Poluarea atmosferei

Poluarea atmosferei

1.Sursele de poluare atmosferica

Poluarea atmosferei corespunde prezentei unor substante straine acesteia sau variatiei semnificative a proprietatilor sale.Aparent,datorita volumului urias(estimate la 40-50 km³) si faptului ca este sistemul ecologic cel mai uniform raspandit s-a crezut ca aerul "inghite" orice si in orice cantitate,fara sa-si modifice sensibil compozitia ce il face compatibil si,totodata,indispensabil vietii pe Terra.In timp,s-au acumulat date care atesta ca prezenta unor substante straine compozitiei atmosferice afecteaza,mai mult sau mai putin vizibil,echilibrele ecologice si insasi viata omului.Simplificand,motivul rezida in faptul ca substantele nocive se disperseaza in atmosfera,iar mecanismul de dispersie a poluantilor trebuie corelat cu caracteristicile principale ale aerului atmosferic. Din punct de vedere al efectelor poluante si al dispersarii poluantilor in atmosfera,rolul important revin deplasarii maselor de aer.Aceasta deplasare poate avea loc atat pe verticala(determinand un gradient de temperatura,deci o variatie a temperaturii cu inaltimea),cat si pe orizontala,deplasare generatoare in acest caz de vanturi(variabile) ca intensitate si ca directie).

In functie de gradientul vertical de temperatura se disting mai multe tipuri de stratificare sau stari ale atmosferei,respective:

-instabilitate atmosferica:temperatura scade cu inaltimea mai mult decat media gradientului (0,98 grade la 100 m);in acest caz,aerul incalzit la sol,de exemplu intr-o zii de vara,se deplaseaza pe vertical si favorizeaza dispersia poluantilor;

-stabilitatea atmosferica:temperatura scade cu inaltimea mai putin decat media gradientului;miscarea ascendenta a aerului este franata si dispersia defavorizata;

-stare indiferenta(neutra):temperatura este stationara cu inaltimea determinand o alcamie,in general de scurta durata;

-inversiunea termica:temperatura creste cu inaltimea;aerul se raceste la sol(prin pierdere de caldura in timpul noptilor senine),devine mai dens,actionand ca un ecran si impiedicand amestecarea pe vertical. In acest caz,dispersia este impiedicata total si poluarea este maxima la sol.

In ceea ce priveste deplasarea pe orizontala a maselor de aer,atat directia,cat si viteza vanturilor sufera schimbari continue datorate fenomenelor de turbulent mecanica(ca urmare a frecarii aerului de suprafata solului sau de obstaccole intalnite in cale,se creaza vartejuri care se propaga pe vertical) sau termica,respective convective(datorata diferentei de temperatura intre sol si stratul de aer de deasupra).Amandoua tipurile de turbulent actioneaza concomitent,in proportii diferite,in functie de conditiile meteorologice si au importanta deosebita in dispersia si,in timp,concentratia lor poate descreste.In depresiuni,datorita absentei circulatiei aerului,gradul de poluare creste,iar efectul se amplifica,daca in zona se manifesta si fenomenul de inversiune termica.

Cunoasterea conditiilor geografice,a configuratiei terenului,a regimului vanturilor si precipitatiilor intr-o anumita zona de absolut necesara pentru luarea unor masuri concrete de evitare a poluarii.Dispersia reprezinta o cale de purificare a aerului,iar precipitatiile au in general un efect de curatire a atmosferei,permitand depunerea particulelor solide.De mentionat ca amplasarea unor intreprinderi industriale,extinderea celor existente,amplasarea unor cartiere de locuinte fata de intreprinderi ca si planificarea teritoriului industrial propriu-zis pentru determinarea punctelor de priza de aer,pentru evacuarea aerului de ventilatie etc.,necesita studii aprofundate,vizand cunoasterea naturii poluantilor si a mecanismului dispersiei lor.Studiile de specialitate atesta ca problema poluarii atmosferice s-a pus cu acuitate in 1952,la Londra,cand s-a constatat decesul a circa 4.000 de persone in cateva zile,ca urmare a unor actiuni respiratorii acute. Incriminat a fost,in primul rand,nivelul crescut al CO₂ Si NO_x in atmosfera si prezenta smogului. In 1956 problema poluarii atmosferice londoneze ajunge in Parlament,iar dupa10 ani se trece la inlocuirea incalzirii cu carbuni,in proportie de 50%,in Anglia si 75% la Londra. Costul inlocuirii carbunelui este suportat 40% de stat,30% de municipalitate si 30% de cetateni,dar in timp,datorita atmosferei mai curate se realizeaza economii importante prin neimbolnaviri etc. Este un caz tipic de interdependenta poluare-conditii de viata si de ameliorare in timp a acestora,dar prin efortul sustinut al tuturor factorilor interesati si cu interventia energica a statului.Poluarea aerului a fost definita ca fiind "introducerea in atmosfera de catre om,direct sau indirect,de subtire ori de energie avand o actiune nociva de natura de a pune in pericol sanatatea umana,a prejudicial resursele biologice si ecosistemele,a deteriora bunurile materiale si a aduce atingere ori a vatama valorile de agrement si utilizarile legitime ale mediului"(Conventia privind poluarea transfrontaliera la lunga distanta ,adoptata la Geneva,la 13 noiembrie 1979).Dupa S. Tumanov,citat de V. Rojanschi,resursele de poluare a aerului se clasifica in mai multe categorii,dupa urmatoarele criteii:

origine

forma

mobilitate

regim de functionare

tip de activitate

Clasificare dupa origine

Dupa origine,sursele de poluare a atmosferei se clasifica in surse naturale si surse antropice.

Sursele naturale si principalii poluanti specifici sunt:   

omul si animalele-prin procese fiziologice evacueaza CO_2,virusi;

plantele-prin fungi,polen,substante organice si anorganice;

solul-prin virusi,pulberi;

apa,in special cea maritima-prin aerosoli incarcati cu saruri;

descompunerea materiilor organice vegetale si animale -prin cenusa,compusi de sulf,oxizi de azot,carbon rezultati;

radioactivitatea terestra si cosmica-prin radio nuclizi emisi de roci si de provenienta cosmica;

descarcarile electrice prin ozon;

furtunile de praf si de nisip-prin pulberi terestre.

Surse antropice:orice activitate umana care conduce la evacuarea in atmosfera de substante care se gasesc sau nu in compozitia naturala a atmosferei este considerata sursa antropica.Se spune ca atmosfera este poluata atunci cand o marime care ,adaugata la sau scazuta din constituentii normali ai atmosferei poate determina alterarea proprietatilor sale fizice sau chimice in mod sesizabil de catre om sau mediu.

Clasificare dupa forma:

Surse punctuale:jetul de gaze este eliminat in atmosfera libera printr-un sistem de dirijare cu o gaura de evacuare ale carei dimensiuni sunt neglijabile in compartie cu tipografia locului;

Surse liniare:caracterizate printr-o dimensiune in plan orizontal a carei marime nu poate fii neglijata in comparatie cu tipografia zonei;

Surse de suprafata:caraterizate prin arii ale caror dimensiuni nu pot fii neglijate in comparatie cu tipografia zonei ;

Surse de volum:caracterizate prin emisii din cele trei dimensiuni.

Clasificare dupa inaltime:(inaltimea h fata de nivelul solului la care are loc emisia):

surse la sol

surse joase:< 50 m

surse medii:50 m<h<150 m

surse inalte: h>50 m

Clasificare dupa mobilitate

surse fixe sau stationare

surse mobile:mijloace de transport rutier,feroviar,naval si aerian.

Clasificare dupa regimul de functional

Surse continue:functionare continua,cu emisie constanta,pe perioade medii sau lungi de timp;

Surse intirmitente:functionare cu intreruperi semnificative ca durata,in perioada de functionare avand emisia constanta,sau functionare cu emisie variabila;

Surse instantanee:emisia are loc intr-un interval foarte scurt de timp(de regula de ordinal minutelor),dupa care ea inceteaza(in aceasta clasa se inscriu accidentele industriale si unele tipuri de avarie).

Clasificare dupa tipul de activitate

Aceasta clasificare este importanta pentru cunoasterea poluantilor caracteristici fiecarei activitati.In lipsa masuratorilor de emisii-situatie cel putin mai frecvent intalnita ,pentru determinarea debitelor masice de poluanti evacuate in atmosfera se utilizeaza asa numitii factorii de emisie stabiliti prin bilanturi tehnologice.

Principalele tipuri de activitati si poluantii lor caracteristici sunt:

arderea combustibililor fosili(carbine,produse petroliere,gaze naturale)in surse fixe:CO₂,CO,SO_X,NO_X,pulberi,N₂O,compusi organici volatili;

traficul:CO,NO_X,N₂O,pulberi,COV,Pb,in cazul folosirii benzinei cu Pb,SO_X,in cazul folosirii motorinei;

petrochimie:COV,NO_X,SO_X;

chimie organica si anorganica:gama foarte larga de poluanti,specifici fiecarui profil de productie;

metelurgie primara feroasa(pulberi cu continut de Fe,SO_X,NO_X,COV)neferoasa(pulberi cu continut de metale grele:Pb,Cd,As,Zn,SO_X,NO_X);

industria materialelor de constructii:pulberi,CO₂,CO,NO_X,SO_X,F;

extractia,transportul si distributia petrolului,produsele petroliere si ale gazelor naturale:hidrocarburi;

producerea,utilizarea substantelor reducatoare ale stratului de ozon:clorofluorocarburi,haloni,tetraclorura de carbon,metilcloroform;

agricultura:NH₃,NO_X,CH₄,pesticide.

In impuritati sunt incluse toate substantele naturale sau atificiale care pot fii aeropurate. Aceste substante se pot prezenta sub forma de particule ,de molecule sau sub forma de vapori de diferite amestecuri ale acestora si sunt in general,mai grele decat aerul.

Existenta aerosolilor in atmosfera a de venit asa importanta,incat la ora actuala a aparut un nou domeniu al stiintei numit "Aerosologia".

Poluantii din atmosfera se impart in doua grupe mari,si anume:poluantii primari,care sunt emisi direct de surse identificate sau identificabile,poluantii secundari,care sunt produsi in aer prin interactiunea a doi sau mai multi poluanti primari sau chiar prin reactia cu anumiti constituenti ai aerului.Dupa patrunderea in atmosfera,foarte putini poluanti isi mai pastreaza integritatea. In general,ca urmare a reactiilor chimice si influentelor termice,acestia iai schimba total identitatea.Un rol important il au si procesele catalitice,deoarece suprafetele particulelor solide sau lichide absorbind gaze,chiar din amestecuri foarte diluate,initiaza si accelereaza reactiile,creand zone cu o mare concentratie de poluant.Poluantii secundari,care se produc in atmosfera sub actiunea luminii si a altor factori sunt de obicei cei mai nocivi.Intrucat poluantii atmosferici pot avea provenienta diferita,dar au efecte similar,clasificarea lor se face tinand cont de de starea de agregare si de efectul provocat.

In functie de starea de agregare,poluantii atmosferici se clasifica in:

poluanti gazosi:CO₂,CO,SO₂,NO_X,H₂S,Cl₂,NH₃,O₃,R-H in stare gazoasa etc;

poluanti lichizi:hidrocarburi si solvent organic in stare de vapori sau sub forma de ceata;

poluanti solizi:praf sub forma de particule solide cu dimensiuni variabile fin dispersate in aer;un loc aparte il ocupa aerosolii care reprezinta sisteme disperse de aer si picaturi lichide grele.

De remarcat ca,prin trcerea in particule fin divizate si dispersare in aer,substanta lichida sau solida sufera doua modificari esentiale,suprafata si volumul ocupat cresc de cateva ori,ceea ce determina in comportare:pe de o parte,activitatea chimica se intensifica,pe de alta parte,caderea libera in aer sub actiunea gravitatiei este franat. Se poate spune ca particulele cele mai fine,dispersate in aer,devin o parte integranta a aerului,capata o stabilitate considerabila si pot persista timp indelungat,determinand cresterea gradului de poluare.

Poluantii atmosferici se caracterizeaza prin:

limita de concentratie,de la care se face resimtit efectul poluant;

gradul de persistent,foarte diferit,functie de natura poluantului si conditiile climatice locale;

influenta reciproca,manifestata in cazul prezentei simultane a mai multor poluanti. In acest caz,pot aparea fenomene de sinergism,antagonism sau anergism,care conduc respectiv la insumarea efectelor,anihilarea lor sau la lipsa orcarei influente reciproce.

In majoritatea tarilor exista norme care limiteaza concentratia substantelor toxice in atmosfera. Aceste norme pot fii diferitede la tara la tara pentru acelasi tip de poluant,in functie de:

metoda de determinare a poluantului;

interesul producatorului(concentratia poluantilor nu poate fii coborata sub limita care poate fii realizata economic);

amploarea studiilor de mobriditate etc.

In tara noastra,normele Ministerului Sanatatii inventariaza peste 400 de agenti poluanti atmosferici.

CMA reprezinta concentratia maxima admisa si se exprima in unitati diferite :mg/kg, ppm(1 cm³/l m³; 1 g/t=0,0001%) in functie de natura poluantului,concentratia,nocivitatea,starea de agregare etc.

Influenta reciproca se datoreaza in mare masura reactionabilitatii chimice a substantelor poluante care,in special in prezenta oxigenului atmosferic si radiatiilor ultrviolete,participa la reactii fotochimice.Reactiile fotochimice determina o crestere,de pana la 10 ori,a cantitatii de ozon la nivelul solului (considerat in SUA ca cel mai distructiv poluant pentru culturile din marile orase din Europa,Japonia,America de Nord,in special in anotimpul cald,sunt depasite frecvent CMA/ora recomandate de OMS si se inregistreaza o crestere a numarului si a gravitatii afectiunilor respiratorii). Si totusi,prezenta ozonului in atmosfera este benefica si protejarea stratului de ozon este imperios necesara.

In atmosfera marilor orase se manifesta fenomenul de smog datorat gazelor de esapament care contin NO_X si compusi organici incomplet arsi; Efectele sinergetice,manifestate ca smog fotochimic,sunt responsabile pentru deteriorarea starii de sanatate,erodarea cladirilor si degradarea partiala a padurilor.Un caz de sinergism tipic este cel ce a transformat zona Copsa Mica in zona cea mai populata a Europei. Aici,prezenta in atmosfera concomitent a dioxidului de sulf,negrului de fum,pulberilor metalice,cu depasirea de cateva ori a normelor admise,provoaca inrautatirea starii de sanatate a localnicilor. In absenta unor masuri drastice de pevenire a poluarii,s-a ajuns la recomandarea depoluarii zonei si permiterii accesului la munca,in mod controlat,pe limite de varsta,sex,stare de sanatate.Pe primul loc,cu o contributie de circa 60% la poluarea atmosferei,se plaseaza transportul auto,urmat de industria chimica,metalurgica-circa 17%,energetic(14%) si alte activitati(incinerare rezidurii etc.).

Smog-ul(termen englezesc "smoke"=fum; "fog"=ceata)este un amestec de poluanti-in conditiile unei atmosfere umede care formeaza o palca alburie,cu nuante galbui-cafenii si este de doua feluri:londonez,care este reducator si californian,numit si smog-fotochimic,care este oxidant. Smog-ul londonez se formeaza in conditii de insolatie mai scazuta care,avand o componenta periculoasa in prezenta dioxidului de sulf,determina scaderea capacitatii de autoprotectie a organismului impotriva altor impuritati din aer. Smog-ul din 1952 de la Londra a facut in 4 zile 4.000victime omenesti,in cea mai mare parte fiind copii foarte mici si persoane in varsta,care au contactat afectiuni pulmonare si cardio-vasculare. Smog-ul californian se formeaza in conditiile de insolatie mai ridicata din Los Angeles,unde a fost si semnalat initial,in zone unde sunt prezentii oxizii de azot,care,activati de lumina solara,se combina cu deseurile de benzina dand nastere nitratului de peroxiacetil(PAN),sinonim cu peroxiacetilnitratul-substanta ostila vietii pe Terra. Smog-ul fotochimic afecteaza aproape toate orasele mari din SUA si a inceput sa-si faca aparitia majoritatea oraselor din lume. Prevenirea survenirii unor astfel de fenomene s-a realizat prin ameliorarile aduse motoarelor de automobile si benzinei,prin imbunatatirea combustiei carburantilor,care insa intensifica arderea azotului din aer,ceea ce determina o crestere a cantitatii de oxizi de azot si,in special,de dioxid de azot. Combustia carburantilor s-a ameliorat prin scaderea cantitatii de nitrat de peroxiacetil si de monoxide de carbon eliminate cu gazele de esapament.

Efectele generale si directe ale poluantilor atmosferici

1 Efectele generale

1.1 Efectele poluantilor asupra oamenilor

Poluantii gazosi si vaporii. Dupa modul de actiune asupra organismului uman,substantele poluante gazoase se impart in:toxice respiratorii,sanguine,hepatice,ale sistemului nervos,cu actiune asupra pielii etc. In ceea ce priveste aparatul respirator,poluantii pot avea efecte toxice asupra cailor respiratorii superioare sau asupra alveolelor pulmonare.

Poluantii sub forma de aerosoli. Efectele acestor poluanti sunt mai complexe,fiind de natura iritanta,toxica,alergica,infectanta si de scadere a rezistentei generale a organismului. Se cunosc,pana la data actuala,numerosi aerosoli cu actiune cancerigena:hidrocarburile aromatice policiclice condensate,rezultate ca produsi de ardere incompleta a combustibililor;substantele radioactive care emana radiatii ionizante alfa,beta,gama,raza Roentgen si neuroni;unele metale,nemetale si compusii lor;aminele aromatice,substantele fitofarmaceutice.

1. Efectele poluantilor asupra plantelor si animalelor

Efectele asupra plantelor. Plantele sufera intens influenta nociva a impuritatilor din aer,constituind prin comportarea lor buni indicatori asupra gardului de impurificare,iar prin pagubele inregistrate datorita distrugerii lor se creeaza pierderi importante in economia unei tari.Distrugerea plantelor datorita poluarii plantelor este un fenomen frecvent ,intalnit in toate tarile cu inustrie dezvoltata.Consecintele poluantilor asupra plantelor se manifesta prin:lezarea frunzelor pe unele portiuni sau in totalitate,modificari de culoare a frunzelor,tulburari de crestere,distrugerea unor parti din planta,ducand chiar la disparitia unor specii.Rezultatele influentei poluantilor asupra plantelor se manifesta in functie de poluantul respective. Spre exemplu inalbirea frunzelor este proprie bioxidului de sulf,culoarea bruna este caracteristica fluorurii,iar aspectul argintat sau bronzat arata influenta ozonului.

Efectele asupra animalelor. Studiul efectelor nocive ale poluarii atmosferice asupra animalelor are de asemenea,o importanta directa prin consecintele de ordin economic,datorita pierderilor suferite,si o importanta indirect prin concluziile utile patologiei umane,care se pot obtine prin constatarile de pe teren sau prin cercetarile experimentale din laboratoare.

Desigur,cei mai important poluanti cu efecte asupra animalelor sunt aceia care se concentreaza pe plante si persista Bolile aparute constau din tulburari ale cailor respiratorii(insuficienta respiratore,salivatie profunda si cresterea temperaturii);

Efectele asupra faunei salbatice sunt putin studiate,deoarece,la aparitia unor asemenea fenomene,animale respective se departeaza la zona poluata. In literaturea de specialitate sunt aratate unele cazuri de intoxicatii la cerbi,la iepuri si capre. Albinele mor atunci cand culeg polen din vecintatea uzinelor care produc agenti nocivi. Principalii poluanti sunt:fluorul,plumbul,si arsenal.

1.3. Modificarea factorilor meteorologici

Prezenta in atmosfera a poluantilor sub forma de pulberi si gaze,in anumite cantitati,poate crea un mediu diferit de cel natural prin modificarea ansamblului microclimatic.In cursul anului modificarile maxime produse de poluare se inregistreaza toamna,din cauza actiunii combinate a stagnarii aerului,a inversiunii termice a cetei,iar cele mai reduse primavara.

Modificarile meteorologice cele mai importante sunt legate de cresterea in localitatiile poluate a numarului de zile cu ceata industriala. Se pare ca influenta cea mai mare o au oxizii sulfului si hidrocarburile.

Reducerea vizibilitati. In centrele poluate unde se afla surse importante de poluare,reducerea vizibilitatii poate devenii atat de accentuata,incat poate provoca tulburari ale transporturilor de toate categoriile. Vizibilitatea poate fii redusa cu diferite grade chiar in cursul aceleasi zile,reducerea fiind maxima dimineata si seara si minima la mijlocul zile, cand puterea curentilor verticali ai convectiei indeparteaza poluantii. Reducerea radiatiilor solare ultraviolete. Din cauza lungimii de unda mai mici,a proportiei mai reduse din spectrul solar si al rolului biologic mai insemnat,radiatiile ultraviolete sunt retinute in proportie mai mare de aerosol.

1.4. Efectele poluantilor asupra obiectelor

Coroziunea metelelor. Cu toate ca masurile luate,constructiile metalice sunt afectate de fenomenul de coroziune. Din cercetarile facute a rezultat ca,in functie de cresterea gradului de poluare a atmosferei,durata vietii obiectelor de metal se reduce de 2-3 ori. Ceturile acide reprezinta unul din din fenomenele cele mai agresive,deoarece ele formeaza cu metalele saruri sfaramicioase.

Umiditatea atmosferica joaca un rol insemnat in grabirea ruginirii otelului si al coroziunii altor metale. Exista un nivel de umiditate critica in raport de care fenomenul de coroziunese reduce cu o mare rapiditate.

Efectele poluantilor asupra constructiilor. Prin reactia unpr substante chimice din aer cu unele materiale de constructie se produc substante chimice noi cu rezistenta si durabilitate redusa. Astfel,carbonatii din care sunt constituite aceste materiale se transforma in prezenta oxizilor de sulf in sulfati,substante cu o solubilitate mare pot fii antrenate apele de ploi.

Efectele poluantilor asupra obiectelor de natura organica. Pielea,hartia,cauciucul si materialele sintetice sunt atacate de poluanti din aer. Ele capata o intarire,apar crapaturi,isi reduc elasticitatea,pierd stralucirea si maleabilitatea. Cauciucul natural este mai rezistent la actiunea poluarii spre deosebire de cauciucul artificial care,atat cel de tip butadienic,cat si cel sirenic,poseda un anumit grad de nesaturare a moleculelor,ce permite combinarea cu substante active din aer,producand crapaturi.

Vopselele isi schimb culoarea si compozitia prin reactia lor cu gazele agresive,ca:hidrogenul sulfurat,clorul,ozonul si bioxidul de sulf.

Efectele poluantilor asupra conductibilitatii electrice. Cercetarile au evidentiat reducerea gradului de conductibilitate electrica a unor conductor in zonele intens populate.

Depunerile de poluanti pe conductorii si izolatori electrici,cat si coroziunea reduc calitatile initiale ale acestorasi favorizeaza fenomene contrarii.

Acumularea de impuritati atmosferice pe ioilatoarele linilor electrice de inalta tensiune tulbura rolul de izolatoare pe care trbuie sa-l aiba acestea si produce pierderi de electricitate,mai ales pe vreme umeda.

Efectele directe ale poluarii aerului

Poluanti gazosi

Poluantii atmosferici determina atat efecte directe,immediate,cat si efecte indirecte sau pe termen lung.

Global,poluarea atmosferica afecteaza starea de sanatate a oamenilor,diminueaza productiile agricole si afecteaza padurile,provoaca modificari climatic etc.

SO₂ a fost considerat mult timp ca poluant major al atmosferei,care agraveaza tulburarile respiratorii si ataca,datorita aciditatii sale,vegetale viata acvatica si materialele.

In tarile industrializate,SO₂ provine,in proportie de 90%,din activitati umane si mai ales din combustia de caruine. Datorita acestui fapt,poluarea cu SO₂este cu precadere o poluare hibernala,de circa 3-4 ori mai intense in linile de iarna decat in lunile de vara.

Contribuie in mod substantial la producera fenomenului "ploilor acide".

In acelasi timp,politicile de economisire a energiei,consumul de gaze naturale si chiar de energie nucleara,reglementarile din ce in ce mai severe in privinta continutului de sulf al carbunelui,desfluorizarea instalatiilor de combustie si alte masuri de acest gen au condus la o scadere a concentratiei aerului in SO

Ozidul de carbon are un efect deosebit de periculos pentru om:combinandu-se cu hemoglobina din sange,formand carboxihemoglobina-hemoglobina are o afinitate pentru CO de 200 de ori mai mare decat pentru oxigen-ce impiedica transportul oxigenului in sistemul circulator. In doza puternica,asfixia este mortal. In doze slab eantreneaza dureri de cap,vartejuri,tulburari senzoriale si poate,de asemenea,sa conduca la acumularea lipidelor in sange si,pe aceasta cale,sa blocheze arterele.

Ca si oxiziide azot,dioxidul de carbon este,inainte de toate,o poluare produsa de automobile(circa 80%) si,mai precis,a autovehiculelor pe benzina(un vehicul Diesel emitand cu 25% mai putin CO).

La nivelul Europei vestice,emisiile de oxid de carbon se inregistreaza in ultimul timp o scadere continua. Noile norme comunitare pentru automobile,in vigoare din 1990,vor accelera acest fenomen.

O asemenea depoluare ar putea fii realizata prin inzestrarea autovehiculelor pe benzina,pe de o parte,cu o injectie electronica(permitand a termina,datorita unui catalizator,combustia gazelor,combustia gazelor de esapament inaintea iesirii lor).

In acelasi timp,constructorii de automobile au pus la punct motoare intrinsic curate,care evita aceasta "statie de epurare" finala,fragile si costisitoare,care este vasul catalitic.

Bioxidul de carbon participa la procese de fotosinteza,contribuind la formarea oxigenului atmosferic;provine in cea mai mare parte din arderea combustibililor fosili. Limita normal a concentratiei boixidului de carbon in aer este de 0,03%.

Reducerea suprafetelor impadurite determina o crestere a concentratiei sale in atmosfera-peste limitele normale-ceea ce conduce la perturbarea echilibrelor ecologice,prin manifestarea efectului de sera.

Oxizii de azot provin,in special,din arderea combustibilor fosili si din traficul auto,ca si de la fabricarea acidului azotic si a fertilizantilor cu azot. Sunt toxici ,in special bioxidul de azot,care provoaca asfixie prin distrugerea alveolelor pulmonare,caderea frunzelor copacilor,reducerea vizibilitatii pe sosele etc. Oxizii de azot determina in mare masura formarea ploilor acide. Oxizii de azot produc efecte negative,in special asupra aparatului respirator,generend bronsite cornice. In plus ,efectul negativ asupra vegetatiei este dublu:ca acid(element al ploilor acide) si ca oxidant,intrand in component faimosului smog intalnit in marile orase(irritant pentru ochi si sistemul respirator).

Ozonul,format prin mecanism fotochimic in prezenta gazelor de esapament,sub actiunea luminii,distruge membrane celulara a frunzelor,usurand efectul "ploilor acide" de a solubiliza zincul si aluminiul din sol;frunzele devin galbene,iar Zn,Al,Cd,Pb etc.incep sa se aacumuleze in organismele vii.

Hidrogenul sulfurat provine din activitatea vulcanica,procese de putrefactive,de la rafinariile de titei si de la cocsificarea carbunelui.

Efectele nicive sunt mai pronuntate la om decat la alte vietuitoare. Este sesizabil pana la maxim 45 g/m³,dupa care"mirosul" caracteristic nu mai poate fi sesizat,dar intoxicatia continua. Provoaca imbolnaviri grave de tip neurastenic.

Normele Ministerului Sanatatii prevad concentratii maxime de 10-30 µg/m³,iar STAS 12574/87 indica valori de 8µg/m³,respective 15µg/m³ pentru perioade de maximum 30 de minute.

Normele internationale considera valoarea de 2 µg/m³ drept standard de calitate pe termen lung.

Acidul clorhidric participa,alaturi de SO₂ si oxizii de azot,la "aciditatea ploilor"si astfel agreseaza vegetalele si materiale. Acidul clorhidric provine mai ales din de la uzinele de incinerare a gunoaielor menajere,din cauza prezentei intre acestea a plasticului clorural(PVC). Acidul clorhidric contribuie la acidifierea aerului. Intoxicatiile cu clor pot fii la originea tulburarilor respiratorii,ocular si digestive.

Scaparile accidentale de compusi din uzinele de profil chimic contribuie intr-o masura mai mica sau mai mare la poluarea atmosferica,in special pe plan local. De exemplu,o scapareaccidentala de 90 t Cl₂ produce la nivelul solului,in circa 4 min.,o concentratie de 2 mg Cl₂/m³ aer pe o suprafata de 1 km²,in conditiile in care limita superioara a CMA pentru clor este de 100 de ori mai mica.

Fluorul,emis in principal,de catre procedeele industriale(industria acidului fosforic si ingrasamintelor chimice,aluminiului etc.) si de combustia anumitor carbuni,face parte dintre poluantii care contribuie la acidifierea aerului. Este un gaz extrem de iritant,in special pentru caile respiratorii.

Mult mai nociv decat clorul este fluorul,prezent in atmosfera din vecinatatea fabricilor de aluminiu si superfosfati.

De mentionat ca sensibilitatea la fluor este de 100-1.000 ori mai mare decat fata de clor. Mult mai sensibile sunt plantele si insectele decat animalele,iar in sol fluorul distruge microorganismele,degradand stratul fertil si diminuand astfel recoltele agricole.

Hidrocarburile provin din scapari de la instalatiile de extractie si prelucrare a titeiului si din arderea incompleta a combustibilor in motoare cu ardere interna. O cantitate importanta de metan se degaja din mlastini,orezarii si din stomacul rumegatoarelor.

Un loc aparte in poluarea atmosferica revine freonilor sau clorofluorocarbonii(CFC), substante sintetizate in 1928 si considerate initial ca total netoxice. Productia lor acrescut pana in 1980,datorita utilizarilor in diverse domenii:28% ca agent frigorifgic,28% pentru obtinerea polistirenului expandat si spumelor poliuretanice,12% ca solvent in electronic,5% pentru fabricarea spary-urilor cosmetice etc. Gradul mare de persistent in atmosfera a dus la cresterea continua a concentratiei CFC in aer,cu cca 6% pe an. Implicarea lor in mecanismul distrugerii stratului de ozon a impus la luarea unor masuri drastice,cum ar fii cele prevazute de Protocolul de la Montreal 1987,vizand reducerea cu 50% a consumului de CFC in urmatorii ani,ceea ce va duce la o "revolutie"in industria frigiderelor,aparatelor de aer conditionat etc.

1. Poluanti lichizi

Acest tip de poluare are ponderea cea mai mica si se datoreaza folosirii solventilor organici in industria de lacuri si vopsele,utilizarii insecticidelor si pesticidelor in agricultura sub forma de dispersii in produse petroliere etc. In general,solventii au volatilitate mare,grad de dispersie ridicat si zonele de perceptive sunt reduse.

Hidrocarburile si solventii(compusi organici volatili:COV)

Compusii organici volatili cuprind o mare varietate de substante chimice organice,in special hidrocarburi,ale caror efecte pot fi multiple asupra sanatatii dar si ca factori ai poluarilor fotooxidante:in prezenta luminii soarelui,componentele organice volatile reactioneaza cu oxizii de azot si produc ozon ori alti oxidanti puternici.

Aceasta poluare fotooxidanta(smog)are un triplu efect :asupra sanatatii(tulburari de respiratie,dureri de cap,iritatii ale ochiilor),asupra vegetalelor(in special padurilor)si asupra materialelor.

Sursele natural ale COV sunt,evident,foarte numeroase si predominate in unele regiuni ale globului. Cel mai adesea COV provin din trei surse principale:

transporturile auto;

utilizarea domestica ori industrial a vopselelor si solventilor;

stocajul de hidrocarburi.

Poluanti solizi

Poluarea atmosferei cu substante solide,in stare fin divizata,se datoreaza activitatilor industrialesi traficului auto. Agentii poluanti solizi au compozitie chimica variata in functie de provenienta. Se prezinta sub forma de funingine,prafuri industriale si aerosoli.

Funinginea provine din arderea incompleta a combustibililor solizi in termocentrale si instalatii casnice precum si din utilizarea carburantiilor. Negrul de fum provine si din intreprinderile producatoare,precum si de la utilizarea in industria cauciucului,cernelurilor tipografice etc. Se estimeaza o pierdere anuala in atmosfera de 10-15% negru de fum,ceea ce determina o poluare pe distante de 2-10 km fata de sursa.

Prafurile industriale(pulberi) sunt deosebit de toxice(daca contin compusi de Pb,Cd,P) si nocive,provocand doar alterari mecanice ale tesuturilor aparatului respirator(daca sunt constituite din particule fine de silice,calcar,gips,argila,etc.).

Un loc aparte ocupa poluarea datorata intreprinderilor producatoare de ciment. Se estimeaza ca prin aplicarea procedeului uscat,la faza de macinare,se elimina in atmosfera sub forma de praf 1-3% din material prima prelucrata care se disperseaza pe distante mari,de ordinul kilometrilor,conducand la depuneri de 500-1.000 t/km²/an,in zonele limitrofe,reducand transparenta atmosferei si diminuand procesele de fotosinteza(cu reducerea nedorita a productiei agricole).

In ceea ce priveste pulberile metalurgice se estimeaza ca se pierd in atmosfera 8kg pulberi/t fonta,10 kg/t otel si 450kg/t aluminiu.

Un convertizor cu O₂ de 160 t produce 2-4 t praf/sarja,cu continut ridicat de oxizi de Fe(cca 70%) si oxizi de calciu,fosfor,siliciu,ceea ce reprezinta totodata si o pirdere insemnata de material.

Aerosolii provin in special din industria metalelor neferoase,din faza de obtinere dar si de la utilizarea acestora in diferite domenii precum si de la incinerarea desurilor.

Unele metale grele-Cu,Fe,Zn-in cantitati exterm de mici sunt elemente nutritive,esentiale pentru corpul uman.

Altele-Pb,Cd,Mg,etc.-nu au nici o actiune nutritiva,avand efecte toxicedeosebite asupra omului.Ne vom limita la poluarea cu aerosoli de Pb si Hg.

Plumbul se utilizeaza la fabricarea acumulatorilor,a grunurilor anticorozive pe baza de minim(Pb₃O₄) in industria constructoare de masini si constructii metalice si sub forma de tetraetilplumb ca aditiv pentru cresterea cifrei octanice a benzinelor (cu adios de 1,2 g-l benzina cu 15% si creste puterea motorului cu 40%).

Plumbul este insa deosebit de nociv,reducand rezistenta organismului la infectii,afectand functiile sistemului nervos,micsorand capacitatea de oxigenare a sangelui prin transformarea ireversibila a hemoglobinei. Are actiune sinergetica cu NO_x si produce intoxicatii deosebit de grave,culminand cu imbolnavirea grava de saturism. Copiii sunt mai vulnerabili, asimiland o cantitate de 10 ori mai mare ca un adult.

Poluarea cu mercur apare la obtinerea acestuia,ca si la folosirea in industria de clorosodice (electroliza saramurii prin procedeul cu catod de Hg), prepararea amalgamelor(agenti de transfer termic in reactoare nucleare),sinteza fungicidelor etc.

Mercurul blocheaza grupele-SH din aminoacizi si deci deregleaza mecanismele reactiilor redox din organismele vii. Produce bioacumulari pe lant trofic. Inhalarea Hg poate atrage tulburari psihice.

Atat in cazul plumbului,cat si in cazul mercurului se impun restrictii severe privind controlul"scaparilor" in spatiile de lucru si in atmosfera si mentinerea concentratiei in limite strict admise. Interesant este ca,pentru combaterea poluarii,in cazul mercurului,se utilizeaza"gazarea" incaperilor cu H₂S,urmata de ventilarea puternica a spatiilor afectate.

La nivelul UE,in ultimii 10 ani,continutul in plumb al benzinei a scazut de la 0,55 la 0,15g/l. Mai mult,benzina fara plumb devine o necessitate,nu numai din motive de sanatate,dar si pentru ca plumbul este o "otrava" pentru instalatiile catalitice folosite in scopul eliminarii altor poluanti.

MVC(monoclor vinil)este utilizat mai ales ca monomer in fabricarea materialelor plastic ori mayerie prima de sinteza organic. Inhalarea acestui produs cancerigen poate provoca tulburari neurologice si hepatice.

Alaturi de acesti poluanti majori,clasici,exista si alte substante,prezente adesea in cantitati deosebit de reduse,de o mare diversitate si provenind din surse diferite:activitati industrial,vehicule,tratarea deseurilor etc.

Se pot distinge patru mari categoride asemenea poluanti:

metale;

compusi chimici organici;

particule ori gazul radioactive;

fibrele(precum azbestul).

Prin digestive,inhalatie ori contact cutanat,consecintele acestor poluanti pot fi foarte diverse pentru om:toxicitate(tulburari sanguine,nervoase,respiratorii,hormonale,renale etc.),riscuri de cancer,malformatii congenital etc. Alaturi de acestea,sunt riscuri pentru mediu,in caz de persistent si de bioacumulare a unor substante(metale grele,pesticide etc.).

3. Autoepurarea aerului

Procesul prin care aerul revine la compozitia anterioara pluarii se numeste autoepurarea aerului si se realizeaza prin mai multe cai:sub actiunea curentilor de aer,sedimentare si precipitatii.

Autoepurarea prin curenti de aer consta in deplasarea poluantilor din atmosfera o data cu masele de aer. Ca urmare,asemenea mase de aer se vor comporta ca orice aer poluat,dar consecintele se vor produce departe de fata de sursa de poluare,depasind uneori granitele tarilor,putand rezulta astfel poluarea transfrontaliera.

Sedimentarea particulelor de praf este posibila in conditii de alcamie,cand pulberile ajung pe sol,in ape sau pe plante,cu consecintele ce decurg:poluarea solului,a apelor,a vegetatiei,cu micsorarea fotosintezei s.a.

Precipitatiile contribuie la autoepurarea aerului prin urmatoarele cai:antrenarea mecanica a poluantilor;dizolvarea substantelor poluante;combinarea poluantilor cu apa,din care rezulta ploi acide(SO₂+H₂SO₃=H₂SO₃).

Prin asemenea procese de autoepurare a aerului poluat,poluantii nu dispar(nu sunt inlaturati),ci sunt transferatiin alte medii din alte zone.

Oamenii au observant fenomenul de autoepurare si l-au folosit in limitele conceptiei ca mediul poate functiona ca receptor nelimitat de deseuri provenite din actiunile umane. Ca urmare,intreprinderile care emanau in aer substante poluanteau construit cosuri de evacuare a gazelor poluante rezultate din procesele tehnologice. Inaltimea acestora a fost din ce in ce mai mare,pentru a realiza o dilutie cat mai avansata a poluantilor,in asa fel incat acestia sa influenteze in masura cat mai mica organismele vegetale si animale. Dar,poluantii s-au raspandit pe zone din ce in ce mai lungi.

La Zlanta,de exemplu,prin inaltarea cosului de evacuare al gazelor,poluarea cosului s-a produs la 32 de km in aval de sursa,in timp ce inainte de supradimensionarea cosului distanta atingea 4 km.

Poluarea si autoepurarea aerului afecteaza uneori puternic vegetatia pana la distrugerea ei,micsoreaza in mare masura posibilitatile de protective a solului,inclusive pe cele impotriva eroziunii(astfel ca in zonele intens poluate,unde vegetatia dispare intr-o oarecare masura,se declanseaza procese de eroziune evidente).