POLUAREA ATMOSFERIC

6. MONITORIZAREA CALITII AERULUI

6.1. SUPRAVEGHEREA POLURII ATMOSFERICE

6.1.1 Aspecte legislative

Consiliul Europei a elaborat Directiva cadru 96/62/CE, referitoare la evaluarea i managementul calitii aerului nconjurtor, care are ca scop definirea principiilor de baz ale unei strategii comune pentru:

definirea i stabilirea directivelor pentru calitatea aerului nconjurtor, menite a evita, preveni sau reduce efectele duntoare asupra sntii umane i asupra mediului n ansamblul su;

evalurii calitii aerului nconjurtor prin metode i criterii comune;

obinerii de informaii adecvate privind calitatea aerului nconjurtor i punerii la dispoziia publicului a acestor informaii;

meninerii calitii aerului nconjurtor acolo unde ea este bun i a o mbunti n alte cazuri.

Directiva european nr.96/62/CE din 27 septembrie 1996 conine definiiile termenilor utilizai frecvent n domeniul calitii aerului:

Aerul ambiant (nconjurtor) = aerul exterior troposferei, exclusiv locurile de munc.

Poluarea atmosferic = introducerea de ctre om, direct sau indirect, n atmosfer i spaiile nchise, a unor substane care au consecine prejudiciabile de natur a pune n pericol sntatea uman, a duna resurselor biologice i ecosistemelor, a influena asupra schimbrilor climatice, a deteriora bunurile materiale, a provoca vtmri olfactive excesive. (Directiva guvernului francez din 30 decembrie 1996 asupra Legii aerului i utilizrii raionale a energiei)

Poluant = orice substan introdus direct sau indirect de ctre om n aerul ambiant (nconjurtor) i care este susceptibil de a avea efecte nocive asupra sntii omului i/sau a mediului, n ansamblul su.

Nivel = concentraia unui poluant n aerul ambiant (nconjurtor) sau depunerea sa pe o suprafa ntr-un timp dat.

Evaluare = orice metod utilizat pentru a msura, calcula, prevedea sau estima nivelul unui poluant n aerul ambiant (nconjurtor).

Valoare limit = un nivel fixat pe baza cunotinelor tiinifice, n scopul evitrii, prevenirii sau reducerii efectelor duntoare asupra sntii umane i/sau mediului n ansamblul su, care se obine ntr-o perioad dat i care nu trebuie depit odat ce a fost atins.

Valoarea int (obiectiv) = valoare ghid = un nivel inferior valorii limit, fixat n scopul evitrii unor efecte duntoare pe termen lung asupra sntii umane i/sau mediului n ansamblul su, care se obine acolo unde este posibil ntr-o perioad dat.

Prag de alert = un nivel dincolo de care exist un risc pentru sntatea uman din cauza unei expuneri scurte i la care trebuie luate imediat msuri de ctre statele implicate, aa cum este stipulat n Directiv.

Prag de informare = nivelul ncepnd de la care exist efecte limitate i tranzitorii pentru sntatea uman, n caz de expunere de scurt durat, pentru categorii de populaie sensibile.

Prag de protecie a sntii = nivelul care nu ar trebui depit, pentru a salva sntatea uman, n cazul episoadelor prelungite de poluare.

Pragul de protecie a vegetaiei = nivelul de la care vegetaia poate fi afectat.

Obiectiv de calitate = un nivel de concentraii de substane poluante n atmosfer fixate pe baza cunotinelor tiinifice, n scopul de a evita, preveni sau de a reduce efectele nocive ale acestor substane pentru sntatea uman sau pentru mediu, care trebuie atinse ntr-o perioad dat (definiie care o nlocuiete pe cea a valorii obiectiv din directivele europene, coninut n Legea asupra aerului din 30 decembrie 1996 elaborat de guvernul francez).

Dispozitiv de msur = metode, aparate, reele i laboratoare utilizate pentru msurri n aerul ambiant.

Limit de toleran = procentul valorii limit la care aceast valoare poate fi depit conform condiiilor stabilite de Directiv.

Zon = acea parte a teritoriului delimitat de Statele Membre ale Uniunii Europene.

Aglomeraie = o concentraie a populaiei de peste 250 000 locuitori sau, acolo unde concentraia populaiei este de 250 000 locuitori sau mai puin, o densitate a populaiei pe kilometru ptrat pentru Statele Membre ale Uniunii Europene care justific necesitatea evalurii i a managementului calitii aerului nconjurtor.

Directiva cadru:

definete criteriile care trebuie luate n considerare pentru fixarea valorilor limit, criteriilor i tehnicilor necesare: puncte de eantionare, tehnici de msur, modelare.

permite stabilirea marjelor de depiri temporare ale valorilor limit, marje care trebuie s se reduc conform metodelor prescrise.

introduce i oficializeaz utilizarea modelrii ca alternativ la evaluarea prin msurare.

impune informarea populaiei prin intermediul mass-mediei n cazul depirii valorilor limit (durat, nivele nregistrate, etc.), dar i referitor la nivelele nregistrate i metodele utilizate.

Decizia Consiliului Europei (97/101/CE, Exchange of Information) instituie un schimb reciproc de date care provin de la reelele i staiile care msoar poluarea aerului. Schimbul se refer att la descrierea reelelor i staiilor ct i la msurrile de calitate a aerului. Comisia face apel la Agenia European de Mediu (AEE) pentru punerea n practic a acestui sistem.

Decizia definete parametrii care trebuie furnizai i poluanii la care se refer acetia. Datele sunt integrate ntr-o baz de date, fiind prevzut accesul publicului la acestea. Fiecare ar trebuie s desemneze unul sau mai multe organisme responsabile de punerea n practic a schimbului de informaii.

6.1.2 Metode de evaluare a polurii atmosferice

n general, se poate considera c poluarea atmosferei este rezultanta unor fenomene care constau n schimburi dintre atmosfer i alte componente ale mediului care, fie aduc poluani (emisii) fie i consum (depunere i transformare). Emisiile fac obiectul inventarelor care au ca scop evaluarea evacurilor n aer a unor substane ca dioxidul de sulf, oxizii de azot, monoxidul i dioxidul de carbon, metanul i compuii organici volatili (n afara metanului), amoniacul, compuii organici persisteni i metalele grele.

Pentru fiecare poluant, nivelurile atinse sunt comparate cu referinele disponibile. Acestea pot fi valori limit, care trebuie obligatoriu s fie respectate i a cror depire implic elaborarea unor planuri de reducere care s vizeze diminuarea polurii sau valori int (obiectiv), numite de asemenea valori ghid i care sunt indicatoare. Exist de asemenea praguri de alert, praguri de informare, praguri de protecie a sntii i praguri de protecie a vegetaiei.

Pentru majoritatea poluanilor au fost determinate obiective de calitate. Ele se bazeaz att pe informaiile cuprinse n legislaiile internaionale ct i pe recomandrile Organizaiei Mondiale a Sntii (OMS) i uneori, pe normele referitoare la igiena industrial (condiiile la locurile de munc).

Toate referinele conin o valoare care nu trebuie depit pentru un anumit parametru statistic determinat (medie, procent etc.) i permit sintetizarea datelor colectate n timpul unei observri. Ele menioneaz de asemenea o durat de eantionare la care se raporteaz datele colectate. Pentru evaluarea potenialului de efecte pe termen lung, se vor alege perioade lungi de observare (de exemplu, 1 an); pentru efectele pe termen scurt, aceste perioade vor fi scurte (de exemplu, 1 zi).

Unii poluani pot avea efecte att pe termen scurt ct i pe termen lung; n acest caz, sunt prevzute dou sau mai multe tipuri de valori limit, valorile de referin asociate expunerilor scurte fiind mult mai ridicate dect cele corespunztoare expunerilor lungi.

A. Msurarea poluanilor n aer

n funcie de locurile n care este efectuat prelevarea, exist mai multe tipuri de msurri ale poluanilor n aer caracterizate prin propriile sale metode de msurare i prelevare:

msurarea la emisie prelevarea se efectueaz direct n locul n care poluantul este evacuat n atmosfer. Acest tip de msurare este util pentru verificarea respectrii diferitelor norme de evacuare sau pentru calculul, cu ajutorul unui model, al impactului sursei asupra mediului.

msurarea calitii aerului se refer la aerul exterior pe care l respirm. Acest tip de msurri este cel mai important deoarece calitatea aerului afecteaz toat populaia fr excepie i mediul nconjurtor.

igiena industrial se refer la msurarea parametrilor aerului n mediile profesionale.

msurarea dozei respirate.

B. Scopuri i efecte ale supravegherii polurii atmosferice

n prezent, supravegherea polurii atmosferice se face parcurgnd urmtoarele etape:

identificarea cauzelor poteniale necesare pentru interpretarea tiinific a originii unui fenomen particular; ideal ar fi s se cunoasc starea mediului nainte de apariia fenomenului i modificrile care au survenit ulterior.

emiterea unor ipoteze referitoare la mecanismele care au generat modificrile i verificarea lor;

stabilirea strategiilor care au ca obiectiv suprimarea sau cel puin reducerea fenomenului. Eficiena acestor strategii va fi atestat, dac nu printr-o revenire la starea iniial a mediului, cel puin prin ameliorarea situaiei.

C. Scrile spaiale i temporale ale fenomenelor de poluare

Schematic, poluarea ntr-un punct dat este rezultanta fenomenelor relativ la trei scri:

scara local constituit din surse situate n mediul apropiat (perimetru de civa kilometri) care, n funcie de circumstanele meteorologice locale, influeneaz mai mult sau mai puin direct calitatea aerului n acel punct. Ea se refer la sursele de emisii de gaze sau alte substane nedorite, produse mai ales n mediul urban (industrie, nclzire, trafic etc.).

scara regional acoper un perimetru de cteva zeci pn la cteva sute de kilometri n jurul surselor de emisii poluante. Sursele situate n acest perimetru au o influen relativ difuz, care se materializeaz prin variaii ale concentraiilor de poluani n general lente i amortizate. n aceast categorie sunt grupate adesea urmtoarele trei fenomene de poluare:

poluarea acid,

poluarea fotochimic,

eutrofizarea.

Scara continental se ntinde de la cteva sute la cteva mii de kilometri.

scara global se aplic la nivelul ntregii planete. n aceast categorie poate fi inclus problematica diminurii stratului de ozon stratosferic sau creterea cantitii de gaze cu efect de ser.

6.1.3 Parametrii care influeneaz poluarea atmosferic

a. Relaiile dintre emisii i imisii

Prezena unui poluant n atmosfer este rezultatul unui proces care are loc n cinci etape:

emisia n atmosfer;

dispersia i transportul de ctre vnt;

interaciunile cu alte substane sau radiaii i eventualele transformri, cu producerea unei poluri secundare;

interaciunea cu alte medii, prin depunere sau imisie;

efectele asupra mediilor receptoare.

Nivelele de poluare depind n principal de volumul emisiilor i de condiiile meteorologice. Concentraiile pot varia foarte rapid i n mod considerabil n cursul unei zile, n timp ce emisiile nu fluctueaz n acelai ritm. Aceast observaie conduce la concluzia c factorul preponderent pentru nivelele de poluare este reprezentat de variaiile condiiilor meteorologice i nu de variaiile emisiilor. n acelai timp, se poate stabili o relaie ntre profilul emisiilor i profilul concentraiilor pe perioade scurte; acesta este cazul mai ales al poluanilor datorai circulaiei automobilelor, unde maximele de poluare sunt legate de orele la care traficul este cel mai intens.

n cazul atmosferei, considerat un mediu "fr memorie", condiiile de dispersie dintr-o anumit zi nu depind de condiiile de dispersie existente, de exemplu, cu ase luni n urm. Atmosfera rspunde legilor fizicii dar numrul variabilelor i sensibilitatea acestora determin o comportare care aparent nu respect nici o regul. Din acest motiv, previziunile meteorologice necesit putere de calcul foarte mare i nu pot fi efectuate pe perioade lungi.

b. Sursele de poluare

Sursele de poluare sunt numeroase i de natur foarte divers. Ele pot fi clasificate n funcie de:

sectorul de activitate;

geometrie pot fi punctuale (de exemplu, un co), liniare (de exemplu, traficul unei strzi) sau de suprafa (de exemplu, o deversare);

natura poluanilor emii;

originea emisiilor (naturale sau antropice).

Sursele naturale sunt numeroase i diverse. Pentru anumite componente, natura constituie chiar principalul emitor.

Multitudinea surselor antropice este de asemenea foarte mare. Ele pot fi mprite n mai multe sectoare:

sectorul energiei cu producerea energiei electrice, nclzirea cldirilor, etc.;

sectorul industrial este la originea emisiilor specifice datorate proceselor de fabricaie sau de tratare.

sectorul transporturilor constituie o surs de poluare important;

agricultura;

sectorul deeurilor (incineratoare, CET) este la originea mai multor tipuri de poluani.

Sursele de poluare mai pot fi clasificate n:

surse fixe, corespunztoare producerii energiei termice, arderii deeurilor menajere, industriei, habitatelor, agriculturii etc.

surse mobile, corespunztoare transporturilor, n principal automobilelor.

c. Condiiile meteorologice

Poluarea atmosferic este puternic influenat de ctre climat, mai ales prin parametrii si: vntul, temperatura, umiditatea, presiunea i precipitaiile.

Apariia polurii atmosferice ntr-un loc sau o zon este legat de conjuncia mai multor factori din urmtoarele categorii:

emisii mai mult sau mai puin importante de poluani sau de factori care declaneaz sau intensific poluarea;

aport de energie, n general solar;

micri termodinamice, dinamice i energetice ale atmosferei la diferite altitudini;

densitate de vegetaie la diferite scri;

prezena sau absena unor mari suprafee de ap.

d. Factorii topografici i condiiile microclimatice

relieful, vegetaia, construciile i natura materialelor care acoper suprafaa solului, influeneaz difuzia poluanilor prin intermediul factorilor meteorologici, att direct ct i indirect.

topografia poate conduce la diferene de nsorire i poate fi la originea fenomenelor locale.

Efectul de clopot are loc n toate direciile i micarea maselor de aer are form toroidal. Efectul canion este de acelai tip, dar se aplic la scara unei strzi.

rugozitatea i natura solului influeneaz scurgerea fluxurilor gazoase, deci turbulena maselor de aer i n consecin, dispersia poluanilor.

tipul de acoperire a solului influeneaz cantitatea de poluani eliminai prin depunerea uscat. Vegetaia este considerat ca un obstacol care reine ntotdeauna impuritile datorit absorbiei i reaciei dintre poluani i plante n special la nivelul frunzelor.

e. Depozitele

Poluanii emii nu rmn defintiv n atmosfer i pot fi eliminai fie prin reacie chimic cu alte substane, fie prin depozite. Uneori cele dou fenomene coexist i un poluant se transform nainte de a fi depus sub o alt form.

Se disting dou tipuri de depozite: depozitele uscate sub form de gaz sau de particule i depozitele umede.

6.1.4 Difuzarea informaiilor

n conformitate cu Directiva Cadru a Uniunii Europene 96/62/CE, statele membre ale uniunii au stabilit un program de monitorizare i evaluare a calitii aerului. Pe baza unei evaluri preliminare, toate aceste state i stabilesc procedurile pentru raportarea continu (anual) n funcie de nivelurile de poluare.

Definirea unui indice al calitii aerului rezult din necesitatea ca informaia s fie accesibil unui ct mai mare numr de oameni, fr a intra n detalii tiinifice complexe.

6.2. DEFINIREA CONCEPTULUI DE MONITORIZARE A CALITII AERULUI

Evaluarea i managementul calitii aerului trebuie s se bazeze pe date corecte i sigure i informaii referitoare la procesele care implic poluanii, obinute n general prin utilizarea combinat a msurrilor i modelelor de calitate a aerului care descriu procesele de dispersie i transformrile fizice i chimice.

Activitatea de gestiune a calitii aerului are n general urmtoarele componente:

monitorizarea emisiilor;

monitorizarea calitii aerului;

urmrirea respectrii normelor i directivelor;

modelarea calitii aerului;

informarea publicului;

procedurile de alertare;

planificarea utilizrii solului;

integrarea transportului.

Monitorizarea calitii aerului a fost interpretat foarte mult timp ca fiind doar o simpl aciune de prelevare i analiz a aerului, utiliznd analizoare. ntr-un sens mai larg, termenul de monitorizare poate fi definit ca o activitate sistematic de urmrire i determinare a calitii aerului, utiliznd anumite metode adecvate scopului propus n scopul obinerii de date, pentru un anumit interval de raportare i o frecven de colectare necesar realizrii obiectivelor impuse de monitorizare.

Liniile directoare prevzute pentru selectarea poluanilor atmosferici ce trebuie luai n considerare sunt urmtoarele:

1. Posibilitatea, gravitatea i frecvena efectelor; n ceea ce privete sntatea omului i a mediului n ansamblu, efectele ireversibile trebuie s prezinte o preocupare special.

2. Concentraia ridicat i prezent peste tot a poluantului n atmosfer.

3. Transformrile de mediu ori alteraiile metabolice, avnd n vedere c aceste alteraii ar putea conduce la producerea de substane chimice cu o toxicitate mai ridicat.

4. Persistena n mediul nconjurtor, n special dac poluantul nu este biodegradabil i se poate acumula n oameni, n mediul nconjurtor sau n lanul trofic.

5. Impactul poluantului:

volumul populaiei, resurselor vii sau ecosistemelor expuse;

existena unor obiective extrem de sensibile n zona de interes.

6. Pot fi utilizate metode de evaluare a riscului. Posibilele criterii de risc au fost stabilite prin Directiva 67/548/CEE.

Informaiile care urmeaz a fi incluse n programele locale, regionale sau naionale pentru mbuntirea calitii aerului nconjurtor sunt urmtoarele:

Localizarea excesului de poluare:

regiune,

ora (hart),

staie de msurare (hart, coordonate geografice).

Informaii generale:

tipul zonei (ora, zon industrial sau rural),

estimarea zonei poluate (km2) i a populaiei expuse la poluare,

date climatice utile,

date relevante privin topografia,

informaii suficiente asupra tipului de inte care necesit o protecie a zonei.

Autoriti responsabile:

- numele i adresele persoanelor responsabile pentru realizarea i implementarea planurilor de mbuntire.

Natura i evaluarea polurii:

concentraii observate de-a lungul anilor anteriori (nainte de implementarea msurilor de mbuntire),

concentraii msurate nc de la nceputul proiectului,

tehnicile utilizate pentru evaluare.

Originea polurii:

lista principalelor surse de emisie rspunztoare de poluare (hart),

cantitatea total de emisii provenite din aceste surse (tone/an),

informaii importante privind poluarea din alte regiuni.

Analiza situaiei:

detalii n legtur cu factorii rspunztori de excese (formare, transport, inclusiv transportul peste grani),

detalii n legtur cu posibilele msuri de mbuntire a calitii aerului.

Detalii privind acele msuri sau proiecte de mbuntire care au existat anterior:

msuri locale, regionale, naionale, internaionale,

efectele constatate ale acestor msuri.

6.2.1 Obiectivele activitii de monitorizare a calitii aerului

n ansamblu, monitorizarea calitii atmosferei implic realizarea unor activiti specifice, grupate n urmtoarele patru categorii:

evaluarea surselor i emisiilor de poluani atmosferici;

urmrirea transferului poluanilor n atmosfer;

determinarea nivelului concentraiilor de poluani n atmosfer i distribuiei spaio-temporale a acestora;

evaluarea efectelor poluanilor atmosferici asupra omului i a mediului su biotic i abiotic.

Pentru realizarea acestor activiti se pot folosi dou mari clase de metode, fiecare cu limitele, avantajele i dezavantajele sale:

metode teoretice,

metode instrumentale.

Obiectivele care trebuie atinse n activitatea de monitorizare a calitii aerului sunt urmtoarele:

evaluarea standard Calitatea aerului este supus evalurii conform standardelor care au rolul de a furniza un ghid pentru definirea nivelului acceptabil de poluare a aerului, evideniind valorile dincolo de care sunt ateptate efectele acute, specifice.

stabilirea surselor Pentru a identifica efectul produs de o surs de poluare asupra calitii aerului este nevoie de o bun rezoluie n timp i spaiu. Pentru stabilirea corect a reelei de msur (definirea punctelor de msurare) sunt necesare informaii suplimentare cum ar fi: puterea sursei (rata de emisie), punctul de descrcare (nlimea fa de sol) i caracteristicile meteorologice (vitez vnt, direcie vnt i stabilitatea atmosferic).

urmrirea efectelor Monitorizarea n vederea determinrii efectelor polurii aerului necesit coordonarea cu studiul efectelor n funcie de numrul i distribuia receptorilor, natura poluantului i severitatea efectului acestuia, aspectele timp - dozaj ale efectului i prezena factorilor perturbatori.

obinerea datelor de fond Monitorizarea poate fi dirijat att spre stabilirea caracteristicilor geografice actuale ct i spre evaluarea tendinelor calitii aerului.

evaluarea proceselor atmosferice - Majoritatea poluanilor din aer sufer n timp transformri datorit proceselor fizice i chimice. Aceste transformri pot conduce de exemplu la formarea ozonului n urma reaciilor fotochimice dintre reactivii organici i oxizii de azot, la conversia dioxidului de sulf n acid sulfuric sau ali sulfai i la formarea sau transformarea aerosolilor prin mecanisme chimice i condensare.

Pentru ca monitorizarea s fie eficient i s i ating obiectivele finale este necesar adoptarea unei strategii de proiectare i operare pentru reelele de monitorizare a calitii aerului. Aceast strategie va fi aleas n funcie de scopul activitilor de monitorizare:

monitorizarea pentru conformare scopul este verificarea conformitii cu directivele referitoare la calitatea aerului;

monitorizarea reprezentativ pentru supravegherea calitii aerului scopul este descrierea reprezentativ a strii i tendinelor calitii aerului ntr-un ora/zon, stat sau n Europa ca un ntreg;

monitorizarea pentru evaluarea expunerii/riscului scopul este furnizarea unei baze pentru evaluarea daunelor cauzate de poluarea aerului asupra sntii umane, vegetaiei, materialelor prin descrierea efectelor polurii aerului i fundamentarea dezvoltrii strategiilor de reducere a polurii cost efect;

monitorizarea on-line scopul este predicia episoadelor de poluare, atenionarea populaiei i realizarea aciunilor pe termen scurt pentru reducerea concentraiilor episodice mari;

monitorizarea operaional scopul este monitorizarea polurii aerului n apropierea surselor specifice, pentru a preveni poluarea inacceptabil a zonelor nvecinate;

programe de monitorizare pentru cercetri tiinifice.

Crucial pentru validarea datelor obinute n urma activitilor de monitorizare este asigurarea calitii datelor i controlul calitii QA/QC.

6.2.2 Metode de msurare a calitii aerului

Tehnicile de msurare a calitii aerului pot fi bazate pe dou principii de baz:

prelevarea urmat de analize ulterioare. Prelevarea se poate face prin colectare n lichide, suprafee impregnate, filtre impregnate, filtre, canistre, coloane, etc. Tehnicile de prelevare variaz de la colectarea pasiv a poluanilor pn la colectarea activ prin absorbirea aerului cu ajutorul sistemului de prelevare. Analizele efectuate ulterior pot fi analize chimice standard sau tehnici analitice specializate.

msurri in situ cu monitoare automate. Metodele automate de msur variaz de la monitoare electrochimice cu instrumente optice pn la metode de teledetecie.

Pentru poluarea atmosferic exist dou categorii importante de metode de msurare:

1. Metode manuale

Sunt n general simplu de utilizat n practic i necesit cheltuieli reduse. Aceste metode permit realizarea unei cartografii a polurii, dar necesit o analiz ulterioar n laborator.

Metodele manuale utilizeaz:

tuburi cu difuzie pasiv tuburi calibrate care conin un absorbant specific unui poluant i permit msurarea concentraiilor medii ale acestuia; bio-indicatori vegetale sensibile la unul sau mai muli poluani (de exemplu, tutunul care reacioneaz la ozon);

bio-acumulatori vegetale care acumuleaz poluanii n frunzele lor i care, dup analiz, permit identificarea naturii i cantitii poluantului (de exemplu, muchiul care reacioneaz la oxidul de azot).

2. Metode automate

Aceste metode, n general mai greu accesibile deoarece sunt mai sofisticate i mai scumpe, permit urmrirea n timp real a concentraiei poluanilor fr prelevare de probe. Pe baza lor pot fi create reelele automate de supraveghere. Majoritatea tehnicilor de msurare automat nu reprezint metode absolute i necesit calibrare.

Metodele automate utilizeaz:

analizoare convenionale aparatele sunt amplasate n diferite puncte caracteristice iar aerul prelevat de fiecare aparat permite o analiz specific a concentraiei principalilor poluani gazoi din atmosfer;

spectrometre diferiii poluani existeni n atmosfer absorb n mod specific anumite poriuni ale spectrului luminii; analiza optic a acestei lumini cu ajutorul unui spectrometru permite msurarea concentraiei poluanilor fr a se face prelevare de probe.

n funcie de modul n care se face prelevarea probelor, analiza acestora i prelucrarea rezultatelor, exist trei categorii principale de msurri :

1. Msurri care utilizeaz metode de prelevare pasive

Acestea ofer indicaii referitoare la concentraiile medii de poluare pe perioade de sptmni sau luni. Eantioanele sunt numite pasive deoarece dispozitivul de prelevare nu implic pompaj. n locul acestuia, curgerea aerului este controlat printr-un proces fizic, cum ar fi difuzia.

Tuburile de difuzie permit msurarea concentraiilor medii pe perioada de expunere considerat fr a lua n considerare fluctuaiile care apar n aceast perioad. Nu exist tuburi pasive pentru toi poluanii. Cele mai des folosite sunt cele care msoar dioxidul de azot, dar exist i pentru ozon, dioxid de sulf, amoniac, benzen, toluen i xileni. n funcie de tipul de tub utilizat i poluantul care trebuie msurat, perioada de expunere poate varia ntre 8 ore i 2 sptmni.

Tuburile pasive sunt uoare i se dispun pe un suport oarecare pe teren. Ele nu necesit nici curent electric i nici adpost climatizat. Prelevatoarele pasive sunt instalate n general pe suporturi urbane, arbori sau alte dispozitive deja amplasate pe teren. Ele permit acoperirea unei zone geografice importante i astfel obinerea unei cartografii a polurii. De asemenea, pot fi utilizate pentru determinarea amplasrii unei staii de msur echipate cu analizoare convenionale.

2. Msurri care utilizeaz metode de prelevare active

Prelevarea aerului poluat se face prin metode metode fizice sau chimice iar analiza probelor este efectuat mai trziu n laborator.

Tipic, un volum cunoscut de aer este pompat de ctre un colector (cum ar fi un filtru sau o soluie chimic) ntr-o perioad cunoscut (determinat). Mai trziu, colectorul este retras pentru analiz. Eantioanele pot fi prelevate zilnic, furniznd informaii pe perioade scurte de timp, la un cost inferior fa de cel al metodelor de supraveghere automat.

3. Msurri care utilizeaz metode automate

Metodele automate reprezint varianta cea mai scump de monitorizare a calitii aerului utilizat n mod curent. Ele permit efectuarea unor msurri cu rezoluie nalt a concentraiilor orare de poluant.

Proba de aer este analizat on-line i n timp real. Datele sunt stocate n analizor sau ntr-un dispozitiv separat i pot fi descrcate la distan printr-un modem. nalta rezoluie a acestor metode permite ca episoadele de poluare s fie analizate n detaliu i s fie legate de trafic (circulaie), meteorologie sau alte variabile. Prin descrcarea frecvent a datelor de la analizoarele automate, informaiile pot fi retransmise publicului ct timp sunt relevante. Cu datele provenite de la analizoarele automate sunt generate rapoarte zilnice, sptmnale i lunare ale reelei care sunt furnizate autoritilor locale.

Poluanii analizai includ: ozonul, oxizii de azot, dioxidul de sulf, monoxidul de carbon, particulele n suspensie i compui organici volatili. Eantioanele sunt analizate n timp real, cu ajutorul unor metode moderne printre care se numr analiza gazelor cu ajutorul sistemelor de msur convenionale i spectroscopia.

Din punctul de vedere al intervalului de timp n care se efectueaz msurarea, monitorizarea aerului poate fi:

continu Echipamentele pentru monitorizarea continu vor furniza msurri aproape instantanee ale concentraiilor din atmosfer pentru mai muli poluani. Poluanii aerului monitorizai pe o baz continu sunt: CO, oxizii de azot (NO2, NO, NOx), O3, SO2, H2S, particulele solide (PM2,5 i PM10), praful i fumul, hidrocarburile, NH3, CO2.

intermitent se refer la poluanii atmosferici care sunt monitorizai ca o concentraie integrat pentru 24 h, n conformitate cu orarul stabilit la nivel naional pentru supravegherea polurii atmosferice. Uzual, acest tip de msurare implic utilizarea sistemelor de prelevare care colecteaz poluanii utiliznd tuburi reactive, absorbani sau filtre. Poluanii care pot fi monitorizai prin msurri intermitente includ: particulele totale n suspensie, particulele inhalabile i respirabile (PM10 i PM2,5), hidrocarburile policiclice aromatice i compuii organici volatili.

pasiv Metodele de monitorizare pasiv furnizeaz soluii de monitorizare a calitii aerului ieftine, n puncte n care nu se poate realiza monitorizarea continu. Prelevarea pasiv implic expunerea unei suprafee reactive la aer, iar transferul poluantului se realizeaz prin difuzia din aer pe suprafa. Poluanii comuni monitorizai cu ajutorul prelevatoarelor pasive sunt SO2, NO2, O3, H2S i COV. Oricare ar fi metoda de prelevare a eantioanelor, cantitatea de poluare n aerul ambiant este exprimat de obicei prin concentraia sa n aer. Concentraia unui poluant n aer, poate fi definit ca proporia pe care o reprezint din volumul su total. Concentraiile de gaz poluant n atmosfer sunt de obicei msurate n pri pe milion pe volum (ppmv), pri pe miliard pe volum (ppbv) sau pri pe trilion pe volum (pptv). Concentraiile poluanilor sunt de asemenea msurate prin greutatea poluantului ntr-un volum standard de aer, de exemplu prin micrograme pe metru cub ((gm-3) sau miligrame pe metru cub (mgm-3).

6.2.3 Strategii de monitorizare a calitii aerului

Conform Directivei Cadru nr. 96/62/EC a Consiliului Europei, referitoare la Evaluarea i Managementul Calitii Aerului, evaluarea reprezint "orice metod utilizat pentru a msura, calcula, prevedea sau estima nivelul unui poluant n aerul ambiant". Pentru realizarea unei evaluri preliminare, pot fi utilizate individual sau n combinaie, trei metode sau instrumente:

msurri preliminare ale calitii aerului utilizate pentru a cerceta calitatea aerului, n special n locurile n care sunt ateptate depiri i/sau informaiile referitoare la emisii nu sunt adecvate;

inventarul emisiilor n aer furnizeaz informaii cuprinztoare referitoare la surse i la fluxul emisiilor n ntreaga zon. El permite o prim estimare a ariilor cu risc de depire a valorilor limit i a valorilor obiectiv.

modelarea polurii aerului servete la a lega calitatea aerului de emisii n sens cantitativ i la a furniza o baz mai bun pentru descrierea ariilor de depire din ntreaga zon studiat. Furnizeaz de asemenea informaii eseniale adiionale pentru managementul calitii aerului n zona respectiv.

Proiectarea reelelor de monitorizare se bazeaz pe scara polurii aerului:

1. Poluarea aerului este predominant de origine local. n acest caz, reeaua este concentrat n zona unui ora, cu o singur staie sau foarte puine staii n afara ariei urbane, pentru monitorizarea fundalului regional. Aceast scar este aplicabil pentru compuii primari cum ar fi monoxidul de carbon, plumbul, hidrocarburile policiclice aromatice i benzenul, atunci cnd oraul nu este influenat semnificativ de alte orae mari sau surse majore de poluare apropiate.

2. Dac exist o contribuie regional semnificativ pentru problema studiat, trebuie pus un accent deosebit pe monitorizarea/modelarea componentei regionale. n multe orae, aceasta se aplic la compui ca ozonul, dioxidul de azot, particule solide.

3. Investigarea i controlul unor fenomene care au loc la scar mare, de exemplu episoadele de smog de iarn i episoadele de poluare fotochimic, necesit monitorizarea i modelarea la o scar mult mai mare dect scara oraelor individuale afectate.

La prelucrarea rezultatelor obinute n urma campaniilor de msurare, se va ine seama de faptul c, concentraia polurii n orice punct este o sum a:

concentraiei naturale de fond;

concentraiei regionale de fond;

concentraiei urbane medii n aria din jurul punctului;

impacturilor locale ale surselor apropiate, cum ar fi strzi, surse punctuale (industrie, centrale termice) etc.

De asemenea, trebuie s fie luate n considerare trei mari categorii de influene:

influenele sursei;

influenele demografice;

influenele meteorologice.

Pentru realizarea unui plan al zonei de interes sunt necesare o serie de informaii iniiale referitoare la:

a. sursele staionare amplasamente prezente sau viitoare pentru surse majore de poluare, mpreun cu date de emisii;

b. sursele mobile ci rutiere prezente i viitoare n zona geografic supus analizei;

c. distribuia populaiei densitatea de populaie actual i cea estimat pentru viitor n zona supus studiului;

d. aspectele meteorologice, referitoare, n special, la regimurile vntului i condiiile sinoptice care favorizeaz modurile de transport sau staionarea diferiilor poluani;

e. topografia;

f. actuala i viitoarea folosin a terenurilor din zona studiat;

g. localizarea efectelor cunoscute ale polurii aerului;

h. informaiile provenite de la operaiile de prelevare a probelor de aer anterioare i actuale.

Odat cu dezvoltarea unor noi i/sau perfecionate metode de monitorizare, o atenie deosebit a fost acordat selectrii punctelor de prelevare i determinrii numrului de puncte necesare obinerii unor limite de ncredere rezonabile pentru definirea expunerii poluantului la diferii receptori i ndeplinirii obiectivelor propuse.

Majoritatea datelor privind calitatea aerului provenite dintr-un anumit punct (punct fix) ofer informaii privind localizarea corect a acestora, prin cunoaterea fie a unei adrese sau a setului de coordonate latitudine-longitudine.

Un alt sistem de monitorizare este cel pe lung distan. Cele mai multe tehnici se bazeaz pe senzorii de absorbie sau mprtiere a radiaiei electromagnetice (acestea pot fi att active ct i pasive).

Repartiia i tipul staiilor de msur sunt adaptate n funcie de natura i importana polurii dar i a fenomenului care trebuie supravegheat. Pentru a nelege mai bine rezultatele oferite de o staie de msur, este util ca aceasta s fie caracterizat mpreun cu mediul su. Aa cum este prevzut n Decizia 97/101/CE Exchange of Information, punctele de monitorizare sunt clasificate conform urmtoarelor criterii:

tipul staiei (trafic, industrial, de fond),

tipul zonei (urban, sub-urban, rural),

caracterizarea zonei (rezidenial, comercial, industrial, agricol, natural sau combinaii ale acestor tipuri).

Staiile de trafic sunt caracterizate printr-un gradient mare al concentraiilor n locul analizat. Pentru clasificarea unor astfel de staii trebuie s se specifice tipul strzii (larg, ngust, n canion, etc.) i numrul de vehicule care trec pe acea strad.

Staiile industriale sunt sub influena direct a uneia sau mai multor surse specifice.

Prin staie de fond se nelege o staie reprezentativ dintr-o zon ntins. Aceast staie poate fi rural, urban, sau sub-urban.

Pentru a rspunde unor obiective de supraveghere (monitorizare) particulare, se amplaseaz conform unei tipologii precise, definite conform unor criterii specifice, staii de monitorizare fixe, echipate corespunztor. Aceste staii pot fi:

urbane nu sunt influenate direct de o poluare primar,

peri-urbane se afl sub influena direct a unei mari aglomerri,

de proximitate se afl sub influena direct a sursei de poluare,

rurale sunt amplasate n zone puin locuite.

Utilizarea unor echipamente mobile sau portabile de monitorizare a aerului mrete flexibilitatea amplasrii geografice a acestora, dar nu crete cantitatea total de date disponibile. Aceste echipamente vor fi utilizate n urmtoarele cazuri:

a) situaii de urgen n cazul unor anunuri de incidente cu impact major asupra mediului (sunt importante att gradul de mobilitate ct i capacitatea rapid de rspuns);

b) evaluarea impactului de mediu datele privind poluanii pot fi necesare n zone cu potenial de impact negativ datorit unor obiective deja existente sau n curs de construire;

c) selectarea zonei monitorizate datele preliminare de la dispozitivele temporare de monitorizare sunt un supliment extrem de util (surs, populaie, date meteorologice) pentru planificarea i stabilirea punctelor fixe de monitorizare;

d) monitorizarea mprejurimilor supravegherea periodic a zonelor cunoscute ca avnd un grad sczut de poluare a aerului pot furniza date privind posibila degradare a calitii aerului sau privind transportul i reaciile poluanilor;

e) studiul dispersiei norului monitorizarea mobil, fie prin tehnica prelevrii ntr-un punct fix, fie cu senzori pentru lung distan, pot furniza date necesare studiului dispersiei norului poluant.

O alt problem care trebuie rezolvat este determinarea numrului de puncte necesare pentru monitorizare. O metod care permite un calcul preliminar al numrului minim de staii de prelevare necesar pentru o reea tipic de calitate a aerului, n funcie de densitatea populaiei, a fost elaborat de Agenia de Protecia Mediului din Statele Unite (US Environmental Protection Agency - USEPA) n 1971.

Criteriile pentru alegerea numrului minim de amplasamente a staiilor de monitorizare a aerului, bazate pe o clasificare prioritar, a fost publicat n regulamentele Ageniei de Protecie a Mediului din SUA.

Estimarea numrului de staii de monitorizare (N) se bazeaz pe gradul de poluare i pe suprafaa terenului, lundu-se n considerare trei zone:

X, unde nivelurile de poluare sunt mai mari dect standardele pentru calitatea aerului;

Y, unde concentraiile poluanilor sunt peste nivelul de fond dar mai sczute dect standardele;

Z, unde concentraiile existente sunt la nivelul de fond.

Numrul total de staii N, necesar pentru ntreaga regiune se obine prin nsumarea numerelor pentru fiecare din cele trei subarii:

N = NX + NY + NZcu: NX = 0,0965 X (Cm Cs) / Cs

NY = 0,0096 Y (Cs Cb) / Cs

NZ = 0,0004 Z

unde: Cm reprezint valoarea concentraiei maxime (cu un interval contur de 10), [(g/m3]; Cs - calitatea standard a aerului, [(g/m3]; Cb - valoarea concentraiei minime (de exemplu, concentraia de fond), [(g/m3]; X - aria n care concentraiile sunt mai mari dect standardul de calitate a aerului, [km2]; Y - aria n care concentraiile sunt deasupra nivelului de fond dar mai sczute fa de standardul de calitate a aerului, [km2]; Z - aria n care concentraiile sunt la nivelul de fond, [km2].

PAGE 6-13