Efecte nocive ale principalilor poluantii. Metode de...

Suport curs “CONTROLUL POLUĂRII AERULUI”, partea a II-a, ani IV-SBE şi IV-IPMI, săpt. 6 – 10, sem. II. Şl.dr.ing. Francisc Popescu

CONTROLUL POLUARII AERULUI

Partea a II-a

Efecte nocive ale principalilor poluantii.

Metode de masurare.

Control emisii de gaze cu efect de sera.

Suport Curs “Controlul poluarii aerului”, partea a II-a

an IV-ISBE + IV-IPMI


Bibliografie

“Air Quality”, Edited by Ashok Kumar, ISBN 978-953-307-131-2, Hard cover, 382 pages, Publisher:

Sciyo, Published: August 18, 2010 under CC BY-NC-SA 3.0 license, DOI: 10.5772/259

Capitolele:

Anthropogenic Air Pollution Sources, by Francisc Popescu and Ioana Ionel Open access: http://www.intechopen.com/books/air-quality/anthropogenic-air-pollution-sources

Download: http://cdn.intechopen.com/pdfs/11378/InTech-Anthropogenic_air_pollution_sources.pdf

Methods for Online Monitoring of Air Pollution Concentration, by Ioana Ionel

and Francisc Popescu Open access: http://www.intechopen.com/books/air-quality/methods-for-online-monitoring-of-air-pollution-concentration

Download: http://cdn.intechopen.com/pdfs/11382/InTech-Methods_for_online_monitoring_of_air_pollution_concentration.pdf

“Măsurarea calităţii aerului. Teme experimentale”, I. Ionel (coord.), F. Popescu, D. Bisorca,

ş.a., Ed. Politehnica, ISBN 973-625-187-X, 2004

disponibil la biblioteca UPT

“Tehnici de determinare a calităţii aerului”, I. Ionel, F. Popescu, T. Apostol, Ed. Academiei

Oamenilor de Ştiinţă din România, ISBN 978-606-8371-12-2, 2011

disponibil la biblioteca UPT

Suport curs: http://franciscpopescu.weebly.com/index.html

http://www.intechopen.com/books/air-quality/anthropogenic-air-pollution-sources

http://cdn.intechopen.com/pdfs/11378/InTech-Anthropogenic_air_pollution_sources.pdf

http://www.intechopen.com/books/air-quality/methods-for-online-monitoring-of-air-pollution-concentration

http://cdn.intechopen.com/pdfs/11382/InTech-Methods_for_online_monitoring_of_air_pollution_concentration.pdf

http://franciscpopescu.weebly.com/index.html


Efectele nocive ale CO

a – limita efectelor perceptibile;

b – zona de efecte perceptibileasupra reacţiilor individului;

c – zona de producere a cefaleei şi agreţei;

d – zona periculoasă;

e – limita efectului letal.

ICD-10 T58

ICD-9 986

DiseasesDB 2020

MedlinePlus 002804

eMedicine emerg/817

MeSH C21.613.455.245

http://www.engineeringtoolbox.com/carbon-monoxide-d_893.html


Ajuns in organismformeazacarboxihemoglobina;

Afiniateahemoglobinei pentruCO este de circa 200de ori mai mare decâtpentru oxigen

pentru circa 0.1%CO în sânge seproduce blocarea subformă decarboxihemoglobină ajumătate dinhemoglobinaexistentă în sânge

Manifestari: cefalee,oboseală, ameţeală,tulburări de vedere,vomă, astenie , coma,moarte.

http://en.ria.ru/images/15717/56/157175670.jpg


Efectele nocive ale SO2Dioxidul de sulf se formează pe durata arderii

combustibililor minerali ce conţin sulf sau

compuşi ai sulfului. La formarea

combustibililor minerali – cărbune, petrol, gaz

natural – compuşi ai azotului şi sulfului au

găsit o cale de a pătrunde în compoziţia

acestora prin intermediul aminoacizilor,

compuşi fundamentali ai proteinelor vegetale

În cazul cărbunelui, conţinutul de

compuşi ai sulfului depinde atât de

poziţia zăcământului cât şi de vârsta

acestuia. Cu cât cărbunele este mai

bătrân cu atât mai mulţi compuşi

organici au fost mineralizaţi. În

zăcămintele foarte vechi compuşii

sulfului pot fi găsiţi, în majoritatea

cazurilor, sub formă anorganică cum

ar fi sulfaţi şi sulfuri. Cu cât

conţinutul de materii volatile este

mai ridicat cu atât este mai ridicat şi

conţinutul de compuşi organici ai

sulfului.

În cazul petrolului, unde carbonul

apare exclusiv sub formă de

hidrocarburi, compuşii sulfului apar

sub formă organică, cum ar fi

mercaptanul. Conţinutul de sulf al

petrolului depinde de originea

acestuia


Din oxidarea sulfului combustibil, cea mai mare parte (peste 95 %) se transformă înSO2, restul în SO3. Conversia SO2 în SO3 are loc în flacără, în cazul unuiexces mare de oxigen, dar şi pe traseul gazelor, în prezenţa oxizilor de vanadiuşi chiar de fier, care joacă rol de catalizator, mai ales la temperaturi de peste800 °C (1073 K).

Evacuat în atmosferă, dioxidul de sulf (SO2) reacţionează în proporţie de(12)°/°°/h cu oxigenul, sub acţiunea radiaţiilor ultraviolete solare (ruv), dândnaştere anhidridei sulfuroase (SO3), conform relaţiei:

2 SO2 + O2 + ruv = 2 SO3

Aceasta, la rândul ei, se combină cu vaporii de apă din atmosferă şi formeazaacidul sulfuric. In perioadele de ceaţă şi în zilele foarte umede se atinge un gradde transformare de până la 15,7 %.

SO3 + H2O H2SO4

Dioxidul de sulf reprezintă o substanţă toxică, care atrage atenţia prin mirosul şiacţiunea iritantă asupra mucoaselor, provocând spasm şi contracţia muşchilorcăilor respiratorii superioare. In concentraţii ridicate,, SO2 provoacă iritaţie şisenzaţie de arsură asupra mucoaselor respiratorii şi conjunctivale, tuse,tulburări ale respiraţiei, spasm glotic, senzaţie de sufocare, etc.

Ozixii de sulf, respectiv acizii sulfuros şi sulfuric, care rezultă prin hidratareaacestora, determină fenomene de coroziune, decolorarea materialelor colorate,reducerea elasticităţii şi rezistenţei pentru unii compuşi organici (amine,polimeri, textile, etc.), unele materiale de construcţie şi unele tipuri de cablurielectrice.

Efectele nocive ale SO2


Efectele nocive ale SO2Efectele nocive ale anhidridei sulfuroase (SO3) în aer, la diferite concentraţii.

Concentraţia

[ppm]

Efecte fiziologice Observaţii

0,3 1,0 Se face simţită prin miros. Concentraţii tolerabile în ateliere şi zone de

lucru.

1,0 10 Este posibilă iritarea nasului

şi ochilor.

Posibilităţi de suportare, scăzând până la o oră

cu creşterea concentraţiei.

10 100 Iritarea accentuată la aceleaşi

organe, ca sus.

Idem, ca sus.

150 650 Atac al aparatului respirator. O jumătate de oră până la o oră de expunere

poate pune viaţa în pericol, funcţie de individ.

10 000 sau 1 % Paralizie respiratorie

progresivă.

Concentraţie rapid mortală. O iritare vie a

părţilor umede ale pielii, ce apare după câteva

minute, este un indiciu.


Efectele nocive ale NOx

CAS number 10102-44-0 Yes

PubChem 3032552

ChemSpider 2297499 Yes

EC number 233-272-6

UN number 1067

ChEBI CHEBI: 33101 Yes

RTECS number QW9800000

Gmelin Reference 976

Properties

Molecular formula NO2

Molar mass 46.0055 g mol−1

Appearance Vivid orange gas

Density 2.62 g dm−3

Boiling point 21.2 °C, 294 K, 70 °F

Solubility in water Hydrolyses

Solubility soluble in CCl4 and nitric acid

Vapor pressure 98.80 kPa (at 20 °C)

Refractive index (nD) 1.449 (at 20 °C)

Hazards

MSDS ICSC 0930

GHS pictograms

GHS signal word Danger

GHS hazard statements H270, H314, H330

GHS precautionary statementsP220, P260, P280, P284,

P305+351+338, P310

EU Index 007-002-00-0

EU classification T+

R-phrases R26, R34, R8

S-phrases(S1/2), S9, S26, S28,

S36/37/39, S45

Main hazards Poison, oxidizer

NFPA 704

http://en.wikipedia.org/wiki/MSDS

http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics0930.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/GHS_hazard_pictograms

http://en.wikipedia.org/wiki/Globally_Harmonized_System_of_Classification_and_Labelling_of_Chemicals

http://en.wikipedia.org/wiki/GHS_hazard_statement

http://en.wikipedia.org/wiki/GHS_precautionary_statements

http://en.wikipedia.org/wiki/Dangerous_Substances_Directive_(67/548/EEC)

http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_R-phrases

http://en.wikipedia.org/wiki/R26:_Very_toxic_by_inhalation

http://en.wikipedia.org/wiki/R34:_Causes_burns

http://en.wikipedia.org/wiki/R8:_Contact_with_combustible_material_may_cause_fire

http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_S-phrases

http://en.wikipedia.org/wiki/(S1/2):_Keep_locked_up_and_out_of_the_reach_of_children

http://en.wikipedia.org/wiki/S9:_Keep_container_in_a_well-ventilated_place

http://en.wikipedia.org/wiki/S26:_In_case_of_contact_with_eyes,_rinse_immediately_with_plenty_of_water_and_seek_medical_advice

http://en.wikipedia.org/wiki/S28:_After_contact_with_skin,_wash_immediately_with_plenty_of_..._(to_be_specified_by_the_manufacturer)

http://en.wikipedia.org/wiki/S36/37/39:_Wear_suitable_protective_clothing,_gloves_and_eye/face_protection

http://en.wikipedia.org/wiki/S45:_In_case_of_accident_or_if_you_feel_unwell_seek_medical_advice_immediately_(show_the_label_where_possible)

http://en.wikipedia.org/wiki/Worker_safety_and_health

http://en.wikipedia.org/wiki/NFPA_704


Efectele nocive ale NOxDin cantitatea totală de NOx, peste 95 % este sub formă de monoxid de azot

(NO) şi doar restul sub formă de dioxid de azot (NO2). Eliminat în atmosferă,

NO, în prezenţa oxigenului din aer şi sub acţiunea razelor ultraviolete (ruv), se

transformă, destul de repede, în NO2. In anumite condiţii, NO2 împreună cu

H2O formează acidul azotic, conform reacţiei:

NO2 + H2O H2NO3

Prin agresivitatea şi toxicitatea lor, oxizii de azot şi acidul azotic sunt extrem de

periculoşi pentru mecanismul biologic uman. Ei atacă căile respiratorii,

mucoasele, transformă oxihemoglobina în metahemoglobină, ceea ce poate

duce la paralizii. O expunere mai îndelungată la acţiunea oxizilor de azot, chiar

şi la concentraţii foarte mici de numai 0,5 ppm, slăbeşte organismul uman,

sensibilizându-l foarte mult faţă de infecţiile bacteriene . Această influenţă este

mai evidentă asupra sănătăţii copiilor.

Toxicitatea oxizilor de azot creşte foarte mult prin sinergism cu alte substanţe

toxice.

Acidul azotic, format din reacţia NO2 cu H2O, determină apariţia mai multor

tipuri de coroziune. Acidul azotic atacă construcţiile metalice, provocând

distrugerea lor. Acidul azotic formează azotaţi cu diferiţi cationi, prezenţi în

atmosferă. Aceştia au o acţiune corozivă asupra cuprului, alamei, aluminiului,

nichelului, etc., distrugând reţele electrice, telefonice, etc. Astfel de procese pot

avea loc chiar la concentraţii foarte mici ale ozixilor de azot în atmosferă (0,08

ppm).



http://www.eoearth.org/view/article/149814/


Caracterul puternic oxidant şi nitrurant al oxizilor de azot şi acidului azotic este principala

cauză a distrugerii de către aceştia a maselor plastice, lacurilor, vopselelor, utilizate ca

materiale de protecţie la instalaţii şi construcţii industriale.

Este dovedită acţiunea NOx asupra unor materiale speciale de construcţie din grupa

carbonaţilor, ca de exemplu marmura. Oxizii de azot pătrund prin microfisurile din aceste

materiale, formează acolo nitraţi, care, prin cristalizare, măresc fisurile, provocând

distrugerea construcţiei.

Recent se acordă deosebită atenţie şi compusului N2O (protoxidul de azot). Deşi se cunosc

efectele sale nocive, nu s-a promulgat încă, în nici o ţară, o legislaţie privind limitarea

emisiilor de N2O, pentru protejarea mediului ambiant. N2O este un gaz stabil care se

descompune de abia la 600 °C în elementele N2 şi O2. In troposferă, se comportă ca şi un

gaz inert.

Experimental s-a dovedit însă că măsurile primare şi secundare, aplicate industrial pentru

scăderea concentraţiei de NOx în gazele de ardere, sunt totdeuna însoţite de o producţie de

emisii secundare, nedorite ca CO, N2O, NH3. Acest fenomen este un semnal de alarmă şi îşi

aduce o contribuţie de până la 10 % la creşterea anuală a concentraţiei de N2O în troposferă

(circa 0,2 %). Alte surse generatoare de N2O sunt: fenomenele naturale din pădurile tropicale

şi apele oceanelor, procesele de nitrificare-deninitrificare determinate de îngrăşămintele

chimice, industria chimică şi vehiculele rutiere.

Efectul nociv al N2O este dublu. Intâi se aminteşte contribuţia N2O la efectul de seră. N2O

absoarbe spectre caracteristice în domeniul razelor ultraviolete (ruv) emise de pamânt.

Spectrul în domeniul 1618 µm se suprapune peste spectrul de absorbţie al CO2. In general,

contribuţia noxei N2O la încălzirea atmosferei terestre este de circa 4 %.




Al doilea, şi de fapt cel mai nociv efect al N2O, este contribuţia sa la distrugerea păturii

protectoare de ozon din stratosferă deoarece N2O face parte din categoria gazelor inerte în

troposferă, dar nocive în stratosferă, datorită efectului său catalitic în cadrul unor reacţii

fotochimice, ce dezvoltă radicali activi care atacă pătura de ozon. Fenomenul este puternic

accentuat de faptul că durata de viaţă a N2O este deosebit de mare (pâna la 180 ani). In

stratosferă se absorb ruv cu lungimea de undă între 200 nm şi 242 nm de către moleculele

de O2. Rezultă disocierea acestora şi producerea de ozon O3.

ruv + O2 O + O

O + O2 + M O3 + M

ruv + 3 O2 2 O3

unde M este un partener de activare. Ozonul astfel format absoarbe ruv în domeniul

200340 nm şi se descompune în oxigen molecular şi atomic, în cadrul fotolizelor. Dacă însă

lungimile de undă sunt mai mici decât 310 nm, se formează oxigenul singular, în stare

activată (O*):

ruv + O3 O* + O2

O* atacă apoi N2O, rezultând protoxidul de azot activat (NO*):

N2O + O* NO* + NO*

Urmează reacţia catalitică în care protoxidul de azot activat NO* atacă ozonul, în prezenţa

dioxidului de azot:

NO* + 2 O3 + NO2 + 2 O 2 NO2 + 3 O2

Acesta este ciclul JohnstonCrutzen de distrugere a stratului de ozon. Ozonul este atacat şi

de alţi radicali ca de exemplu hidrocarburi pe bază de flor şi/sau clor. Cel mai important

catalizator, ce contribuie cu aproximativ 25 % la distrugerea stratului de ozon rămâne însă

radicalul NO*, produs din descompunerea protoxidului de azot (N2O).


Pentru supravecherea emisiilor la instalaţii cu puteri mari sunt necesare aparate care să poată măsura în gazele de ardere:

• debitul, in t/h

• Temp gaze de ardere, in grd.C

• emisia de praf, în mg/m3N

• emisia de SO2, în mg/m3N

• emisia de Nox, în mg/m3N

• emisia de CO, în mg/m3N

• emisia de hidrocarburi nearse CnHm, în mg/m3N

• concentraţia de CO2, în %

• concentraţia de O2, în %

Supravegherea si calculul emisiilor

Tip focar OB [%]

Focar cu grătar 7

Focar cu strat fluidizat 7

Focar cu praf de cărbune şi evacuarea cenuşii în stare

solidă

6

Focar cu evacuarea cenuşii în stare lichidă 5

Focar pentru combustibil lichid 3

Focar pentru incinerarea biomasei 11

Focar pentru combustibil gazos 3

Camere de ardere a turbinelor cu gaze 15

Pentru supravegherea emisiilor se impune

raportarea lor la concentraţii volumice de

bază ale oxigenului în gazele de ardere,

OB

Relaţia de recurenţă:

M

M

BB C

O

OC

21

21


Supravegherea si calculul emisiilor

Concentraţie masică Cm [mg/m3N]

Concentraţie volumică Cv [ppm]

1 ppm = 1 cm3/m3 rezulta:

]3/[41383,22

NmmgM

CC Gvm

în care MG – masa moleculară a noxei, in kg/kmol

- 22,41383 este volumul molar în condiţii normale, in m3/kmol (0°C,

1013 mbar)

Emisiile de noxe pot fi exprimate şi ca raport dintre masa noxei şi puterea

calorifică inferioară a combustibilului şi depinde de concentraţia masică a noxei

în cauză.

]/[)(

10 6 GJkgH

VCK

i

gtm

Emisia masică absolută se stabileşte cu relaţia:

]/[ snoxakgHBKm ief


IDENTIFICARE (PROBLEME)

Identificare surse, inventare,

monitorizare, impact

CONTROL

Limite la emisie, impunere,

legi/reguli, utilizare, monitorizare

POLITICI

Modelare, evaluare scenarii,

analize cost/beneficii, etc.


METODE DE MASURARE A EMISIILOR

In domeniul protectiei aerului se folosesc

curent notiunile:

- Emisie (fenomenul evacuarii unor

impuritati in atmosfera libera de catre un

emitor)

-Transmisie (distributia spatiala a

impuritatilor in atmosfera libera)

- Imisie (receptarea de catre un acceptor a

impuritatior din atmosfera)

Surse de emisie: naturale si antropice

Concentratiile emisiilor si imisiilor au, in general, valori mici. Se masoara prin

participari volumice in parti pe milion (1ppm = 10-4%) si parti per bilion (1ppb = 10-7%)

respectiv prin participari masice in mg/m3N sau μg/m3

N. Pentru speciile care apar in

concentratii mari se foloseste participarea volumica in % volumice (O2, CO2).

In cazul emisiilor sunt importante si debitele masice emise.

Indiferente de metoda de masura aleasa, masurarea trebuie facuta on-line, pentru

ca esantionul analizat sa nu sufere modificari.


Originea şi formarea poluanţilor

Produse ale

arderii

complete:

CO2

H2O

Produse ale

arderii

incomplete:

CO

particule de

cocs si

funingine

HC

Produse

secundare

ale arderii

complete:

NOx

Produse

datorate

impurităţilor

din

combustibil:

SO2, SO3;

NOx;

cenuşă

zburătoare

Reducere

prin:

Controlul arderii:

constructiv;

operaţional

Alegerea combustibilului şi

epurarea gazelor de

ardere

Poluanţi

emişi

Tipul instalaţiei:

sobe;

centrale individuale;

centrale de bloc;

focare industriale;

CET-uri

Combustibili:

lemn;

cărbune;

păcură;

GPL;

gaz natural

Combustibil + aer

- procese de ardere

-


PRINCIPII DE MASURARE A NOXELOR GAZOASE


FOTOMETRIA


Cantitativ, absorbţia este exprimată de legea Beer-Lambert:

în care:

I0 – intensitatea iniţială emisă de sursa de radiaţie, în cd;

I – intensitatea după ce lumina a trecut prin proba de grosime L, în cd;

–coeficientul de extincţie, în l/(molm);

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:

Legea Beer-Lambert este valabilă pentru amestecuri diluate de aer-gaz, cu menţiunea că dacă

valoarea concentraţiei este mică, coeficientul de extinţie este independent de valoarea

concentraţiei. Pentru concentraţii ridicate, este în funcţie de coeficientul de extracţie al

amestecului.

IR 1000 … 10000 nm

VIS 400 … 800 nm

UV cca 200 … 400 nm

DcLI

I

0

log

][0 cdeIIcL


FLUORESCENTA in UV

Schema de principiu a ansamblului celulă de reacţie -

fotomultiplicator:

1 proba de analiză, 2 celulă cilindrică teflon, 3 – sistem de

reţinere 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. [5]

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

luminiscenţă. Această emisie secundară

este proporţională cu moleculele de bioxid

de sulf SO2 din probă şi captată,

transformată şi transmisă ca semnal

electric de către tubul fotomultiplicator

(PMT) al aparatului

190 … 320 nm

activare

320 … 340 nm


CHEMILUMINISCENTAPrincipiul 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, 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 având loc următoarele reacţii în camera

de reacţie[59]:

NO + O3 NO2* + O2 (4.4)

NO + O3 NO2 + O2 (4.5)

NO2* NO2 + hv (4.6)

NO2* + M NO2 + M (4.7)

unde hv este energia unei radiaţii luminoase cu lungimea de

undă cuprinsă între 500 - 3 000 nm, iar M un partener inert de

ciocnire, ce preia o parte din energie, dar nu se implică în alt

mod la reacţie.

Moleculele de NO reacţionează cu ozonul formând în principal

specii activate NO2* conform relaţiei (4.4). 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 4.6). O

parte din din NO2* va ceda energia partenerului inert M,

revenind la starea neactivată (relaţia 4.7). Această cedare de

energie, neînsoţită de emitere de radiaţie se numeşte

quencing.


Energia de ionizare a

moleculelor (in special

cele organice) poate fi

furnizata in doua moduri:

-termic (in flacara)

-cu radiatii de energie mare

(substante radioactive)

Flacara de hidrogen arde

intr-o duza metalica ce

constituie si electrodul

negativ al camerei de

ionizare. Anodul este

amplasat deasupra

flacarii, iar intre cei doi

catozi se aplica o tensiune

continua. Debitul de ioni

generat in flacara va

genera o cadere de

tensiune, ce poate fi

masurata cu precizie.

FID – Ionizarea flacarii


AMPEROMETRIA

La baza metodei sta modificarea intensitatii curentului galvanic generat de o pila

galvanica a carei electrolit isi modifica proprietatile, in urma reactiei sale cu

componenta gazoasa de determinat


Un senzor electrochimic tipic contine un

electrod de detectie (sensing electrode) si un

electrod numarator (counter electrode)

separati de un film subtire electrolitic.

Gazul intra in senzor printr-un orificiu capilar si

trece printr-o bariera hidrofobica, si difuzeaza

in electrolit. Se creaza astfel o recatie chimica

selectiva (functie de gaz) fie de oxidare fie de

reducere, reactie catalizata de electrodul de

detectie. Curentul electric generat este direct

proportional cu concentratia volumica a gazului

tinta.


Determinarea gravimetrica a continutului de praf

Schema de montaj

1-canal gaze, 2-duză calibrată, 3-carcasa cartuşului filtrant, 4-racord, 5-manşon de

încălzire electrică, 6-termoelement, 7-teu, 8-rezervor de condensat, 9-turn de uscare

cu silicagel, 10-debitmetru (rotometru), 11-manometru, 12-termometru, 13-contor

pompa de vid, 15-tub Pitot-Prandtl, 16-micromanometru electronic, 17-sondă, 18-

gazoanalizor, R1-R4-robinete

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Ansamblu duză calibrată corp

cartuş filtrant

1. Duza calibrată, 2,10,11-

Piesă de legătură, 3,7-Piuliţă

strângere, 4-8-Garnituri, 5-

Corpul cartuşului filtrant, 6-

Filtru cu vată, 9-Filru plat, 12-

Racord


Emisii naturale

Emisii antropogenice


TEOM

Element activ instrument TEOM

principiu: masurarea frecventei de

oscilatie a elementului activ, in urma

actiunii particulelor asupra acestuia


CROMATOGRAFIA


COMPUSII ORGANICI

VOLATILI

definitii, surse, efecte

nociveCompusii Organici Volatili(denumiti în continuare COV)sunt compusi chimici care au opresiune a vaporilor crescutã,de unde rezultã volatilitatearidicatã a acestora. Suntreprezentati de orice compusorganic care are un punct defierbere initial mai mic sau egalcu 250oC, mãsurat la opresiune standard de 101,3kPa. Existã aproximativ 250compusi cu aceastã proprietate,predominând hidrocarburile cu4-12 atomi de carbon (parafine,oleine, aromatice).

În prezenta luminii, COVreactioneazã cu alti poluanti(NOx), fiind precursorii primariai formãrii ozonului troposfericsi particulelor în suspensie


Surse ale Compusilor Organici Volatili

Surse antropice

•folosirea solventilor (curãtarea diverselor suprafete, activitãti de

tipãrire, industria pielãriei si încãltãmintei, laminarea lemnului si a

materialului plastic, conversia cauciucului);

•industria petrolierã si manipularea produselor petroliere;

•industria chimicã (ex. Fabricarea vopselelor, lacurilor, cernelurilor si

adezivilor);

•surse de ardere la scarã micã (ex. încãlzirea locuintelor si boilere

industriale mici);

•industria alimentarã;

•industria metalurgicã;

•industria farmaceuticã;

•gestionarea si tratarea deseurilor;

•agricultura

Surse naturale

Sursele naturale de producere a COV sunt reprezentate de

vegetatie (copacii sunt importante surse biologice de izopren si

terpen), precum si termitele, rumegãtoarele si culturile


Efecte asupra mediului si sãnãtãtii

Emisiile de COV au impact asupra aerului, solului si pânzei freatice.

Anumiti COV reactioneazã în atmosferã cu oxizii de azot, în prezenta razelorsolare, si formeazã ozonul troposferic.

Ozonul stratosferic este însã benefic pentru cã absoarbe razele ultraviolete siprotejeazã astfel oamenii, plantele si animalele de expunerea la radiatiilesolare periculoase. Ozonul devine o amenintare pentru sãnãtate când seacumuleazã în troposferã, cauzând probleme respiratorii. În plus,concentratii crescute ale ozonului troposferic pot avea impact asupraculturilor si clãdirilor.

Efecte asupra sãnãtãtii

Compusii Organici Volatili au efecte iritante asupra ochilor, nasului si gâtului,

provocând dureri de cap, pierderea coordonãrii miscãrilor, greatã, prejudicii ale

ficatului, rinichilor si sistemului nervos central. Anumiti COV cauzeazã cancer si

alterãri ale functiei de reproducere la animale si om.

Semnele cheie si simptomele asociate cu expu-nerea la COV includ

conjunctivite, discomfort nazal si faringian, dureri de cap, reactii alergice

cutanate, respiratie îngreunatã, scãderea nivelului colinesterazei serice (enzimã

sintetizatã de ficat, a cãrei concentratie în sânge scade în caz de insuficientã

hepaticã cronicã), greatã, vãrsãturi, epistaxis, obosealã, ameteli

În prezent, nu se cunoaste exact ce efecte asupra sãnãtãtii umane au nivelele

compusilor organici care se gãsesc în mod obisnuit în încãperi. Existã însã

studii care atestã existenta unor concentratii de poluanti organici de 2-5 ori mai

mari în interiorul caselor, decât în exterior.


Formula chimicã: CH4


Formula chimicã: CH2O


Formula chimicã: C2H4O


Formula chimicã: C6H6


Formula chimicã: C7H8


Mãsuri de reducere a COV-urilor

Mãsurile pentru reducerea emisiilor de COV se focalizeazã pe

modificarea produselor si/sau proceselor (inclusiv controlul operational

si întretinerea) generatoare de COV si pe reprofilarea instalatiilor

existente.

1. Substitutia COV, de exemplu la folosirea produselor de curãtare,

vopselelor, cernelurilor, adezivilor cu un continut scãzut sau care

nu contin COV;

2. Reducerea COV, prin utilizarea celor mai bune practice de

management (programe de întretinere preventive)

3. Reciclarea si/sau recuperarea COV-urilor colectate în mod eficient

prin tehnici de control precum adsorbtia, absorbtia, condensarea

si procesele ce utilizeazã membranele;

4. Distrugerea COV-urilor colectate în mod eficient prin tehnici de

control precum incinerarea cataliticã sau tratamentul biologic.


OzonulPrin poluarea cu ozon se intelege cresterea concentratie de ozon in apropierea

scoartei terestre. Deoarece razele solare (UV) au un rol decisiv in formarea

acestuia, pouarea cu ozon de suprafata apare doar ziua si in special vara, in

zilele calduroase si fara vant.

Ozonul de suprafata este un poluant derivat in urma reactiilor dintre NOx si/sau

COV cu oxigenul, in prezenta radiatiilor ultraviolete. Evident, sursele de poluare

cu Ozon de suprafata sunt aceleasi cu sursele de poluare a atmosferei cu COV

si NOx.


Efecte nocive:

-Reducerea capacitatii pulmonare

-Agravarea astmei la persoanele sensibile

-Inflamarea si distrucerea selulelor plamanilor

-Slabirea imunitatii, in special in cazul bolilor respiratorii

(plamani)

Curiozitate:

Exista o zicala (inca din 1900) care spune ca mirosul specific

al oceanelor este dat de ozon si ca de aceea briza marina are

efecte benefice asupra aparatului respirator … nu este

adevarat … mirosul caracteristic al oceanelor este dat de

prezenta dimetil-sulfidului, generat de fitoplancton. Interesant

este faptul ca si dimetil-sulfidul, ca si ozonul, in concentratii

mari este toxic …


Deoarece cererea globala de energie este in continua crestere, emisiile deCO2 (inclusiv N2O + CH4) generate de tarile cu o puternica dezvoltare se vordubla pana in 2030 si vor creste cu pana la 250% pana in 20150. Momentantarile OECD (inclusiv Europa) sunt “campioane” la emisiile de gaze cu efectde sera.


Captare si sechestrare CO2


H2

Efecte nocive ale principalilor poluantii. Metode de...

Documents

Transcript of Efecte nocive ale principalilor poluantii. Metode de...