Zanieczyszczenie powietrza definiuje się jako skażenie atmosfery substancjami występującymi w stężeniach przekraczających ich naturalne poziomy i mogącymi wywołać niekorzystne skutki dla ludzi, innych organizmów żywych i ogólnie dla ekosystemu.

Substancje te lub zanieczyszczenia powietrza obejmują gazy, kropelki cieczy i cząstki stałe. Klasyfikuje się je w zależności od źródła emisji na dwie główne grupy: zanieczyszczenia pierwotne i wtórne.

Co to jest zanieczyszczenie pierwotne?

Zanieczyszczenie pierwotne to zanieczyszczenie powietrza emitowane ze źródła bezpośrednio do atmosfery. Źródłem może być zarówno proces naturalny, taki jak burze piaskowe i wybuchy wulkanów, jak i antropogeniczny (pod wpływem człowieka), taki jak emisje przemysłowe i samochodowe.

Przykładami zanieczyszczeń pierwotnych są dwutlenek siarki (SO2), tlenek węgla (CO), tlenki azotu (NOX) i cząstki stałe (PM).

Dwutlenek siarki (SO2)

Dwutlenek siarki jest niewidocznym gazem o silnym zapachu. Jego główne źródła są antropogeniczne, powstają w wyniku spalania paliw i przetwarzania rud mineralnych zawierających siarkę. Ludzie i zwierzęta narażone na działanie dwutlenku siarki wykazują poważne problemy z oddychaniem. Dwutlenek siarki może wchodzić w interakcje z wodą w atmosferze, tworząc szkodliwe kwaśne deszcze.

Tlenek węgla (CO)

Tlenek węgla to bezwonny gaz emitowany w wyniku niepełnego spalania paliwa. Głównym źródłem atmosferycznego tlenku węgla są silniki napędzane benzyną lub olejem napędowym oraz spalanie biomasy (pożary lasów i paliwa z biomasy). Tlenek węgla jest bardzo toksyczny i jest związany ze zwiększonym ryzykiem chorób serca. Narażenie na wysoki poziom CO może prowadzić do utraty przytomności, a nawet śmierci.

Tlenki azotu (NOX)

Spalanie paliw kopalnych (silniki benzynowe i wysokoprężne) jest głównym źródłem tlenków azotu na obszarach miejskich, natomiast aktywność mikrobiologiczna w glebie i praktyki rolnicze, takie jak stosowanie nawozów syntetycznych, są jego głównymi źródłami na obszarach wiejskich. Narażenie na tlenki azotu może powodować stan zapalny dróg oddechowych.

Pył zawieszony (PM

Pył zawieszony to termin odnoszący się do cząstek stałych i kropel cieczy znajdujących się w powietrzu atmosferycznym. Cząstki pierwotne mogą być naturalne, pochodzące z pyłu glebowego i mgły morskiej. Mogą być również związane z przemysłem i transportem, gdy ich źródłem są procesy metalurgiczne lub spaliny i pęknięcia opon.

Co to jest zanieczyszczenie wtórne?

Zanieczyszczenia wtórne to zanieczyszczenia powietrza powstające w atmosferze w wyniku chemicznych lub fizycznych interakcji pomiędzy zanieczyszczeniami pierwotnymi lub pomiędzy zanieczyszczeniami pierwotnymi a innymi składnikami atmosfery. Główne przykłady zanieczyszczeń wtórnych to utleniacze fotochemiczne i wtórny pył zawieszony.

Utleniacze fotochemiczne

Utleniacze fotochemiczne powstają w wyniku reakcji fotochemicznych z udziałem światła słonecznego z tlenkami azotu, dwutlenkiem siarki lub lotnymi związkami organicznymi. Należą do nich kwasy, dwutlenek azotu, trójtlenek siarki i ozon. Ozon jest uważany za bardzo niebezpieczne zanieczyszczenie powietrza. Narażenie na ozon może powodować wiele chorób płuc, takich jak astma, rozedma i zapalenie oskrzeli. Powtarzające się i długie narażenie na działanie ozonu może nawet trwale zbliznowacić tkankę płucną.

Wtórne cząstki stałe

Cząstki wtórne są wynikiem kondensacji gazów, reakcji chemicznych z udziałem cząstek pierwotnych z gazami oraz koagulacji różnych cząstek pierwotnych. Głównymi pierwotnymi zanieczyszczeniami biorącymi udział w tworzeniu wtórnego pyłu zawieszonego są dwutlenek siarki i tlenki azotu.

Różnica między zanieczyszczeniami pierwotnymi i wtórnymi

Definicja zanieczyszczeń pierwotnych i wtórnych

Zanieczyszczenie pierwotne to zanieczyszczenie powietrza emitowane ze źródła bezpośrednio do atmosfery.

Zanieczyszczenie wtórne to zanieczyszczenie powietrza powstałe w atmosferze w wyniku chemicznych lub fizycznych interakcji pomiędzy zanieczyszczeniami pierwotnymi lub pomiędzy zanieczyszczeniami pierwotnymi a innymi składnikami atmosfery.

Przykłady zanieczyszczeń pierwotnych a wtórnych

Przykłady zanieczyszczeń pierwotnych obejmują dwutlenek siarki (SO2), tlenek węgla (CO), tlenki azotu (NOX) i pył zawieszony (PM).

Przykłady zanieczyszczeń wtórnych obejmują utleniacze fotochemiczne (ozon, dwutlenek azotu, trójtlenek siarki) oraz wtórne cząstki stałe.

Efekt zanieczyszczenia

Zanieczyszczenia pierwotne są uważane za reaktanty chemiczne, biorące udział w reakcjach chemicznych, w wyniku których powstają zanieczyszczenia wtórne. Dlatego ich efekt zanieczyszczenia może być albo bezpośredni, jak wpływ dwutlenku siarki na układ oddechowy człowieka, albo pośredni, gdy dwutlenek siarki wchodzi w interakcje z wodą w atmosferze, tworząc kwaśne deszcze, co ma poważne konsekwencje dla ekosystemu.

Z drugiej strony, zanieczyszczenia wtórne są produktami chemicznymi, co oznacza, że mogą być bardziej stabilne i obojętne, a ich wpływ na środowisko jest ograniczony. Chociaż w pewnym stopniu może to być prawdą, nie jest tak w przypadku ozonu, gdzie zaangażowana jest fotoaktywacja, co czyni proces chemiczny wysoce reaktywnym.

Kontrola zanieczyszczeń

Stężenie atmosferyczne zanieczyszczeń pierwotnych może być kontrolowane w sposób bezpośredni poprzez ograniczenie emisji antropogenicznych.

Natomiast kontrola zanieczyszczeń wtórnych jest procesem znacznie bardziej skomplikowanym: należy zrozumieć i przerwać reakcje chemiczne biorące udział w ich powstawaniu.

Zanieczyszczenia pierwotne a zanieczyszczenia wtórne

Podsumowanie zanieczyszczeń pierwotnych vs. wtórnych

Zanieczyszczenia pierwotne i wtórne to dwie grupy substancji zanieczyszczających powietrze, różniące się przede wszystkim źródłem emisji lub powstawania.

Zanieczyszczenia pierwotne emitowane są ze źródeł naturalnych lub antropogenicznych bezpośrednio do atmosfery, natomiast zanieczyszczenia wtórne powstają w wyniku reakcji chemicznych lub interakcji fizycznych pomiędzy samymi zanieczyszczeniami pierwotnymi lub pomiędzy zanieczyszczeniami pierwotnymi a innymi składnikami atmosfery.

Przykładami zanieczyszczeń pierwotnych są dwutlenek siarki, tlenki azotu, tlenek węgla i pierwotny pył zawieszony. Przykłady wtórnych zanieczyszczeń to fotochemiczne utleniacze takie jak ozon i wtórny pył zawieszony.

Identyfikacja zanieczyszczeń powietrza i badanie różnic między zanieczyszczeniami pierwotnymi i wtórnymi są ważne dla kontroli i zapobiegania zanieczyszczeniom atmosferycznym, zwłaszcza poprzez redukcję źródeł antropogenicznych.