zanieczyszczenia, ponieważ emisji dwutlenku
węgla towarzyszy we wszystkich procesach przemysłowych
emisja innych zanieczyszczeń powietrza.
Jest gazem, który w największych ilościach wśród
zanieczyszczeń gazowych emitowany jest do atmosfery.
Istnieje obawa, że dalszy wzrost koncentracji
dwutlenku węgla (a także pary wodnej, która jest
najskuteczniejszym gazem cieplarnianym) w powietrzu
spowoduje podniesienie temperatury powierzchni
ziemi w wyniku spotęgowania efektu cieplarnianego,
co wywoływać będzie dalsze zwiększone parowanie,
a to z kolei wymusza dalszy wzrost temperatury.
Do gazów cieplarnianych zaliczany jest także metan
(CH4) oraz tlenki
azotu, tlenek węgla (CO), chlorofluorowęglowodory
(CFCs) i inne niż metan lotne substancje organiczne.
Metan jest chemicznie aktywnym, śladowym gazem
cieplarnianym, drugim po dwutlenku węgla, który
pochłania podczerwone promieniowanie i podtrzymuje
jego odprowadzanie w przestrzeń kosmiczną, co
tym samym prowadzi do wzrostu temperatury w atmosferze
i na powierzchni ziemi. Proces ten jest popularnie
określany jako efekt cieplarniany. Udział emisji
metanu ze źródeł antropogenicznych określany jest
na ok.70% całkowitej emisji.
Większość czynników powodujących nadmierną obecność
tlenku węgla (CO) jest również przyczyną zwiększonej
emisji węglowodorów. Procesy spalania są między
innymi źródłem policyklicznych węglowodorów aromatycznych.
Niektóre z tych związków są szczególnie szkodliwe.
Policykliczne węglowodory aromatyczne są wykrywane
w spalinach praktycznie wszystkich paliw kopalnych.
Ze związków tych najbardziej znany jest, benzo(a)piren
(BaP), o szczególnie niekorzystnym oddziaływaniu
na organizm ludzki.