Seminar dezvoltare durabila si protectia mediului

POSDRU/159/1.5/S/138963

Performanţă sustenabilă în cercetarea doctorală şi post doctorală - PERFORM

ANALIZA MICROPOLUANTILOR

Profesor dr.ing. Cristina NECHIFOR

POSDRU/159/1.5/S/138963


PULBERI ÎN SUSPENSIE (PM10 ŞI PM2,5)

Sunt poluanţi care se transportă pe distanţe lungi,proveniţi din cauze :

naturale: antrenarea particulelor de la suprafaţa soluluide către vânt, erupţii vulcanice;

surse antropice: arderile din sectorul energetic, industriametalurgică, industria chimică, şantierele de construcţii,transportul rutier.

Particule fine (PM2.5 şi PM1) reprezintă o problemăspecială de sănătate, datorită faptului că acestea potpenetra sistemul respirator profund putand fi absorbite însânge.

POSDRU/159/1.5/S/138963


Particulele in suspensie pot fi :

particule primare emise direct in atmosfera;

particule secundare se pot forma prin conversiagazelor in particule.

Particulele primare sunt emise din:

procese mecanice;

procese de combustie.

Produsii secundari rezulta in atmosfera dinconversia precursorilor gazosi in susbstante volatileusoare care formeaza noi particule sau iau parte lacresterea dimensiunilor particulelor existente.

POSDRU/159/1.5/S/138963


Dupa compozitia lor chimica particulele secundare pot fi:

pulberi secundare anorganice: nitratii de amoniu sisulfatii de amoniu reprezinta constituienti anorganiciimportanti ai PM2,5 si PM10. Determinarea surselor denitrat de amoniu si sulfat de amoniu din pulberile insuspensie precum si reactiile chimice ce conduc laformarea lor sunt complexe .

pulberi secundare organice: compusii organici volatili(COV) care sunt emisi in atmosfera de surseantropogenice si biogenice. ei putand participa intr-oserie de procese, ce conduc la formarea compusilorsecundari organici sau la cresterea dimensiunii acestora.

POSDRU/159/1.5/S/138963


Pulberile în suspensie pot conţine:

particule de carbon (funingine);

metale grele (plumb, cadmiu, crom, mangan etc.);

oxizi de fier, sulfaţi;

noxe toxice, unele dintre acestea având efectecancerigene (cum este cazul poluanţilor organicipersistenţi adsorbiţi pe suprafaţa particulelor deaerosoli solizi).

POSDRU/159/1.5/S/138963


PULBERI ÎN SUSPENSIE PM10

Concentraţiile de pulberi în suspensie cudiametrul mai mic de 10 microni din aerulînconjurător se evaluează folosind valoarea limităzilnică (50μg/m3) pentru care sunt permise 35depăşiri/an şi valoarea limită anuală (40μg/m3).

POSDRU/159/1.5/S/138963


METALE GRELE DIN PULBERI ÎN SUSPENSIE PM10

sunt emise ca rezultat al diferitelor procese de combustie şia unor activităţi industriale;

pot fi incluse sau ataşate de particulele de pulberi emise;

se pot depune pe sol sau în apele de suprafaţă, acumulându-se atat in sol cat si in sedimente;

sunt toxice şi pot afecta numeroase funcţii ale organismului;

pot avea efecte pe termen lung prin capacitatea lor deacumulare în ţesuturi.

POSDRU/159/1.5/S/138963


Legea de calitate a aerului înconjurător reglementeazăurmătoarele norme pentru evaluarea concentraţiilor de metalegrele din fracţia PM10:

Valoarea limită anuală pentru protecţia sănătăţii de 0.5μg/m3pentru Pb;

Valoarea ţintă de 6 ng/m3 pentru As;

Valoarea ţintă de 5 ng/m3 pentru Cd;

Valoarea ţintă de 20 ng/m3 pentru Ni;

POSDRU/159/1.5/S/138963


PARTICULELE ULTRAFINE

Reprezinta o categorie de poluanti inca nemonitorizata cudiametrul mai mic de 100 de nm. Particulele ultrafine(nanoparticulele) au un efect foarte grav asupra sanatatiiumane.

Particulele ultrafine provin din compozitia gazelor emise prinfunctionarea motoarelor diesel, ele fiind o agregare de particuleinsolubile de carbon, sulfiti, metale si hidrocarburi, fiecaredintre aceste componente avand efecte nocive asupraorganismului, corelate direct cu nivelul lor in aer.

Datorita dimensiunilor aceste particule trec rapid dinplamani in circulatia generala efectele lor exercitandu-se atatla nivel local (structuri pulmonare), cat si la nivel general(sistemul circulator).

POSDRU/159/1.5/S/138963


COMPUSII ORGANICI VOLATILI

DIN AERUL AMBIENTAL

sunt poluanti atmosferici de prima prioritate, datorita pericolului pecare il reprezinta impactul direct sau indirect asupra sanatatiiumane;

au un efect ingrijorator asupra sanatatii publice;

benzenul si 1,3-butadiena sunt deja cunoscuti sau suspectati a ficancerigeni sau mutageni pentru corpul uman;

impreuna cu oxizii de azot iau parte intr-un mod semnificativ lamecanismul complex fotochimic prin care se formeaza in troposferacompusi secundari periculosi cum ar fi ozonul.

POSDRU/159/1.5/S/138963


Monitorizarea continua si permanenta acompusilor organici volatili individuali inatmosfera este necesara pentru:

realizarea unor studii epidemiologice privindevaluarea expunerii populatiei la compusiitoxici;

verificarea eficientei controalelor efectuatepentru nivelul emisiilor in aerul ambiental;

livrarea de date pentru validarea modelelorfotochimice simuland procese fizico-chimiceintalnite in atmosfera.

POSDRU/159/1.5/S/138963


MICROPOLUANTI IN PROBE DE MEDIU SOLIDE

MERCURUL

Toate formele mercurului sunt considerate toxice.

Metilmercurul este cel mai toxic, avand abilitate debioacumulare in peste.

Metoda de analiza implica extractia cu toluen ametilmercurului urmarind separarea prin cromatografia degaz cu un detector de captare-electroni.

Pestele contaminat cu metilmercur consumat de femeileinsarcinate, are ca rezultat asupra copiilor nou-nascuti,afectiuni grave asupra creierului.

POSDRU/159/1.5/S/138963


STANIUL

Butil-staniu –toxic in mediul marin Fenil-staniu –toxic in mediul marin

TBT (tributil-staniu) provine in mediul marin prinspalarea vopselelor antivegetative bazate pe TBTutilizate la vopsirea partilor inferioare alebarcilor si corabiilor;TPT (trifenil-staniu) este utilizat ca agentantivegetativ in vopsea si in formula ierbicidelor.

POSDRU/159/1.5/S/138963


ARSEN

Se gaseste in mediu sub mai multe forme chimice:

As (III)

As (V)

MMAA – acid monometilarsenic

DMAA – acid dimetilarsenic

AsB – arsenobetaina

AsC – clorura de arsen

POSDRU/159/1.5/S/138963


CROMUL

Cr (III) este un element esential pentru om deoareceeste implicat in metabolismul glucozei, lipidelor si alproteinelor.

Cr (VI) este carcinogen.

METODE DE EXTRACTIE A Cr (VI)

Extractia Cr(VI) din forme solubile, adsorbite, subforma de precipitat a compusilor cu Cr in sol, sedimente simateriale similare.

Metoda colorimetrica bazata pe difenilcarbazina estepotrivita pentru determinarea Cr (VI) cu concentratii cuprinseintre 0,5 – 50 mg·l-1.

POSDRU/159/1.5/S/138963


TEHNICI SPECIALE DE TRATARE A APELOROSMOZA INVERSA

În cadrul proceselor de separare, pe lânga proceseleclasice de separare (distilarea, rectificarea, extractia,schimbul ionic, filtrarea, centrifugarea, sedimentarea), auaparut o serie de alte procese, cunoscute ca procese demembrana.

Ele sunt încadrate în categoria tehnicilor de filtrareînaintata.

osmoza inversa este similara unei deshidratari;

hiperfiltrarea, ultrafiltrarea seamana cu tehnicile deconcentrare, purificare si fractionarea macromoleculelor saudispersiilor coloidale;

microfiltrarea este consacrata în separarea suspensiilor.

POSDRU/159/1.5/S/138963


NANOFILTRAREA

Functioneaza la presiuni mai joase 3,5-15 bar si cu valori mai maride recuperare a permeatului (80-90%). Membranele sunt confectionatede obicei din polimeri sintetici, avand capacitatea de a îndeparta toateparticulele insolubile prezente în apa de alimentare odata cu o serie desaruri anorganice dizolvate si molecule organice.

Aplicarea membranelor (NF) în tratarea apei potabile este destinatamai ales apelor subterane cu continut total de saruri dizolvate relativmic, dar care prezinta o duritate mare si un continut ridicat desubstante colorate si de precursori. Debitul specific de trecere prinmembrana depinde de:

temperatura; pH; concentratie.

Partea de apa care nu trece prin membrana si care contine solutiirespinsi, numita concentrat, iese din instalatie reducându-si presiunea.

POSDRU/159/1.5/S/138963


ULTRAFILTRAREA

Difera de nanofiltrare prin aceea ca în cazul UF,dimensiunea porilor membranei este cam cu un ordinde marire mai mare decât în cazul NF. UF erafolosita pentru tratarea apei în industriilemanufacturiere si în epurarea apelor uzate.

Utilizarea UF pentru obtinerea apei potabile esteun concept recent.

Pentru mentinerea performantelor de lungadurata a instalatiilor la nivelul de proiect, estenecesara curatirea periodica a membranelor îmbcsitesau încrustate si o pretratare corespunzatoare careeste si unul din factorii importanti.

POSDRU/159/1.5/S/138963


Primele încercări au arătat că filtrarea magneticădirectă a apelor poate concura cu succes metodele de filtrareclasice, atât în ce priveşte calitatea apei cât şi eficacitateametodei. Această metodă este nepoluantă neimplicândfolosirea reactivilor chimici.

In cazul în care particulele din suspensie sunt slabmagnetice, aglomerarea şi captarea lor este înlesnită prinadăugarea de floculanţi. Numeroase studii trateazădepoluarea apelor industriale de la centralele termoelectrice,nuclearoelectrice şi uzine de preparare a minereurilor, prinmetoda magnetică directă.

TRATAREA APELOR REZIDUALE PRIN METODA MAGNETICA INDIRECTA

POSDRU/159/1.5/S/138963


Metoda cu însămânţare magnetică, constă înintroducerea în apa poluată a unei cantităţi de particulecoloidale, pulberi de fier, oxizi de fier etc., împreună cuanumiţi floculanţi chimici. In urma proceselor electro-chimice care au loc, poluanţii (particule diamagnetice,substanţe organice, etc.) aderă pe particulele magneticeformând împreună agregate cu proprietăţi magneticesuficient de mari pentru a putea fi captate în filtremagnetice.

Este necesar sa se ia în considerare unelefenomene intime ce se petrec între acestea.

TRATAREA APELOR REZIDUALE PRIN METODA MAGNETICA INDIRECTA

POSDRU/159/1.5/S/138963


Inlăturarea poluanţilor dizolvaţi şi a celor solizinemagnetici este scopul esenţial al metodei magneticeindirecte.

Metoda magnetică indirectă presupune o etapă defloculare obligatorie sau chiar o precipitare a acestorsubstanţe.

Gama de floculanţi ce pot fi folosiţi este destulde mare, alaun, sulfat de aluminiu sau cupru, clorurăferică etc. Cantitatea de floculant se stabileşte printeste de laborator, de preferat fiind utilizareafloculanţilor cu ioni trivalenţi în locul celor bivalenţideoarece se obţin aceleaşi efecte cu cantităţi mai micide floculanţi.

POSDRU/159/1.5/S/138963


BIBLIOGRAFIE

1. Legea 104/2011 privind calitatea aerului inconjurator, publicata in Monitorul Oficial, Partea I nr. 452din 28/06/2011

2. Chimia sanitara a mediului

3. Controlul calitatii mediului-Lucrari Practice de Laborator, Cartea Universitara 2003, M. Plesca sa

4. B. Markert, “Plants as biomonitors: indicators for heavy metals in the terrestrial environment”, Chapter5 – “Biomonitoring of airborne heavy metal contamination”, 1993

5. „The 1998 Aarhus Protocol on Heavy Metals”, UNECE, 1998“ Biosensors and environmental health”,V.R. Preedy & V.B. Patel (Eds.), CRC Press, 2012

6. Catinon, S. Ayrault, L. Daudin, L. Sevin, J. Asta, M. Tissut, P. Ravanel, "Atmospheric inorganiccontaminants and their distribution inside stem tissues of Fraxinus excelsior L.", AtmosphericEnvironment, 1223-1238, 42, 2008

7. H.A. Carreras, J.H. Rodriguez, C.M. González, E.D. Wannaz, F.Garcia Ferreyra, C.A. Perez, M.L.Pignata, "Assessment of the relationship between total suspended particles and the response of twobiological indicators transplanted to an urban area in central Argentina", Atmospheric Environment,43, 2944-2949, 2009

Seminar dezvoltare durabila si protectia mediului

Documents

Transcript of Seminar dezvoltare durabila si protectia mediului