Seminární práce
Autor: Jan Novák Rok zpracování: 2011 Předmět: základy ekologie
Kyselé deště
Obsah Úvod ........................................................................................................................................ 3 Obecná charakteristika ........................................................................................................... 4 Zdroje a vznik ......................................................................................................................... 5 3.1 Přírodní zdroje .................................................................................................................. 6 3.2 Antropogenní zdroje ........................................................................................................ 6 3.2.1 Znečišťování dopravou ............................................................................................ 6 3.2.2 Znečišťování průmyslovými zdroji ......................................................................... 6 3.3 Chemické látky způsobující kyselé deště ....................................................................... 6 3.3.1 Emise oxidu siřičitého (SO2) ................................................................................... 6 3.3.2 Emise oxidů dusíku (NO x) ....................................................................................... 7 3.3.3 Další látky ................................................................................................................. 8 3.4 Vznik ................................................................................................................................. 8 4 Dopady kyselých dešťů ........................................................................................................ 10 4.1 Lesy ................................................................................................................................. 10 4.2 Půda ................................................................................................................................ 11 4.3 Vody................................................................................................................................ 11 4.4 Lidské stavby.................................................................................................................. 12 4.5 Člověk ............................................................................................................................. 12 5 Rozšíření kyselých dešťů ve Světě ...................................................................................... 13 6 Česká republika ..................................................................................................................... 14 7 Technologie redukující vznik kyselých dešťů .................................................................... 15 7.1 Odstraňování oxidů dusíku ............................................................................................ 15 7.1.1 Trojcestný katalyzátor ............................................................................................ 15 7.1.2 Denox ...................................................................................................................... 16 7.2 Odsiřování ...................................................................................................................... 17 8 Historie a mezinárodní smlouvy .......................................................................................... 18 8.1 Mezinárodní smlouvy .................................................................................................... 18 9 Závěr ...................................................................................................................................... 19 Literatura: ...................................................................................................................................... 20 1 2 3
2
Kyselé deště
1 Úvod V této seminární práci se budu zaobírat tématem kyselých dešťů, jejich vznikem, rozšířením (jak z geografického, tak i z historického hlediska) a dopady, které tento jev způsobuje. Budu postupovat tak, ţe vyhledám co moţná nejvíce zdrojů, ze kterých následně vyhotovím výtah, který posléze přetvořím na seminární práci. Za cíl si kladu zjištění, zda jsou kyselé deště primárně způsobené antropogenní činností člověka, jak moc byly rozšířené v minulosti a jak moc jsou rozšířené dnes, zda existují způsoby jak jim zabránit a nakolik devastují přírodu i objekty vytvořené člověkem. V obecné charakteristice se podívám, co to vlastně kyselé deště jsou. V další kapitole se budu zabývat jejich zdroji a vznikem. V následující kapitole se zaměřím na negativní dopady způsobené kyselými dešti. Dále porovnám mnoţství kyselých dešťů v České republice za období 15 let a vyhledám, které oblasti jsou těţce zasaţeny jak v Evropě, tak i na Světě. Poté se podíváme na odsiřovací zařízení, které omezují příčiny vzniku kyselých dešťů. V předposlední řadě vyhledám nějaké informace o historii kyselých dešťů a o mezinárodních smlouvách, které jim mají zabránit. Nakonec se to všechno pokusím shrnout v závěru.
3
Kyselé deště
2 Obecná charakteristika Normální déšť má pH mírně pod hranicí 6, coţ je způsobeno oxidem uhličitým, který tvoří s vodou slabou kyselinu uhličitou. Kyselý déšť je charakterizován jako typ sráţek, který má pH menší neţ 5,6. V České republice má v průměru kyselý déšť pH 4, ale maxima jsou ještě daleko menší. Ve Skandinávii byla v dešťové vodě a sněhu výjimečně naměřena i hodnota pH 2,3 a v mlze v Los Angeles dokonce pH 2. Kyselý déšť je v podstatě důsledek samočištění atmosféry od oxidů dusíku a oxidu siřičitého. Antropogenní činností člověka se tento proces pouze výrazně umocnil. Kyselé deště spolu s kyselou mlhou, rosou, nebo sněţením spadají pod takzvanou mokrou depozici. Dále také existuje suchá depozice, která je popsána jako přímé pohlcování kyselých plynných látek a aerosolových částic zemským povrchem a vegetací. Do této suché depozice patří například prach, popel, nebo kouř.
4
Kyselé deště
3 Zdroje a vznik Kyselý déšť je způsoben oxidem siřičitým pocházejícími ze sopečné činnosti a spalování fosilních paliv, nebo také oxidy dusíku pocházejícími například ze spalovacích motorů automobilů. Jakmile se rozptýlí do atmosféry, začnou reagovat s vodou za tvorby sirných a dusíkatých kyselin, které padají na zem ve formě deště. Můţe také vznikat malé mnoţství kyseliny chlorovodíkové. V současné době se přírodní zdroje kyselých dešťů a antropogenní zdroje kyselých dešťů podílejí v globálním měřítku na okyselení prostředí přibliţně stejným dílem. K nerovnosti dochází převáţně v hodně industrializujících oblastech, kde okyselování prostředí je způsobeno z 90 % činností člověka. Jak je tedy moţné, ţe v dnešní době trpí kyselými dešti také například Skotsko, Skandinávie, či Kanada? Je to dáno tím, ţe se od minulého století objevoval nad městy dým z továren v podobě smogu, který například způsobil v Londýně v roce 1952 smrt 4000 osob, většinou v důsledku plicních onemocnění. V odpověď na smogové situace se objevily snahy vzduch vyčistit. Byly stavěny vyšší tovární komíny, které odvedly odpadní plyny do vyšších vrstev atmosféry, a elektrárny byly budovány dál od měst. Touto politikou se sice ulevilo městům, ale problém se pouze přesunul jinam a to díky cirkulaci vzduchu.
5
Kyselé deště
3.1 Přírodní zdroje Hlavními přirozenými zdroji kyselinotvorných plynů jsou sloučeniny uvolňující se ze sopek a biologické procesy, odehrávající se jak na souši, tak i v baţinách a oceánech. Hlavním biologickým zdrojem síru obsahujících sloučenin je dimethyl sulfid.
3.2 Antropogenní zdroje Dalším zdrojem je ale lidská činnost jako průmysl, výroba elektřiny, automobilová doprava a farmářství (znatelně čpavek). Plyny mohou být v atmosféře přenášeny stovky kilometrů neţ „spadnou“ na zem.
3.2.1 Znečišťování dopravou Po celém světě dnes roste počet motorových vozidel a to hlavně v rozvojových zemích. I kdyţ jsou vyvíjeny stále úspornější motory, motorová vozidla dnes patří k největším emitentům (Emitent: Technické zařízení nebo spalovna produkující emise.) oxidů dusíku, uhlovodíků a oxidu
uhelnatého. Pro spálení 1 l pohonné hmoty je potřeba asi 10 000 l vzduchu, který jako silně zamořený opouští výfuk. Proto se při pravidelném a povinném kontrolním měření emisí z výfukových plynů seřizují volnoběţné otáčky motoru, zapalování a obsah oxidu uhelnatého, uhlovodíků a oxidů dusíku.
3.2.2 Znečišťování průmyslovými zdroji Těţký průmysl a výroba elektrické energie jsou dva hlavní emitenti oxidu siřičitého. To je dáno spalováním fosilních paliv, především pak uhlí. Díky těmto dvěma odvětvím taky došlo k tomu, ţe se ochrana ţivotního prostředí stala mezinárodním úkolem (viz. výše). Nově industrializované země však nemají prostředky na odsiřovací zařízení a ani nechtějí omezit svoji produkci emisí jinak, proto v těchto oblastech dochází k stále většímu znečišťování ovzduší.
3.3 Chemické látky způsobující kyselé deště 3.3.1 Emise oxidu siřičitého (SO2) Oxid siřičitý je doprovodný produkt při spalování fosilních paliv, především uhlí a minerálních olejů. Přirozeným zdrojem SO2 na Zemi je sopečná činnost a oxidace sulfanu (H2S), vznikajícího při mikrobiálním rozkladu odumřelé biomasy v půdách a sedimentech. 6
Kyselé deště Podílí se rozhodující měrou na vzniku kyselých dešťů a vede přímo či nepřímo k poškozování rostlin a stavebních materiálů, zejména oceli, vápence, betonu atd. U lidí způsobuje potíţe dýchacího ústrojí. Exhalace SO2 vydrţí v atmosféře průměrně 6-10 dní a mohou být, za příznivých podmínek, přemístěny aţ na vzdálenost 1000 km. Celosvětová antropogenní emise síry vrcholila v 80. letech 20. století, kdy dosáhla 80 miliónů t za rok (z toho bývalé Československo produkovalo 1,5 miliónů t SO 2 za rok) a odehrávala se na pouhých 5% zemského povrchu. Z celosvětového hlediska byla tato antropogenní produkce SO2 zhruba vyrovnaná s přírodními emisemi, v Evropě však představovaly emise SO2 ze spalovacích procesů desetinásobek tohoto přirozeného pozadí a byly okolo 60 mil. tun ročně. (Pro představu vývoj emisí SO2 v SRN v období 1966-1986)
Emise SO2 v mil. t.r-1 v SRN 4 3,5 3 Doprava
2,5
Domácnosti
2
Průmysl
1,5
Elektrárny
1
Celkově
0,5
0 1966
1968
1970
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
3.3.2 Emise oxidů dusíku (NOx) Oxidy dusíku vznikají v různém poměru ze vzdušného dusíku a kyslíku při vysokých teplotách, které panují při spalovacích a explozivních procesech. Celkové emise oxidů dusíku i přes veškerá ekologická opatření bohuţel ve světě stále rostou. Příčinou je především silný nárůst motorové dopravy. Citelného sníţení emisí lze dosáhnout zabudováním řízených třícestných katalyzátorů. (V Západním světě to je povinnost při výrobě vozidel.) Vlivem oxidů dusíku můţe u člověka dojít k dráţdění očí a dýchacích cest. Z hlediska mnoţství připadá zatím stále ještě větší podíl emisí dusíku na přirozené zdroje (na rozdíl od emisí síry). Jsou to velmi reaktivní plyny a doba zdrţení v atmosféře je velmi krátká 7
Kyselé deště (pouze 1 den). Největší podíl na antropogenních emisích má energetika a průmysl (cca 71%), doprava (cca 22%), vytápění (cca 7%) a umělá dusíkatá hnojiva a hnůj. Mimo jiné jsou oxidy dusíku obsaţeny i v cigaretovém kouři a v kouři dýmek. Nebezpečí oxidů dusíku spočívá v jejich reaktivnosti v atmosféře - rozkládají se za spoluúčasti ultrafialového záření a podílejí se tím společně s oxidy síry na vzniku kyselých dešťů. Zároveň jsou schopny reakce s dalšími látkami (aldehydy, ketony) a dávají tím příčinu pro vznik tzv. fotochemického smogu (přízemního ozónu). (Pro představu vývoj emisí NOx v SRN v období 1966-1986)
Emise NOx v mil. t.r-1 v SRN 3,5 3 2,5
Průmysl
2
Domácnosti
1,5
Elektrárny Doprava
1
Celkově
0,5 0 1966
1968
1970
1972
1974
1976
1978
1980
1982
1984
1986
3.3.3 Další látky S atmosférickou depozicí na zemský povrch nedopadá jen kyselina sírová a dusičná, ale především jejich soli. Nejdůleţitější z nich je síran a dusičnan amonný. Obě tyto soli vznikají reakcí kyselin s plynným amoniakem (NH3).
3.4 Vznik Oxid siřičitý, který se do ovzduší dostává při spalovacích procesech, se v troposféře oxiduje na oxid sírový, který se ihned hydratuje na kyselinu sírovou v kapičkách atmosférické vody. Vzniklá kyselina sírová můţe přejít jako součást mokré depozice zpět na zemský povrch, nebo dále reagovat například s amoniakem nebo jinými látkami zásadité povahy, které se vyskytují v ovzduší ve stopových mnoţstvích. Vznikají přitom pevné částice síranů, které nakonec rovněţ přejdou se sráţkami na zemský povrch. Velká část oxidu siřičitého je však 8
Kyselé deště přímo bez chemické přeměny pohlcována sráţkovou vodou anebo přechází bezprostředně z ovzduší do povrchových vod a absorpčním procesem můţe vstupovat při dýchání do organismů. S + O2 → SO2 2SO2 + O2 → 2SO3 SO3 + H2O → H 2SO4 H2SO4 + NH 4+ → (NH4 )2SO4 Podobně jako oxid siřičitý reagují také oxidy dusnatý a dusičitý. V atmosféře se oxidují na kyselinu dusičnou. Ta se buď rozpouští ve vodních kapkách mraků, nebo dále reaguje např. s amoniakem. NO2 + OH→ HNO3 HNO3 + NH4 + → NH4NO3
9
Kyselé deště
4 Dopady kyselých dešťů Dopady kyselých dešťů můţeme pozorovat jak v přírodě samotné, tak i ve městech. Důleţité je si uvědomit, ţe díky kyselým dešťům nedojde ke zničení jedné oblasti ekosystému, ale ţe to má za následek řetězovou reakci devastování všeho ţivého. Například, kdyţ odumře les, umírají také celá ţivotní společenstva na něm závislá. Pojďme se však podívat na jednotlivé oblasti devastace ţivotního prostředí kyselými dešti:
4.1 Lesy Nejvíce znatelný dopad kyselých dešťů na ţivotní prostředí lze pozorovat na poškození stromů. Nejhůře postiţené jsou jehličnaté porosty a to především pak smrky, které u nás převaţují. Existuje několik mechanismů poškozování těchto porostů kyselými dešti: 1. Přímý mechanismus: tento mechanismus je tzv. rychlý mechanismus. Je zaloţen na přímém kontaktu vysoce koncentrovaného oxidu siřičitého s asimilačními orgány stromů, coţ má za následek poškození chlorofylu a tím pádem k odumírání jehličí. K tomuto jevu dochází především v oblastech bezprostředního okolí velkých zdrojů SO2 (Krušné hory). Imisní (imise: nepříznivé působení emisí na ţivou přírodu) epizoda můţe být velice krátká. Při vhodném počasí stačí k akutnímu poškození, vedoucímu k odumření stromu, desítky minut. 2. Půdní mechanismus: půdy jsou vyčerpány (mají málo vápníku a hořčíku), jsou příliš kyselé a půdní voda obsahuje vysoké koncentrace toxických kovů mobilizovaných kyselým deštěm, zejména hliníku. Strom hyne následkem nedostatku ţivin a postupné otravy hliníkem z půdního roztoku. Nerozhoduje jen absolutní koncentrace hliníku, ale poměr mezi vápníkem a hliníkem. Čím je poměr niţší (méně vápníku vůči hliníku), tím hůř. 3. Disproporční mechanismus ve výživě stromů: kyselé deště jsou dobrým hnojivem, protoţe obsahují mnoţství dusíku ze zemědělství (amoniak) a ze spalovacích procesů (NOx). Naopak v půdě se nedostává hořčíku, který je nezbytnou součástí chlorofylu. Strom má nadbytek dusíku, ale málo hořčíku. Rychle přirůstá, hořčík do nových jehlic si musí půjčovat ze starších, ty ţloutnou a opadávají. Je zajímavé, ţe smrky v imisních oblastech, pokud přeţívají, mají mnohem větší přírůstky dřeva neţ v oblastech
10
Kyselé deště nepostiţených. Dřevo je ale řidší, méně pevné, a smrky jsou daleko náchylnější ke zlomům.
4.2 Půda Další významnou sloţkou devastace ekosystému kyselými dešti je půdní acidifikace. Ta způsobuje to, ţe půdy jsou na dlouhou dobu tak okyselené, ţe na nich nerostou, vyjma těch nejodolnějších, ţádné rostliny. Tento jev je způsoben kromě samotné kyselé depozice také přirozenými vlastnostmi půd, zejména mnoţství bazických kationtů (Ca 2+, Mg2+, Na+, K+) v iontově-výměnném komplexu půd. Jejich hlavním zdrojem v půdách je zvětrávání podloţních hornin a jejich celkové mnoţství určuje odolnost vůči kyselé depozici. Čím více je v půdách bazických kationtů, tím jsou půdy odolnější, protoţe mohou déle neutralizovat kyselý vstup z atmosféry. Nejméně odolné jsou horské půdy, které mají malou mocnost a přirozeně nízké mnoţství bazických kationtů. To je, spolu s drsným klimatem a vysokou kyselou depozicí, důvod, proč se devastující vliv kyselých dešťů nejdříve objevuje v horských oblastech. Dalším důleţitým faktorem, ovlivňujícím půdní acidifikaci, je kvalita opadu, tedy vedle velikosti depozice další funkce druhové skladby porostu.
4.3 Vody V neposlední řadě také dochází k poměrně rozsáhlému znečišťování povrchových vod. Existuje přímý vztah mezi niţšími hodnotami PH a ztrátou ryb v rybnících: v pH niţším neţ 4,5 prakticky ţádná ryba nepřeţije, zatímco v pH 6 nebo vyšším ţijí zdravé ryby. Kyselina ve vodě přerušuje produkci enzymů, které umoţňují pstruhovým larvám uniknout z jejich vajec. Také mobilizuje toxické kovy jako hliník v jezerech. Hliník způsobuje nadbytek slizu, který obaluje rybí ţábry a tím zamezuje řádnému dýchání. Růst fytoplanktonu je potlačován
11
Kyselé deště vysokou kyselostí vod a zvířata, která se jím ţiví, trpí hladem. Tím dochází ke vzniku tzv. mrtvých jezer. Do mnoha jezer se dostává přirozená kyselost (například z rašeliny) a při malých sráţkách se v něm můţe kyselina koncentrovat. Kyselé jezero s nově leklou rybou není proto nutně důkaz o hrozném znečišťování ovzduší.
4.4 Lidské stavby Kyselé deště také způsobují ničení lidských výtvorů jako soch, omítek, nástěnných maleb. Je to zapříčiněno tím, ţe kyselina sírová v dešti reaguje s vápníkem za vytvoření sádrovce, který se posléze odlupuje.
4.5 Člověk Kromě poleptání kůţe v případě extrémně kyselých dešťů dochází také k uvolňování toxických iontů, které tvoří velkou hrozbu lidem. Mobilizovaná měď způsobuje průjmy u malých dětí a dodávky vody zamořené hliníkem způsobují Alzheimrovu nemoc.
12
Kyselé deště
5 Rozšíření kyselých dešťů ve Světě V současnosti je kyselou atmosférickou depozicí postiţena zejména západní, střední a severní Evropa, severovýchod Severní Ameriky a jiţní Čína. Na 90 % síry v ovzduší těchto oblastí je antropogenního původu. Problém však narůstá i v dalších oblastech, např. v jihovýchodní Asii, jiţní Africe a na severu Jiţní Ameriky, v nově se industrializujících rozvojových zemí, které nemají prostředky na zavádění technických opatření proti emisím okyselujících látek.
13
Kyselé deště
6 Česká republika Česká republika patří mezi nejvíce znečištěné státy. Patří nám neslavné 1. místo ve spadu síry na 1 m2 v Evropě. Největší podíl na tom mají tepelné elektrárny. Nejvíce zasaţené oblasti jsou pohraniční horské oblasti a dále oblasti Prahy, Ostravy a dalších velkých měst. První zpráva o tom, ţe lesy v Krušných horách mohou být poškozovány kyselými dešti, pocházela uţ z druhé poloviny čtyřicátých let minulého století, ale komunistický reţim na to nebral zřetel, proto došlo k ústupu atmosférické depozice aţ v 90. letech. V dnešní době jiţ výrazně poklesla koncentrace SO2 v atmosféře, ale okyselené půdy jsou stále velký problém.
14
Kyselé deště
7 Technologie redukující vznik kyselých dešťů Jediným účinným opatřením proti škodlivým účinkům kyselé atmosférické depozice je omezování emisí SO 2 a NOx u zdrojů těchto látek. Znamená to důsledné zavedení vhodných moderních technologií, alespoň u velkokapacitních zdrojů.
7.1 Odstraňování oxidů dusíku 7.1.1 Trojcestný katalyzátor Řízeným trojcestným katalyzátorem je moţné sníţit obsah tří hlavních sloţek výfukových plynů (CO, NO x, uhlovodíků) o více neţ 90 %. Předpokladem pro dosaţení této účinnosti je co nejpřesnější nastavení bohatosti palivové směsi benzín-vzduch na optimální hodnotu. Parametr, který nás o tomto nastavení informuje, se nazývá koeficient přebytku vzduchu λ a za optimálních podmínek má hodnotu 1. Regulace poměru palivo-vzduch je řízena lambdasondou, která je umístěna před katalyzátorem výfukových plynů a měří obsah zbytkového kyslíku ve výfukových plynech. Sonda pracuje na principu kyslíkové koncentrační komory a dává signál k okamţité regulaci bohatosti palivové směsi. Obsahuje dvě elektrody, vzduchovou a výfukovou, které měří koncentrační rozdíl kyslíku na straně vzduchu a výfuku. Keramika sondy je z oxidu zirkoničitého a yttritého, které nepropouštějí plyny, ale vytvářejí pevný elektrolyt. Krystalová struktura uvedených oxidů je kyslíkově deficitní, tzn., ţe některé strukturní polohy nejsou obsazeny, takţe anionty O2- si mohou vyměňovat místa, čímţ dochází k vedení proudu. V oblasti λ = 1 má napětí na sondě velmi strmý průběh. Lambdasonda pak v závislosti na obsahu zbytkového kyslíku ve výfukových plynech reguluje přes řídicí jednotku bohatost směsi benzín-vzduch v úzkém intervalu 0,99 < λ < 1,01. V katalyzátoru výfukových plynů působí platina jako oxidační a rhodium jako redukční katalyzátor. Pro přeměnu škodlivin se lambda-sondou střídavě vytváří oxidační (λ > 1) a redukční (λ < 1) prostředí. Pří λ > 1 se oxid uhelnatý a uhlovodíky oxidují, při λ < 1 vzniká vyšší podíl oxidu uhelnatého, který zredukuje oxidy dusíku. Existují však látky, které ničí katalyzátor. Především působením sloučenin olovy v benzínu ztrácí rychle ušlechtilé kovy svou katalytickou účinnost, stejně jako lambda-sonda pozbývá své funkce.
15
Kyselé deště
Chemické reakce v katalyzátoru výfukových plynů Konverze uhlovodíků: C7H16 + 11 O2 → 7 CO2 + 8 H2O C2H6 + 4 H2O → 2 CO2 + 7 H 2 Konverze oxidu uhelnatého: 2 CO + O2 → 2 CO2 CO + H2O → CO2 + H2 Konverze oxidů dusíku: 2 NO + 2 CO → N2 + 2 CO2 16 NO + C5H12 → 8 N2 + 6 H2O + 5 CO2 2 NO + 2 H2 → N2 + 2 H 2O Některé vedlejší reakce 2 SO2 + O2 → 2 SO3 SO2 + 3 H2 → H 2S + 2 H2O 2 NO + 5 H2 → 2 NH3 + 2 H2O 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O 2 H 2 + O 2 → 2 H 2O
7.1.2 Denox Emise NO x se dají výrazně sníţit nízkoteplotním spalováním, hlavně fluidním způsobem. V ČR je emisní limit pro oxidy dusíku 650 mg.m -3. Ve vyspělých zemích západní Evropy se v elektrárnách spalujících fosilní paliva pohybují emisní hodnoty pro NO x pod 200 mg.m-3. Nízkých hodnot lze dosáhnou pouze v zařízeních na sníţení obsahu oxidů dusíku (DENOX). Oxidy dusíku reagují selektivně na katalyzátoru (oxidy Ti, Fe, …) s přidávaným amoniakem při asi 350 ˚C na dusík a vodu. Emise oxidů dusíku je tak moţné sníţit o 80 %. 16
Kyselé deště
4 NO + 4 NH3 + O2 → 4 N2 + 6 H2O NO + NO2 + 2 NH 3 → 2 N2 + 3 H2O 2 NO2 + 4 NH3 + O 2 → 3 N2 + 6 H2O 6 NO2 + 8 NH3 → 7 N2 + 12 H2O
7.2 Odsiřování Veškerá fosilní paliva vzhledem ke svému organickému původu obsahují sloučeniny síry. Na rozdíl od topných olejů a zemního plynu, se uhlí dá odsířit jen velmi obtíţně. Účinné přímé odsiřování v topeništi je moţné při fluidním spalování. Do spalovacího prostoru se silným proudem vzduchu vhání uhelný prach a mletý vápenec. Ve vířivé vrstvě uhlí a vápence dojde ke spálení uhlí, oxid siřičitý reaguje s uhličitanem vápenatým a kyslíkem na sádru, která se odtahuje společně s popelem. V roce 1994 bylo v ČR uvedeno do provozu první odsiřovací zařízení v tepelné elektrárně Počerady. Dnes jiţ jsou tyto zařízení dána povinně vyhláškou MŢP. Odsíření spalných plynů vypíráním vápenným mlékem má tyto tři fáze: a) 2 SO2 + 2 Ca(OH)2 → 2 CaSO 3 . H2O + H2O b) 2 CaSO3 . H2O + O2 + H2 O → 2 CaSO4 . 2 H2 O c) CaSO4 . 2 H2O → CaSO4 + 2 H2O Elektrárny v průmyslově vyspělých zemích spalující fosilní paliva mají také zařízení na odsiřování kouřových plynů. V absorpčních věţích kouřové plyny procházejí rozprašovanou vodnou suspenzí mletého vápence. Vznikající siřičitan vápenatý se ve spodní části věţe oxiduje vháněným vzduchem na sádru, která se suší a tabletuje. 17
Kyselé deště
8 Historie a mezinárodní smlouvy Vznik velkého mnoţství kyselých dešťů je spjato s průmyslovou revolucí. Proto také byl tento jev poprvé pozorován v Manchesteru, Anglii, který byl během průmyslové revoluce důleţitým městem. V roce 1852 Robert Angus Smith našel vztah mezi kyselým deštěm a znečištěným ovzduším. Termín kyselý déšť byl jím uţívaný uţ roku 1872. Také objevil, ţe kyselý déšť vede k ničení přírody. Ačkoliv byl kyselý déšť jako jev objeven jiţ v roce 1852, vědci se o tento problém zajímat aţ okolo roku 1970.
8.1 Mezinárodní smlouvy
1979 CLRTAP: úmluva o dálkovém znečišťování ovzduší přesahujícím hranice států
1985 1. SO2: protokol o sníţení emisí síry nebo jejich toků přesahujících hranice států nejméně o 30 %
1988 NOx: protokol o sniţování emisí oxidů dusíku nebo jejich toků přes hranice států
1994 2. SO2: protokol o dalším sníţení emisí síry
1999 Göteborg: protokol k omezení acidifikace, eutrofizace (přehnojení) a přízemního ozonu
Tyto smlouvy zapříčinily pokles vypouštěných emisí v EU o 27 % a v USA dokonce o 37 %, a to i přes to, ţe Velká Británie, Polsko a USA některé smlouvy vůbec neratifikovaly.
18
Kyselé deště
9 Závěr Kyselé deště jsou jedním z ekologických problémů světa od průmyslové revoluce. Bylo zjištěno, ţe k mírným kyselým dešťům docházelo uţ od nepaměti, ale člověk svou činností tento jev vychýlil k extrémům. Kyselé deště ničí jak stavby vytvořené člověkem, tak hlavně přírodu, kde zničené porosty, okyselená půda a mrtvá jezera budou dále přetrvávat a to i kdyţ se v nedávné minulosti podařilo díky moderní technice a mezinárodním dohodám dosáhnout sníţení emisí převáţně oxidu siřičitého. Jedinou nadějí, jak dosáhnout příznivého stavu, je striktní dodrţování úmluv, další vývoj katalyzátorů a hlavně jejich rozšíření v rozvojových zemích.
19
Kyselé deště
Literatura: AMANN, Wolfgang; EISNER, Werner; GIETZ, Paul; aj. Chemie pro střední školy 2b. Praha: Pedagogické nakladatelství 2000, ISBN 80-7183-079-8, s. 118-123 ŠTULC, Miloslav; GÖTZ, Antonín. Životní prostředí. Praha: Nakladatelství české geografické společnosti 1996, ISBN 80-901942-2-2, s. 46-47 VULTERIN, Jaroslav; LIPPERT, Erich; MUSIL, Josef; aj. Chemie a životní prostředí. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1992, ISBN 80-04-26069-1, s. 28-30 SCOTT, Michael. Příroda a ekologie. Svojtka a Vašut, ISBN 80-7180-070-8, s. 145 KANTOREK, Jan; ŘEHOŘ, František; SOBORKOVÁ, Věra. Tajemství přírody. Ostrava: Blesk 1993, ISBN 80-85606-21-6, s. 342-343 Kyselý déšť stále s námi – zdroje, mechanismy, účinky, minulost a budoucnost [online]. [citováno 20. listopadu 2009]. Dostupné na http://www.env.cz/osv/edice.nsf/DC21A4C7F0AFAD0AC1257081001AA6B7/$file/planeta_ web.pdf Kyselé deště stále s námi – modelování dlouhodobé acidifikace lesních [online]. [citováno 20. listopadu 2009]. Dostupné na http://lesprace.silvarium.cz/content/view/1842/157/ Kyselý déšť [online]. [citováno 20. listopadu 2009]. Dostupné na http://kysely-dest.navajo.cz/ Kyselý déšť [online]. [citováno 20. listopadu 2009]. Dostupné na http://cs.wikipedia.org/wiki/Kyselý_déšť www.images.google.cz
20
