•KEMIJA TLA: Otapanje alumosilikatnih stijena u kontaktu s vodenim okolišem bogatim s CO2 iz atmosfere:

M može biti bilo koji ion metala iz tla (Na, K, Mg, …)

•HETEROGENE RAVNOTEZE KAD TLO NIJE KARBONATNOG PORIJEKLA: Fluoridi u vodenom okolišu : Fluorapatit, Ca5(PO4)3FMasene koncentracije nekih soli u morskoj vodiCaCO3 0,12 g/LCaSO4×H2O 1,75 g/LNaCl 29,70 g/LMgSO4 2,48 g/LMgCl2 3,32 g/LNaBr 0,55 g/LKCl 0,53 g/LUkupan maseni udio otopljenih soli 3,5 % .•HETEROGENE RAVNOTEZE NA GRANICI FAZA: alumosilikatno tlo / voda U čistom okolišu koncentracija Al(III) je zbog pH vrijednosti “čistog” vodenog okoliša (6 - 9) topljivost Al(III) iz stijena je veoma mala.Topljivost Al u vodi ovisi o pH vrijednosti vode smanjivanjem pH vrijednosti za jedan, koncentracija Al(III) se povećava 1000 puta:Pri pH = 5 Pri pH = 4Al(III) je osnovni kation u vodama čiji je pH ≤4,5. U ovakvim vodama koncentracija Al(III) je puno veća i od koncentracije Ca(II) i Mg(II). Zbog kiselih kiša povećana je koncentracija Al(III) u vodi i tlu.•KOMPLEKSACIJA I SPECIJACIJA ALUMINIJA:Osnovna posljedica zakiseljavanja voda i tla je mobilnost iona Al(III) iz teško topljivih soli tla u vodene ekosustave.Ukupni aluminij u vodi možemo podijeliti na:i) Al (III) u polimerima, koloidnim česticama, organskim i hidrokso organskim kompleksimaii) Al(III) vezan u veoma stabilne organske kelatne komplekseiii) slobodni aqua kompleksi Al(III) i kompleksi s fluoridima, hidroksidima i sulfatima. Pri čemu je, AlF , kompleks s ionima fluorida dominantna specia (vrsta) u ovoj skupini.• ISTRAZIVANJE Al-F KOMPLEKSA:-Brzina nastajanja kompleksa pri pH=2 i pH = 5-Odrediti stehiometriju kompleksa-Zaključiti o ekološkoj važnosti nastajanja ovog kompleksa•SPECIJACIJA I TOKSICNOST METALA:Toksičnost Al u prirodi ovisi o koncentraciji fluorida u tlima i vodama.Koncentracija fluorida u prirodi može biti od 10 do 10 mol/LPonekad je koncentracija fluorida veća od koncentracije Al(III). I u ovim uvjetima nastaju kompleksi različite stehiometrije-prema tome smanjuje se toksičnost aluminijaTeški metali, posebno Hg, Cd, Pb, Cr, As su veoma toksični.Česta upotreba i velike količine ovih teških metala u okolišu.Metali kemijski vezani za različite organske spojeve postaju netoksični i netopljivi, osim ako se nekim kemijskim ravnotežama u okolišu ne prevedu u topljive oblike

•Specijacija- toksičnost teških metala ovisi o kemijskom obliku (vrsti) u kojem se metal nalazi.Teški metali u elementarnom stanju nisu značajno toksični.Međutim, pare žive su veoma toksične.Kationi teških metala su toksičniToksični su spojevi nastali vezanjem kationa teških metala na kratko-lančane organske spojeve.Kationi teških metala se najčešće vežu na tiolnu (-SH) skupinu koja je dio enzima značajnih za metabolizam organizmaToksičnost teških metala ne ovisi samo o koncentraciji nego o pH vrijednosti i/ili količini organske tvari jer su veoma bitni za kompleksaciju i adsorpcijuo ovome će ovisiti koje vrste teških metala nalazimo u okolišu i njihova biološka aktivnostStvaranjem kompleksa i kelata mijenja se topljivost spojeva s metalima i transport kationa metala u vodi i sedimentima

Mijenja se topljivost teško topljivih karbonata, sulfida i hidroksida metala; Povećava se transport kationa metala s jednog mjesta na drugo Povećava se transport metala iz sedimenta u vodu Povećava se toksičnost

•OSNOVNA FIZIKALNO-KEMIJSKA SVOJSTVA TLA:Tlo je polifazni sustav izgrađen od krute,tekuće,plinovite,žive faze.Neprestano se mijenja u prirodnim ciklusima održavajući povoljnu strukturu i oslobađajući hranjive elemente za život na i u tlu.Kruta faza-volumni udio 50%

A) anorganska tvar; maseni udio 95% 80% primarni minerali 20% sekundarni minerali B) organski dio (koloidi) maseni udio 5%

Tekuća faza-volumni udio 25% Vodena otopina soli i plinova

Plinovita faza- volumni udio 25% O2 … 20% N2…..78,6% Ar….0,9% CO2…0,5%

Živa faza –bakterije, gljive, makro i mikro fauna…

A) Anorganska tvarPrimarni minerali:

kalcit dolomit ankerit apatit

A) Anorganska tvarSekundarni minerali (alumosilikati)Zajedno s organskom tvari predstavljaju aktivnu koloidnu frakciju tla.Polimerna anorganska struktura Atom Si vezan sa četiri atoma kisika- struktura tetraedraDominantan kation je Si koji može biti zamijenjen s Al tada je mineral negativno nabijen i može vezati ostale katione kao što su H , Na , K , Mg , Ca , Fe .Dominantan anion je O •Silikate dijelimo u šest skupina:-Ortosilikati s anionom SiO4-Silikati sa Si2O7 ionima-Silikati s prstenastim (SiO3)n ionima-Silikati s jednostrukom ili dvostrukom lančastom strukturom. Sadrže (SiO3 )n i (Si4O11)n ione-Silikati lisnate strukture. Sadrže (Si2O5 )n ione

-Silikati s prostorno mrežastom strukturom,(SiO2)n•Aluminosilikati :Silikati lančaste strukture u kojima je jedan ili više atoma silicija zamijenjen atomom Al(III).Slojevi silikata lisnate strukture vezani su atomima Mg(II) ili Al(III)•Glina je zajednički naziv za više grupa silikata s karakterističnim osobinama.To su mekani minerali (iz grupe kaolina) koji se lako hidratiziraju jer molekule vode ulaze između slojeva Važni su za tlo, ali i u industrijiKaolin se koristi u keramičkoj industriji,Na-bentonit lako bubri u vodi,Ca-bentonit koristi se kao adsorbens u rafineriji ulja.•Koloidi su čestice suspendirane u vodi , a njihova veličina je od 0,001 mm do 1.0 mm. Hidrofilni ,Hidrofobni ,Micelarni .•Hidrofilni kolidi su makromolekule s funkcionalnim skupinama koje vodikovim vezama mogu vezati molekule vode. Proteini i sintetički polimeri su hidrofilni koloidi.Hidrofobni koloidi su nabijene molekule s električnim dvoslojem. Čestice kolida su negativno nabijene a okružene su pozitivno nabijenim ionima iz vode koji zajedno čine dvosloj. Ovi ioni su elektrostratskim privlačnim silama vezani na površinu koloida.•Micele su asocijacije koloida. Hidrofilni dio čini vanjski dio micele, unutarnji dio je izgrađen od hidrofobnog dijela koji adsorbira nepolarne molekule. npr ulja-deterdženti su micelarni koloidi .•Otopine koloida se sastoje od dva bitna dijela: čestica i disperzijskog sredstva u kojem se čestica koloida prenosi. U mutnoj vodi sitna prašina, pijesak i glina su čestice koloida, a voda je disperzijsko sredstvo..U prirodi se mogu pronaći anorganski i organski koloidiKoloidi su bitni u proučavanju kemijskih ravnoteža u okolišu jer se organske i anorganske tvari u prirodi prenose kao koloidi.•Ukupne suspendirane tvari u vodi predstavljaju kvantitativnu analitičku mjeru koloida.•Većina pesticida i herbicida nisu topljivi u vodi. Ali huminska i fulvinska kiselina hidrofilni koloidi prisutni u vodenom okolišu i tlu služe za “prijenos” pesticida i herbicida.Huminska i fluvinska kiselina vežu ione metala-kelati.Kemijski sastav i struktura gline daje joj svojstva koloida.•Jednostavno glinu možemo opisati kao slojeve Si i Al oksida povezani s kationima koji se nalaze između slojeva•Negativno nabijene čestice gline nastaju kada se u kristalnoj strukturi atom Si ili Al zamjene jednovalentnim kationima Na , K , NH4 .Imaju sposobnost sorpcije (ionske izmjene) kemijskih vrsta iz vode na površinu ili u unutrašnjost koloidne čestice. Na ovaj način prenose se vrste topljive i netopljive u vodi•Čestice gline na površini imaju vanjski sloj kationa koji su elektrostatskim silama vezani za unutarnji sloj.Najčešći kationi u tlu su: H+ , Na+ , K+ , Mg2+ , Ca2+Silikati s prostorno mrežastom strukturom:Glinenci,Zeoliti ,Ultramarini.ZEOLITI CUDO PRIRODE,PRIRODNA SITA:Prirodni vulkanski mineraliU velikim zalihama se nalaze na dnu oceana.Prirodni ili sintetički mikroporozni aluminosilikati s otvorenom trodimenzionalnom kristalnomstrukturom u čijim se porama nalaze molekule vode.Zeolit? zeo-kipjeti; lithos- kamen,48 vrsta u prirodi ,150 vrsta sintetizirano.•Zeoliti su prirodna sita, ionski izmjenjivači, sastavljeni od silicijevih i aluminijevih tetraedara međusobno povezanih u trodimenzionalnu mrežu. Unutar takve se mreže nalaze šupljine i kanali u kojima su smješteni voda i kationi natrija, kalija, kalcija i magnezija. U kontaktu se s vodenom otopinom mogu zamijeniti s kationima iz otopine.

Zeoliti su našli primjenu u građevinarstvu, poljoprivredi, organskoj, prehrambenoj, tekstilnoj i drugim industrijama.Koriste se kao filtri u akvarijima, punila u filtrima za pročišćavanje vode za piće, za pročišćavanje vina, piva i sokova, u obradi otpadnih voda koje sadrže teške metale i amonijak, sorpciju plinova, uklanjanje neugodnih mirisa, kao katalizatori. Zeoliti imaju vrlo važno mjesto u znanstvenim istraživanjima i pronalaženju novih mogućnosti njihove primjene.Klinoptilolit najrasprostranjeniji je zeolit u prirodiZeoliti mogu adsorbirati : CO2, NH3, Hg, alkohol.Zeoliti koji sadrže Na ione (Permutiti) mogu se koristi za mekšanje vode jer se ioni Ca i Mg izmjenjuju s ionima Na.Posebno se uspješno primjenjuju pri uklanjanju NH4 iona iz otpadnih voda.Postoji mogućnost primjene zeolita pri pročišćavanju otpadnih voda sa teškim metalima.KAPACITET KATIONSKE IZMJENE:Kvantitativno, sposobnost izmjene kationa s česticama tla izražava se kao kapacitet izmjene kationa.Količina kationa koji se reverzibilno mogu adsorbirati po jedinici mase suhe tvari.Pri tome je količina kationa broj molova (molovi) pozitivnog naboja izraženi kao cmol ili mmol.Računa se na masu tla od 100,0 g ili 1,0 kg.CEC najčešće može biti u području od 1 do 150 cmol/kg.Za organsku komponentu tla CEC može biti i do 400 cmol/kg.pH VRIJEDNOST,KISELOST TLA I IONSKA IZMJENA:Biološki značaj sposobnosti ionske izmjene:razmjena minerala između tla i korijena biljkeBiljke uzimaju ione kalija kalcija i magnezija, u zamjenu za H ione.Osnovnim metabolitičkim procesima nastaje H2CO3 i neke druge slabe organske kiseline koje značajno doprinose kiselosti tla.Kisele kiše u tlo donose H ione-ionska izmjena na česticama tla U jako kiselom tlu kad su ostali kationi već “utrošeni” počinje oslobađanje iona Al(III)!!! Umjetna gnjojiva mijenjaju pH tla:

Tla bogata s topljivim Na2CO3 u područjima s malom količinom padalina- alkalna tlaNa2CO3 2Na + CO3CO3 + H2O HCO3 + OH

Općenito tla se ponašaju kao slabe kiseline, koje ne “otpuštaju” svoje H ione sve do reakcije s lužinama.H ioni u tlu prisutni su vezani za kation-izmjenjivačka mjesta u minearlima ili kao organske slabe kiseline.CISCENJE ZAGADJENIH TALA BILJKAMA:Termini humus, huminska kiselina i fulvinska kiselina ne predstavljaju pojedinačne molekule već nakupine ili polimerne molekule, različitih molekulskih masa, sadrže različite funkcionalne skupine (-COOH, -OH)•Fulvinske kiseline-topljivi oblici pri svim pH vrijednostima; kompleksne molekule manje molekulske mase od huminskih kiselina; sadrže više –COOH skupina te više doprinose kiselosti tla. Žuta do žuto-smeđa boja tla.•Huminske kiseline- nisu topljive u vodi pri pH <2, u lužnatom pH području je topljiva u vodi. Osnovni su sastojak ekstrakata tla. Daju tlu tamno smeđu do crnu boju. •Nastajanje huminskih i fulvinskih kiselina:Biljni materijal→Humus→Huminska kiselina→Fulvinska kiselina→Male molekule•Moguća struktura huminske kiseline-Kompleksna aromatska makromolekula sa aminokiselinama, šećerima;-peptidi i alifatski spojevi povezuju aromatske skupine--slobodne i vezane fenolne -OH skupine; strukture kinona:-– N – i –O – mostovi i –COOH skupine na aromatskim prstenovima -Važne za ionsku izmjenu i vezanje iona metala u stabilne kelate

NH4

+(aq )+H2 O(l )⃗ NH3(aq )+H3O

+(aq )

H2PO4

−(aq)+H2 O( l)⃗ HPO4

−(aq)+H3O

+(aq )

-Može se deaktivirati djelovanje Na i Al•Moguća struktura fluvinske kiseline-Buffleov model fluvinske kiseline.Molekula s aromatskim i alifatskim strukturama substituiranim sa kisikovim funkcionalnim skupinama.-Važan prirodni kelat: veže teške metale i polutante. -Veliki kapacitet ionske izmjene.-Prirodni elekrolit i antioksidans -Prenosi nutritijente iz tla u biljke-Jedna molekula fluvinske kisleine može u jednu stanicu unijeti 60 ili više minerala ili elemenata u tragovima KELATI HUMINSKIH SUPSTANCI: Funkcionalne skupine odgovorne za kompleksiranje:-Karboksilna (COO ),-Fenol hidroksilna (OH ), -Heterocikliči dušik, -Alifatski i aromatski amino spojeviKompleksiranje kationa metala:-Nastajanje kelta između karboksilnih i fenol hidroksilnih skupina-Kompleksiranje s dvije karboksilne skupine KEMIJA ATMOSFERE•Zašto je atmosfera bitna?Apsorbira najveći dio kozmičkog zračenja koje je štetno za život na ZemljI.Apsorbira štetno elektromagnetno zračenje koje emitira Sunce.Reapsorbira većinu infracrvenog zračenja koje emitira Zemlja te tako regulira temperaturu.Izvor je ugljičnog dioksida, kisika i dušikovih spojeva neophodnih za metaboličke procese u i na Zemlji.-Transport vode iz ocena u tlo. -Nažalost, odlagalište različitih otrovnih plinova!FIZIKALNE KARAKTERISTIKE ATMOSFERE:-Gustoća atmosfere smanjuje se povećanjem visine.-Više od 99% ukupne mase atmosfere nalazi sa uoko 30 km od Zemljine površine. Fizikalne karakteristike ovise o visini, godišnjem dobu, položaju, solarnoj aktivnosti.Temperatura: -92 C do 1200 C.Tlak: 1 atm. do 3.0 X 1O -7 atm. 100 m ispod razine moraSlično će i kemijske karakteristike atmosfere ovisiti o visini, temperaturi…•Dijelovi atmosfere: Troposfera, mezosfera,stratosfera, termosfera•Evolucija atmosfereSadašnji kemijski sastav atmosfere znatno se razlikuje od kemijskog sastava praatmosfere.Prije 3,5 milijarde godina atmosfera je bila reducirajći medij i sadržavala je metan, amonijak, vodenu paru i vodik. Ovakva atmosfera “bombardiarana” je UV-zračenjem visoke energije i radiokativnim zrakama te su nastale prve amino kiseline i šećeri.Što je vodilo dalje do nastanka prvog životnog oblika koji je bio sposoban fotosintezom proizvoditi organsku tvar i kisik:

Ova jedinstvena biokemijska promjena izvor je kisika u atmosferi.•Zemljino zračenje i kemijski sastav atmosfereZemlja apsorbira vidljivo područje elektromagnetnog zračenja, a emitira infracrveno zračenje.Prosječna temperatura na Zemlji je oko 15°C, jer vodena para i ugljični dioksid apsorbiraju infracrveno zračenje koje u obliku topline reemitira Zemlja. Ovakav efekt nazivamo efekt staklenika. Bez efekta staklenika prosječna temperatura na Zemlji bila bi -18°C. •Ugljični dioksid u atmosferi:Volumni udio: 0,035 %-Disanje biljaka i životinja; -raspad organske tvari;-Sagorijevanje šuma i travnatih površina;-Vulkanska aktivnost-Antropogeno djelovanje -Najnovija istraživanja predviđaju da će se do polovine ovog stoljeća sadržaj CO2 povećati dvostruko, a temperatura će biti veća za 1,5°C do 4,5°C.

•Dijelovi atmosfere i ozonski sloj:-Troposfera oko 15 km od površine -Ukupni maseni udio u atmosferi 85% -Stratosfera 15-50 km -Karakteristika stratosfere je: temperaturna raspodjela ovisno o visini:Dno stratosfere je područje gdje temperatura prestaje opadati s visinom-Vrh stratosfere je visina gdje se temperatura prestaje povećavati s visinom •Izražavanje Koncentracije atmosferskih plinova•Absolutna koncentracija :-molekule plina po kubnom centimetru zraka-Parcijalni tlak plina (atm, kPa, Ba)-Plinski zakon-pV = nRT-Parcijalni tlak je proporcionalan s molarnom koncentracijom n/V•Relativne koncentracije -molarni udio izražen kao dijelovi po-parts per npr. 10 molekula nekog plina u 10 molekula zraka je 100 ppm -ppb-dijelovi na milijardu (10 )-ppt-dijelovi na trilion (10 )•Molekularna apsorpcija elektromagnetnog zračenja:Apsorpcija UV područja EMZ u atmosferi .Veći dio spektra u području od 120 do 220 nm apsorbira molekularni kisik u sloju iznad stratosfere.Ostatak zračena u ovom području valnih duljina apsorbira O2 u stratosferi.EMZ valnih duljina od 220 do 320 nm apsorbira ozon, O3, koji se nalazi u središnjem i nižim dijelovima stratosfere. •Molekularna apsorpcija elektromagnetnog zračenja:Ovisnost energije EMZ o valnoj duljini (l)-Dualna priroda EMZ -Valna priroda EMZ- širenje prostorom -Međudjeluje s tvari kao čestica (foton) koja sadrži određenu energiju -Energija fotona ovisi o frekvenciji zračenja (n) i valnoj duljini (l) -E = hn ili E = hc/l ln = c-h – Plankova konstanta 6,626218×10 Js -c- brzina svjetlosti 3,0×10 m/s-hc = 119,627-E = 119,627/l •Fotokemijska reakcija-Energija fotona u UV i Vis području EMZ je istog reda veličine kao i promjena entalpije (topline) DH°, kemijske reakcije.

Fotokemijska disocijacija → FOTOLIZA

Fotokemijski raspad →

Molekula koja apsorbira UV ili Vis dio EMZ prelazi iz osnovnog u pobuđeno (ekscitirano) stanje koje se očituje “reorganizacijom” elektrona u molekulskim orbitalama.Molekula se u pobuđenom stanju zadržava veoma kratko.Apsorbiranu energiju može “iskoristiti” za fotokemijsku reakciju ili vratiti se u osnovno stanje i pri tome emitirati energiju ili predati toplinu okolini. Nastajanje ozona u stratosferi

O+O2 h⃗ν O3+toplinaO+O2+M h⃗ν O3+M + toplina

M je neka druga molekula: N2, H2O ili možda O2.Zbog topline koja se oslobađa u reakcijama nastajanja ozona temperatura stratosfere je veća od područja ispod i iznad.Za stratosferu je značajna temperaturna inverzija-donji slojevi su hladniji od gornjih.Hladniji zrak je gušći te se ne može pomjerati spontano zbog sila gravitacije-vertikalno strujanje u stratosferi je veoma sporo u usporedbi sa troposferomOsim tog nama ugodnog i korisnog stratosferskog ozona, poznat je i troposferski ozon koji nastaje u prizemnom sloju atmosfere u kojem i mi živimo – troposferi. Njegov izvor su brojne vrste štetnih plinova, poput dušikovog dioksida (NO2) ili sumporovog dioksida (SO2) koje iz prometa, industrije i poljoprivrede svakodnevno budu ispuštane u atmosferu u tisućama tona. Za razliku od stratosferskog, troposferski ozon je vrlo štetan jer djeluje kao jaki oksidans koji šteti očima, plućima, biljnim organima, ali i proizvodima kao što su guma, plastika i boje.•Raspad ozona u stratosferi

•Katalitička reakcija raspada ozona I Ako su neke vrste (označimo ih X) koje imaju sposobnost katalizirati reakciju raspada ozona prisutne u atmosferi:

U “čistoj” atmosferi najčešći “prirodni” katalizator je molekula dušikovog oksida NO.-Nastaje kada NO2 iz troposfere dođe u stratosferu gdje reagira s pobuđenim kisikom koji nastaju fotolitičkim raspadom ozona. Uglavnom ovakvom reakcijom nastaju molekularni dušik (N2) i kisik (O2) ili samo NO:

U posljednjih 30tak godina porasla je količina sintetičkih plinova (kloroflurougljici, CFC) koji sadrže kloride. Raspadom ovakvih plinova u stratosferi nastaju veoma reaktivni oblici -klora koji kataliziraju raspad ozona.Prirodni plin metilklorid CH3Cl nastaje na Zemlji reakcijom klorida i organske tvari u oceanima ili u tropskim šumama. Dio ovog plina raspada se u troposferi, ali veći dio dolazi u stratosferu:

1 atom klora može uništiti 10 000 molekula ozona

Koncentracija ozona mjeri se Dobsonovim jedinicama (Dobson Units = kratica DU). Pojednostavljeno iznos od 1 DU označava debljinu sloja ozona od 0,01 mm pri temperaturi

O3+UV foton ( λ ¿¿¿

¿

X+O3→XO+O2

XO+O→X+O2

NO+O3→NO2+O2

NO2+O→NO+O2

O3+O→2 O2

Cl+O3→ClO+O2ClO+O→Cl+O2O3+O→2 O2

zraka 0°C i tlaku od 1 atm. Prosječna vrijednost ozonskog omotača u atmosferi je oko 300 DU (350 DU) što znači da mu je debljina oko 3 mm (3,5 mm).•OZONSKA RUPANakon što su u kasnim 70-im godinama britanski istraživači u antarktičkoj postaji Halley Bay mjerenjima otkrili stanjivanje ozonskog omotača, od kraja 80-ih godina svjesni smo znanstvenim istraživanjima potkrijepljene činjenice povremenog smanjivanja, odnosno stanjivanja ozonskog omotača u pojedinim dijelovima atmosfere•Razaranje ozona najveće je iznad Antarktike. Tome su tri glavna uzroka:1.vrlo niske temperature zraka,2. polarni vrtlog hladnog zraka koji nastaje zbog velikih razlika u tlaku zraka između polarnih krajeva i umjerenih geografskih širina i3. pojava polarnih stratosferskih oblaka. -1986. godine izglasana Konvencija UN-a o zaštiti ozonskog omotača -1987. je usuglašen tzv. Montrealski protokol – međunarodni sporazum o smanjenju korištenja i proizvodnje za ozon štetnih kemikalija. -U svom izvješću za 2010. godinu znanstveni savjetnici Protokola napisali su sljedeće:- globalni i ozonski omotač nad Antarktikom se više ne smanjuju, ali nisu ni u porastu,- ozonski omotač izvan polarnih krajeva mogao bi dostići vrijednosti kakve je imao prije 1980-ih godina otprilike sredinom ovog stoljeća,-ozonska rupa nad Antarktikom će trebati više vremena za oporavak,- utjecaj ozonske rupe nad Antarktikom na klimu vidljiv je u prizemnoj temperaturi zraka i zračnim strujanjima,- u srednjim geografskim širinama (globalno gledano) iznos UV zračenja pri površini Zemlje je tijekom proteklog desetljeća bio konstantan.

CFC naziv Formula Kod Primjena

trichlorofluoromethanefreon-11

CCl3F CFC-11 hladnjaci, raspršivači, pjene

dichlorofluoromethanefreon-12

CCl2F2 CFC-12

hladnjaci, raspršivači, pjene, rashladni uređaji

1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethanefreon-13

CCl2FCClF2 CFC-13

elektronika, suho čišćenje, aparati zagašenjepožara

1,2-dichloro-1,1,2,2-tetrafluoroethanefreon-14

CClF2CClF2 CFC-14 raspršivači

1,2,2-trichloro-1,1,2-trifluoroethanefreon-113

CClF2CCl2F CFC-113 odmašćivanje ičišćenje tiskarskih pločica

•„Aktivni“ oblici kloraInaktivni spojevi klora u atmosferi: HCl, ClONO2

“Aktivacija”: na površini hladnih čestica u atmosferi reakcijom hidroksil radikala (OH) i dušikovih (i sumpornih oksida) NO2, (SO3) nastaje dušična ( i sumporna) kiselina.Inaktivni spojevi klora u reakciji s vodom i kiselinama daju aktivne oblike: Cl, ClO Kemijska reakcija koja vodi do razaranja ozona događa se u tankom površinskom sloju čestice ledenog kristala •Porijeklo smogaFotokemijski smog- urbani ozon- ”ozon na pogrešnom mjestu” “man-made ozon”simultane kemijske promjene na zagađivačima atmosfere pod utjecajem svijetlosti- stotine kemijskih reakcija koje uključuju desetine kemijskih vrstaNajčešći početak kemijskih reakcija u atmosferi je oksidacija plinova atmosfere s hidroksil radikalom (OH*).Neki plinovi apsorbiraju UV-A i Vis dio elektromagnetnog zračenjaNajodgovorniji za nastajanje fotokemijskog smoga i ozona u tropsferi su dušikovi oksidi, NO, NO2•Nastajanje ozona u troposferi: djelovanjem sunčeve svjetlosti, NO2 “oslobađa” atome kisika koji reagiraju s molekularnim kisikom O2 dajući ozon. NO ponovo reagira s ozonom dajući NO2 i ciklus se ponavlja.-Ispušni plinovi iz automobila i emisija plinova u industrijskim područjima doprinose velikoj koncentraciji dušikovih oksida NOx i isparljivih organskih komponenti, volatile organic compounds, VOC.-Sunčeva svjetlost katalizira nastajanje OH slobodnih radikala u reakciji NOx, dušične kiseline i ozona. Jutarnji rush-hour na prometnicama “osigurava“ dovoljno reaktanata (NOx, VOC) za kemijske reakcije čiji su produkti slobodni radikali koji će ubrzati sve ostale ravnoteže. -Najveća koncentracija ozona u atmosferi je tjekom ljeta i početkom jeseni, poslijepodne i u predvečerje. •Pet osnovnih onečišćujućih tvari:CO, NOx,SOx VOparticulate matter (PM), lebdeće čestice sitne čestice prašine ili vode raspršene u atmosferi, pojedinačno nevidljive.nakupine lebdećih čestica čine finu maglu koja smanjuje vidljivostPM su različite veličine (0,002 mm -100 mm) i različitog kemijskog sastava.Kontrola kakvoće okoliša•Kemijska analizaProces dobivanja informacija o kvalitativnom i kvantitativnom kemijskom sastavu i strukturi ispitivanog uzorka•Osnovni koraci kemijske analizeDefiniranje problema,Odabrati tehniku i metodu za prikupljanje potpune informacije.Uzimanje uzorka za analizu (plan uzorkovanja, prikupljanja, pohranjivanja, predobrade ,Uzorak nosi ukupnu informaciju,Odvajanje analita ako matrice ometa razvijanje signala,Analiza uzorka-dobivanje mjernog signala,Obrada informacija za dobivanje što većeg broja podataka.

•Osiguranje kvalitetne kemijske analize-Odabrati odgovarajuću metodu i optimizirati sve korake analitičkog postupka.Kvalitetni provedeni postupci=kvalitetni dobiveni podaci.-Cjelokupni proces treba biti kontinuiran i međusobno povezan da bi dobiveni podaci brzo i efikasno doprinijeli rješavanju problema u zaštiti okoliša•Sustav kvalitete u kemijskoj analizi podrazumijeva:Stabilan analitički procesNeovisna pojedinačna mjerenjaSkupine podataka moraju slijediti normalnu razdiobuDefinirana točnost i preciznost•Validacijom analitičkih metoda dokazati da je mjerni postupak prikladan za namijenjenu svrhu:Validacija izvedbenih značajki metode,-Točnost, precizost, područje koncentracija, ponovljivost,…-Međulaboratorijska ispitivanja,-Analiza certificiranog materijala,-Usporedba s validiranom metodom,-Usporedba sa standardnim otopinama i uzorcima.

•Kontrola kvalitete zrakaUz temepraturu, vlažnost i UV indeks, bitan je monitoring sljedećih parametara:-SO2, NO2, NO, NOx,-O3, COLebdeće čestice -PM10 (čestice < 10 μm; priroda korozija materijala, vjetar i slično); PM2,5 (čestice< 2,5 μm; izvor prašine industrija)-Benzen, toluen, ksilen, etilen

•Kontrola kvalitete vodaKakvoća pitke vode određuje se najčešće kromatografskim tehnikama temeljenih na ionskoj izmjeni.Prema pravilnicima određene su maksimalno dozvoljene koncentarcije (MDK) pojedinih aniona i kationa u pitkoj vodi•Kontrola otpadnih i površinskih vodaZeoliti (kao prirodna sita) i filtri na principu ionske izmjene za pročišćavanje otpadnih voda koji sadrže velike količine kationa metala:Cr, Zn, Hg, As, Fe, Cu…•Za određivanje metala u vodama:

Atomska apsorpcijska spektrometrija AAS Atomska emisijska spektrometrija AES Spektrometrija korištenjem induktivno spregnute plazme

•Za određivanje anorganskih i organskih onečišćivala:Tekućinska kromatografija (LC) –visoko djelotvorna tekućinska kromatografija HPLC Kromatografija ionske izmjene

Plinska kromatografija (GC)-Molekularna spektrofotometrija u IR, UV i Vis području EMZ•Za kontrolu površinskih i otpadnih voda bitno je odrediti:pH,kiselost, alkalitetProvodnost-konduktivitet otopljeni kisikKPK- kemijska potrošnja kisikaBPK -biološka potrošnja kisikafosfate, ukupne fosfateamonijak, ukupni dušikUkupna organska tvar (TOC)-ukupni organski ugljikSuspendirane tvari •Analiza tla i sedimentaAnaliza tla i sedimenta najčešće obuhvaća mjerenje:- TOC, -teških metala Al,Cd, Fe, Cu, Pb, Zn, As, ukupne žive, polikloriranih bifenila, -organska zagađivala, pesticidi, -amonijevi ioni, sulfati, sulfidi, -ulja i mastiU ovu svrhu se koriste visoko osjetljive spektrometrijske i kromatografske tehnike; elektroanalitičke tehnike, ali i gravimetrija i volumetrija kao klasične tehnike