Tananyag: A levegőszennyezés és következményei
A KÉMIA ÉS A KÖRNYEZETVÉDELEM TÉMAKÖRT kezdjük. A levegőszennyezéssel foglalkozunk, ez két óra anyaga, ma és hétfőn ez a tananyag. A Tankönyvben a 80-83. oldalon találjátok, a képek, ábrák segítenek az értelmezésben. Ide leírom nektek a lényeget. A Mf.87.o. 7-es feladatát kérem vissza, az egyben vázlat.
Honnan kerül szennyező anyag a levegőbe?
-Erdőtüzek, vulkánkitörések, kőzetek mállása, elpusztult élőlények bomlása-nem káros
-Emberi tevékenységek: a fűtés, a közlekedés, a villamosenergia-termelés, a fémkohászat, az építőipar hatalmas szennyező, a mesterségesen előállított anyagok (pl. freonok) is károsak
A légszennyező anyagok és jellemzőik
A száraz levegő térfogatának 78%-a nitrogén, 21%-a oxigén, kb. 0,9%-a argon. A fennmaradó kb. 0,1%-nyi gázelegy változatos összetételű, ez tartalmazza a szennyező anyagokat.
A szén-dioxid (CO2) a levegő kb. 0,035%-a. Színtelen, szagtalan, a levegőnél nagyobb sűrűségű gáz elsősorban az élőlények légzése révén jut a légkörbe. A fosszilis tüzelőanyagok elégetése során szén-dioxid a légkörbe kerül. Nagy jelentősége van a légkör melegedésében.
A szén-monoxid (CO) a széntartalmú anyagok nem tökéletes égése során keletkezik. Színtelen, szagtalan gáz. Erősen kötődik a vér oxigénszállító molekulájához a hemoglobinhoz, gátolja a vér oxigénszállítását. Fulladásos halált okozhat. (CO jelző készülék!)
A metán (CH4) színtelen, szagtalan gáz. Keletkezése: szerves anyagok oxigénmentes környezetben való bomlása során, pl.: árasztásos rizstermelés során, a mocsarakban és a kérődző állatok tápcsatornájában. Üvegházhatású – légkör felmelegedése.
A kén-dioxid (SO2) nagy kéntartalmú fosszilis tüzelőanyagok, a rossz minőségű kőszenek égetése során kerül a légkörbe. Színtelen, szúrós szagú, köhögésre ingerlő, mérgező gáz. Vízben jól oldódik, így az esőzések során a gáz kimosódik a légkörből. A vízzel kémiai reakcióba lép, kénessav (H2SO3), kénsav (H2SO4) alakulhat ki. (Savas eső!)
A nitrogén-oxidok (NO és NO2) a levegő nitrogénjéből magas hőmérsékletű égés során létrejövő anyagok. Gépkocsik motorjában, repülőgépek hajtóművében és a fűtés során is keletkeznek. Színtelen, a nitrogén-dioxid vörösbarna, szúrós szagú gáz. Erősen mérgező, rákkeltő hatású vegyületek. NO2 -vízben oldva – oxigén – salétromsav (HNO3) – savas eső.
Ózon (O3): Világoskék színű, szúrós szagú, mérgező gáz. A Nap ultraibolya sugarainak hatására oxigénből keletkezik. A magaslégkörben (sztratoszférában) pajzsként védi a földfelszínt a káros ultraibolya sugaraktól, a közvetlen környezetünkben veszélyes, mérgező gáz. Bomlása során atomos oxigén szabadul fel, így erélyes oxidálószer.
A freonok (CFC-k) mesterségesen kismolekulák, melyekben a szénatomhoz fluor- és klóratomok kapcsolódnak (pl. CF2Cl2). Éghetetlen, nem mérgező, könnyen cseppfolyósítható gázok vagy könnyen párolgó folyadékok – dezodorok hajtógáza vagy hűtőgépek hűtőanyaga. Károsítják az ózonréteget. Felhasználásukat jelenleg nemzetközi egyezmények korlátozzák. A mai dezodorok többsége propán-bután hajtógázas – környezetszennyező – ég, a palackot tűzbe dobni, a gázt meggyújtani tilos – robbanásveszélyes.
Por: A légkör szilárd szennyezője. Természetes eredetű például a mészkőpor, emberi tevékenységből származó például a cementpor, a korom vagy az azbesztpor. A porszemcsék mérete: a 10 mikrométernél (ez a milliméter századrésze) nagyobb porszemcsék idővel kiülepednek a légkörből. A kisebbek „szálló por” belélegezhető formában sokáig a levegőben maradnak. Tüdőbetegségek kialakulásának okozói. Különösen veszélyes az azbeszt, melynek a pora a tüdőnkben hegesedést, nehézlégzést, rákos daganatot okozhat. Mivel nem éghető, épületek szigetelőanyagaként tetőfedésre használták, bontás során kerülhet a légkörbe.
Oldjátok meg a Munkafüzet 84.o.1. feladatát!
A globális klímaváltozás
A Napból érkező fénysugarakat a földfelszín elnyeli, és hősugárzás formájában sugározza vissza. Ezt a légkör molekulái visszatartják, nem engedik a világűrbe. A hő a légkörben marad, mint az üvegházban. A légkör melegedéséért felelős gázok az üvegházgázok: széndioxid, vízgőz, metán, freonok. Ha nem lenne üvegházhatás a +15 °C helyett –18 °C lenne az átlaghőmérséklet. Az elmúlt 200 évben emberi hatásra jelentősen megnőtt a légkörben az üvegházgázok, elsősorban a szén-dioxid mennyisége. Ez a légkör felmelegedéséhez, ezáltal globális, azaz az egész bolygóra kiterjedő klímaváltozáshoz vezethet. Földünk átlaghőmérséklete az elmúlt száz évben 0,5 °C-kal emelkedett, és ez a folyamat továbbra is tart. Olvadnak a sarki jégsapkák és a gleccserek. Emelkedik a tengerszint, egyes települések, mezőgazdasági területek víz alá kerülhetnek. Megváltoznak a tengeráramlások, amelyek a klíma fontos szabályozó tényezői. Gyakoribbak a szélsőséges időjárási jelenségek (szélviharok, esőzések, áradások), egyes helyeken a sok csapadék, máshol a sivatagosodás jelenthet problémát. Ez éhínséghez vezethet. Élőhelyek szűnhetnek meg, fajok pusztulhatnak ki. Mindezek társadalmi, gazdasági problémák okozói lehetnek. A megoldás kulcsa a szén-dioxidkibocsátás csökkentése. Ennek egyik lehetséges módja az energiatakarékosság.
Oldjátok meg a Munkafüzet 85.o.3. feladatát!
Érdekesség: Üvegházhatás és az emberi tevékenység – animáció www.nkp.hu/tankonyv/kemia_8/lecke_05_001
mozaweb.hu oldal, Globális felmelegedés – videó www.mozaweb.hu/Search/global?search=glob%C3%A1lis+felmeleged%C3%A9s&lexikontypeid=7
Az ózonréteg elvékonyodása
A Föld felszínétől kb. 25 km magasságban található az ózonpajzs. Az ózon keletkezése és bomlása természetes körülmények között egyensúlyban van. A légkörbe kerülő egyes szennyező anyagok, elsősorban a freonok elősegítik az ózon bomlását. Az „ózonlyuk” valójában az ózonréteg elvékonyodása. Az ózon mennyiségének csökkenése a felszínre érkező UV-sugárzás mértékének a növekedésével jár – nő a bőr leégésének veszélye, a bőrrák és egyes szembetegségek kialakulásának kockázata. Az UV-sugárzás növekedése a növényekre is káros hatású, gátolja a fotoszintézist. Az 1980-as évek végétől fokozatosan visszaszorult a freonok használata – van esély az ózonréteg regenerálódására.
A szmog
Füstköd. Nagyvárosokban a levegőszennyezés miatt alakul ki: gáz, cseppfolyós és szilárd szennyezők nagy mennyiségben vannak jelen a légkörben. Elsősorban a közlekedésből, a fűtésből és egyéb ipari tevékenységekből származnak. Kialakulását a levegőszennyezés mellett elősegítheti a település földrajzi fekvése és a kedvezőtlen időjárási helyzet is.
London-típusú szmog: Télen, a nagyobb páratartalmú levegőben alakulhat ki. Összetevői a szén-dioxid, a szén-monoxid, a kén-dioxid és a por, amelyek főként a fűtésből, kisebb részben a közlekedésből származnak.
Los Angeles-típusú szmog: meleg nyári napokon, elsősorban a közlekedésből adódó szennyezés miatt alakul ki. A nitrogén-oxidok, a szén-monoxid és az ózon mennyisége növekszik. Az erős UV-sugárzás miatt olyan kémiai reakciók indulhatnak be, amelyek további mérgező anyagokat hozhatnak létre.
Magyarországon évente 13 ezer ember halála hozható összefüggésbe a levegőszennyezéssel. Különösen a szálló por veszélyes. Károsodnak a légutak, csökken a tüdő kapacitása, ingerli a nyálkahártyákat, ezáltal köhögést, könnyezést vált ki. Elősegítheti a vérrögképződést és rákos folyamatok beindulását. A szmog ellen – városokban – tömegközlekedés.
Oldjátok meg a Munkafüzet 84.o.2. feladatát!
A savas esők
A természetes esővíz a benne oldott szén-dioxidtól enyhén savas kémhatású. Levegőszennyező gázok (SO2, NO2) a csapadékvízben feloldódva csökkentik a pH-értéket. Ha pH-értéke 5 vagy annál kisebb – savas eső. A savas eső az élő és élettelen környezetünket egyaránt károsítja. Megváltoztatja a klorofill molekulaszerkezetét – gátolja a fotoszintézist. Különösen érzékenyek a tűlevelű erdők. Csökkenti a talaj pH-ját, a mérgező fémvegyületek oldódhatnak. Gyorsítja a mészkőépületek és szobrok pusztulását, a fémtárgyak korrózióját is.
Oldjátok meg a Munkafüzet 85.o. 5. és a 87.o. 7. feladatát!
Érdekesség:
mozaweb.hu oldal, Levegőszennyezés – 3D animáció – bemutatja az egyes szennyezőket és azt, hogy Te illetve a társadalom mit tehet
Játék, gyakorlás: Légszennyező kvíz játék www.nkp.hu/tankonyv/kemia_8/lecke_05_001
Feladat : A Munkafüzet 87.o. 7. feladatának fényképét küldjétek el nekem a digioktataslacur@gmail.com címre kedd (május 4.) estig.