1. Σωματίδια και αέρια ρύπανση
«Περιβάλλον - Αειφορία: Από την αυλή μας στην πόλη μας»
Γενικό Λύκειο Πελοπίου - Δήμος Αρχαίας Ολυμπίας
5 Απριλίου 2013
Μιχάλης Τσαμπάς
Διδάκτωρ Χημικής Μηχανικής ΠΠ
Μεταπτυχιακό στις Φυσικές, Χημικές
και Βιοχημικές Διεργασίες ΠΠ
Πτυχίο Φυσικής ΠΠ

2. Τι είναι η αέρια ρύπανση?
Ρύπανση του αέρα
από επιβλαβή αέρια
και σωματίδια σε
συγκεντρώσεις που
θέτουν σε κίνδυνο
την υγεία.

3. Από τι αποτελείται το «νέφος»?
• Σωματίδια μικρών
διαστάσεων
• Οξείδια του αζώτου
• Μονοξείδιο του
άνθρακα
• Καθώς και άλλα
τοξικά χημικά

4. 1mm
Πόσο μικρά είναι
τα νανοσωματίδια?
100 μm= 100 000 nm
10 μm=10 000 nm
1 μm=1000 nm Το μέγεθος ενός νανοσωματιδίου
είναι τόσες φορές μικρότερο από
μια μπάλα ποδοσφαίρου, όσο
100 nm μικρότερη είναι μια αυτή σε σχέση
με τη Γη!!!
10 nm
1 nm

5. Μέγεθος εκπεμπόμενων
σωματιδιακών ρύπων
Ανθρώπινη τρίχα
(διάμετρος ~ 60μm).
Σχετικό μέγεθος των
σωματιδίων PM10 (10μm),
PM2.5 (2,5μm) και
εξαιρετικά μικρού μεγέθους
σωματίδια ~ 100nm.

6. Επιδράσεις στην υγεία
Αέρια
Αέρια ρύπανση
ρύπανση Ρύπανση των υδάτων
Ρύπανση του εδάφους

7. Επιπτώσεις της αέριας ρύπανσης
1. Εισπνοή 3. Τα σωματίδια εγκαθίστανται
σωματιδιακών στους αεροφόρους σάκους
ρύπων. (κυψελίδες) των πνευμόνων .
2. Τα σωματίδια (λόγω διαστάσεων) 4. Με αποτέλεσμα την
αποφεύγουν την φυσική άμυνα του βαθμιαία καταστροφή
ανθρώπινου σώματος. των πνευμόνων .

8. Επιπτώσεις της αέριας ρύπανσης
Θάνατος
ν
πω
Εντατική
νοσοκομειακή
ρύ
περίθαλψη
ν
ιω
έρ Περιοδικές επισκέψεις
αα
σε νοσοκομεία
εδ
ίπ
Συμπτώματα, μείωση της
Επ
λειτουργίας του αναπνευστικού,
φαρμακευτική αγωγή
Κανένα σύμπτωμα, υποκλινικές επιδράσεις
Πληθυσμός εκτεθειμένος σε αέριους ρύπους

9. Επίπεδα των σωματιδιακών ρύπων
PM10 (10μm) σε παγκόσμια κλίμακα
Πρόβλεψη

10. Πηγές σωματιδιακών ρύπων
Φυσικές Ανθρωπογενείς

11. Επίπεδα των σωματιδιακών ρύπων
PM10 (10μm) στην Ελλάδα (2010).
Οι ετήσιες εκπομπές καυσαερίων των Ανθρωπογενείς εκπομπές
οδικών μεταφορών σε εθνικό και PM10 σωματιδιακών ρύπων.
επαρχιακό οδικό δίκτυο της Ελλάδας.

12. Μηνιαία επίπεδα των σωματιδιακών
ρύπων PM10 (10μm) στην Ελλάδα (2010).
Άλλες κινητές και Κεντρική Οδικές
Βιομηχανία Ενέργεια Ολικές
στατικές πηγές θέρμανση μεταφορές

13. Μεταφορά σωματιδίων μέσω των
αέριων μαζών (πυρκαγιές 2007, Ελλάδα).
Χρωματική απεικόνιση των
επιπέδων των σωματιδιακών ρύπων.
Οι σωματιδιακοί ρύποι, που
δημιουργήθηκαν λόγω των
πυρκαγιών, λόγω των ισχυρών
ανέμων μεταφέρθηκαν κυρίως
στην Αφρική.

14. Εκπομπές μικρών σωματιδίων από
συσκευές θέρμανσης
Τζάκια, ξυλόσομπες και αντίστοιχες μονάδες θέρμανσης παράγουν πολύ
περισσότερα σωματίδια από καλά «ρυθμισμένες» συσκευές πετρελαίου ή
φυσικού αερίου ανά μονάδα θερμότητας.

15. Εκπομπές εξαιρετικά μικρών
σωματιδιακών ρύπων.
Άλλες πηγές
καύσης
Στατικές
Άλλες πηγές
κινητές
πηγές
Έρευνα εστιάζεται στην
Οχήματα εντός
μείωση των σωματιδιακών
οδικών δικτύων
ρύπων ή στην παγίδευσή τους.

16. Εκπομπές οχημάτων-
Ευρωπαϊκά όρια.
 Η κύρια πηγή
σωματιδιακών ρύπων
εξαιρετικά μικρών
διαστάσεων (~100 nm)
οφείλεται στα οχήματα.
 Ενδεικτικά τα
αυτοκίνητα στις χώρες
της ΕΕ έχουν
διπλασιαστεί από το
1970 μέχρι το 1994.
 Ανάπτυξη συστημάτων παγίδευσης και καταστροφής σωματιδιακών
ρύπων για τη συμμόρφωση στα Ευρωπαϊκά όρια - Euro1-5 (1992-2008).

17. Καταλυτικοί μετατροπείς και
παγίδευση σωματιδίων
• Καταλυτικοί μετατροπείς • Για τη μείωση των εκπομπών
χρησιμοποιούνται για να σωματιδιακών ρύπων
μειώνουν τις εκπομπές χρησιμοποιούνται κατάλληλα
αέριων ρύπων στα διαμορφωμένα φίλτρα, τα
αυτοκίνητα προωθώντας τις οποία παγιδεύουν τα
παρακάτω αντιδράσεις σωματίδια.
CO+HC+NOx H2O+N2+CO2

18. Καταλυτικοί μετατροπείς
Ένας καταλυτικός μετατροπέας
τοποθετείται στην εξάτμιση ενός
αυτοκινήτου (1) για να μειώσει
NO τους ρύπους που παράγονται
1 από τη διαδικασία κάυσης της
HCs 2 μηχανής (2).
CO H2O Αποτελείται από έναν κεραμικό
μονόλιθο (3), στον οποίο
CO2 τοποθετείται ο καταλύτης
(Pt,Rh,Pd) (4).
3
Η παρουσία του καταλύτη
επιταχύνει τις χημικές
4 αντιδράσεις των καυσαερίων,
N2 που αποτελούνται κυρίως από
CO, NΟx και HCs, προς H2O,
CO2 και N2.

19. Παγίδες σωματιδίων
Αισθητήρας πίεσης
Αέριο ρεύμα το
Φιλτραρισμένο
οποίο περιέχει τους
αέριο ρεύμα
σωματιδιακούς ρύπους
Παγίδα σωματιδίων Σωματίδια

20. Έρευνα στη Lyon
Εικόνα TEM
Εικόνα SEM

21. Συμπεράσματα
• Οι σωματιδιακοί ρύποι αποτελούν σοβαρό κίνδυνο για την υγεία.
• Η έρευνα εστιάζεται στην εύρεση λύσεων για τον περιορισμό τους
καθώς επίσης και στην καταστροφή τους.
• Οι ευρωπαϊκοί και διεθνείς κανονισμοί γίνονται ολοένα και
αυστηρότεροι.
Ευχαριστώ για την προσοχή σας