CERCETARE ŞI DEZVOLTARE ÎN DOMENIUL PROTECŢIEI … · Societatea şi mediul ambiant [1] Anii '60...

Bd. Mihai Viteazu 1, sala 114, 300222 Timişoara Tel: 0256.403670, 0256.403667

Fax: 0256.403669 Web: www.mediu.ro , www.upt.ro

e-mail: [email protected]

CERCETARE ŞI DEZVOLTARE ÎN DOMENIUL PROTECŢIEI MEDIULUI.

ANALIZA CALITĂŢII AERULUI ÎN MUNICIPIUL TIMIŞOARA

Ref. Ctr.: 1235/03.04.2008 SC2008-6374/25.03.2008

Beneficiar: PRIMĂRIA MUNICIPIULUI TIMIŞOARA Executant: LABORATORUL DE ANALIZE DE COMBUSTIBILI,

INVESTIGAŢII ECOLOGICE ŞI DISPERSIA NOXELOR (LaCIEDiN) din cadrul UNIVERSITĂŢII POLITEHNICA din TIMIŞOARA

Şef laborator, Responsabil tehnic/calitate, Prof.dr.ing. Ioana IONEL Şl.dr.ing. Francisc POPESCU

Prezentul Raport are anexat Buletinul de analiză nr. 1 din 15.12.2008 emis de LaCIEDiN decembrie, 2008

Revizuit, mai 2009



e-mail: [email protected] _______________________________________________________________________________________________________

CERCETARE ŞI DEZVOLTARE ÎN DOMENIUL PROTECŢIEI MEDIULUI. ANALIZA CALITĂŢII AERULUI ÎN MUNICIPIUL TIMIŞOARA 2

Cuprins:

1. Societatea şi mediul ambiant ................................................................................................ 3 2. Legislaţie, metode de analiză şi echipamente utilizate ......................................................... 7 3. Poluanţi atmosferici investigaţi. Caracteristici. .................................................................. 10 4. Rezultate ............................................................................................................................. 15

4.1. Monitorizarea calităţii aerului la Muzeul Satului în intervalul 16.04.2008 – 22.04.2008...................... 15 4.2. Monitorizarea calităţii aerului în Parcul Botanic, în intervalul 23.07.2008 – 30.07.2008 ..................... 18 4.3. Monitorizarea calităţii aerului pe Str. Divizia 9 Cavalerie nr.17, în intervalul 4.08.2008 – 11.08.2008 20 4.4. Monitorizarea calităţii aerului pe Str. Torak nr.67, Kuntz, în intervalul 17.09.2008 – 23.09.2008 ....... 22 4.5. Monitorizarea calităţii aerului pe Bd. Republicii, parcare Electromotor, în intervalul 13.10.2008 – 20.10.2008 ................................................................................................................................................... 24 4.6. Monitorizarea calităţii aerului în parcarea MALL, în intervalul 5.11.2008 – 12.11.2008 ..................... 26 4.7. Monitorizarea calităţii aerului la CET SUD, în intervalul 13.11.2008 – 20.11.2008 ............................ 28 4.8. Monitorizarea concentraţie de CO2........................................................................................................ 30

5. Imagini surprinse pe perioada monitorizărilor.................................................................... 31 6. Discuţii. Concluzii. ............................................................................................................. 32 Bibliografie: ............................................................................................................................ 40 ANEXA 1. Descrierea echipamentelor şi metodelor de măsurare ......................................... 41

A1. Factori de conversie. Achiziţia de date. ..................................................................... 41 A.2. Echipament pentru măsurarea concentraţiei de SO2 în atmosferă ............................ 42 A.3. Echipament pentru măsurarea concentraţiei de NOx în atmosferă ............................ 44 A.4. Echipament pentru măsurarea concentraţiei de CO şi CO2 în atmosferă .................. 46 A.5. Echipament pentru măsurarea concentraţiei de O3 în atmosferă............................... 48 A.6. Echipament pentru măsurarea concentraţiei de CH4, COV şi COT în atmosferă ..... 49 A.7. Echipament pentru măsurarea concentraţiei de PM10 în atmosferă ......................... 51

ANEXA 2. Certificate de etalonare a echipamentelor şi gazelor de referinţă ........................ 53





1. Societatea şi mediul ambiant

[1] Anii '60 ai secolului al XX-lea pot fi consideraţi momentul declanşării „crizei ecologice”, care, în pofida unor acţiuni din ce în ce mai susţinute promovate la nivel internaţional, durează şi se acutizează în timp. Degradarea tot mai accentuată a stării (calităţii, condiţiilor) mediului, ca urmare a presiunilor (impacturilor) antropice a generat îngrijorare şi răspunsuri (reacţii) ale societăţii.

Astfel, Consiliul Europei a adoptat în 1968 primele documente iniţiate de o organizaţie internaţională, având ca subiect mediul înconjurător:

- Declaraţia asupra luptei contra poluării aerului (08. 03. 1968); - Carta europeană a apei (proclamată la 06. 05. 1968). Tot în acelaşi an, este semnat şi primul tratat european din domeniul mediului:

Acordul european privind limitarea folosirii unor detergenţi în procesele de spălare şi curăţare (16. 09. 1968).

La 15 septembrie 1968, şefii de stat şi guverne ale ţărilor membre ale Organizaţiei Unităţii Africane au semnat Convenţia Africană asupra conservării naturii şi resurselor naturale.

Între 5 şi 16 iunie 1972 s-a desfăşurat la Stocholm prima Conferinţă a Naţiunilor Unite privind Mediul, la care au participat delegaţi din 114 state, inclusiv din România. Principalul document adoptat în cadrul Conferinţei a fost Declaraţia asupra mediului înconjurător, cuprinzând 26 de principii privind drepturile şi obligaţiile statelor în acest domeniu precum şi căile şi mijloacele de dezvoltare a cooperării internaţionale. Cu această ocazie a mai fost adoptat Planul de acţiune privind mediul înconjurător, cuprinzând 109 recomandări pentru protecţia mediului, adresate statelor. Totodată, ziua de 5 iunie a fost proclamată Ziua Mondială a Mediului înconjurător.

În pofida celor stabilite la Stocholm şi a numeroaselor conferinţe şi reglementări internaţionale care au urmat acestui eveniment de referinţă, starea mediului planetar a continuat să se deterioreze.

În 1987 s-au publicat şi examinat de către Adunarea Generală a ONU două documente importante, şi anume:

- Studiul UNEP (Programul Naţiunilor Unite pentru Mediu) Perspective asupra mediului până în anul 2000 şi în continuare;

- Raportul CMED (Comisia Mondială pentru Mediu şi Dezvoltare), supranumit „Raportul Brundtland", intitulat Viitorul nostru comun.

Ultimul document a accentuat necesitatea abordării integrate a celor două probleme majore ale omenirii: mediul şi dezvoltarea. De asemenea, raportul a definit dezvoltarea durabilă drept „acea dezvoltare care răspunde nevoilor actuale, fără a compromite capacitatea generaţiilor viitoare de a răspunde nevoilor proprii".

în 1988, Programul Naţiunilor Unite pentru Mediu şi Organizaţia Meteorologică Mondială au înfiinţat Comitetul interguvernamental pentru schimbări climatice (IPCC), canalizat pe trei direcţii de acţiune în domeniu:

- evaluarea informaţiilor ştiinţifice existente; - evaluarea impactului potenţial;





- formularea strategiilor. Cea mai amplă reuniune la nivel înalt din secolul al XX-lea, Conferinţa Naţiunilor

Unite privind Mediul şi Dezvoltarea, s-a desfăşurat între 3 şi 14 iunie 1992, la Rio de Janeiro (Brazilia), beneficiind de participarea a 145 de preşedinţi, vicepreşedinţi sau prim-miniştri.

Rezultatele reuniunii s-au concretizat în următoarele documente: - Declaraţia de la Rio asupra mediului şi dezvoltării („Carta Terrei"); - "Agenda 21"; - Convenţia asupra biodiversităţii; - Acordul asupra climei; - Convenţia Cadru a Naţiunilor Uniteprh'indschimbările climatice (UNFCCC)",

având drept organism central Conferinţa Părţilor (CoP), care se întruneşte anual; - Declaraţia privind pădurile; - Declaraţia privind deşertificarea. Calificat de Boutros Ghali (Preşedintele ONU la acea vreme) drept documentul „cel

mai politic şi cel mai complex din punct de vedere tehnic realizat vreodată de ONU în domeniul ecologic”, „Agenda 21” reprezintă de fapt un Plan de acţiune, în cadrul căruia sunt inventariate principalele probleme sociale, economice, ecologice (de mediu) şi instituţionale ale dezvoltării durabile şi sunt stabilite perioadele, obiectivele, costurile estimative, modalităţile de acţiune şi responsabilităţile ce revin statelor şi organismelor internaţionale în acest sens.

"Agenda 21" consacră o nouă concepţie asupra aplicării unei dezvoltări durabile, compatibile cu prezervarea mediului înconjurător. -

Dacă în urma Conferinţei de la Stocholm se presupunea că mediul nu poate G conceput fără dezvoltare, la Rio de Janeiro s-a ajuns la concluzia că dezvoltarea durabilă nu poate fi concepută fără un mediu de calitate.

La prima Conferinţă a Părţilor (CoPl), din 1995, organizată la Berlin, s-a concluzionat că angajamentele de reducere a emisiilor de gaze cu efect de seră (GES) pentru părţile UNFCCC din Anexa 1 nu erau „corespunzătoare”, lansându-se noi runde de discuţii pentru angajamente mai stricte şi mai detaliate.

în decembrie 1997 s-a desfăşurat la Kyoto (Japonia) CoP 3, cel mai însemnat eveniment privind mediul, după Summit-ul Pământului de la Rio de Janeiro. Prin „faimosul" Protocol de la Kyoto s-au precizat emisiile de GES permise pentru fiecare Parte-stat industrializat (38 de ţări industrializate, inclusiv 11 ţări din Europa Centrală şi de Est), în termeni de „cantităţi alocate pentru perioada de angajament 2008-2012”.

Anexa A a Protocolului specifică gazele cu efect de seră şi sursele lor. Angajamentul se aplică ţărilor industrializate din Anexa 1 a Convenţiei, iar angajamentele numerice sunt precizate în Anexa B a Protocolului.

Angajamentele însumează o reducere de 5,2% faţă de emisiile de GES din anul de referinţă 1990.

Prevederea de tip „balon" a Protocolului permite unui grup de state ca, atunci când ratifică Protocolul, să-şi redistribuie angajamentele astfel încât emisiile grupului respectiv să nu depăşească angajamentul colectiv.





Astfel, UE a alocat reducerea sa de 8% în mod diferit între statele sale membre: Germania şi Danemarca trebuie să-şi reducă emisiile cu 21%, Luxemburg cu 28%, Finlanda şi Franţa să le aducă la nivelul anului 1990, iar Grecia şi Portugalia îşi pot majora emisiile cu 25% şi, respectiv, cu 27%.

România s-a angajat cu o reducere de 8% faţă de 1989 şi a fost prima ţară din Anexa 1 a Convenţiei care a ratificat Protocolul (Legea nr. 3/2001).

Protocolul de la Kyoto a introdus trei „mecanisme (instrumente) flexibile" pentru colaborări internaţionale în vederea reducerii emisiilor de GES, şi anume:

• implementarea în comun (JI); • comerţul cu emisii (ET); • mecanismul de dezvoltare curată (CDM). Foarte controversată s-a dovedit a fi problema reducerii emisiilor de GES prin

folosirea rezervoarelor de absorbţie (pădurile, oceanele). Plantările arborilor (ca măsuri corective) în locul acţiunilor de diminuare a emisiilor (ca măsuri preventive) nu constituie soluţii durabile. Plantaţiile monocultură, deşi pot absorbi cantităţi sporite de CO2 comparativ cu o pădure matură, pot afecta biodiversitatea. Suplimentar, carbonul stocat în vegetaţie este uşor eliberat în atmosferă prin incendii, boli, schimbări în folosirea terenurilor şi chiar drept consecinţă a schimbărilor climatice [36].

CoP 4, desfăşurată în noiembrie 1998 la Buenos Aires (Argentina), s-a finalizat printr-un „Plan de Acţiune", care a inclus decizii privind:

- Mecanismul Financiar: Fondul Global de Mediu (GEF) a fost confirmat ca „entitate responsabilă cu operarea mecanismului financiar al Convenţiei, iar domeniul acestuia a fost extins pentru creşterea capacităţilor ţărilor în curs de dezvoltare în abordarea problemelor de schimbări climatice;

- Dezvoltarea şi transferai de tehnologii: Părţile au fost chemate să stimuleze investiţiile în sectorul privat şi să identifice proiecte şi programe de cooperare în transferul tehnologic;

- Minimizarea impactului negativ: S-a subliniat cerinţa de a rezolva necesităţile şi preocupările Părţilor (ţările în curs de dezvoltare) conform celor stabilite în Convenţie precum şi de a se reduce la minimum impactul negativ asupra grupurilor vulnerabile;

- Mecanismele Protocolului de la Kyoto: S-a stabilit un program de lucru cu prioritate acordată CDM, urmând ca decizia finală să se ia la CoP 6.

In anul 2001 a fost organizată la Marrakech (Maroc) cea de a VH-a Conferinţă a părţilor (CoP 7). Cu această ocazie s-a ales Comitetul Excutiv al CDM şi s-a hotărât demararea rapidă a unor proiecte CDM. De asemenea, s-a adoptat „cea mai inovativă şi elaborată procedură legată de neconformare". S-a ajuns la un acord în privinţa pachetului de propuneri al UE, inclusiv a pierderii eligibilităţii (a ţărilor din Anexa 1, de a participa în cadrul „mecanismelor"), cauzată de eşecul de a înainta inventarul de emisii ale GES şi de depăşire a limitelor specifice ale categoriilor de surse din anexa A. Totodată, au fost stabilite modalităţi şi linii directoare pentru comerţul cu credite de emisii.

În septembrie 2002 a avut loc la Johannesburg (Africa de Sud) Conferinţa Mondială asupra Mediului, care, deşi nu a luat în discuţie convenţii legale obligatorii, a fost orientată către acţiuni practice.





Conferinţa a adoptat o serie de obiective strategice, şi anume: 1. creşterea echităţii globale şi a unui parteneriat efectiv în procesul dezvoltării

durabile; 2. mai bună integrare şi coerenţă la nivel internaţional; 3. adoptarea de „ţinte" de mediu şi dezvoltare pentru a revitaliza şi preciza deciziile

politice; 4. acţiuni şi „mecanisme" mai eficiente la nivel naţional pentru a monitoriza progresul

internaţional. În vederea atingerii obiectivelor respective s-au supus dezbaterii patru seturi de

măsuri, care se vor regăsi în politicile şi strategiile naţionale: 1. protecţia resurselor naturale ca bază a dezvoltării economice, prin promovarea

ecoeficienţei şi utilizarea durabilă a apelor, solului şi energiei; 2. integrarea protecţiei mediului cu eradicarea sărăciei. Trebuie întrerupt cercul

sărăcie-degradare a mediului, prin obiective mult mai precise şi coerente introduse în agende de dezvoltare ale ONU;

3. realizarea unei globalizări durabile. în parteneriat cu oamenii de afaceri, trebuie asigurat faptul că investiţiile şi comerţul contribuie la dezvoltarea durabilă;

4. promovarea unor guvernări pozitive şi participative, la nivel naţional şi internaţional. întărirea rolului legii şi al societăţii civile. În planul semnat de şefii de state/guverne participanţi la conferinţă au fost incluse

noi obiective: 1. înjumătăţirea, până în 2015, a numărului celor care nu au acces la condiţii sanitare

de bază (3 miliarde în prezent sau jumătate din totalul populaţiei). Este o completare a ţintei dezvoltării „mileniului de acces la apă curată";

2. minimizarea, până în 2020, a efectelor dăunătoare asupra sănătăţii umane şi mediului datorate producţiei şi utilizării tuturor tipurilor de chimicale;

3. oprirea, până în 2015, a declinului „stocurilor de peşte" şi restabilirea lor la niveluri durabile;

4. începerea, până în 2005, a implementării strategiilor naţionale asupra dezvoltării durabile;

5. oprirea, până în 2010, a pierderii biodiversităţii, aşa cum a fost agreat anterior de către părţile semnatare ale Convenţiei Biodiversităţii. Şi cu această ocazie s-a confirmat că dezvoltarea energetică durabilă se află în

centrul competiţiei pentru dezvoltarea durabilă. Deşi planul de acţiune nu a cuprins ca obiectiv specific „folosirea resurselor energetice reînnoibile", întâlnirea a realizat înţelegeri asupra creşterii urgente şi substanţiale privind contribuţia globală a acestora precum şi asupra înlesnirii accesului populaţiei la energie.

Alături de rezultatele întâlnirii Organizaţiei Mondiale de Comerţ, de la Doha, din 2001, şi cele ale Conferinţei Naţiunilor Unite cu tema „Finanţare şi dezvoltare", de la Monterey, din anul 2002, precum şi Declaraţia politică şi implementarea planului, adoptate la Johannesburg, au creat bazele pentru un parteneriat global al dezvoltării durabile.





Evenimentele derulate în ultima vreme au condus ca, în sfârşit, la 16.02.2005, Protocolul de la Kyoto să intre în vigoare (după ce a fost semnat de 141 de state, dintre care 30 puternic industrializate, însă nu şi de către SUA şi Australia). Din păcate, SUA s-au aflat în fruntea statelor care, la Conferinţa de la Montreal (CoP 11), din decembrie 2005, au contracarat iniţiativa celor 157 de semnatare ale Protocolului, de prelungire a lui, cu reducerea GES şi după 2012.

Trebuie menţionat că, pe lângă acţiunile desfăşurate pe plan internaţional, răspunsurile societăţii umane la schimbările stării mediului au fost completate cu instrumente de reglementare, economice, juridice sau voluntare la nivel naţional.

Observatiile introdu-se mai sus sunt extrase din bibliografie (prima citare: Ovidiu Ţuţuianu, Evaluarea şi raportarea performantei de mediu. Indicatori de mediu. Editura Agir, ISBN 973-720-036-5, Bucureşti, 2006) şi se referă la concluziile şi deciziile rezultate în urma întrunirii în cadrul „Kyoto Protocol to the United Nations Framework Convention on Climate Change”, în urma căreia a rezultat COP 3 report, document FCCC/CP/1997/7/Add.1., cunoscut sub denumirea generică „Protocolul de la Kyoto” sau „Convenţia de la Kyoto”. Textul integral al Convenţiei se poate studia la http://unfccc.int/cop3/fccc/climate/conv_toc.htm , pagina oficială fiind: http://unfccc.int/cop3/

Toate documentele oficiale rezultate in urma convenţieii, sub egida Natiunilor Unite, pot fi consultate pe pagina oficială: http://unfccc.int/cop3/resource/docs.html

În ceea ce priveşte România, semnatară a Protocolului, a transpus concluziile acestuia în legislaţia naţională prin legea nr. 3 din 2 februarie 2001 pentru ratificarea Protocolului de la Kyoto la Conventia-cadru a Natiunilor Unite asupra schimbarilor climatice, adoptat la 11 decembrie 1997.

2. Legislaţie, metode de analiză şi echipamente utilizate

În România este in vigoare Legea Protecţiei Mediului nr. 137 din 29 decembrie 1995 în care se indică că „Statul recunoaşte tuturor persoanelor dreptul la un mediu sănătos” şi „mediul este ansamblul de condiţii şi elemente naturale ale Terrei: aerul, apa, solul şi subsolul, toate straturile atmosferice, toate materiile organice şi anorganice, precum şi fiinţele vii, sistemele naturale în interacţiune cuprinzând elementele enumerate anterior, inclusiv valorile materiale şi spirituale”.

Legea Protecţiei Mediului a fost amendată şi completată prin hotărâri ale Guvernului României, principalele fiind:

- ORDIN nr. 592 din 25 iunie 2002 pentru aprobarea Normativului privind stabilirea valorilor limită, a valorilor de prag şi a criteriilor şi metodelor de evaluare a dioxidului de sulf, dioxidului de azot şi oxizilor de azot, pulberilor în suspensie (PM10 şi PM2,5), plumbului, benzenului, monoxidului de carbon şi ozonului în aerul înconjurător;





- HOTĂRÂRE nr. 541 din 17 mai 2003 privind stabilirea unor măsuri pentru limitarea emisiilor în aer ale anumitor poluanţi proveniţi din instalaţii mari de ardere;

- HOTĂRÂRE nr. 128 din 14 februarie 2002 privind incinerarea deşeurilor - HOTĂRÂRE nr. 162 din 20 februarie 2002 privind depozitarea deşeurilor

Ordinul 592 prevede norme pentru măsurarea şi evaluarea calităţii aerului înconjurător în Sistemul naţional de evaluare şi gestionare integrată a calităţii aerului, dar şi în staţiile de monitorizare a calităţii aerului care nu fac parte din Reţeaua naţională de monitorizare a calităţii aerului, exploatate de instituţii publice sau autorităţile administraţiei publice locale, de către agenţii economici, organizaţii neguvernamentale sau alte persoane juridice private, în scopul monitorizării impactului poluării atmosferice asupra sănătăţii populaţiei şi mediului.

De asemenea prevede praguri de alertă pentru dioxid de sulf, dioxid de azot şi ozon în aerul înconjurător şi pragul de informare pentru ozon în aerul înconjurător; valorile limită pentru dioxid de sulf, dioxid de azot şi oxizi de azot, pulberi în suspensie (PM10 şi PM2,5), plumb, benzen şi monoxid de carbon în aerul înconjurător şi valorile-ţintă şi obiectivele pe termen lung pentru ozon în aerul înconjurător; modul de realizare a măsurătorilor; metodele de referinţă pentru evaluarea concentraţiilor poluanţilor atmosferici şi modul de realizare a măsurătorilor meteorologice.

Astfel se prevăd următoarele metode de referinţă (extras): • pentru determinarea imisiei de SO2: Metoda de referinţă pentru analiza dioxidului

de sulf este cea prevăzută în ISO/FDIS 10498 (proiect de standard) "Aer înconjurător - determinarea dioxidului de sulf" - metoda fluorescenţei în ultraviolet.

• pentru determinarea emisie de NO şi NO2: Metoda de referinţă pentru analiza dioxidului de azot şi a oxizilor de azot este cea prevăzută în ISO 7996/1985 "Aer înconjurător - determinarea concentraţiei masive de oxizi de azot" - metoda prin chemiluminiscenţă

• pentru determinarea imisiei de particule în suspensie, PM10 şi PM2.5: Metoda de referinţă pentru prelevarea şi măsurarea PM10 este cea descrisă în EN 12341 "Calitatea aerului - procedura de testare pe teren pentru a demonstra echivalenţa de referinţă a metodelor de prelevare a fracţiunii PM10 din pulberile în suspensie". Principiul de măsurare se bazează pe colectarea pe filtre a fracţiunii PM10 a pulberilor în suspensie şi determinarea masei acestora cu ajutorul metodei gravimetrice.

• pentru determinarea imisiei de CO: Metoda de referinţă pentru măsurarea monoxidului de carbon este metoda spectrometrică în infraroşu nedispersiv (NDIR): ISO 4224. Facem următoarele precizări: Directivele europene din domeniul protecţiei aerului sunt:

• Directiva Consiliului nr. 96/62/CE privind evaluarea si gestionarea calitatii aerului înconjurator (Directiva-cadru);





• Directiva Consiliului nr. 1999/30/EC privind valorile limita pentru dioxidul de sulf, dioxidul de azot si oxizii de azot, pulberile în suspensie si plumbul din aerul înconjurator (Directiva fiica 1);

• Directiva 2000/69/EC privind valorile limita pentru benzen si monoxidul de carbon din aerul înconjurator (Directiva fiica 2);

• Directiva 2002/3/EC privind ozonul din aerul înconjurator (Directiva fiica 3); • Directiva 2004/107/EC privind arseniul, cadmiul, mercurul, nichelul si hidrocarburile

aromatice policiclice în aerul înconjurator (Directiva fiica 4); Acestea au fost transpuse în legislaţia natională printr-o serie de acte normative, din care,

pentru tematica proiectului prezintă interes următoarele: • Ordonanta de urgenta a Guvernului nr. 243/28.11.2000 privind protectia atmosferei

(publicata în Monitorul Oficial cu numarul 633/6.12.2000) • Legea nr. 655/20.11.2001 pentru aprobarea Ordonantei de urgenta a Guvernului nr.

243/2000 privind protectia atmosferei (publicata în Monitorul Oficial cu numarul 773/4.12.2001)

• Ordinul MAPM nr. 592/25.06.2002 pentru aprobarea Normativului privind stabilirea valorilor limita, a valorilor de prag si a criteriilor si metodelor de evaluare a dioxidului de sulf, dioxidului de azot si oxizilor de azot, pulberilor în suspensie (PM10 si PM2,5), plumbului, benzenului, monoxidului de carbon si ozonului în aerul înconjurator (publicat în Monitorul Oficial cu numarul 765/21.10.2002)

• Hotarârea Guvernului nr. 210/28.02.2007 pentru modificarea si completarea unor acte normative care transpun acquis-ul comunitar în domeniul protectiei mediului (publicata în Monitorul Oficial cu numarul 187/19.03.2007) Laboratorul de Analize de Combustibili, Investigaţii Ecologice şi Dispersia Noxelo,

din cadrul Universităţii Politehnica din Timişoara utilizează pentru măsurarea concentraţiei poluantilor în atmosferă echipamente de analiză de referinţă, de ultimă generaţie, în conformitate atât cu Directivele europene cât şi cu legislatia românescă.

Echipamente şi metode de analiză utilizate: • HORIBA APSA370, fluorescenţă în UV, SR EN 1421:2005 • HORIBA APMA370, spectoscopie nedispersivă în IR (NDIR), SR EN 14626:2005 • HORIBA APOA370, fotometri în UV, SR EN 14625:2005 • HORIBA APNA370, chemiluminiscenţă, SR EN 14211:2005 • HORIBA APHA370, ionizarea flăcării (FID), SR EN 12619:2002 • LSV3, gravimetrie, SR EN 14907:2006, SR EN 12341:2002

Microstaţie meteorologică pentru înregistrarea în timp real a vitezei şi directiei vântului, temperaturii, umidităţii şi presiunii atmosferice a aerului.

Metodologia de lucru şi principiile de funcţionare ale analizoarelor sunt prezentate în detaliu în anexa 1.

În anexa 2 se prezintă, în copie, certificatele de etalonare INM a aparatelor utilizate şi certificatele de etalonare a gazelor etalon (LINDE Gmbh) utilizate.





3. Poluanţi atmosferici investigaţi. Caracteristici. Dioxid de sulf SO2 [3]

Caracteristici generale Dioxidul de sulf este un gaz incolor, amarui, neinflamabil, cu un miros patrunzator care irita ochii si caile respiratorii. Surse naturale: eruptiile vulcanice, fitoplanctonul marin, fermentatia bacteriana in zonele mlastinoase, oxidarea gazului cu continut de sulf rezultat din descompunerea biomasei. Surse antropice: (datorate activitatilor umane): sistemele de incalzire a populatiei care nu utilizeaza gaz metan, centralele termoelectrice, procesele industriale (siderurgie, rafinarie, producerea acidului sulfuric), industria celulozei si hartiei si, in masura mai mica, emisiile provenite de la motoarele diesel. Efecte asupra sanatatii populatiei: In functie de concentratie si perioada de expunere dioxidul de sulf are diferite efecte asupra sanatatii umane. Expunerea la o concentratie mare de dioxid de sulf, pe o perioada scurta de timp, poate provoca dificultati respiratorii severe. Sunt afectate in special persoanele cu astm, copiii, varstnicii si persoanele cu boli cronice ale cailor respiratorii. Expunerea la o concentratie redusa de dioxid de sulf, pe termen lung poate avea ca efect infectii ale tractului respirator. Dioxidul de sulf poate potenta efectele periculoase ale ozonului. Efecte asupra plantelor: Dioxidul de sulf afecteaza vizibil multe specii de plante, efectul negativ asupra structurii si tesuturilor acestora fiind sesizabil cu ochiul liber. Unele dintre cele mai sensibile plante sunt: pinul, legumele , ghindele rosii si negre, frasinul alb , lucerna , murele. Efecte asupra mediului: In atmosfera, contribuie la acidifierea precipitatiilor, cu efecte toxice asupra vegetatiei si solului. Cresterea concentratiei de dioxid de sulf accelereaza coroziunea metalelor, din cauza formarii acizilor. Oxizii de sulf pot eroda: piatra , zidaria, vopselurile , fibrele, hartia , pielea si componentele electrice. Metode de masurare Metoda de referinta pentru analiza dioxidului de sulf este cea prevazuta in ISO/FDIS 10498 (proiect de standard) "Aer inconjurator - determinarea dioxidului de sulf" - metoda fluorescentei in ultraviolet. Norme ORDIN nr. 592 din 25 iunie 2002 Dioxidul de sulf - SO2

Prag de alerta

500 ug/m3 - masurat timp de 3 ore consecutive in puncte reprezentative pentru calitatea aerului, pe o suprafata de cel putin 100 km2 sau pentru o intreaga zona sau aglomerare.

Valori limita

350 ug/m3 - valoarea limita orara pentru protectia sanatatii umane125 ug/m3 - valoarea limita zilnica pentru protectia sanatatii umane20 ug/m3 - valoarea limita pentru protectia ecosistemelor (an calendarisitic si iarna 1 octombrie - 31 martie)





Oxizi de azot NOx (NO / NO2) [3] Caracteristici generale Oxizii de azot sunt un grup de gaze foarte reactive, care contin azot si oxigen in cantitati variabile. Majoritatea oxizilor de azot sunt gaze fara culoare sau miros. Principalii oxizi de azot sunt:

• monoxidul de azot (NO) care este un gaz este incolor si inodor; • dioxidul de azot (NO2) care este un gaz de culoare brun-roscat cu un miros

puternic, inecacios. Dioxidul de azot in combinatie cu particule din aer poate forma un strat brun-roscat. In prezenta luminii solare, oxizii de azot pot reactiona si cu hidrocarburile formand oxidanti fotochimici. Oxizii de azot sunt responsabili pentru ploile acide care afecteaza atat suprafata terestra cat si ecosistemul acvatic. Surse antropice: oxizii de azot se formeaza in procesul de combustie atunci cand combustibilii sunt arsi la temperaturi inalte, dar cel mai adesea ei sunt rezultatul traficului rutier, activitatilor industriale, producerii energiei electrice. Oxizii de azot sunt responsabili pentru formarea smogului, a ploilor acide, deteriorarea calitatii apei, efectului de sera, reducerea vizibilitatii in zonele urbane . Efecte asupra sanatatii populatiei Dioxidul de azot este cunoscut ca fiind un gaz foarte toxic atat pentru oameni cat si pentru animale (gradul de toxicitate al dioxidului de azot este de 4 ori mai mare decat cel al monoxidului de azot). Expunerea la concentratii ridicate poate fi fatala, iar la concentratii reduse afecteaza tesutul pulmonar. Populatia expusa la acest tip de poluanti poate avea dificultati respiratorii, iritatii ale cailor respiratorii, disfunctii ale plamanilor. Expunerea pe termen lung la o concentratie redusa poate distruge tesuturile pulmonare ducand la emfizem pulmonar. Persoanele cele mai afectate de expunerea la acest poluant sunt copiii. Efecte asupra plantelor si animalelor Expunerea la acest poluant produce vatamarea serioasa a vegetatiei prin albirea sau moartea tesuturilor plantelor, reducerea ritmului de crestere a acestora. Expunerea la oxizii de azot poate provoca boli pulmonare animalelor, care seamana cu emfizemul pulmonal, iar expunerea la dioxidul de azot poate reduce imunitatea animalelor provocand boli precum pneumonia si gripa. Alte efecte Oxizii de azot contribuie la formarea ploilor acide şi favorizeaza acumularea nitratilor la nivelul solului care pot provoca alterarea echilibrului ecologic ambiental. De asemenea, poate provoca deteriorarea tesaturilor şi decolorarea vopselurilor, degradarea metalelor.





Metode de masurare Metoda de referinta pentru analiza dioxidului de azot si a oxizilor de azot este cea prevazuta in ISO 7996/1985 "Aer inconjurator - determinarea concentratiei massive de oxizi de azot" - metoda prin chemiluminiscenta. Norme

ORDIN nr. 592 din 25 iunie 2002 Oxizi de azot - NOx

Prag de alerta

400 ug/m3 - masurat timp de 3 ore consecutive in puncte reprezentative pentru calitatea aerului, pe o suprafata de cel putin 100 km2 sau pentru o intreaga zona sau aglomerare

Valori limita

200 ug/m3 NO2 - valoarea limita orara pentru protectia sanatatii umane 40 ug/m3 NO2 - valoarea limita anuala pentru protectia sanatatii umane 30 ug/m3 NOx - valoarea limita anuala pentru protectia vegetatiei

Ozon O3 [3] 1.Caracteristici generale Gaz foarte oxidant, foarte reactiv, cu miros inecacios. Se concentreaza in stratosfera si asigura protectia impotriva radiatiei UV daunatoare vietii. Ozonul prezent la nivelul solului se comporta ca o componenta a"smogului fotochimic". Se formeaza prin intermediul unei reactii care implica in particular oxizi de azot si compusi organici volatili. Efecte asupra sanatatii: Concentratia de ozon la nivelul solului provoaca iritarea traiectului respirator si iritarea ochilor. Concentratii mari de ozon pot provoca reducerea functiei respiratorii. Efecte asupra mediului: Este responsabil de daune produse vegetatiei prin atrofierea unor specii de arbori din zonele urbane. 2. Metode de masurare Metode de referinta pentru analiza ozonului si de calibrare a instrumentelor pentru ozon: metoda de analiza : metoda fotometrica in UV (ISO 13964); metoda de calibrare: fotometru de referinta in UV (ISO 13964, VDI 2468, B1.6). 3. Norme

ORDIN nr. 592 din 25 iunie 2002 Ozon - O3

Prag de alerta 240 ug/m3- media pe 1 h

Valori tinta 120 ug/m3 - valoare tinta pentru protectia sanatatii umane 18.000 ug/m3 x h - valoare tinta pentru protectia vegetatiei

Obiectiv pe termen lung

120 ug/m3 - obiectivul pe termen lung pentru protectia sanatatii umane 6000 ug/m3 - obiectivul pe termen lung pentru protectia vegetatiei





Monoxid de carbon CO [3] 1.Caracteristici generale La temperatura mediului ambiental, monoxidul de carbon este un gaz incolor, inodor, insipid, de origine atat naturala cat si antropica. Monoxidul de carbon se formeaza in principal prin arderea incompleta a combustibililor fosili. Surse naturale: arderea padurilor, emisiile vulcanice si descarcarile electrice. Surse antropice: se formeaza in principal prin arderea incompleta a combustibililor fosili. Alte surse antropice: producerea otelului si a fontei, rafinarea petrolului, traficul rutier, aerian si feroviar. Monoxidul de carbon se poate acumula la un nivel periculos in special in perioada de calm atmosferic din timpul iernii si primaverii (acesta fiind mult mai stabil din punct de vedere chimic la temperaturi scazute), cand arderea combustibililor fosili atinge un maxim. Monoxidul de carbon produs din surse naturale este foarte repede dispersat pe o suprafata intinsa, nepunand in pericol sanatatea umana. Efecte asupra sanatatii populatiei: Este un gaz toxic, in concentratii mari fiind letal (la concentratii de aproximativ 100 mg/m3) prin reducerea capacitatii de transport a oxigenului in sange, cu consecinte asupra sistemului respirator si a sistemului cardiovascular. La concentratii relativ scazute: - afecteza sistemul nervos central; - slabeste pulsul inimii, micsorand astfel volumul de sange distribuit in organism; - reduce acuitatea vizuala si capacitatea fizica; - expunerea pe o perioada scurta poate cauza oboseala acuta; - poate cauza dificultati respiratorii si dureri in piept persoanelor cu boli cardiovasculare; - determina iritabilitate, migrene, respiratie rapida, lipsa de coordonare, greata, ameteala, confuzie, reduce capacitatea de concentrare. Segmentul de populatie cea mai afectata de expunerea la monoxid de carbon o reprezinta: copiii, varstnicii, persoanele cu boli respiratorii si cardiovasculare, persoanele anemice, fumatorii. Efecte asupra plantelor La concentratii monitorizate in mod obisnuit in atmosfera nu are efecte asupra plantelor, animalelor sau mediului. Metode de masurare Metoda de referinta pentru masurarea monoxidului de carbon este metoda spectrometrica in infrarosu nedispersiv (NDIR): ISO 4224 Norme

ORDIN nr. 592 din 25 iunie 2002 Monoxid de carbon - CO

Valoare limita 10 ug/m3 - valoare limita pentru protectia sanatatii umane





Pulberile in suspensie PM10 si PM2.5 [3] 1.Caracteristici generale Pulberile in suspensie reprezinta un amestec complex de particule foarte mici si picaturi de lichid. Surse naturale: eruptii vulcanice, eroziunea rocilor furtuni de nisip si dispersia polenului. Surse antropice: activitatea industriala, sistemul de incalzire a populatiei, centralele termoelectrice. Traficul rutier contribuie la poluarea cu pulberi produsa de pneurile masinilor atat la oprirea acestora cat si datorita arderilor incomplete. Efecte asupra sanatatii populatiei: Dimensiunea particulelor este direct legata de potentialul de a cauza efecte. O problema importanta o reprezinta particulele cu diametrul aerodinamic mai mic de 10 micrometri, care trec prin nas si gat si patrund in alveolele pulmonare provocand inflamatii si intoxicari. Sunt afectate in special persoanele cu boli cardiovasculare si respiratorii, copiii, varstnicii si astmaticii. Copiii cu varsta mai mica de 15 ani inhaleaza mai mult aer, si in consecinta mai multi poluanti. Ei respira mai repede decat adultii si tind sa respire mai mult pe gura, ocolind practic filtrul natural din nas. Sunt in mod special vulnerabili , deoarece plamanii lor nu sunt dezvoltati, iar tesutul pulmonar care se dezvolta in copilarie este mai sensibil. Poluarea cu pulberi inrautateste simptomele astmului, respectiv tuse, dureri in piept si dificultati respiratorii. Expunerea pe termen lung la o concentratie scazuta de pulberi poate cauza cancer si moartea prematura. Metode de masurare Metoda de referinta pentru prelevarea si masurarea PM10 este cea descrisa in EN 12341 "Calitatea aerului - procedura de testare pe teren pentru a demonstra echivalenta de referinta a metodelor de prelevare a fractiunii PM10 din pulberile in suspensie". Principiul de masurare se bazeaza pe colectarea pe filtre a fractiunii PM10 a pulberilor in suspensie si determinarea masei acestora cu ajutorul metodei gravimetrice. Metoda de referinta pentru prelevarea si masurarea PM2,5 va fi stabilita potrivit art. 47 din normativ. Norme

ORDIN nr. 592 din 25 iunie 2002 Pulberi in suspensie - PM10

Valori limita

Faza 1 50 ug/m3 PM 10 - valoarea limita zilnica pentru protectia sanatatii umane (pana la 1 ianuarie 2007) 40 ug/m3 PM10 - valoarea limita anuala pentru protectia sanatatii umane (pana la 1 ianuarie 2007) Faza 2 50 ug/m3 PM 10 - valoarea limita zilnica pentru protectia sanatatii umane (pana la 1 ianuarie 2010) 20 ug/m3 PM10 - valoarea limita anuala pentru protectia sanatatii umane (pana la 1 ianuarie 2010)





4. Rezultate Simboluri utilizate: O3 – ozon, [μg/m3

N] SO2 – dioxid de sulf, [μg/m3

N] NO, NO2, NOx – monoxide de azot respective dioxid de azot şi total oxizi de azot, [μg/m3

N] CH4 – metan, în [mg/m3

N] COV – compuşi organici volatili, în [mg/m3

N] COT – hidrocarburi totale, exprimate ca şi carbon organic total, în [mg/m3

N] CO – monoxide de carbon, în [mg/m3

N] PM10 – particule materiale in suspensie, fracţia PM10 (d < 10μm), [μg/m3

N]

4.1. Monitorizarea calităţii aerului la Muzeul Satului în intervalul 16.04.2008 – 22.04.2008

Fig.4.1. Valori medii orare înregistrate pentru speciile O3, SO2, NO, NO2 şi NOx, în [μg/m3

N]





Fig.4.2. Valori medii orare înregistrate pentru speciile CH4, COV, COT şi CO, în [mg/m3

N]

Fig.4.3. Valori medii zilnice înregistrate pentru speciile PM10, O3, SO2, NO, NO2 şi

NOx, în [μg/m3N]





Fig.4.4. Valori medii zilnice înregistrate pentru speciile CH4, COV, COT şi CO, în [mg/m3

N]





4.2. Monitorizarea calităţii aerului în Parcul Botanic, în intervalul 23.07.2008 – 30.07.2008

Fig. 4.5. Valori medii orare înregistrate pentru speciile O3, SO2, NO, NO2 şi NOx, în [μg/m3

N]

Fig. 4.6. Valori medii orare înregistrate pentru speciile CH4, COV, COT şi CO, în [mg/m3

N]





Fig. 4.7. Valori medii zilnice înregistrate pentru speciile PM10, O3, SO2, NO, NO2 şi

NOx, în [μg/m3N]

Fig. 4.8. Valori medii zilnice înregistrate pentru speciile CH4, COV, COT şi CO, în [mg/m3

N]





4.3. Monitorizarea calităţii aerului pe Str. Divizia 9 Cavalerie nr.17, în intervalul 4.08.2008 – 11.08.2008


N]


N]





Fig. 4.11. Valori medii zilnice înregistrate pentru speciile PM10, O3, SO2, NO, NO2

şi NOx, în [μg/m3N]


N]





4.4. Monitorizarea calităţii aerului pe Str. Torak nr.67, Kuntz, în intervalul 17.09.2008 – 23.09.2008


N]


N]







Fig.16. Valori medii zilnice înregistrate pentru speciile CH4, COV, COT şi CO, în [mg/m3

N]





4.5. Monitorizarea calităţii aerului pe Bd. Republicii, parcare Electromotor, în intervalul 13.10.2008 – 20.10.2008


N]


N]








N]





4.6. Monitorizarea calităţii aerului în parcarea MALL, în intervalul 5.11.2008 – 12.11.2008


N]


N]








N]





4.7. Monitorizarea calităţii aerului la CET SUD, în intervalul 13.11.2008 – 20.11.2008


N]


N]







Fig. 4.28. Valori medii zilnice înregistrate pentru speciile CH4, COV, COT şi CO, în

[mg/m3N]





4.8. Monitorizarea concentraţie de CO2 Figura 4.29 prezintă, prin suprapunere rezultatele înregistrate pentru specia CO2, pe

durata celor şapte campanii de monitorizare a calităţii aerului in Municipiul Timişoara.

Fig. 4.29. Valori medii orare pentru concentratia de CO2, în şapte episoade suprapuse





5. Imagini surprinse pe perioada monitorizărilor. Muzeul satului

Parcul Botanic

Str. Divizia 9 Cavalerie nr.7

Str. Torak, nr.67

CET SUD





6. Discuţii. Concluzii.

În tabelul 6.1. se prezintă valorile maxime înregistrate, medii orare, la 8 ore sau zilnice pentru speciile de poluanti investigate. Practic, în tabelul 6.1. se prezintă o sinteză a valorilor măsurate şi prezentate in formă grafică in capitolul 4, figurile 4.1 – 4.29. Tabelul 6.1. Valori medii orare, maxime înregistrate.

Concentratia maximă inregistrată raportată la valoarea maximă admisibilă pentru calitatea aerului, conf. Ord. 592 din 25 iunie 2002

PM10 [μg/m3

N] NOx

[μg/m3N]

SO2 [μg/m3

N] CO

[mg/m3N]

O3 [μg/m3

N] COV

[mg/m3N]

CO2 [ppm]Nr. Locaţia

Valoare medie zilnică maximă inregistrată. 50 μg/m3

N valoarea limită

Valoare medie orară maximă inregistrată

Limita conf. ORD 592




Limita conf ORD 592





1 Muzeul Satului 24.15 55.49 9.49 1.63 78.02 2.66 451

2 Parcul Botanic 58.45 84.29 9.25 2.93 59.30 0.42 638

3 Divizia 9 Cavalerie 17

72.15 137.66 13.05 8.08 73.86 2.76 993

4 Kuntz, str. Torak 67 27.13 50.04 12.27 0.84 67.10 0.41 459

5 Republicii, Electromotor

75.45 231.83 30.13 12.05 112.60

0.88 (însă în episoase cu

trafic intens a ajuns şi la 3.57)

1158

6 Parcare Mall 53.45 51.79 22.43 7.74 110.9

1 0.99 (un

episod cu 3.36) 811

7 CET SUD (CET oprit) 31.46

160.29 (în două

episoade a ajuns şi la

350)

350

21.60

200

1.97

10

114

120

1.03 550

Pentru episoadele analizate se constată:

- În ceea ce priveşte zona Muzeului Satului s-au înregistrat valori mari pentru concentraţia COV (2 … 3 mg/m3N) cu precădere noaptea.

- În ceea ce priveşte Parcul Botanic se observă clar infuenţa traficului din zona Mărăşti dar nu s-au înregistrat depăşiri ale concentraţiei noxelor poluante decât pentru particule în supensie, specia PM10.

- În ceea ce priveşte Str. Divizia 9 Cavalerie se observă cu uşurinţă influenţa traficului dar fără a exista depăşiri ale concentraţiei noxelor poluante cu excepţia particulelor în suspensie, specia PM10.

- În ceea ce priveşte zona Kuntz nu s-au înregistrat depăşiri ale concentratiei pentru nici o specie poluantă.





- În cazul campaniei de moniorizare a calităţii aerului în zona Electromotor s-au înregistrat depăşiri frecvente a limitelor admisibile în cazul speciilor NOx, CO şi PM10, datorate evident traficului rutier.

- În ceea ce priveşte campania de monitorizare a calităţii aerului în parcarea auto a Mall Timişoara s-au înregistrat episoade sporadice de creştere a concentratiei COV şi depăşiri a concentratiei de particule în suspensie, specia PM10.

- În cazul campanie de monitorizare a calitătii aerului din zona CET SUD s-au înregistrat episoade sporadice de creştere a concentratiei de NOx şi COV.

S-a constat depăşirea valorilor limită a concentraţiei de PM10 în aer în majoritatea zonelor monitorizate, inclusiv valori destul de ridicate în zonele verzi, conducând la concluzia că problema poluării cu PM10 este una generalizată la nivelul Municipiului Timişoara.

În figura 6.1 se ilustrează dimensiunile particulelor PM10 şi modul de formare.

Fig.6.1. Particule fine. Sursa: Queensland Government – Environmental Protection Agency (http://www.epa.qld.gov.au/environmental_management/air/air_quality_monitoring/air_pollutants/airborne_particulates/)





Carcteristica particulelor cu diametrul mai mic de 10 μm (PM10 şi PM2.5) este faptul că aceasta este aspirată de aparatul respirator uman şi pătrunde direct în plămâni de unde este absorbită în sistemul vascular. Cum, în funcţie de sursă şi de compoziţie particular are proprietatea de “burete”, practice aceasta absorbind pe traseul ei de la sursă la receptor (om) poluanţi atmosferici gazoşi (NOx, SO2, COV şi compuşii acestora dar şi metale grele) există riscul ca la expuneri îndelungate acestea se pot depune pe alveole sau, in funtie de poluanţi trasportaţi pot cauza boli ireversile ca Alzheimer, cancer, artero-scleroză şi scăderea permanentă a capacităţii pulmonare.

Având în vedere valorile mari înregistrate pentru concentraţia de PM10 în atmosfera urbană pe durata a mai multor campanii de monitorizare (2004 – 2008) se recomandă luarea unor măsuri imediate, cum ar fi:

- contralul poluării cu particule emise (s-au transportate) de traficul rutier; - dezvoltarea de bariere verzi în jurul Timişoarei pentru a reduce numarul de

particule transportate de vânt din ariile limitrofe; - programe de reducere a emisiilor de particule generate de sobe cu lemne,

peleţi s-au cărbune (destul de numeroase în Timişoara); - controlul agenţilor industriali, în special din industria de construcţilor de locuinţe

(spre exemplu prin obligarea instalării de plase de reţinere pe elementele de construcţie şi udarea permanentă a molozului rezultat).

În ceea ce priveşte măsuri de autoprotectie a populaţiei recomandăm:

- reducerea pe cât posibil a deplasărilor pe jos în zonele intens poluate (intersecţii rutiere);

- evitarea activităţiilor fizice intense (alergări, sport) în apropierea zonelor intens poluate sau în zilele cu atmosferă “încarcată”;

- conducerea vehiculelor cu viteză redusă pe drumurile nepavate sau în zonele de construcţii.

S-au constat de asemenea valori mari ale concentraţiei de COV (compuşi organici

volatili) în zona industrială UMT (mai ales în condiţiile în care statia de monitorizare a fost plasată în Muzeul Satului). S-au constat de asemenea (pe perioada monitorizată) vârfuri ale concentraţiei de COV în special în timpul nopţii, sursa fiind astfel evident activitatea industrială din zonă, recomandarea fiind fie un control strict al agenţilor industriali fie relocarea activităţiilor industriale generatoare de COV în afara oraşului.

Expunerea de lungă durată a omului la concentraţii chiar scăzute de COV (μg/m3N)

poate conduce la iritarea căilor respiratorii, a ochilor, distrugerea rinichilor, ficatului şi a sistemului nervos central iar unele dintre COV pot cauza cancer.

Din păcate, până în prezent, în legislaţia românească nu există valori limită pentru concentraţia compuşilor organici volatili în atmosferă, (NMVOC – alţii decât metanul), atât directivele europene cât şi legislaţia românească prevăd limite ale imisiilor doar pentru SO2, NOx, Pb, CO, O3, Arseniu, Cadmiu, Mercur, Nichel şi hidrocarburi aromatice policiclice.





COV apar ca plafon naţional (ţintă) pentru emisia totală (2010) în Protocoalele de la Geneva, Aarhus şi Convenţia asupra poluării atmosferice transfrontiere pe distanţe lungi, ratificate in România prin legea 271/2003.

Având în vedere atât interesul D-voastră cât şi al populaţie pentru problematica de mediu din zona industrială vizata putem-sterge face următoare precizări (A, B, C) si o recomandare, pentru a contura o (am inlocuit vechiul text) idee despre potenţialul nivelului de poluare a aerului cu COV în zonă si riscurile implicate.

A. Pe baza experienţei noastre în urma măsurătorilor efectuate atât a coş cât şi în imisie, Vă prezentăm următorul exemplu: măsurătorile la coş făcute la CET SUD a relevat valori de emisie pentru SO2 de ~ 5000 mg/m3

N (valori tipice pentru termocentralele româneşti ce utilizează cărbuni cu un continut de sulf de 1 – 1.5 %). Calcularea factorilor de emisie şi utilizarea lor în programe Gaussiene de dispersie a noxelor au condus la valori în imisie a SO2 (la nivelul Timişoarei) de ~ 80 – 120 µg/m3

N, valori confirmate prin măsurători de calitate a aerului desfăşurate în Timişoara între 2002 – 2008 (în perioada când CET SUD nu funcţionează valorile pentru SO2 sunt de aproximativ 10 – 40 µg/m3

N în Timişoara).

B. Astfel având în vedere că în zonă s-au înregistrat valori ale concentraţiei de COV în atmosferă de ~ 2 mg/m3

N (2000 µg/m3N

) este evident că în zonă există o sursă majoră de poluare a atmosferei cu COV. Ştiind că în zonă nu există practic decât doi potenţiali poluatori cu COV, platforma Continental şi SC TR Automotive System Safety (LINDE şi UCM nu au surse potenţiale de emisii cu COV) şi că în urma măsurătorilor realizate de noi la TRW Automotive (2007 – 2007) au rezultat valori la emisie pentru COV sub limita legală (HG 699/2003), adică < 100 mg/m3

N, rezultă destul de clar că platforma Continental poate fi considerată responsabilă de emiterea unor efluenţi gazoşi cu concentraţii de COV la coşuri estimate la aproximativ 4000 mg/m3

N sau mai mari. C. Deşi nu există reglementări privind concentraţia limită a compuşilor organici

volatili în atmosferă, cu exceptia benzenului C6H6 pentru care Ord. 592 din 25 iunie 2002 prevede o valoare limită medie anuală de 5 µg/m3

N putem aprecia că valorile măsurate pentru COV (~ 2 mg/m3

N, adică 2000 µg/m3N) constituie o problemă din punct de vedere

al sănătăţii populaţiei, în special ştiind că o parte din aceşti compuşi organici volatili sunt cancerigeni (ex.: formaldehida, acetaldehida, benzen, toluen, etc. conf. Agentiei Internaţionale pentru Cercetarea Cancerului).

Recomandăm astfel Primăriei Timişoara ca prin Direcţia de Mediu, să solicite publicarea buletinelor de analiză rezultate în urma măsurătorilor de COV la coş, efectuate pe platforma Continental sub egida Agenţiei Naţionale pentru Protectia Mediului. În ceea ce priveşte gazele cu efect de seră se impun următoarele precizări.

Gazele cu efect de seră sunt cele care absorb radiaţia în UV şi IR retransmisă de pământ şi o reflectă apoi în toate direcţiile, o parte din energie revenind astfel înapoi spre pământ. Cel mai important gaz cu efect de seră este apa în stare de vapori, prezentă în cantităţi mari în troposferă, în creştere datorită creşteri temperaturii suprafeţei terestre şi a intensificării fenomenelor de evaporare conducând la creşterea cantităţii vaporilor de apă în troposfera, aşa numitul „positive feedback”[12].





Creşterea gazelor de seră antropogene este direct legată de creşterea consumului global de energie şi de dezvoltarea agriculturii. Principale gaze de seră antropogene sunt bioxidul de carbon CO2 şi metanul CH4. Atât arderea combustibililor fosili cât şi defrişarea accelerată (anual 1% din pădurea tropicală este tăiată) contribuie la eliberarea în atmosferă a mari cantităţii de CO2, posibilităţile planetei de reducere a concentraţiei de CO2 prin fotosinteză fiind micşorate prin defrişări. În figura 3.9 se prezintă variaţia în timp a concentraţiei CO2 în atmosferă, prin determinări prin forarea gheţii la Polul Nord şi prin măsurători directe.

Figura 6.2. Variaţia CO2 în timp.

În figura 6.3. se ilustrează dependenţa dintre variaţia concentraţiei de CO2 şi variaţia temperaturii, prin determinări făcute prin forarea gheţii în Antartica, observându-se o corelaţie perfectă.

Figura 6.3. Dependenţa dintre temperatura globală şi CO2 din atmosferă, determinări în Antartica.

În ceea ce priveşte specia CO2 se fac următoarele detalieri: - valori maxime ale concentraţiei de CO2 în atmosferă s-au inregistrat în campania

desfăşurată pe Bd. Republicii (în dreptul Electromotor), de ~ 1200 ppm, şi aşa cum se





observă din figura 4.29, pagina 40, se datorează în principal traficului rutier intens în acea zonă.

- valorile de background măsurate sunt de ~ 400 ppm, valoarea acestora crescând pe durata zilei şi scăzând seara, emisiile datorându-se activităţiilor economico/industriale cu caracter continuu, din oraş.

- în ceea ce priveşte Timişoara, din figura 4.29. rezultă că principala sursă de poluare a atmosferei cu CO2 o prezintă traficul rutier. Din nefericire nu există sisteme sau tehnologii de captare şi neutralizare a CO2 – ului emis de motoarele cu ardere internă, în urma arderii combustibililor fosili. O soluţie de reducere a emisiilor de CO2 o prezintă fluidizarea traficului la valori optime de viteza, minimizarea zonelor de stationare, mers in gol, etc. cunoscut fiind faptul ca daca autoturismele functioneaza la regimuri optime, vor emite mai putin CO2, deoarece consumul de combustibil este mai redus.

O altă solutie este încurajarea utilizării combustibililor alternativi cu „CO2 neutru” cum ar fi biodieselul sau bioetanolul ca si combustibil de adaos sau independent. Spre exemplu, în toate marile oraşe europene, companiile de transport public utilizează flote de autobuze ce funcţionează cu biocombustibili (ex.: Graz, Austria) sau amestecuri de combustibili bio cu fosil.

Subliniem încă o dată faptul că specia CO2 nu prezintă un pericol direct pentru sănătatea umană (el este reglementat la nivelul poluării aerului în interiorul spaţiilor de lucru), dar este principalul „vinovat” pentru schibările climatice, reducerea emisiilor de CO2 constituind o prioritate la nivel gobal.

Deşi valoarea concentraţie metanului CH4 în atmosferă este relativ mică, creşterea

rapidă a acestuia de la 0.70 ppm în 1750 la 1.4 ppm în 1990 (adică 143 %) fată de creşterea CO2 de la 280 ppm în 1750 la 360 ppm în prezent (adică 29 %) şi datorită faptului că metanul absoarbe de aproximativ 20 de ori mai multă energie decât CO2, conduce lumea ştiinţifică la concluzia că în curând CH4 va devenii principalul gaz cu efect de seră antropogen, detronând dioxidul de carbon.

În ceea ce priveşte Municipiul Timişoara s-au constatat depăşiri ale concentraţiei CH4 şi CO2 în atmosferă (raportat la valorile de background global CH4 ~ 1.5 ppm şi CO2 ~ 370 ppm), depăşiri deloc surprinzătoare pentru un oraş cu o dezvoltare economică atât de rapidă.

În concluzie, în municipiul Timisoara poluanţii care depaşesc cel mai des limitele impuse de legislatie sunt speciile PM10 şi ocazional NOx şi CO.

Pentru a uşura întelegrea graficelor expuse pe parcursul lucrării s-a efectuat o comparatie între rezultatele obţinute în urma campaniei de monitorizarea a calităţii aerului în Timişoara, pe Bd. Republicii (Parcare Electromotor) şi un oras cu dimensiuni similare din Austria, oraşul Graz, cu date extrase de pe site-ul agentiei locale e protecţie a mediului, locaţia aleasă fiind Graz Mitte, centrul oraşului traversat de un mare bulevard.





Fig. 6.3. Comparatie Timişoara – Graz, specia NOx

În poza de mai jos se prezintă reţeaua statii de monitorizae a calităţii aerului din regiunea Steiermark (similară la număr al populaţiei cu judeţul Timiş) , inclusiv oraşul Graz dar şi o vedere a amplasării staţiei în locaţia Graz Mitte.





Fig.6.4. Amplasarea reţelei de monitorizarea a calităţii aerului în zona Steiermark. Din graficele prezentate mai sus se observă cu uşurinţă ca în ambele oraşe nivelul

de poluare cu NOx este similar, urmeaza aceleaşi tendinţe în sensul că în ambele oraşe traficul este principala sursă de poluare cu NOx, din grafice rezultând clar acest lucru. De emarcat faptul că dacă în cazul oraşului Graz valorile nocturne pentru NOx scad la valori medii de sub 50 [μg/m3

N] în cazul oraşului Timişoara acestea se menţin în jurul a 100 [μg/m3

N]. Situatia este toţuşi comparabilă, ambele oraşe fiind la fel de „poluate” din punct de vedere al NOx.

Situaţia este cu totul alta în cazul CO. Practic, în Graz nu s-au înregistrat valori la 30 de

minute mai mari de 1 [mg/m3N] (http://www.umwelt.steiermark.at/cms/ziel/2060750/DE/) în

timp ce în Timişoara se înregistrează şi valori medii orare de 16 [mg/m3N], iar valori de

10 – 14 [mg/m3N] fiind înregistrate frecvent pe B-dul Republicii din Timişoara. Această

diferenţă este dată atât de parcul auto învechit din Timişoara dar mai ales datorită faptului ca traficul greu este cu desăvârşire interzis în Graz.

Se recomandă ca şi în Timişoara să se exludă complet traficul greu (betoniere, camioane cu sarcina mai mare de 7 tone, etc) cu menţiunea ca acest tip de vehicule grele (betoniere, camioane care transportă materiale de construcţii – pietriş) au accesul interzis în toate marile oraşe europene.

Nu în ultimul rând crearea de liziere sau spaţii verzi, în apropierea zonei de trafic, chiar de tip arbuşti, tufişuri perene, etc sunt o soluţie extrem de bună, recomandată ş care pot şi opri dispersiile de noxe, inclusiv funcţiona ca şi o *fabrică* de captare de CO2 pe cale naturală.





Bibliografie: [1] Ovidiu Ţuţuianu, Evaluarea şi raportarea performantei de mediu. Indicatori de mediu. Editura Agir, ISBN 973-720-036-5, Bucureşti, 2006 [2] Ioana Ionel, Francisc Popescu, D. Bisorca, P.D. Oprişa-Stănescu, C. Gruescu, Măsurarea calităţii aerului şi dispersarea noxelor. Teme experimentale. Editura Politehnica, ISBN 973-625-187-X, Timişoara 2004 [3] ***, http://www.calitateaer.ro/parametri.php , Ministerul Mediului şi Dezvoltării Durabile, Reţeaua Naţională De Monitorizare a Calităţii aerului, Poluanţi atmosferici. [4] Francisc Popescu, Ioana Ionel, Corneliu Ungureanu, “Air quality monitoring in the city of Timisoara”, Journal of Environmental Protection and Ecology, paper reference number 1151/26.07.06, book 1, vol. 10, 2009, ISSN 1311-5065 [5] Ioana Ionel, S. Ionel, F. Popescu, G. Pădure, Luisa Dungan, D. Bisorca, “Method for determination of an emission factor for a surface source”, JOURNAL OF OPTOELECTRONICS AND ADVANCED MATERIALS – RAPID COMMUNICATIONS, Vol. 2, Nr. 12, 2008 pp. 851-854, ISSN: Print: 1842-6573 [6] Francisc Popescu, “Advantages in the use of biodiesel in an urban fleet. case study: major crossroads in Timisoara city”, Journal of Environmental Protection and Ecology, paper reference number 1150/26.07.06, book 4, vol. 9, 2008, ISSN 1311-5065 [7] Ioana Ionel, Corneliu Ungureanu, Daniel Bisorca, “Termoenergetica şi mediul”, Editura Politehnica, ISBN (10) 973-625-387-2, Timişoara, 2006 [8] Francisc Popescu, Ioana Ionel, Corneliu Ungureanu, “New technologies for PM10 & PM 2.5 AQM monitoring”, Scientific Bulletin of the „Politehnica” University of Timisoara, Transactions on Mechanics, Tom 51 (65), Fascicola 1, 2006, COFRET’06, pp. 307-312, ISSN 1224-6077 [9] Ionel Ioana, Popescu Francisc, Iancului D., Luisa Dungan, G. Ursu, “Cercetări experimentale privind calitatea aerului în zona urbană industrială din Municpiul Timişoara”, Rev AGIR 2007, Nr. 2, Editura AGIR Bucuresti, ISSN: 1224-7928 [10] Ioana Ionel, S. Ionel, D. Bisorca, Francisc Popescu, “Correlation analysis of pollutant concentrations in high and low traffic urban areas”, VKM-Thd Mitteilungen, Heft 85, 1-3 June 2005, Graz, 13. International Symposium Transport and Air pollution, Volume II, pp.45-52, ISBN 3-902465-16-6 [11] Ioana Ionel, Francisc Popescu, P. Sturm, Catinca Goleşteanu, Luisa Dungan, “Two cities, different results, same EUROPE, facts concerning air quality monitoring”, 14th International Conference Transport and Air Pollution, VKM Mitteilungen, Publisher H Eichlseder, Heft/Volume 91, 2008, Graz, ISBN 987-3-85125-016-9, pp.256-269 [11] *** „The urban dimension in Community policies for the period 2007-2013”, http://ec.europa.eu/regional_policy/sources/docgener/guides/urban/index_en.htm [12] *** ORDIN nr. 592 din 25 iunie 2002 pentru aprobarea Normativului privind stabilirea valorilor limita, a valorilor de prag si a criteriilor si metodelor de evaluare a dioxidului de sulf, dioxidului de azot si oxizilor de azot, pulberilor în suspensie (PM10 si PM2,5), plumbului, benzenului, monoxidului de carbon si ozonului în aerul înconjurator. [13] *** http://www.umwelt.steiermark.at/cms/ziel/2060750/DE/ , onlinedaten Umweltinformation Steiermark - Land Steiermark





ANEXA 1. Descrierea echipamentelor şi metodelor de măsurare A1. Factori de conversie. Achiziţia de date.

Formule de calcul/conversie: Factori de conversie: NO2 0 - 261 ppb NO2 echivalent cu 0 - 500 μg/m3 NO2 (conf. SR EN 14211:2005) NO 0 - 962 ppb NO echivalent cu 0 - 1200 μg/m3 NO (conf. SR EN 14211:2005)

SO2 0 - 376 ppb SO2 echivalent cu 0 - 1000 μg/m3 SO2 (conf. SR EN 14212:2005) CO 0 - 86 ppm CO echivalent cu 0 - 100 mg/m3 (conf. SR EN 14626:2005) O3 0 - 250 ppb O3 echivalent cu 0 - 500 μg/m3 O3 (conf. SR EN 14625:2005)

COT COT [mg/m3] = COT [ppm] * 36/22.4 (conf. SR EN 12619:1999) În dotarea staţiei mobile de monitorizare a calitătii aerului intră şi o staţie

meteorologică pentru măsurarea continuă a vitezei şi direcţiei vântului dar şi a temperaturii, presiunii şi umidităţii aerului înconjurător. Datele meteorologice sunt necesare pentru raportarea valorilor înregistrate la valorile limită legale, conform cerinţelor Ord. 592 din 25.02.2002, volumul trebuind raportat la condiţii normale de temperatură şi presiune (293K şi 101.3 kPa).

Imisiile de noxe poluante se măsoară în concentraţie volumică Cv [ppm] dar se exprimă şi se raportează în concentraţie masică Cm [mg/m3, mg/m3

N]. Având in vedere că 1 ppm = 1 cm3/m3, rezultă relatia de transformare de la concentraţia volumică Cv la concentraţia masică Cm:

]/[1013293

27341383.22

][ 3N

bGvm mmgptMppmCC +=

unde: Cm – concentraţia masică în [mg/m3

N] Cv – concentraţia volumică măsurată, în [ppm] Mc – masa molară a poluantului, în [mol] t – temperatura aerului, în [°C]; pb – presiunea barometrică, în [mbar] Măsurătorile s-au executat în timp real iar pentru achiziţia datelor măsurate s-a

utilizat o placă de achiziţie National Instruments NI6220 cuplată la un PC pe port PCI. Valorile măsurate au fost inregistrate cu o frecvenţă de 1 valoare/specie la fiecare 10 secunde. Placa de achiziţie este controlată de un program specializat, LabView 8.5.





A.2. Echipament pentru măsurarea concentraţiei de SO2 în atmosferă Pentru monitorizarea concentraţiei de SO2 în aerul ambiental s-a utilizat Analizorul

HORIBA APSA370 ce determină concentraţia dioxidului de sulf (SO2) în imisie prin metoda fluorescenţei.

Metoda este standardizată şi descrisă în SR EN 14212:2005, „Calitatea aerului înconjurător. Metodă standardizată pentru măsurarea concentraţiei de dioxid de sulf prin fluorescenţă în ultraviolet.”

Fluorescenţa este un fenomen de fotoluminiscenţă care presupune generarea unui fenomen de absorbţie iniţial. Moleculele luminiscente excitate de anumite stări cuantice (în acest caz de iradierea în domeniul ultraviolet), rămân în această stare cel puţin 10-9 sec, după care revin la starea fundamentală, prin emisie luminiscentă. Această emisie secundară este proporţională cu moleculele de dioxid de sulf SO2 din probă şi captată, transformată şi transmisă ca semnal electric de către tubul fotomultiplicator (PMT) al aparatului. Intensitatea luminoasă (fluorescenta) a moleculelor scade după îndepărtarea sursei de excitaţie, conform relaţiei:

τ

tII −= 0 (1)

în care:

I – intensitatea la timpul t, după îndepărtarea sursei de excitaţie, în cd; I0 – intensitatea constantă aplicată pe parcursul excitaţiei, în cd; t – timpul, în s; τ – intervalul mediu de scădere (timpul necesar ca intensitatea să scadă la 1/e din valoarea iniţială), în s.

În cazul în care se vizează aspecte cantitative legate de fenomenul de fluorescenţa este necesară măsurarea intensităţii luminii, fie că ne referim la spectrul de fluorescenţă sau la intensitatea fluorescenţei, raportate la o intensitate standard a surdei de lumină (excitaţie).

Fenomenul de fluorescenţă apare atunci când molecula, aflată într-un anumit nivel de energie, posedă cel puţin două stări electronice distincte al căror nivel de rotaţie-vibraţie se intersectează în aşa fel încât să existe cel puţin un nivel de rotaţie-vibraţie de aceeaşi valoare a energiei, în fiecare stare.

Aparatul HORIBA APSA370 foloseşte principiul spectroscopiei prin absorbţie. Cantitativ, absorbţia este exprimată de legea Beer-Lambert:

cLeII ⋅⋅−⋅= λσλλ 0 (2)

în care: I0λ – intensitatea iniţială emisă de sursa de radiaţie, în [cd]; Iλ – intensitatea după ce lumina a trecut prin proba de grosime L, în [cd]; σλ –coeficientul de extincţie, în [l/(mol⋅m)];





L – lungimea parcursă (grosime), în [m]; c – concentraţia, în mol/l.

Coeficientul de extincţie este o proprietate caracteristică fiecărei specii şi se

determină experimental, în laborator. Se numeşte densitate optică sau absorbţie a unui strat dintr-o specie dată,

mărimea D definită astfel:

DcLII =⋅⋅=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛λ

λ

σ0

log (3)

Notaţiile au fost anterior definite. Legea Beer-Lambert este valabilă pentru amestecuri diluate de aer-gaz, cu

menţiunea că dacă valoarea concentraţiei este mică, coeficientul de extinţie σλ este independent de valoarea concentraţiei. Pentru concentraţii ridicate, σλ este în funcţie de coeficientul de extracţie al amestecului.

Un criteriu tehnic al instrumentelor spectroscopice este lungimea de undă folosită. Cei mai mulţi poluanţi aeropurtaţi sunt activaţi în benzi ale lungimii de undă foarte scurte şi bine definite. Astfel, cele mai uzuale lungimi de undă utilizate în măsurarea acestor specii sunt în spectrul infraroşu şi ultaviolet vizibil. In consecinţă, lungimile de undă utilizate în cazul fenomenului de fluorescenţă sunt cuprinse în intervalul (190 ÷ 320) nm. Lampa analizorului HORIBA APSA370 pentru determinarea imisiilor de dioxid de sulf emite în lungimea de undă de 214 nm.

Proba de gaz este aspirată continuu într-o celulă de reacţie cilindrică căptuşită cu teflon la (aproximativ) presiunea atmosferică. Gazul atmosferic este iradiat de lumina ce este modulată şi filtrată mecanic la 214 [nm]. Emisia secundară de fluorescenţa a moleculelor de SO2 prezente în gaz este măsurată într-un tub fotomultiplicator PMT. Fotomultiplicatorul este poziţionat la 90°C faţa de lampa UV (perpendicular pe linia axială centrală a celulei de reacţie). Schema de principiu a ansamblului celulă de reacţie - PMT este prezentată în figura A. 2. Lumina UV filtrată trece lupă focalizatoare şi este focalizată în centrul celulei. PMT este acordat optic să măsoare emisia fluorescentă şi să transmită semnalul, printr-un amplificator, la demodulatorul sincron. Simultan constanta lămpii (sursei) de UV este măsurată de un tub fotodetector de referinţă, localizat direct în faţa lămpii. Lumina traversează tubul într-o descărcare optică (optically-designed dump).





Figura A. 2: Schema de principiu a ansamblului celulă de reacţie- fotomultiplicator: 1 − proba de analiză, 2 − celulă cilindrică teflon, 3 – sitem de înlăturarea a hidrocarburilor, 4 – filtru, 5 – filtru activ cu cărbune, 6 – aer din cameră, 7- tub fotodetector de referinţă, 8 – fotomultiplicator (PMT), 9 – modulator mecanic (chopper), 10 – filtru UV, 11 – separator, 12 – lampă UV, 13 – regulator de debit, 14 – celula de reacţie, 15 – duze.

Principalele caracteristici ale analizorului de imisii de SO2 (HORIBA APHA370) sunt următoarele:

- Domeniu: 0 … 5 ppm cu setare automată; - Concentraţie minimă detectabilă: 0.5 ppb; - Reproductibilitate: ± 1.0 % FS; - Zero drift: ± ±2 ppb / săptămână; - Span drift: ±2 % FS / săptămână; - Ieşire semnal: RS232, 0-10V.

A.3. Echipament pentru măsurarea concentraţiei de NOx în atmosferă

Aparatul HORIBA APNA-350E foloseşte chemiluminiscenţa pentru a realiza analiza continuă a imisiilor oxidului de azot (NO) şi a dioxidului de azot (NO2), respectiv determinarea cantităţii totale de oxizi de azot (NOx) dintr-o mostră. Metoda de operare se bazează pe chemiluminiscenţa unei specii activate de dioxid de azot NOx

*, produsă printr-o reacţie chimică între ozon O3 şi oxidul de azot NO.

Metoda este standardizată şi descrisă în SR EN 14211:2005, „Calitatea aerului înconjurător. Metodă standardizată pentru măsurarea concentraţiei de dioxid de azot şi monoxid de azot prin chemiluminiscenţă”

Principiul chemiluminiscenţei constă în activarea până la generarea unui fenomen luminos în urma unor reacţii chimice speciale a moleculelor de oxid de azot. Este un





procedeu fizico-chimic de investigare. Determinarea concentraţiei oxizilor de azot prin detecţia chemiluminiscenţei este una din cele mai precise tehnici de analiză directă.

Metoda se aplică la măsurarea concentraţiilor de NO, NOx, atât în imisie cât şi în emisie. Pentru determinarea concentraţiilor de NOx (NO + NO2) este necesară reducerea iniţială a NO2 la NO, pe suport catalitic de molibden.

Drept gaz auxiliar se foloseşte ozonul (extras din aerul uscat în prealabil), în aparat avănd loc următoarele reacţii în camera de reacţie:

NO + O3 → NO2* + O2 (1)

NO + O3 → NO2 + O2 (2) NO2

* → NO2 + hv (3) NO2

* + M → NO2 + M (4) unde hv este energia unei radiaţii luminoase cu lungimea de undă cuprinsă între 500 - 3000 nm, iar M un partener inert de ciocnire, ce preia o parte din energie, dar nu se implică în alt mod la reacţie. Schema de principiu a analizorului de imisii APNA-350E este prezentată în figura A.3.

Moleculele de NO reacţionează cu ozonul formând în principal specii activate NO2* conform relaţiei 1. Când specia activată NO2* revine la un nivel energetic scăzut, va emite energie luminoasă în bandă largă între 500-3000 nm cu o intensitate maximă la aproximativ 1200 nm (relaţia 3). O parte din din NO2

* va ceda energia partenerului inert M, revenind la starea neactivată (relaţia 4). Această cedare de energie, neînsoţită de emitere de radiaţie se numeşte quencing. Energia produsă în urma mecanismului descris de reacţiile (1 - 4) este recepţionată de către un amplificator fotometric.

Principalele caracteristici tehnice ale analizorului APNA-350E sunt: - domeniul de lucru: max 1 ppm; - valoare minimă detectată: 0.004 ppm - temperatura optimă de funcţionare: 0 – 40 °C; - umiditatea aerului: 0 – 95 % umiditate relativă, fără condensare; - debit prin celulele NO şi NOx 1.4 – 1.8 l/min; - debit aer pentru generatorul O3 1.4 – 1.8 l/min; - ieşirea semnalelor se asigură prin:





Figura A.3: Schema de principiu a aparatului HORIBA APNA-350E. 1- filtru, 2 – pompă, 3 – supapă, 4 – supapă solenoid, 5 – tubulatură, 6 – uscător, 7 – regulator de

presiune, 8 – senzor presiune (limitator), 9 – generator ozon, 11 – convertizor, 12 supapă solenoid, 13 – detector, 14 – tub detector, 15 – debitmetru, 16 - deozonator

A.4. Echipament pentru măsurarea concentraţiei de CO şi CO2 în atmosferă

Analizorul HORIBA APMA-350E determină concentraţia de monoxid de carbon CO din aer pe principiul NDIR – non dispersiv infrared – analiză nedispersivă cu absorbţie în infraroşu.

Metoda este standardizată şi descrisă în SR EN 14626:2005, „Calitatea aerului înconjurător. Metodă standardizată pentru măsurarea concentraţiei de monoxid de carbon prin spectoscopie nedispersivă în infraroşu”

Aparatul este de ultimă generaţie, beneficiind de noua tehnică de modelare în curent încrucişat, conducând la o îmbunătăţire a sensibilităţii şi a stabilităţii la zero a aparatului.

Monoxidul de carbon absoarbe radiaţia în infraroşu la lungimi de undă de aproximativ 4.7 microni, astfel încât prezenţa şi cantitatea de monoxid de carbon prezent în probă poate fi determinată prin cantitatea de lumină în infraroşu absorbită la trecerea probei prin celula de reacţie.





Analizorul APMA-350E cu modelare în curent încrucişat este construit după modelul convenţional al analizoarelor NDIR însă are încorporate în plus câteva elemente importante. Schema de principiu a analizorului APMA-350E este prezentată în figura A.4.1.

Figura A.4.1 Schema de principiu a analizorului APMA-350E Cel mai important element introdus de acest aparat este supapa rotativă care

direcţionează alternativ gazul de analizat şi gazul de referinţă în unica celulă a analizorului. Prin această metodă celula de reacţie a aparatului este utilizată alternativ atât ca celulă de analiză cât şi ca celulă de referinţă. Astfel este eliminată existenţa modulatorului mecanic.

Pentru a minimiza interferenţele de orice fel s-a introdus un sistem dublu de detectare, format dintr-un detector principal şi un detector de compensare, detectorul de compensare fiind plasat în spatele detectorului principal. Detectoarele sunt încărcate în aşa fel încât detectorul de compensare „surprinde” gazul ce interferează, semnalul rezultat fiind scăzut apoi din semnalul generat de către detectorul principal.

În figura A.4.2 se prezintă schema reţelei pneumatice a analizorului, din care se poate observa cu uşurinţa calea parcursă de gazul de analizat.

Figura A.4.2. Reţeau pneumatică a analizorului APMA-350E 1 – filtru; 2 – debitmetru; 3 – tubulatură; 4 – pompăp; 5 – comutator presiune; 6 – regulator de presiune; 7 – supapă rotativă;

8 – unitate de analiză; 9 – cutter.





Principalele caracteristici ale analizorului de imisii de CO sunt următoarele: - precizie: 2 ppb; - domeniul de lucru: max. 100 ppm - temperatură de funcţionare: 5 – 40°C; - concentraţia minimă detectabilă: 2 ppb; - debit probă: <1 l/min; Pentru măsurarea concentraţie de CO2 în atmosferă s-a utilizat analizorul

Greisinger EBG-CO2-1R, ce funcţionează tot pe principiul NDIR.

A.5. Echipament pentru măsurarea concentraţiei de O3 în atmosferă

Deoarece foloseşte tehnica absorbţiei cu ultraviolete (UV), aparatul HORIBA APOA – 350E nu necesită nici unul din gazele sau fluidele reactive folosite pentru a utiliza analizoarele de O3 bazate pe principiul chemiluminiscenţei sau detecţiei colorimetrice. APOA – 350 E dobândeşte un grad de stabilitate imposibil de realizat până acum pentru analizoarele de O3, pe măsură ce sistemul electronic şterge efectele variaţiei intensităţii sursei de UV, ce reprezintă principalele surse de deviaţie a valorilor într-un analizor convenţional cu absorbţie de UV. Intervalele necesare calibrărilor, aflate între 0 şi valoare de pornire sunt mult mai extinse datorită acestei caracteristici.

Metoda este standardizată şi descrisă în SR EN 14625:2005, „Calitatea aerului înconjurător. Metodă standardizată pentru măsurarea concentraţiei de ozon prin fotometrie în ultraviolet”.

Tehnica măsurării absorbţiei UV se bazează pe caracteristica ozonului de a absorbi anumite lungim de undă a luminii UV. În modul de analiză, gazul de prelevare filtrat este îmărţit pe două canale. Unul trece prin deozonizatorul catalitic care îndepărtează ozonul din aerul probă; acest gaz merge spre celula de referinţă. Celălalt canal trece direct în celula probă. De aceea, gazul referinţă şi cel probă sunt măsurate separat în acelaţi timp. În interiorul senzorului, lumina UV cu o valoare de 253.7nm dintr-o lampă de presiune joasă cu mercur este direcţionată spre celula de măsurare unde ozonul absoarbe lumina UV. Absorbţia este măsurată de un tub foto şi asociat electronic pentru a se obţine un semnal electric. Acelaşi proces este aplicat părţii de referinţă. Diferenţa la ieşire dintre detectorul (senzorul) pentru mostră şi cel de referinţă reprezintă absorbţia UV de ozon.





Gazul mostră şi cel de referinţă curg prin celulă prin intermediul valvei rotative la o

frecvenţă de 1Hz.

A.6. Echipament pentru măsurarea concentraţiei de CH4, COV şi COT în atmosferă

Analizorul HORIBA APHA 370 determină concentraţia de CH4, COV (compuşi

organici volatili) şi COT din aer pe principiul FID – Flame ionization detection – detectia ionizării în flacără.

Orice moleculă poate fi transformată într-un ion prin absorbţia de energie în cantitate suficient de mare pentru a fi posibilă expulzarea unui electron după un anumit nivel energetic. Numărul moleculelor ionizate este proporţional cu fluxul de energie ce poate realiza ionizarea şi cu numărul moleculelor dintr-un anumit volum. Menţinând fluxul de energie ionizantă constant, volumul constant, debitul gazului ce străbate acest volum de asemenea constant, numărul moleculelor ce suferă ionizarea va fi proporţional cu concentraţia acestora.





Fig.A.6. Schema funcţională a analizorului HORIBA APHA370

Flacăra de hidrogen arde într-o duză metalică ce constituie simultan şi electrodul negativ al camerei de ionizare. Anodul este amplasat deasupra flăcării. Între cei doi catozi se aplică o tensiune continuă. Debitul de ioni va genera o cădere de tensiune, care se măsoară. Proba ce trebuie analizată va fi amestecat cu gazul combustibil (H2) puţin înainte ca acesta să pătrundă înspre duza de ardere, împreună cu aerul necesar arderii, după ce acesta a fost purificat în prealabil.

Evitarea condensării hidrocarburilor se realizează prin încălzirea aparatului şi a conductelor ce-l alimentează cu proba de analizat.





A.7. Echipament pentru măsurarea concentraţiei de PM10 în atmosferă Analizorul SVEN LECKEL LSV3 determină concentraţia de particule în atmosferă

speciile TSP, PM10 şi PM2.5 prin metoda gravimetrică, de referinţă, descrisă în SR EN 12341:2002, “Calitatea aerului. Determinarea fractiei PM10 de materii sub forma de pulberi in suspensie. Metoda de referinta si proceduri de incercare in situ pentru demonstrarea echivalentei la metoda de masurare de referinta” şi SR EN 14907:2006, “Calitatea aerului inconjurator. Metoda standardizata de masurare gravimetrica pentru determinarea fractiei masice PM 2.5 a particulelor in suspensie”.

Principiul de funcţionare al aparatului este următorul: aerul este aspirat în aparat cu ajutorul unei pompe de vacuum a cărei debit maxim este de 3 m3/h. Gura de aspiraţie a aparatului este prevăzută cu un dispozitiv în interiorul căruia se găseşte filtrul. Acest dispozitiv permite doar trecerea particulelor sub un anumit diametru. Ulterior, aerul este refulat prin partea inferioară a aparatului prin intermediul unui filtru pentru reţinerea particulelor abrazive de carbon rezultate în urma funcţionării pompei.

LVS3 este gestionat cu ajutorul unui microprocesor electronic. Afişajul informaţiilor cu privire la parametrii de lucru ai aparatului şi anume: debit nominal de lucru, volumul total de aer aspirat, timp de operare a aparatului, posibilele întreruperi de curent, etc., se realizează pe un ecran digital cu cristale lichide. Acest model poate fi operat în două moduri şi anume:

- în aşa numitul “mod controlat” când valoarea debitului de aspiraţie poate fi presetată de către operator la anumite valori 1.0, 1.6, 2.0 respectiv 2.3 (m3/h sau m3

N/h); - în “mod necontrolat” când aparatul lucrează cu un debit maxim de aproximativ

3.5 m3/h. Abaterea microprocesorului în privinţa măsurării volumului de aer este mai mică de

1%, în condiţii de mediu de lucru exterior. Pentru păstrarea datelor pe timp îndelungat (pana la 2 ani) aparatul este prevăzut cu o baterie electrica. În cazul în care filtrul se îmbâcseşte cu praf înainte de terminarea timpului de măsurare, aparatul se opreşte automat pentru a evita suprasolicitarea pompei. Schema de principiu a aparatului este prezentată în figura A.7.1.





Figura A.7.1. Schema bloc a aparatului LSV3.

Analizorul poate fi echipat cu mai multe tipuri de guri de aspiraţie, în funcţie de scopul urmărit.

În cadrul acestei proceduri nu prezintă interes decât intrarea PMX, care serveşte la măsurarea particulelor PM10, PM4.0, PM2.5, şi PM1.0 la debite de aspiraţie cu valori de 4.0 m3/h, 2.3 m3/h respectiv 1.0 m3/h. Pentru lucrarea de faţă s-a folosit intrarea PM10, proiectată să funcţioneze la un debit de aer de 2.3 m3/h. Această intrare serveşte ca intrare de referinţă conform SR EN 12341:2002 şi SR EN 14907:2006.

Acest dispozitiv este format dintr-o porţiune cilindrică prevăzută cu un guler pentru prinderea suportului de filtru. La partea superioară a cilindrului intră un capac prevăzut cu opt tuburi de un anumit diametru. Astfel, aerul încărcat cu particule de diferite diametre este obligat, ca în drumul lui spre filtru, să treacă prin cele opt tuburi. Acest fapt îi imprimă o anumită viteză la o valoare dată a debitului. La partea inferioară a tuburilor, tot în cilindru se găseşte o farfurie de impact pentru particule. Pe suprafaţa acestei farfurii se aplică un strat de vaselină siliconică. Tot la partea inferioară a cilindrului se găseşte şi tubul de colectare şi direcţionare a aerului spre filtru. Acest tub este prevăzut la partea inferioară cu un canal pentru colectarea condensului. Astfel aerul care iese din sistemul de tuburi este obligat sa-şi schimbe direcţia datorită faptului că gura tubului de colectare a aerului spre filtru este situată la o înălţime mai mare decât gurile sistemului de 8 tuburi. Datorită acestui fapt, particulele cu diametre mai mari decât 10 μm având forţe de inerţie mai mari nu mai pot efectua prima schimbare de direcţie împreună cu vâna de fluid şi astfel lovesc farfuria de impact unde sunt reţinute de către vaselina siliconică. În acest mod se realizează reţinerea particulelor cu un diametru mai mare de 10 μm. Intrarea PMX este prezentată în figura A.7.2.





Figura A.7.2. Intrarea PMX. [1] 1 – tuburi schimbabile; 2 – placa de impact; 3 – cavitate pentru colectarea condensului; 4 – suport pentru filtru

Aparatul este înglobat într-o carcasă de oţel inoxidabil fiind prevăzut cu un sistem

de ventilare care nu permite creşterea temperaturii peste 30°C în interiorul carcasei şi cu unul de încălzire care porneşte în momentul în care temperatura scade sub 5°C, ambele sisteme fiind comandate de către un microprocesor electronic. Acest lucru permite funcţionarea aparatului chiar şi în condiţii dificile de mediu.

ANEXA 2. Certificate de etalonare a echipamentelor şi gazelor de referinţă În continuare se prezintă în copie certificatele de etalonare a echipamentelor şi a gazelor de referinţă utilizate.

CERCETARE ŞI DEZVOLTARE ÎN DOMENIUL PROTECŢIEI … · Societatea şi mediul ambiant [1] Anii '60...

Documents

Transcript of CERCETARE ŞI DEZVOLTARE ÎN DOMENIUL PROTECŢIEI … · Societatea şi mediul ambiant [1] Anii '60...