KISELE KISE

Seminarski rad –

Tema: KISELE KIŠE

Kandidat: Mentor:

Jasminko Mahovac Prof.dr Salim Ibrahimefendić

SADRŽAJ

SAŽETAK ................................................................................................................................................... 3

SUMMARY ................................................................................................................................................ 4

UVOD.........................................................................................................................................................5

1. PROCES NASTAJANJA KISELE KIŠE................................................................................................6

2. PH VRIJEDNOST...................................................................................................................................7

3. UTICAJ KISELIH KIŠA.........................................................................................................................8

3.1. Uticaj kiselih kiša na ljudsko zdravlje..............................................................................................8

3.2. Uticaj kiselih kiša na šume i tlo........................................................................................................8

3.3. Uticaj kiselih kiša na vodu................................................................................................................9

3.4. Uticaj kiselih kiša na građevine i materijale...................................................................................10

4. RJEŠAVANJE PROBLEMA KISELIH KIŠA......................................................................................10

ZAKLJUČAK...........................................................................................................................................12

LITERATURA..........................................................................................................................................13

POPIS SLIKA...........................................................................................................................................13

2

SAŽETAK

Kisela kiša je proizvod kada se sumporni dioksid i razni dušikovi oksidi kombiniraju s vlagom

iz zraka. Kisele kiše postaju jedan od najvažnijih problema čovjekova okoliša, a rezultat su

onečišćenosti atmosfere nastale zbog bržeg industrijskog razvoja.

Uzroci su oslobađanje oksida sumpora i dušika, koji uz određene hemijske reakcije prelaze u

sulfate i nitrate, te mokrim ili suhim taloženjem dolaze do tla.

Kisela kiša ima štetne učinke na životinje, biljke i infrastrukture.

Ljudi diljem svijeta moraju biti svjesni uzroka i posljedica ove kiše, te bi trebali biti temeljito

obrazovani o tome.

Kisele kiše su jedan od najvećih ekoloških opasnosti s kojima smo suočeni danas, i treba

poduzeti jake mjere kako bi se to spriječilo, prije nego što bude prekasno.

Kisele kiše negativno utječu na biljke, životinje i ljudska bića, i kao rezultat to nije nešto što

možemo lahko da ignorišemo. To je naša dužnost prema sebi i prema našim bližnjima učiniti sve

što možemo kako bi se spriječila i smanjila prisutnost i porast kisele kiše u našem okruženju.

3

SUMMARY

Acid rain is produced when sulfur dioxide and various nitrogen oxides combine with

atmospheric moisture.

Acid rains is one of the most relevant problems of the human environment, the result being

pollution of the atmosphere caused by ever growing industrial development.

It is caused by the freeing of sulphuric oxides and oxygen, which along with certain chemical

reactions transfer into sulphate and nitrate, and through wet or dry sediments reach the ground.

Acid rain has detrimental effects on animals, plants and infrastructure.

People all over the world must be made aware of the causes and effects of this rain, and they

should be thoroughly educated about it.

Acid rain is one of the biggest environmental hazards that we are facing today, and strong

measure must be taken to prevent it, before it is too late

Acid rain adversely affects plants, animals and human beings, and as a result it is not something that we can afford to ignore. It is our duty towards ourselves and towards our fellow human beings to do all we can to prevent and reduce the presence and increase of acid rain in our environment

4

UVOD

Kisela kiša je padavina koja je zagađena sumpornim i dušičnim oksidima, amonijakom i drugim hemijskim spojevima.

Ljudsko djelovanje prouzročilo je neravnotežu u omjeru plinova u atmosferi što je uzrok kiša sa sniženom PH vrijednošću koje nazivamo kiselim kišama. PH vrijednost normalne kišnice iznosi otprilike 5.5, dok vrijednost kisele kiše iznosi u prosjeku 4 do 4.5., to je otprilike 40 puta veća količina kiselina u odnosu na običnu kišnicu. Pojava koju promatramo zove se kiselo taloženje i javlja se u dva oblika: suhom i vlažnom.

Suho taloženje čini otprilike polovinu taloženja koje dolazi na Zemlju, a odnosi se na kisele plinove i čestice u zraku koje vjetar raznosi na sve što nas okružuje. Taj suhi talog najčešće ispere kiša i on završi u zemlji ili vodi.

Vlažno taloženje je ono koje je već poznato kao kisela kiša i ima veliki učinak na biljni i životinjski svijet. Neki od važnih faktora su: kiselost vode, kemijski sastav tla, vrasta biljnog i životinjskog svijeta.

Ispitivanja pokazuju da ugljični(najčešće CO,COn), dušični (najčešće NO,NOn) i sumporni (najčešće SO,SOn) oksidi u kemijskim reakcijama sa vodom iz atmosfere stvaraju ugljičnu, dušičnu i najopasniju sumpornu kiselinu, a one snose najveću odgovornost za kiselost kiše, snijega ili magle.

5

1. PROCES NASTAJANJA KISELE KIŠE

Prilikom procesa sagorijevanja nastaju sumporov dioksid, dušikovi oksidi i drugi plinovi koji

pospješuju nastajanje kiselina.Takvi slobodni nemetalni oksidi oksidiraju u vlažnoj atmosferi sa

vodenom parom u sumpornu i dušičnu kiselinu.Te tvari se otopljene nalaze u zraku i zajedno sa

padalinama padaju na zemlju.S obzirom da ti proizvodi sagorijevanja nastaju u povećanoj

količini u gradovima i industrijskim zonama i pH vrijednost je većinom tamo niža nego na selu.

Pod pojmom dušik-oksid (NOx) se objedinjuju dva spoja: dušikov monoksid (NO) i dušikov

dioksid (NO2). Ovi plinovi nastaju prije svega pri sagorijevanju fosilnih goriva. Pri svakom

sagorijevanju nastaju dušik-oksidi kao spoj dušika iz zraka i kisika. Pri većoj temperaturi

sagorijevanja brže je nastajanje dušikova oksida. Kod svakog procesa sagorijevanja se prije

svega oslobađa dušikov monoksid koji kasnije u zraku oksidira u štetni dušik-oksid. Iz dušikova

dioksida se u reakciji sa vlagom stvara dušična kiselina koja je odgovorna za trećinu nastanka

kisele kiše.

Ukoliko se dnevna vrijednost koncentracije dušik-dioksida u zraku nalazi preko 150|jg po m3

nastaju akutna oboljenja dišnih organa. Sumporov dioksid je daleko najštetnija tvar u zraku. To

je plin bez boje, ali jakog i neugodnog mirisa koji kod ljudi, prije svega djeluje na dišne organe.

Kako je u zimskim mjesecima koncentracija sumporovog dioksida u zraku visoka, on zajedno sa

prašinom koja se nalazi u zraku čini smog. Sagorijevanjem fosilnih zapaljivih tvari se atmosfera

jako zagađuje sumporovim dioksidom. On se pretvara u sumpornu kiselinu i u spoju s vodom

čini kiselu kišu, koja je jedan od glavnih uzroka izumiranja šuma.

Slika 1. Nastajanje kisele kiše

6

2. PH VRIJEDNOST

PH vrijednost nam govori koliko je neka tvar lužnata ili kisela. Koristi se skala od 0 do 14, gdje

je razina pH 7 neutralna (niti kisela, niti lužnata), vrijednosti manje od 7 su rastuće kisele, a veće

od 7 rastuće lužnate. Raspodijela na skali je eksponencijalna, pa je tako neka tvar sa pH

vrijednošću 4 deset puta kiselija od tvari sa pH vrijednošću 5 i stotinu puta kiselija od tvari sa pH

vrijednošću 6.

Slika 2. PH vrijednost

Obična voda je pH neutralna (pH=7.0). Kada miješamo neku kemikaliju sa vodom (zapamtite, uvijek treba lijevati kemikaliju u vodu, ne obratno!), rezultat je mješavina koja je ili kisela ili lužnata. Npr., ocat i limunov sok su kiseli, a deterdženti za pranje rublja su lužnati. Kemikalija koja je izrazito kisela ili lužnata nazivamo reaktivnom.

Kiša je prirodno kisela zbog prisustva ugljičnog dioksida (CO2) u atmosferi, te joj pH vrijednost

iznosi 5.6-5.7. Kiša postaje sve kiselija, tj. njezina pH vrijednost sve manja, što je više ugljičnih,

dušičnih i sumpornih oksida u zraku. Ukoliko se dogodi da pokisnemo na kiseloj kiši ili se

okupamo u jezeru koje je kiselo, ništa nam neće biti. Gdje su onda prave opasnosti za nas i

okolinu, objasnit ćemo u nastavku.

7

3. UTICAJ KISELIH KIŠA

3.1. Uticaj kiselih kiša na ljudsko zdravlje

Sumporni i dušični oksidi su opasni za ljudsko zdravlje. Kada se nađu u atmosferi, vjetrovima

mogu biti nošeni na ogromne udaljenosti. Udisanje čestica otrovnih plinova dovodi do razvoja

bolesti i prerane smrti npr. zbog astme ili bronhitisa. Ispitivanja su pokazala kako se sve veći broj

oboljelih ljudi od raka i sve veći broj djece koja pate od astme može dovesti u vezu sa

zagađenjem zraka.

Slika 3. Djelovanje kiselih kiša na okoliš i čovjeka

3.2. Uticaj kiselih kiša na šume i tlo

Kisele kiše usporavaju rast svih usjeva i općenito biljaka, te oštećuju šume. Procjenjuje se da je 60% svih šuma oštećeno djelovanjem kiselih kiša. Na tlo utječu tako što otapaju, npr. kalcij i magnezij iz tankog sloja humusa koji su potrebni biljkama za izgradnju njihovih stanica.

8

Kiseline izravno oštećuju korjenje stabla ili vodom dospijevaju u lišće ili iglice drveća, te

oštećuju njihova tkiva.Posljedica su mrlje smeđkaste boje.

Tlo u određenoj mjeri može neutralizirati kiseline iz kiše (buffering capacity). To je vrlo važno

svojstvo tla i o njemu ovisi koliko je oštećeno bilje koje na njemu raste.

3.3. Uticaj kiselih kiša na vodu

Najizrazitiji utjecaj kiselih kiša je na vodi (bilo jezera, rijeke, mora ili oceani), jer sva voda iz kiše mora negdje i završiti.Većina Rijeka i jezera ima pH vrijednost između 6 i 8, što je vrlo veliki raspon. Pod utjecajem kiselih kiša pH vrijednost pada, pa tako npr. Little Echo Pond u Franklinu (New York) ima pH vrijednost 4.2, što je gotovo 100 puta kiselije od najkiselijeg prirodnog jezera! Također se u Skandinavskim jezerima pojavila pH vrijednost vode 3, što dovodi do izumiranja mikroorganizama i biljki i na kraju cijelog eko sustava. Dušična i sumporna kiselina utječu na sav život u vodama. U tlu ostvaruju oslobađanje aluminija koji je otrovan za sve životinje u vodi. Aluminij i niska pH vrijednost vode smanjuju reprodukcijsku sposobnost riba, dovodi do stresa koji dovodi do smanjenja tjelesne mase riba, a kod ekstremnih pH razina kao kod Skandinavskog primjera, mogu čak i ubiti ribu što rezultira smanjenjem populacije i biološke raznolikosti.Otpornost riba i životinja što žive u vodi je različita što nam i pokazuje sljedeći primjer: (životinje redom: pastrva, brancin, grgeč, žaba, salamander, školjke, slatkovodni rak, puž i vodencvijet), npr. pastrva ne može živjeti u vodi sa pH ispod 5.5.

Neke biljke i životinje mogu bolje podnijeti kiseline u vodi od drugih. Uglavnom kod pH razine 5, većina ribljih jajašca nikada se neće izleći, a ako se i izlegu, mlađe ribe su osjetljivije od starijih. Tako u nekim kiselim jezerima kaskadno nestaju sve životinje, jer čim nestane jedna vrsta, dolazi i do nestanka neke druge i naglog povećanja populacije neke treće , koja će vjerojatno izumrijeti dok pojede svu hranu, makar može tolerirati niže pH vrijednosti vode.

Dušične kiseline iz kiselih kiša uzrokuju smajnjenje razine kisika u vodi, a posljedice su:

bujanje algi,

narušavanje zdravlja riba i školjaka,

nestanak morske trave i koraljnih grebena.

Još jedan štetan elemenat za ribe je klor, koji je inače normalan sastojak zemlje (u malim

količinama), ali ako dođe u okoliš riba, može biti smrtonosan.

9

3.4. Uticaj kiselih kiša na građevine i materijale

Kisele kiše i suho taloženje sumpora štetno utječe na mnoge materijale. Najčešće su posljedice :

hrđanja metala (npr. bronce)

propadanja boje i kamena (npr. mramora, vapnenca i pješčenjaka).

Na primjer, samo autoindustrija u SAD-u troši godišnje 61 milijun dolara na boje koje su otporne na kisele kiše. Dva osnovna tipa kamena su se koristila u gradnji prije otkrića Portland cementa u 19. stoljeću, a to su granit i vapnenac. Poznato je da je šteta na građevinama od vapnenca mnogo manja od štete na građevinama od granita, jer vapnenac neutralizira kiselinu.

Već desetljećima mnogi stari kulturno-povijesni spomenici nepovratno gube svoj oblik, gubeći bitku sa kiselim kišama.

4. RJEŠAVANJE PROBLEMA KISELIH KIŠA

Mnoge zemlje pokušavaju smanjiti emisiju sumpornih, dušičnih i ugljičnih oksida u atmosferu. Ugradnja automobilskih katalizatora i "čisto" spaljivanje fosilnih goriva najčešće se primjenjuju. "Čisto" spaljivanje fosilnih goriva koriste elektroenergetski objekti u Švedskoj, a rezultat je smanjenje ispuštanja sumpora u atmosferu za 80%. U Njemačkoj se u sumporni dim unosi vapnenac i kao rezultat nastaje gips, koji se koristi u cestogradnji.

Autokatalizatori nam pomažu u naporima za smanjenje emisije plinova uzročnika kiselih kiša u atmosferu. Poznato je da vozila s ugrađenim katalizatorima ispuštaju u atmosferu i do 90% manje opasnih plinova od onih bez katalizatora, no potrebno je reći da kod njih dolazi do ispuštanja teških metala (platina, paladij, rodij) u zrak. Svaki autokatalizator u sebi sadrži oko 3 g platine koja se dobiva iz rudnika po čitavom svijetu. Zbog toga što se platina također u zemljinoj kori ne javlja u čistom obliku već u obliku spojeva, potrebno je vršiti proces izdvajanja platine iz rudače. Na primjer, tvornica platine u Norilsku (Rusija) ispusti u atmosferu toliku količinu SO2 koja je približno jednaka 1/4 zapremnine ispušnih plinova koju eliminiraju katalizatori proizvedeni u toj tvornici. Ipak, budućnost autokatalizatora vidimo u njihovom recikliranju, tj. ponovnom korištenju platine iz starih katalizatora u izgradnji novih.

10

Zbog toga što je prirodni proces obnavljanja rijeka i jezera vrlo polagan, smišljena je metoda dodavanja vapnenca u kiselu vodu da se podigne pH razina. Metoda se najviše koristi u Norveškoj i Švedskoj, ali ne i šire jer je to vrlo skupa metoda i potrebno ju je ponavljati relativno često da pH razina ponovno ne spusti. Dodavanje vapnenca je ipak samo kratkotrajno rješenje za specifična područja, a ne regionalno ili globalno rješenje. Ovakve tehnologije podižu cijenu proizvodnje, ali spašavaju šume, vode i zrak, te živote ljudi i životinja.

Bitno je reći da vrlo veliki dio sveukupne svjetske emisije SO2 dolazi iz termoelektrana koje kao pogonsko gorivo koriste ugljen. Smanjenje emisije SO2 moguće je:

korištenjem ugljena sa manjim udjelom sumpora pranjem ugljena prije sagorijevanja korištenjem različitih kemijskih sredstava korištenjem prirodnog plina umjesto ugljena.

Pristup problemu trebao bi biti individualan, i svatko treba rješavati onaj dio problema na koji može utjecati. Svatko može dati svoj mali doprinos smanjenju emisije SO2 u atmosferu štedeći električnu energiju na sljedeći način :

isključiti grijaća tijela, svjetla i druge električne uređaje kada nisu potrebni koristiti električne uređaje koji su energetski učinkoviti koristiti dobru termičku zaštitu za kuće i radne prostore koristiti javni prijevoz kada god je to moguće kupovati vozila sa malom emisijom NOx, te ih valjano održavati uvijek biti dobro obaviješten kako možeš pomoći pri smanjenju emisije SOx,

NOx i COx

11

ZAKLJUČAK

Kisela kiša je kiša ili druga padavina koja ima neuobičajenu kiselost. Djeluje štetno na biljni i životinjski svijet, kao i na građevinske objekte. Rastvorene kiseline dospijevaju u tlo i ispiraju jone kalcijuma i magnezijuma, koji su neophodni za vegetaciju. Korozivno djelovanje kiselina oštećuje metalne objekte, kao što su šine, vozila, mašine, itd. Građevinski materijali, posebno krečnjak i mermer su osjetljivi na uticaj kiselih kiša, jer se njihova komponenta kalcijum karbonata rastvara u kiselinama.

Najveći zagađivači zraka su rafinerije nafte koje u atmosferu otpuštaju amonijak, različite

organske kiseline, sumporne okside, spojeve ugljikovodika. Veliki su zagađivači zraka i

nadzvučni avioni koji otpuštaju mnogo dušikova oksida, također i motorna vozila u atmosferu

otpuštaju velike količine ugljičnog dioksida, ugljičnog monoksida i dušikove okside, tu su

naravno i druge velike tvornice, termoelektrane i sl.

Navedeni izvori su samo neki od glavnih zagađivača neposredno zraka, a posredno i vode i

zemlje, svega neophodnog čovjeku za život.

Možemo spomenuti da neki štetni plinovi nastaju i prirodnim putem naprimjer aktivnošću

vulkana, biološkom razgradnjom, te šumskim požarima, no te su količine vrlo male u odnosu na

one koje izravno proizvodi čovjek.

12

LITERATURA

http://www.besplatniseminarskiradovi.com/ZastitaZivotneSredine/KiseleKise.htm ( 24.12.2012.)

http://hr.wikipedia.org/wiki/Kisele_ki%C5%A1e ( 24.12.2012.)

http://bs.wikipedia.org/wiki/Kisela_ki%C5%A1a ( 24.12.2012.)

POPIS SLIKA

Broj slike Naziv slike Stranica

Slika 1. Nastajanje kisele kiše 6

Slika 2. PH vrijednost 7

Slika 3. Djelovanje kiselih kiša na okoliš i čovjeka 8

13