Monitorizarea Feomenului de poluare a aerului

Capitolul I

Identificarea surselor de poluare a aerului

Compozitia normala a aerului

Compozitia normala a aerului cuprinde (in vol. % atmosfera uscata): azot 78,09%, oxigen 20,95%, argon 0,92%, bioxid de carbon 0,03%. Acest amestec de gaze reprezinta peste 99,99% din compozitia aerului. Restul de circa 0,01% este alcatuit din alte gaze ca neon, heliu, metan, kripton, xenon, ozon, hidrogen, radon. La acestea se adauga proportii variabile de vapori de apa (in medie 0,2 – 3%).

Din punct de vedere sanitar prezinta importanta oscilatiile in concentratie ale oxigenului si bioxidului de carbon, substante cu rol deosebit in schimbul de gaze de la nivelul plaminului. Poluarea aerului este deversarea in aer a unor substante si materiale care modifica mediul ambiant si dauneaza vegetatiei si vietii organismelor.Agentii poluanti rezulta din procesele fizice,chimice sau biologice.Cel mai raspandit si comun poluant dintre substantele anorganice poluante(oxizii carbonului,azotului,sulfului,halogeni,etc.)este oxidul de carbon (CO) provenit in atmosfera prin arderea incompleta a combustibililor(metan,carbuni,benzine,motorine,etc.). Daca multe substante organice se folosesc in combaterea unor boli (medicamente, vitamine),o parte dintre substantele organice au actiune toxica si sunt poluante.Poluarea sub diversele ei aspecte se accentueaza pe masura dezvoltarii tehnice,creandu-se astefel un conflict tot mai evident intre om si natura. Actiunea poluanta asupra aerului:Dupa modul de emitere,poluantii atmosferei sunt:¤ primari –poluanti emisi direct de surse identificate:hidrocarburi usoare din gazele de esapament ale autovehiculelor,metanul din gazele naturale,vapori de arene provenite din carburanti nearsi,derivati clorofluorurati ai metanului(freonii)etc.;¤ secundari –poluanti produsi in aer prin reactii intre substante poluante primare sau prin interactii cu componentii aerului(smogul fotochimic).Hidrocarburile inferioare care se gasesc in cantitati mari in gazele de esapament,provenite din arderea interna,aaturi de celelalte gaze produc dereglari ale functiilor inimii si plamanilor,asfixiere,reducrerea sau stagnarea actiunii unor enzime etc.Vaporii de hidrocarburi aromatice(benzen,toluen,polinucleare)au actiune cancerigena asupra organismului uman.Cei mai puternici poluanti secundari se formeaza in urma actiunii ozonului asupra hidrocarburilor existente in atmosfera.Ozonul,prin descompunere,da oxigen atomic:O3 ----- O2 +OIn prezenta oxigenului atomic,hidrocarburile din aer formeaza radicali peroxidici,de forma R-O-O

1

Acesti radicali sunt foarte reactivi si interactioneaza cu alte hidrocarburi, cu oxizii de azot,cu oxigenul si formeaza un amestec de produsi numit smog fotochimic. Smogul fotochimic este format din ozon de carbon,aldehide,cetone,azotati de peroxiaceil care se prezinta ca o „ceata” in atmosfera oraselor mari cu circulatie intensa(Londra,Chicago,Los Angeles,Hong Kong,etc.)Formarea „smogului” prin internediul hirdrocarburilor,detremina in atmosfera joasa,(la inaltimi mici)marirea concentatiei de ozon care ataca tesuturile plantelor si vietuitoarelor.Daca la inaltimi joase ozonul este un agent poluant,in atmosfera inalta(stratosfera)el formeaza un invelis protector fata de actiunea radiatiilor ultraviolete. Sub aspect ecologic disparitia din stratosfera a stratului de ozon(stratul protector al Terrei)ar insemna de fapt,disparitia vietii pe pamant.Cercetarile actuale ale oamenilor de stiinta dovedesc diminuarea concentratiei de ozon din stratosfera.In anii 1980 s-a descoperit ca poluantii aerului care distrug in mare parte ozonul din stratul protector sunt produsii fluoroclorurati ai alcanilor inferiori(freonii). Folosirea excesiva a freonilor in instalatiile frigorifice si la prepararea aerosolilor cosmetici de tip Spray,face ca asestia si patrunda tot mai mult in atmosfera.In urma cercetarilor facute s-a demonstrat ca la altitudine de 20-30Km,sub actiunea razelor ultraviolete si la presiuni scazute,freonii se descompun,punand in libertate atomi de clor,care ataca si transforma ozonul prin reactii inlantuite,de tipul:CF2Cl2 ------ ¤CF2Cl +Cl¤Cl¤+O3-------¤ClO+O2ClO+O-------¤Cl¤+O2In ansamblu,transformarile conduc la reducerea concentratiei in ozon,conform ecuatiei:O+O3-------2O2Diminuarea stratului protector de ozon intensifica actiunea radiatiilor ultaviolete asupra Terrei,avand drept consecinta:-perturbarea echilibrului termic al atmosferei,al apei si al solului;-declansarea ploilor acide catastrofale pentru vegetatie;-disparitia unor specii de plante si animale;-diminuarea reproducerii organismelor marine si terestre;-marirea incidentei cazurilor de cancer al pielii,al afectiunilor oftalmologice(conjunctivite,catarace,etc.).

Oxigenul poate influenta sanatatea prin scaderea concentratiei lui in aer si prin scaderea presiunii atmosferice, efectul fiind determinat de scaderea presiunii partiale la nivelul alveolei pulmonare, alterarea schimbului de gaze (O2 si CO2) si a procesului de oxigenare a singelui. Fenomenele care apar sunt fenomene de hipoxie sau anoxie, gravitatea lor fiind dependenta de gradul de scadere a presiunii partiale.

Bioxidul de carbon intilnit in atmosfera in proportie de 0,03% nu produce tulburari manifeste decit in situatiile in care este impiedicata trecerea gazului din singele venos in alveola pulmonara si eliminarea lui prin aerul expirat. De fapt fenomenele toxice apar in momentul in care presiunea partiala a CO2 din aer creste atit de mult incit impiedica eliminarea acestui catabolit. Initial apare o crestere a CO2 din singe (hipercapnie) mai putin datorita patrunderii lui din aerul exterior, cit datorita autointoxicarii organismului. Pe masura ce creste concentratia in aerul atmosferic, intervine si solubilizarea lui in plasma sanguina datorita presiunii partiale crescute; la autointoxicare se asociaza intoxicatia exogena.

2

Primele tulburari apar in jurul concentratiei de 3% manifestata prin tulburari respiratorii (accelerarea respiratiei), apare apoi cianoza, urmata de tulburari respiratorii si circulatorii insotite de fenomene legate de dezechilibrul acido-bazic.

Capitolul II Identificarea agentilor poluanti ai aerului in functie de sursele de

poluare2.1 Sursele de poluare a aerului Intelegem prin poluarea aerului prezenta in atmosfera a unor substante straine de

compozitia normala a aerului care in functie de concentratie si/sau timpul de actiune provoaca tulburari ale sanatatii omului, creeaza disconfort populatiei dintr-un teritoriu, afecteaza flora si fauna sau altereaza mediu de viata al omului. Rezulta din aceasta definitie ca – pentru a fi considerati poluanti – substantele prezente in atmosfera trebue sa exercite un efect nociv asupra omului sau a mediului sau de viata. Sursele de poluare a aerului pot clasificate in doua grupe: surse naturale si surse artificiale (rezultate din activitaea umana). 2.2 Industria - sursa de poluare

Industria este, la momentul actual, principalul poluant la scara mondiala. Procesele de productie industriala. Emisiile sunt substante eliberate in atmosfera de catre uzine, sau alte centre. Procedeele de productie industriala elibereaza emisiile, care se redepun in cazul in care nu exista filtre pentru epurarea gazelor reziduale. Substantele specifice sunt atunci eliberate si pot provoca local catastrofe. In momentul procesului de combustie, substantele gazoase, lichide si solide sunt eliberate in atmosfera de furnale. In functie de inaltimea furnalelor si de conditiile atmosferice, gazele de esapament provenind din focare se raspandesc local sau la distante medii, - uneori chiar si mari - cazand din nou sub forma de particule mai fine decat poluarea atmosferica masurabila in locurile de emisie. Degajarile industriale in ultima instanta nimeresc in sol, e cunoscut faptul ca in jurul uzinelor metalurgice in perimetrul a 30-40 km in sol e crescuta concentratia de ingrediente ce intra in compozitia degajatilor aeriene a acestor uzine. 2.3 Transporturile - sursa de poluare

Transporturile sunt, dupa cum bine stiti, o alta importanta sursa de poluare. Astfel, in S.U.A. 60% din totalul emisiilor poluante provin de la autovehicule, iar in unele localitati ajung chiar si pana la 90%. Autovehiculele care functioneaza cu motor cu combustie, sunt un factor poluant care este luat din ce in ce mai mult in seama. Orasele mari sau aglomeratiile urbane dense sunt afectate in mare masura de transporturile cu eliberare de noxe. Poluarea aerului relizata de autovehicule prezinta doua mari particularitati: in primul rand eliminarea se face foarte aproape de sol, fapta care duce la realizarea unor concentratii ridicate la inaltimi foarte mici, chiar pentru gazele cu densitate mica si mare capacitate de difuziune in atmosfera. In al doilea rand emisiile se fac pe intreaga

3

suprafata a localitatii, diferentele de concentratii depinzand de intensitatea traficului si posibilitatile de ventilatie a strazii. Ca substante care realizeaza poluarea aerului, formate dintr-un numar foarte mare (sute) de substante, pe primul rand se situeaza gazele de esapament. Volumul, natura, si concentratia poluantilor emisi depind de tipul de autovehicul, de natura combustibilului si de conditiile tehnice de functionare. Dintre aceste substante poluante sunt demne de amintit particulele in suspensie, dioxidul de sulf, plumbul, hidrocarburile poliaromatice, compusii organici volatili (benzenul), azbestul, metanul si altele. Los Angeles este o aglomerare urbana-suburbana cladita pe o coasta deluroasa, avand in vecinatate la sud si la est Oceanul Pacific. Muntii se intind la est si la nord; de asemenea la nord se gaseste San Fernando Valley, o parte a orasului cu aproximativ o treime din populatia orasului. Los-Angeles-ul face legatura intre regiunile sale prin intermediul unor mari autostrazi de otel si beton, construite pentru transportul rapid, la mari viteze, dare care este de obicei congestionat de trafic. Smogul produs de gazele de esapament ale masinilor sau de alte surse este o problema continua a poluarii. 2.4 Eruptiile vulcanice - sursa de poluare

Eruptiile vulcanice genereaza produsi gazosi, lichizi si solizi care, schimba local nu numai micro si mezorelieful zonei in care se manifesta, dar exercita influente negative si asupra puritatii atmosferice. Cenusile vulcanice, impreuna cu vaporii de apa, praful vulcanic si alte numeroase gaze, sunt suflate in atmosfera, unde formeaza nori grosi, care pot pluti pana la mari distante de locul de emitere. Timpul de remanenta in atmosfera a acestor suspensii poate ajunge chiar la 1-2 ani. Unii cercetatori apreciaza ca, cea mai mare parte a suspensiilor din atmosfera terestra provine din activitatea vulcanica - o importanta sursa de poluare aer. Aceste pulberi se presupune ca au si influente asupra bilantului termic al atmosferei, impiedicand dispersia energiei radiate de Pamant catre univers si contribuind in acest fel, la accentuarea fenomenului de "efect de sera", produs de cresterea concentratiei de CO 2 din atmosfera. 2.5 Furtunile de praf - sursa de poluare

Furtunile de praf sunt si ele un important factor in poluarea aerului. Terenurile afa-nate din regiunile de stepa, in perioadele lipsite de precipitatii, pierd partea aeriana a vegetatiei si raman expuse actiunii de eroziune a vantului. Vanturile continue, de durata, ridica de pe sol o parte din particulele ce formeaza "scheletul mineral" si le transforma in suspensii subaeriene, care sunt retinute in atmosfera perioade lungi de timp. Depunerea acestor suspensii, ca urmare a procesului de sedimentare sau a efectului de spalare exercitat de ploi, se poate produce la mari distante fata de locul de unde au fost ridicate. Cercetari recente, din satelit, au aratat ca eroziunea eoliana numai de pe continentul African ajunge la 100-400 milioane tone/an. In acest context, se pare ca desertul Sahara inainteaza in fiecare an cu 1.5 pana la 10 km. Furtuni de praf se produc si in alte zone ale globului. Astfel, in mai 1934, numai intr-o singura zi, un vant de o violenta neobisnuita a produs un intens proces de eroziune eoliana pe teritoriile statelor Texas, Kansas, Oklahoma si Colorado. Norii negrii, care cuprindeau circa 300 milioane de tone de praf, dupa ce au parcurs 2/3 din teritoriul S.U.A., au intunecat Washington-ul si New York-ul

4

si s-au deplasat mai departe catre Atlantic. In 1928, la 26 si 27 aprilie, o furtuna a produs erodarea unui strat de sol cu o grosime de 12 - 25 mm pe o suprafata de 400 000 km 2 , situata in zona precaspica. Evaluarile facute cu acest prilej au aratat ca, numai pe teritoriul tarii noastre s-au depus circa 148 milioane m 3 de praf, din cantitatea totala ridicata. 2.6 Incendiile naturale - sursa de poluare Incendiile naturale, o importanta sursa de fum si cenusa, se produc atunci cand umiditatea climatului scade natural sub pragul critic. Fenomenul este deosebit de raspandit, mai ales in zona tropicala, desi, in general, gradul de umiditate al padurilor din aceasta zona nu este de natura sa favorizeze izbucnirea incendiului. La sfarsitul anului 1982 si inceputul anului 1983, pe insula Borneo a Indoneziei si Malayesiei au avut loc 7 incendii care au mistuit circa 3,5 milioane hectare de paduri tropicale. In coasta de Fildes, in 1983, focul a distrus circa 450 000 ha, iar in Ghana, in timpul aceleiasi secete, a fost distrusa prin foc o mare suprafata de paduri si circa 10% din plantatiile de cacao. In anii deosebit de secetosi, chiar si in zonele temperate, se produc dese incendii ale padurilor. Astfel, in 1992, dupa o succesiune de ani secetosi, au izbucnit incendii devastatoare chiar si in padurile Frantei si ale Poloniei. Se pare ca situatia climatica din deceniul 80 a extins mult suprafetele de paduri vulnerabile la incendii pe intregul glob. 2.7 Activitatile casnice - sursa de poluare

Activitatile "casnice" sunt, fie ca vrem, fie ca nu, o sursa de poluare. Astazi, in multe tari in curs de dezvoltare, asa cum este si tara noastra, lemnul de foc este la fel de vital ca si elementele, iar ca pret, in unele locuri, are un ritm de crestere mai mare decat alimentele. Cauza cresterii zi de zi a pretului este restrangerea suprafetelor de padure. Multe tari care fusesera candva exportatoare de material lemnos, au devenit importatoare, in masura in care nu s-au preocupat de regenerarea fondului forestier. In S.U.A. si India se ard anul circa 130 milioane de tone de lemn de foc; in S.U.A. aceasta cantitate asigura doar 3% din consumul de energie, in timp ce in India, aceiasi cantitate asigura 25% din consum. Deci, pentru tarile in curs de dezvoltare, lemnul de foc constituie o necesitate legata de satisfacerea consumurilor energetice. Dar nu numai pentru aceste tari consumul de lemn este o necesitate; tari ca Suedia, Danemarca, Finlanda au ca obiectiv, in politica lor economica, reducerea consumului de petrol si, in compensatie, cresterea contributiei energetice a lemnului de foc. Chiar in S.U.A., acolo unde pretul altor surse de energie a crescut considerabil, s-a produs o orientare spectaculoasa catre folosirea lemnului. Se apreciaza, de exemplu, ca in aceasta tara, dupa 1973, folosirea energiei obtinute din lemn, in sectorul casnic, a sporit de doua ori. Vanzarile anuale de sobe, intre 1972 si 1979, au sporit de noua ori, iar in 1981 s-au vandut pe teritoriul Statelor Unite circa 2 milioane de sobe pentru incalzirea locuintelor cu lemne. Fumul emis de sobele cu lemne are o culoare albastra fumurie si contine o cantitate insemnata de materii organice, care se apreciaza ca pot fi cancerigene. Dar in scopuri casnice nu se ard numai lemn, ci si cantitati enorme de carbuni, petrol, si gaze naturale, din care rezulta de asemenea substante toxice.

5

2.8 Sursele de poluare atmosferică Pot fi fixe, sau mobile

 Sursele fixe sunt constituite din: - dispozitivele de combustie industriale şi menajere,

care emit pulberi, oxizi de carbon, de sulf, de azot, etc. Cu cât combustibilul este de calitate mai scăzută, arderea decurge cu randament mai mic şi se elimină cantităţi mai mari de poluanţi. Astfel, cărbunii inferiori (lignitul, cărbunele brun, turba, şistul

bituminos) lasă la ardere cantităţi mari de cenuşă, CO, CO2, SOx, NOx. Păcura elimină CO, CO2, SOx, iar gazul metan (combustibil superior) numai CO2 şi urma de CO;

- Instalaţiile industriale din chimie, metalurgie, materiale de construcţii etc. elimină oxizi de Fe, Mn, Cr, Ni, Zn, Pb, Cd, Cu, SiO2, CO2, C, etc.;

- Vulcanii, apele stătătoare (bălţi, mlaştini) emit diverse gaze, vapori ;- Rezidiile de orice provenienţă, haldate pe sol, animalele şi plantele în putrefacţie

constituie tot atâtea surse fixe de poluare atmosferică.Sursele mobile de poluare împrăştie la distanţe mult mai mari decât sursele fixe,

diverşi poluanţi. In această categorie intră: vântul, păsările, apa, mijloacele de transport rutier, pe calea ferată, naval şi aerian.

Imprăştierea poluanţilor este întotdeauna influenţată de mişcarea aerului, care se realizează datorită diferenţelor de temperatură existente în două regiuni adiacente.

Temperatura modifică densitatea aerului, producând curenţi orizontali, verticali, sau vârtejuri (turbioane).

Imprăştierea poluanţilor dintr-o sursă fixă, în plan orizontal acoperă o arie eliptică, deoarece este influenţată de vânt şi de mişcarea de rotaţie a Pământului (fig.1.a).Imprăştierea poluanţilor din surse mobile, în mişcare urmează alte legi matematice (fig.1.b).

Fig.1. Imprăştierea poluanţilor în plan orizontal.a - din sursă fixă; b - din sursă mobilă.Dacă sursele sunt în apropiere, între ele zona suferă impurificarea cu ambii poluanţi.Imprăştierea poluanţilor depinde şi de starea de agregare, iar la particulele solideşi lichide şi de mărimea particulelor. Astfel, particulele solide vor cădea mai repede, cucât diametrul şi densitatea lor sunt mai mari, cele lichide vor cădea la distanţă mai

mare,

6

diametrul mare favorizând căderea, iar gazele vor fi transportate la distanţa cea mai mare,

poluând o arie mult mai mare (fig.2).

Fig.2. Distanţa de cădere a unor particule din atmosferă, faţă de sursa de poluare. 1- particule mari; 2 - particule mici; 3 - gaze.

Poluanţii emişi din coşuri industriale formează egreta de dispersie. Considerând h înălţimea coşului, Δh înălţimea de urcare a poluantului deasupra coşului, rezultă că înălţimea totală de urcare în altmoferă a poluantului este:

H = h + ΔhDacă sursa de poluare se află amplasată lângă o construcţie înaltă, pot exista

următoarele trei situaţii: a - înălţimea sursei depăşeşte mult înălţimea clădirii, deci poluarea se va regăsi după clădire şi la distanţă; b - sursa depăşeşte clădirea în înălţime şi agentul poluant se concentrează în spatele clădirii; c - înălţimile sunt egale şi poluarea se concentrează în spatele clădirii.

Intensificarea poluării atmosferice se poate întâmpla în următoarele situaţii: - existenţa în aceeaşi zonă geografică a mai multor surse de poluare: intensificarea activităţii umane în zonă; accidente în funcţionarea unor instalaţii (explozii, incendii,

evacuări forţate de poluanţi în atmosferă, etc.); relief înalt, sau alte obstacole (clădiriînalte, ziduri) care împiedică diluarea prin împrăştiere pe o arie mai mare a poluanţilor;

fenomene meteorologice favorabile poluării.Relieful, în multe cazuri, datorită spaţiului restrâns şi a mişcării reduse a curenţilor de

aer împiedică dispersarea poluanţilor pe o suprafaţă mai mare şi deci diluarea lor. Situaţia se întâlneşte în văi şi depresiuni, unde în anumite situaţii poluarea se accentuează.

Unele fenomene atmosferice pot amplifica poluarea. Astfel.: lipsa curenţilor de aer (starea de calm), datorită unei mase de aer cu densitate şi presiune mai mare decât în zonele învecinate. Starea poate dura ore, sau zile, timp în care poluanţii se acumulează, depăşind concentraţiile de prag admisibile; ceaţa,  inversia termică, provocată de

împiedicarea mişcării verticale a maselor de aer rece şi cald . In mod obişnuit, aerul rece pătrunde şi îndepărtează aerul cald, ce poate fi şi poluat. Dar în depresiuni, aerul cald se poate aduna la sute sau mii de metri altitudine, păstrând poluarea în zonă.

7

Curenţii de aer şi precipitaţiile ajută la purificarea aerului, prin procese fizice de sedimentare, dizolvare în apă , procese chimice (reacţii cu apa) şi apoi depunere.

Procesele depind evident de natura poluanţilor, starea lor de agregare, solubilitatea în apă, reactivitatea cu apa, precum şi de interacţiunile dintre ei. De exemplu, SOx şi NOx reacţionează cu apa, dar în prezenţă cu hidrocarburi prezintă efect poluant sinergetic         

Capitolul IIIInterpretarea modului de dispersie a poluantilor in aer

                    O problema suparatoare a omenirii o reprezinta, mai acut in acest secol al tehnologiei, legile naturii, adica influenta naturii asupra fenomenului de poluare.Se stie, ca natura este caracterizata printre altele si de factorii sai climatici, factori ce pot influenta fenomenul de poluare prin caracterul lor dispersiv sau transportoriu asupra poluantilor.                        Inainte de a prezenta informatii despre influenta factorilor climatici asupra dispersiei si transportului poluantilor, trebuie sa se cunoasca fenomenul ce este schimbat, marcat de actiunea acestora si anume poluarea. Fenomenul reprezinta impurificarea atmosferei cu particule de gaze sau vapori produse artificial sau a apelor naturale de suprafata sau subterane cu ape uzate menajere si industriale. Poluarea este rezultatul oricarei modificari a mediului ambiant, care determina un dezechilibru ecologic natural. Orice  adaos  de  substanta  sau  forme de energie (caldura, sunet)  pe  care mediul nu le mai poate dispersa, descompune sau recicla, conduce la aparitia poluarii.                      Desi societate umana se afla intr-o continua dezvoltare se pare ca natura, ca de obicei  imprevizibila, ne poate surprinde, mai ales prin intermediul factorilor sai climatici. Acestia sunt: variatiile de temperature din atmosfera, vantul, turbulenta aerului, umiditatea, precipitatiile si norii, fenomenele macrometeorologice. Factorii climatici pot fi analizati  atat la scara sinoptica (o zona orizontala de cca. 100 km lungime, de mica grosime, sub forma unei calote plate ), cat si la scara aerologica (o zona de cateva zeci sau sute de metrii deasupra solului, unde curentii ascendenti termici si de turbulenta, datorita solului  si a reliefului sau , au o mare influenta asupra dispersiei).                 Influenta variatiilor de temperatura asupra dispersiei si transportului poluantilor   Deoarece temperatura scade odata cu altitudinea, atunci cand un strat de aer rece se absoarbe sub un strat de aer cald ,are loc o inversiune termica, poluantii se acumuleaza la suprafata pamantului fiind mult mai daunatori pentru sanatatea omului. Odata cu acest fenomen are loc si o distrugere a stratului de ozon aflat la aprozimativ 24 km de pamant. Acest strat are rolul de a filtra radiatiile daunatoare ale Soarelui, radiatiile ultraviolete. Cand aceste nu sunt oprite are loc efectul de sera, ce determina cresterea temperaturii medii a planetei, iar ca principal resposabil in formare acestui efect este dioxidul de carbon. Tot legat de inversiunea termica, important este ca stratul de inversiune termica actioneaza ca un capac impiedicand dispersia si transportul poluantilor. Mai mult aceste straturi sunt propice formarii cetei, ca urmare a condensarii vaporilor de apa si a existentei poluarii sub forma de pulberi, deci uneori si a smogului. Temperature poate determina mai multe tipuri de atmosfera, in functie de gradientul adiabatic uscat si anume: atmosfera indiferenta, atmosfera instabila si atmosfera stabila. Gradientul adiabatic uscat reprezinta masura cantitativa a racirii unei particule cand se ridica,

8

adiabatic,in atmosfera uscata. Atmosfera indiferenta esta atunci cand gradientul de descrestere a temperaturii atmosferei este egal cu gradientul adiabatic uscat. Asadar intr-o astfel de atmosfera concentratia de poluantii este aceeasi in toate directiile, oricare ar fi pozitia particulei in masa atmosferei are temperature egala cu atmosfera, deci dispersia si transportul  poluantilor nu sunt influentate, ci depind doar de parametrii cinetici ai jetului de poluant. Atmosfera instabila se formeaza atunci cand conditiile de temperatura sunt supraadiabatice, adica descresterea temperaturii este superioara gradientului adiabatic uscat.pentru un nivel dat, orice particular aflata intr-o miscare de coborare va ramane mai rece decat atmosfera, va ave densitatea mai mare si va continua miscare in jos. Invers, daca particula va fi la orice nivel mai calda decat mediul ambient, deci mai  usoara, va continua sa se ridice. Atmosfera instabila este favorabila dispersiei si transportului poluantilor, mai putin situatia in care masa de aer incarcata cu poluanti este obligata sa coboare. Atmosfera stabila se intalneste atunci cand descresterea verticala de temperature este inferioara gradientului adiabatic uscat. Daca particular de aer este supusa la o miscare ascendenta ea este mai rece decat mediul ambient, are densitate mai mare si tendinta de a cobora. Daca particula de aer a primit un impuls vertical dirijat in jos, ea este maicalda decat mediul si are tendinta sa urce. Ambele deplasari u ca rezultat revenirea la nivelul initial. In conditiile unei astfel de atmosfere difuzia si transportul poluantilor nu sunt favorizate.3.1 VantulVantul reprezinta deplasarea orizontala a maselor de aer atmosferic datorita, in principal, diferentelor de presiune dintre zonele de pe suprafata solului,cre se resimte pana la cca. 1 km altitudine. Acesta se caracterizeaza prin directie si viteza. Se considera, conventional, vant daca viteza curentilor de aer este mai mare de 0,5 m/s. Pentu viteze mai mici se considera calm atmosferic, perioada in care vantul nu influenteaza dispersia si transportul poluantilor. Directia vantului reprezinta directia de miscare a poluantilor, de aceea un vant moderat va favoriza  dispersia si transportul poluantilor mult mai bine decat unul cu viteza mare, care are tendinta de a retine poluantii la nivelul solului.  3.2 Turbulenta aeruluiTurbulenta reprezinta starea de miscare a aerului in care se formeaza vartejuri, produse de curentii verticali de convectie, in opozitie cu vantul, la care miscarea este orizontala. Este proportionala cu miscare vantului si dependenta de constructiile de pe sol, forme de relief  si de capacitatea de inmagazinare a caldurii. Dupa cauzele care o provoaca, turbulenta se clasifica in termica, datorata diferentelor de temperatura ale aerului din apropierea solului si dinamica, datorata frecarii dintre masele de aer si elementele orografice de la sol. Acest factor climatic favorizeaza dispersia si transportul poluantilor. In opozitie cu miscarea turbulenta este miscarea laminara caracteristica momentelor de acalmie, cand dispersia si transportul poluantilor are loc, dar prin difuzie moleculara si procesul de sedimentare.3.3 Umiditatea atmosferica, precipitatiile si noriiUmiditatea atmosferica este un factor climatic ce are un aspect nu foarte favorabil asupra dispersiei si transportului poluantilor, ci din potriva ajuta uneori la  formarea unor efecte foarte daunatoare vietii, precum ceata si chiar smogul.Precipitatiile  in opozitie cu ceata,contribuie la dispersia si transportul poluantilor la nivelul atmosferei, insa influenteaza negativ solul si apele, deoarece toti poluantii ajung la nivelul  acestor

9

componenti, unde se infiltreaza schimband proprietatile lor, deci are loc un fenomen de poluare. Solul poate fi poluat :         -direct, prin deversari de deşeuri pe terenuri  urbane sau rurale, sau din îngrăşăminte şi pesticide aruncate pe terenurile agricole ;          -indirect, prin depunerea agenţilor poluanti ejectaţi iniţial în atmosferă, apa ploilor contaminate cu agenti poluanţi “spălaţi” din atmosfera contaminată, transportul agenţilor poluanţi de către vânt de pe un loc pe altul, infiltrarea prin sol a apelor contaminate.         În ceea ce priveşte poluarea prin intermediul agenţilor poluanţi dinatmosferă, se observă anumite particularităţi. Spre exemplu, ca regulă generală, solurile cele mai contaminate se vor afla in preajma surselor de poluare. Pe măsură, însă, ce înălţimea coşurilor de evacuare a gazelor contaminate creşte, contaminarea terenului din imediata apropiere a sursei de poluare va scădea ca nivel de contaminare dar regiunea contaminata se va extinde în suprafaţă.         Nivelul contaminării solului depinde şi de regimul ploilor.Acestea spală în general atmosfera de agenţii poluanţi şi îi depun pe sol, dar în acelaşi timp spală şi solul, ajutând la vehicularea agenţilor poluanţi spre emisari. Trebuie totuşi amintit că ploile favorizează şi contaminarea în adâncime a solului. Într-o oarecare măsură poluarea solului depinde şi de vegetaţia care îl acoperă, precum şi de natura însaşi a solului. Poluarea apei se produce atunci cand, in urma introducerii unor substante determinate – solide, lichide, gazoase, radioactive – apele sufera modificari fizice, chimice sau biologice, susceptibile de a le face improprii sau periculoase pentru sanatatea publica, pentru viata acvatica, pentru pescuitul industrial, pentru industrie si turism. Norii, ca plafon compact, static si de joasa altitudine creeaza un spatiu inchis, in care dispersia si transportul poluantilor nu sunt favorizate, insa atunci cand creeaza un plafon discontinuu si in continua miscare favorizeaza fenomenele de dispersie si transport al poluantilor. 3.4 Fenomenele macrometeorologiceUn rol deosebit de nefavorabil asupra procesului de dispersie si de transport al poluantilor il au masele anticiclonice (cu presiune atmosferica mare in raport cu imprejurarile). Exista zone pe glob unde frecventa si durata maselor anticiclonice este mare, existenta acestora favorizand inversiunea termica, ceata si calmul atmosferic, fenomene ce le-am caracterizat mai sus. Masele anticiclonice au o durat mai mare toamna si iarna, fata de primavara si vara. Datorita acestor motive, cresterea nivelului de poluare in aceste zone a produs primele accidente de masa, zone a caror poluare este sub control legislativ sever.         Dupa cum se constata factorii climatici au o influenta mare asupra dispersiei si transportului poluantilor.  Importanta lor este cu atat mai mare incat au puterea de a transforma un mediu prielnic vietii in unul total neprielnic si invers. Deci natura ne poate fi atat prieten cat si dusman, de aceea e bine sa o putem intelege si sa traim in perfecta armonie cu regulile ei si aceasta pentru binele societatii umane, intrucat nedreptatea o producem noi si nu aceasta.         

10

Capitolul IVEvaluarea impactului poluarii aerului asupra mediului

si asupra organismelor vii In cadrul interrelatiilor intre om si mediul sau ambiant, acesta din urma exercita asupra omului influente multiple, dintre care una din cele mai importante este actiunea asupra sanatatii. Din acest punct de vedere se stie ca mediul contine factori care au o actiunea favorabila asupra sanatatii, cunoscuti sub numele de factori sanogeni. Mediul contine insa si factori care au o actiune nefavorabil asupra sanatatii, determinand inrautatirea sau pierderea acesteia, denumiti factori patogeni.

Actiunea mediului poluant asupra organismului este foarte variata si complexa. Ea poate merge de la simple incomoditati in activitatea omului, asa-zisul disconfort, pana la perturbari puternice ale starii de sanatate.

Efectele acute au fost primele asupra carora s-au facut observatii si cercetari privind influenta poluarii mediului asupra sanatatii populatiei.ele se datoresc unor concentratii deosebit de mati ale poluantilor din mediu care au repercursiuni puternice sio brutale asupra organismului uman: marile epidemii de la Hamburg si Petersburg, de la sfarsitul secoluluil trecut, datorate poluarii apei cu vibrionul holerei, iar mai recent, Londra, 1952, cand, datorita poluarii cupulberi si dioxid de sulf s-au inregistrat peste 4000 decese. Desi rare, aceste episoade acute au avut meritul de a fi atras atentia specialistilor asupra sanatatii populatiei expuse, declansand primele cercetari sistematice in domeniul relatiei sanatate – poluare.

Efectele cronice reprezinta formele de manifestare cele mai frecvente ale actiunii poluarii mediului asupra sanatatii umane. In mod obisnuit, diversii poluanti existenti in mediu nu ating nivele foarte ridicate pentru a produce efecte acute, dar prezenta lor continua, chiar in concentratii mai scazute nu este lipsita de efecte nedorite.

Efectele aerului poluat asupra sanatatii populatiei.Influenta directa a poluarii aerului asupra sanatatii populatiei consta in

modificarile ce apar in organismul persoanelor expuse, ca urmare a contactului lor cu diferiti poluanti atmosferici. De cele mai multe ori, actiunea directa a poluarii aerului este rezultanta interactiunii mai multor poluanti prezenti concomitent in atmosfera si numai arareori actiunea unui singur poluant ( actiune complexa si nespecifica)-

Cei mai reprezentativi poluanti din atmosfera sunt:

a) poluanti cu actiune iritanta: pulberi (sedimentabile sau in suspensie) ce actioneaza la nivelul cailor

respiratorii care, desi prezinta mecanisme de protectie fata de efectele nocive ale poluantilor (mucus, epitelii ciliate, etc), pot fi afectate de inflamatii, rinite, faringite, laringite, bronsite sau alveolite. Daca actiunea poluantului este de lunga durata pot aparea afectiuni cronice ca broho-pneumopatia cronica nespecifica.

Oxizii sulfului, ce apar in aer prin arderea combustibililor fosili sau din diferite procese industriale, au un grad mare de solubilitate, produc iritatii ale cailor respiratorii ce se traduc prin salivatie, expectoratie, spasme si dificultati in respiratie, care permanentizate duc la aparitia bronsitei cronice.

Oxizii azotului, rezulta la fel ca cel ai sulfului, produc la niveleul cailor respiratorii blocarea miscarilor cililor epiteliilor brohice si traheale. La nivel

11

sangvin, se combina cu hemoglobina rezultand methemoglobina care impiedica transportului gazelor respiratorii (oxigenului) catre tesuturi.

Substantele oxidante (ozonide) generati prin actiunea radiatiilor ultraviolete asupra unor produsi de ardere ai hidrocarburilor, au efect iritant pentru caile respiratorii, ceea ce faciliteaza suprainfectiile cu germeni oportunisti.

b) poluanti cu actiune asfixianta: oxidul de carbon, rezultat din arderi incomplete, se combina cu hemoglobina

dand carboxi hemoglobina, generand fenomene de lipsa de oxigen cu consecinte dintre cele mai grave asupra respiratiei diferitelor tesuturi si celule, ce se manifesta clinic prin dureri de cap, ameteli, somnolenta, greata, aritmii, etc.

c) poluanti cu actiune toxica sistemica:- plumbul, eliminat in atmosfera sub forma de vapori care se condeanseaza

relativ reprede, poate patrunde in organismul uman atat pe cale respiratorie (mai periculoasa pentru ca ajunge direct in sange) cat si pe cale digestiva (ficatul are o mare putere de detoxifiere a organismului). Actiunea nociva a plumbului se exercita la nivelul sangelului determinanad aparitia de anemii, si lanivelul sistemului nervos, provocand ramanerea in urma a dezvoltarii inteclectuale la copii.

d) poluantii cu actiune fibrozanta: pulberile, mai ales cele cu densiate mare, persista in plaman, determinanad o

scadere a alesticitatii pulmonare ca si o reactie la corp strain, cu formare de tesut nou in jur, ce sta la abza aparitiei fibrozei.

e) poluanti cu actiune cancerigena: hidrocarburile policiclice aromatice sunt poluanti organici ce rezulta din

arderea incompleta a combustibililor solizi si lichizi. Se concentreaza in organism in conditiile unei expuneri prelungite.

Arsenul, cromul, beriliul, cobaltul, seleniul, azbestul sunt poluanti anorganici, prezenti mai ale in mediile industriale.

f) poluanti cu actiune alergizanta: pulberile minerale sau organice ca si gazele (oxizi de azot, sulf, carbon) sau

sunstantele volatile din insecticide, detergenti, mase plastice, medicamente produc rinite acute, traheite, astm sau manifestari oculare (conjunctivite si blefarite) sau cutanate (exeme, urticarii, etc)

g) poluanti cu actiune infectanta: sunt reprezenti de diversi germeni patogeni din atmosfera. Desi majoritatea

germenilor ce cauzeaza boli infectioase cu poarta de intrare respiratorie, ca: difteria, scarlatina, tusea convulsiva, rujeola, rubeola, varicela, variola, gripa, guturaiul, etc, au o rezistenta scazuta in aer datorita unor factori ca: uscaciunea, temperatura scazuta, radiatiile ultraviolete, contaminarea produsa prin aer este responsabila pentru un numar mare de boli.

12

Capitolul VLegislatia mediului privind calitatea aerului

(1) Prezenta ordonanta de urgenta are ca scop stabilirea cadrului juridic privind prevenirea, limitarea deteriorarii si ameliorarea calitatii atmosferei, in scopul evitarii efectelor negative asupra sanatatii omului si asupra mediului ca intreg, asigurandu-se astfel alinierea la normele juridice internationale si la reglementarile comunitare. (2) Reglementarea activitatilor care afecteaza sau care pot afecta calitatea atmosferei, direct sau indirect, desfasurate de persoane fizice si juridice, si strategia nationala in domeniu urmaresc asigurarea dreptului fiecarei persoane la un mediu de calitate. ART. 2 Regimul juridic al protectiei atmosferei are la baza principiile generale consacrate de legislatia in vigoare si acceptate la nivel international. ART. 3 (1) Principalele obiective ale strategiei nationale privind protectia atmosferei sunt urmatoarele: a) mentinerea calitatii aerului inconjurator in zonele in care se incadreaza in limitele prevazute de normele in vigoare pentru indicatorii de calitate; b) imbunatatirea calitatii aerului inconjurator in zonele in care nu se incadreaza in limitele prevazute de normele in vigoare pentru indicatorii de calitate; c) adoptarea masurilor necesare in scopul limitarii pana la eliminare a efectelor negative asupra mediului, in context transfrontier; d) indeplinirea obligatiilor asumate prin acordurile si tratatele internationale la care Romania este parte si participarea la cooperarea internationala in domeniu. (2) Strategia se actualizeaza periodic de catre autoritatea publica centrala pentru protectia mediului. ART. 4 Adoptarea strategiilor de dezvoltare a sectoarelor de activitate care pot afecta calitatea atmosferei se face cu avizul autoritatii publice centrale pentru protectia mediului. ART. 5 Autoritatile publice centrale si locale au obligatia sa asigure schimbul de informatii, inclusiv al celor necesare in activitatea de elaborare si punere in aplicare a strategiilor sectoriale legate de protectia atmosferei si al celor referitoare la cele mai bune tehnici disponibile care nu implica costuri excesive. ART. 6 In intelesul prezentei ordonante de urgenta termenii de mai jos au urmatoarele semnificatii:

13

a) aglomerare - zona cu o populatie care depaseste 250.000 de locuitori sau zona in care populatia este egala sau mai mica de 250.000 de locuitori, dar densitatea populatiei/kmp justifica necesitatea evaluarii si gestionarii calitatii aerului inconjurator; b) aer inconjurator - aerul troposferic, exclusiv cel din locurile de munca; c) atmosfera - masa de aer care inconjoara suprafata terestra, incluzand si stratul de ozon; d) evaluare - orice metoda utilizata pentru masurarea, calcularea, prognozarea sau estimarea nivelului unui poluant in aerul inconjurator; e) emisii fugitive - emisii nedirijate, eliberate in mediu prin ferestre, usi, sisteme de ventilare sau prin deschideri similare; f) instalatie - unitate tehnica stationara in care se desfasoara unul sau mai multe procese tehnologice si orice alte activitati direct asociate cu acestea si care prin emisiile lor pot avea impact asupra calitatii mediului; g) marja de toleranta - procent din valoarea limita cu care aceasta poate fi depasita, in conditiile precizate de legislatia in vigoare; h) nivel - concentratia unui poluant in aerul inconjurator sau depunerea acestuia pe suprafete intr-o perioada data; i) poluant - orice substanta introdusa direct sau indirect de om in aerul inconjurator, care poate avea efecte daunatoare asupra sanatatii umane sau asupra mediului ca intreg; j) prag de alerta - nivelul peste care exista un risc pentru sanatatea oamenilor in urma unei expuneri de scurta durata si fata de care trebuie sa se ia masuri imediate, conform legislatiei in vigoare; k) valoare limita - nivel fixat pe baza cunostintelor stiintifice, in scopul evitarii, prevenirii sau reducerii efectelor daunatoare asupra sanatatii omului sau mediului ca intreg, care se atinge intr-o perioada data si care nu trebuie depasit dupa ce a fost atins; l) valoare tinta - nivel fixat in scopul evitarii unor efecte daunatoare pe termen lung asupra sanatatii umane sau asupra mediului ca intreg, care trebuie atins acolo unde este posibil intr-o perioada data; m) valori limita de emisie - concentratia sau masa substantelor poluante in emisiile provenite de la surse pe parcursul unei perioade precizate si a carei depasire nu este permisa; n) zona - parte a teritoriului, delimitata pe criterii rezultate in urma evaluarii calitatii aerului, aprobata de Guvern.ART. 7 Autoritatea publica centrala pentru protectia mediului are urmatoarele atributii si responsabilitati: a) elaboreaza si promoveaza strategia nationala si planul national de actiune in domeniul protectiei atmosferei, ca parte integranta a strategiei si politicilor nationale de protectie a mediului;

14

b) coordoneaza si controleaza modul de punere in aplicare si de respectare a dispozitiilor prezentei ordonante de urgenta si a actelor normative ce decurg din aceasta; c) elaboreaza, avizeaza, promoveaza si, dupa caz, aproba actele normative, precum si masurile necesare pentru aplicarea unitara pe teritoriul Romaniei a prevederilor din conventiile internationale privind protectia atmosferei, la care Romania este parte; d) coordoneaza elaborarea inventarelor nationale de emisii poluante in aer; e) coordoneaza elaborarea si reactualizarea normelor si reglementarilor privind calitatea aerului; f) coordoneaza elaborarea si reactualizarea normelor si reglementarilor privind emisiile de poluanti in aer; g) coordoneaza la nivel national participarea la programele Uniunii Europene de asigurare a calitatii datelor; h) aproba metodele si metodologiile de evaluare a calitatii aerului si a emisiilor poluante in aer, coordoneaza si controleaza aplicarea acestora; i) aproba metodele de determinare a concentratiilor poluantilor in aerul inconjurator, elaborate de institutiile specializate, si asigura conditiile necesare in vederea mentinerii acuratetei masuratorilor efectuate; j) evalueaza calitatea aerului inconjurator prin intermediul institutiilor specializate; k) participa la derularea activitatilor din cadrul Sistemului national de monitorizare integrata a calitatii aerului si coordoneaza programele de asigurare a calitatii datelor privind calitatea aerului inconjurator provenite din Sistemul national de monitorizare integrata a calitatii aerului; l) asigura accesul publicului la informatiile privind calitatea atmosferei, in conformitate cu prevederile legislatiei in vigoare; m) raporteaza datele in conformitate cu prevederile conventiilor internationale privind protectia atmosferei, la care Romania este parte. ART. 8 Autoritatile publice teritoriale pentru protectia mediului au urmatoarele atributii si responsabilitati: a) controleaza modul de aplicare si de respectare a dispozitiilor prezentei ordonante de urgenta si a actelor normative in vigoare din acest domeniu la nivel teritorial; b) elaboreaza planuri de actiune pentru calitatea aerului, programe de ameliorare a calitatii aerului la nivel teritorial si asigura corelarea acestora cu planul local de actiune pentru protectia mediului, in cooperare cu serviciile descentralizate ale celorlalte autoritati de specialitate ale administratiei publice centrale, cu autoritatile administratiei publice locale si in parteneriat cu alte institutii publice locale si cu titularii de activitate; c) elaboreaza inventarul emisiilor poluante la nivel teritorial; d) urmareste si analizeaza aplicarea planurilor de actiune pentru calitatea aerului la nivel teritorial si elaboreaza rapoarte anuale; e) colaboreaza cu organismele guvernamentale abilitate, care avizeaza actiunile de import-export al produselor, bunurilor si al altor materiale cu regim special de comercializare, care pot afecta calitatea atmosferei, in conformitate cu legislatia nationala si cu conventiile internationale la care Romania este parte; f) aplica sanctiunile prevazute de prezenta ordonanta de urgenta; g) participa la derularea activitatilor din cadrul Sistemului national de monitorizare integrata a calitatii aerului; h) informeaza operativ autoritatea centrala de protectie a mediului, alte autoritati centrale si locale, potrivit atributiilor si competentelor acestora, in cazul producerii

15

unor evenimente deosebite cu impact asupra calitatii aerului si care aduc prejudicii sanatatii umane; i) pun la dispozitie autoritatilor teritoriale pentru sanatate, agricultura si alimentatie, lucrari publice si amenajarea teritoriului si administratiei publice locale informatiile necesare in activitatea de elaborare si punere in aplicare a strategiilor sectoriale legate de calitatea aerului atmosferic; j) informeaza populatia si autoritatile locale in cazul depasirii pragurilor de alerta; k) asigura informarea curenta a populatiei si a autoritatilor locale cu privire la calitatea aerului; l) urmareste aplicarea la nivel teritorial a programelor si masurilor pentru respectarea conventiilor si a acordurilor internationale la care Romania este parte.

16