TRATAREA SUBSTANTELOR TOXICE SI PERICULOASE

METODE GENERALE DE TRATARE A SUBSTANȚELOR POLUANTE

POLUAREA ÎN LUME ȘI ÎN ROMÂNIA

De fapt, problema raportului dintre om si mediul ambiant nu este noua. Ea a aparut o data cu cele dintai colectivitati omenesti, caci omel cu inteligenta si spiritul creator care il definesc, nu s-a multumit cu natura asa cum era ea, ci a pornit cu curaj si tenacitate la opera de transformare a ei potrivit nevoilor sale. Multiplicandu-se neincetat, specia umana a adaugat peisajului natural privelisti noi, prefacand mlastini si pamanturi intelenite in vai roditoare, tinuturi aride in oaze de verdeata, a creat noi soiuri de plante de cultura si a domesticit animale salbatice. Pana aici, echilibrul natural nu a avut de suferit decat, poate, pe arii foarte restranse, care nu puteau afecta ansamblul.

Cotitura a intervenit o data cu revolutia industriala si, mai cu seama, cu noua revolutie tehnico-stiintifica, gratie careia avioane si rachete brazdeaza, astazi, vazduhul si strapung norii, nave tot mai mari si mai puternice despica luciul marilor si al oceanelor, cascade de hidrocentrale transorma puterea apelor in salbe de lumina, in energie ce alimenteaza parcul de masini in crestere vertiginoasa.Intr-un cuvant, stiinta si tehnica moderna, sporind nemasurat puterea omului, au ridicat, in medie, nivelul de viata de pretutindeni. Dar reversul civilizatiei industriale este contemporane, al progresului material a fost si este inrautatirea mediului natural.Sub impactul dezvoltarii economice au fost poluate, mai mult sau mai putin grav, solul, apa si aerul, au disparut sau sunt pe cale de disparitie multe specii de plante si animale, iar omul este confruntat la randul lui cu diverse maladii cauzate de poluare, fenomen ce cuprinde astazi toate tarile si continentele. Efectele ei sunt resimtite pana si peintinderile, pana ieri imaculate, ale Antarcticii. S-a calculat ca in timp de un deceniu, devierile civilizatiei au provocat mediului natural pagube mai mari decat intr-un mileniu.

La inceputul erei neolitice, numai aproximativ zece milioane de oameni actionau asupra naturii, cu unelte primitive care practic nu lasau urme cat de cat sesizabile. La mijlocul secolului trecut, deci nu la mult timp dupa declansarea revolutiei industriale, numarul locuitorilor globului ajunge la un miliard, dar deteriorarea mediului nu cunoaste inca manifestari preocupante, cu exceptia anumitor perimetre din unele tari occidentale incepand cu Anglia - care au urcat primele in "trenul industrializarii", gratie in primul rand masinii cu abur.

Poluarea ca problema globala este apanajul secolului nostru, mai precis al ultimelor trei decenii, timp in care populatia lumii a crescut de la 5 la 6 miliarde de locuitori. Sunt multi sau putini? Exercita oare numarul lor cu adevarat o "presiune demografica" asupra mediului inconjurator? Iata intrebari ce-i framanta deja pe demografi, economisti, medici si alti specialisti, ca si pe oamenii politici. Problema care i-a preocupat pe specialisti de-a lungul timpului a fost, de fapt, aceea daca se poate asigura hrana suficienta populatiei si doar in ultimile decenii si-au indreptat atentia asupra unui aspect care s-a dovedit a fi la fel de important : degradarea mediului ambiant prin poluare, eroziune si alte fenomene, datorate actiunii, voite sau nu, a omului, proces ce afecteaza nu numai posibilitatile de procurare a hranei, ci si alte aspecte ale existentei umane, incepand cu sanatatea.

Nu incape indoiala ca solul este capitalul cel mai pretios de care omul dispune pentru satisfacerea nevoilor si ambitilor sale.La urma urmelor, cel putin pana la inventarea fotosintezei artificiale, cu totii depindem de stratul subtire si roditor de la suprafata Pamantului, de unde se extrag totalitatea resurselor necesare vietii. Ori, unul din marile paradoxuri este acela ca omul

2

tinde sa-si pericliteze izvorul vietii si al fortei din nestiinta, lacomie, neglijenta sau din alte cauze. Asa se face ca, in timp ce tehnicile moderne ii ingaduie sa introduca in circuitul productiv milioane de hectare de teren, ce pana ieri erau socotite inerte pe vecie, in paralel alte milioane de hectare dintre cele aflate in productie devin improprii cultivarii, datorita tot actiunii omului. De cand omul a inceput sa lupte impotriva naturii, suprafata deserturilor a crescut cu un miliard de hectare si procesul avanseaza intr-un ritm accelerat. Se cuvine sa adaugam ca, in fiecare an, zeci de milioane de hectare de soluri productive sunt "devorate" de drumuri, de uzine si de orase, tot atatea secvente ale duelului inegal dintre frunza verde si asfalt.

De cand primul topor primitiv a doborit intaiul arbore, padurile au pierdut jumatate din intinderea lor, in timp ce omenirea in acest rasimp s-a multiplicat de sute sau chiar mii de ori. Distrugerea padurilor, carora li se datoreste in cel mai inalt grad stabilitatea si calitatea a trei elemente fundamentale ale vietii oamenilor - solul, aerul si apa - s-a soldat de-a lungul timpului cu efecte dezastruoase. Padurilor le revine un rol insemnat in fixarea stratului, relativ subtire, de sol fertil, mediul germinativ al masei vegetale.

Despaduririle masive au inmormantat sub dune de nisip infloritoare civilizatii nu numai in nordul Africii, ci si in Asia, iar in unele parti ale Europei au impins dezgolirea muntilor si dealurilor pana la limite vecine cu calamitatea.

Reimpadurirea e inca un cuvant prea nou si efectele ei prea mici pentru a rascumpara greseala multimilenara care a determinat disparitia a jumatate din arborii planetei. Desigur, in aceasta privinta calculele sunt foarte precare. Recurgem totusi la unele, care, indiferent cat de mare e aproximatia, ne spun cate ceva. La sfarsitul Imperiului roman, Peninsula Iberica era acoperita cu paduri viguroase de la Biscaya pana la stramtoarea Gibraltar si ar fi avut o populatie aproape dubla fata de cea de azi, cand au ramas doar vreo cinci la suta din fostele paduri.In afara de protejarea solului, padurea exercita cea mai puternica actiune purificatoare asupra aerului , absorbind bioxidul de carbon si restituindu-l sub forma atat de necesarului oxigen. Din cele 14-16 miliarde de tone de bioxid de carbon lansate anual in atmosfera prin arderea combustibililor, plus cele provenite din respiratia oamenilor si animalelor, doua treimi sunt absorbite de paduri, acei "plamani verzi" ai Pamantului, carora le datoram atat de mult.

Nu mai putin important este rolul padurii ca factor de regularizare a cursurilor raurilor.De asemenea, padurea este menita sa asigure cerintele de agrement si turism, tot mai accentuate in conditiile vietii moderne, ambianta biofizica indispensabila localitatilor balneoclimaterice, conservarea multor specii de plante si animale foarte utile etc.

Intr-un cuvant, fara paduri suficiente, dezvoltarea si, la urma urmelor, viata insasi nu sunt posibile.Astazi, cand padurile ocupa cam o treime din suprafata uscatului (circa 4 miliarde de hectare), pe plan modial isi face loc parerea ca aceasta reprezinta un minimum necesar,sub care omenirea nu-si poate permite sa coboare.In conditiile cand raman de rascumparat fata de padure greseli multe si vechi, cand un singur automobil, parcurgand 1000 de kilometri, consuma o cantitate de oxigen suficienta unui om pe timp de un an, iar raurile dezlantuite fac tot mai mari ravagii, spaland nemilos ce a mai ramas din fertilitatea solului, exploatarea nerationala a resurselor forestiere a devenit un lux prea scump.

Paleta surselor de degradare a solului este vasta, insa partea cea mai vizibila si aflata la indemana intelegerii oricui priveste acumularea unei enorme cantitati de reziduri de tot felul.Imaginea haldelor de deseuri din jurul uzinelor si impresionanta productie de gunoi din centrele urbane sunt numai doua din aspectele acestui fenomen nociv. Gunoi a existat dintotdeauna, dar notiunea aceasta, ca si atatea altele, si-a modificat serios continutul. Pentru gospodariile taranesti traditionale si deci pentru localitatile rurale, gunoiul insemna aproape

3

exclusiv resturi vegetale nefolosite de animale, care putrezeau in cateva luni, pentru ca iarna sau primavara sa fie imprastiate pe camp pentru fertilizare. Exista practic o reciclare naturala completa ce se consuma aproape la fel si in perimetrul oraselor, ale caror periferii nu se deosebeau cine stie cat de felul de viata de la sate.

Cu totul altfel stau lucrurile intr-o lume a industrializarii si urbanizarii vertiginoase , cand doi din cinci locuitori ai globului traiesc deja in orase - fata de unul din sapte la inceputul secolului.In plus, prolifereaza orasele mari si foarte mari, ajungandu-se ca acela cu peste un milion de locuitori sa depaseasca 200.Or, dupa calcule aproximative, fiecare locuitor din orasele europene "produce" mai bine de 1.5 Kg de gunoi pe zi, iar in S.U.A de vreo trei ori mai mult. De obicei, drumul gunoiului sfarseste la periferia orasului, in gropi existente sau pe locuri virane, unde se acumuleaza in gramezi imense, acceptate ca servituti inevitabile, uratind peisajul, poluand solul, aerul si apele subterane.Si mai grav e ca o buna parte din aceste gunoaie, indeosebi materialele plastice, sunt extrem de rezistente la actiunea bacterii-lor si, practic, nu se recicleaza pe cale naturala.

Evacuarea rudimentara a gunoaielor a inceput sa puna serioase proble-me in zonele puternic urbanizate din Occident inca de acum mai bine de o suta de ani.In 1870, in Anglia, si in 1892, in Germania, pentru marile orase s-a introdus incinerarea gunoaielor, cu valorificarea partiala a caldurii pentru producerea de abur si curent electric. Sistemul de incinerare s-a extins si per-fectionat mult, optandu-se pentru arderea centralizata in mari uzine, mai avantajoasa pentru marile orase.

Preocupanta ramane nu numai problema asigurarii salubritatii in perime-trele urbane si in vecinatatea lor. Astazi, plugurile tractoarelor scot deseori la iveala ambalaje de plastic si cutii de conserve, in primul rand pe terenurile arabile din jurul centrelor urbane, dar si in alte parti. Prezenta acestor obiecte aruncate si a multor altora se intalneste, din pacate, si in poienile muntilor, si pe malul raurilor sau pe litoralul marin, cam peste tot unde oraseanul "eva-deaza" in sanul naturii, fara a renunta macar pentru scurt timp la comodita-tile locuintei si la gestul reflex de a arunca resturile.

Prin arderea a aproape opt miliarde de tone de combustibil conventional se arunca anual in atmosfera aproximatim un miliard si jumatate tone de cenusa, praf si gaze.Pe langa arderea combustibililor - carbune, petrol, lemn, gaze naturale - probleme asemanatoare creeaza si alte industrii, indeosebi chimica, metalurgica, unele ramuri constructoare de masini, industria ali-mentara etc. - ca si circulatia automobilelor, avioanelor, trenurilor, vapoa-relor etc.

Abstractie facand de unele unitati industriale plasate in plina natura, grosul poluarii atmosferice provine din orase, caci aparitia industriei fie ca are loc in orase, fie creeaza ulterior orase.Asa ca primele victime sunt orasenii. Exista de acum un numar apreciabil de "infernuri ecologice", perimetre urbane unde noxele industrializarii se fac simtite prin efecte combinate : aer viciat, zgomot, aglomeratie.In asemenea locuri - cum sunt orasele San Paulo, Ciudad de Mexico, Detroit, Callacuta, Los Angeles, New York - procentul de imbolnaviri ale cailor respiratorii, inclusiv cancerul pul-monar, este de cateva ori mai mare, inregistrandu-se, de asemenea diversi alti factori de risc pentru sanatatea oamenilor, si nu numai a acelora ce locuiesc la orase. Abordand aceasta problema, specialistii considera ca, pe langa reducerea prin toate mijloacele a surselor de poluare, si, daca se poate, chiar eliminarea totala a unora dintre ele, insanatosirea aerului este de neconceput fara aportul decisiv al ariilor verzi.

Dar daca aerul, asa cum este, deocamdata poate fi respirat pretutindeni pe gratis, nu acelasi lucru se intampla cu apa potabila, care pentru citadini are de mai multa vreme un pret. Si inca in continua crestere. Caci apa, acest al doilea element in ordinea urgentelor omenesti, dupa

4

aer, a devenit si el un produs industrial.In preajma marilor orase si unitati industriale apar instalatii uriase de "tratare" a apelor naturale, prin decantare, filtrare, serilizare de mai multe feluri etc.La prima vedere, pare paradoxal sa vorbim de nevoia asigurarii apei pe o planeta care dispune de atata apa, incat s-ar putea inunda complet cu un strat de 3 km grosime.Chestiunea e ca 97 la suta din apa globului este sarata, iar din restul de 3 la suta cea mai mare parte se afla in ghetari.Rezulta ca populatia lumii are la dispozitie pentru consumul personal si pentru activi-tatile sale economice numai in jur de 1 la suta din volumul de apa dulce, respectiv cea din rauri, fluvii, lacuri si din unele panze freatice.Chiar si asa, ar fi mai mult decat suficient pe ansamblu, numai ca, asa ca si la alte capitole ale inzestrarii naturale, apa e foarte neuniform repartizata pe intinderea globului, iar o mare parte din ea este de acum puternic poluata.In ansamblul poluarii, ponderea apelor uzate - menajere si industriale - este covarsitoare.

Daca la poluarea aerului imaginea-simbol este oferita de arborii "perforati" de "ploile acide", la poluarea apei expresia caracteristica ar putea fi considerate "mareele negre", adica poluarea, practic continua, cu petrol a marilor si oceanelor lumii, avand efecte dezastroase asupra florei si faunei marine.

Starea actuală a mediului în România

Protecţia mediului constituie o prioritate a dezvoltării economico-sociale are ca scop obţinerea unui mediu curat şi sănătos care să nu afecteze posibilităţile de dezvoltare a generaţiilor viitoare, este necesară asigurarea protecţiei mediului înconjurător şi conservarea resurselor naturale, în concordanţă cu cerinţele unei dezvoltări economice şi sociale durabile, precum şi creşterea nivelului de educaţie şi conştientizare a populaţiei privind realizarea acestor obiective.

Pentru o eficienţă a protecţiei mediului este necesar un complex de activităţi şi acţiuni judicios corelate în vederea îmbunătăţirii condiţiilor de mediu şi sănătate a populaţiei şi implică dezvoltarea unei mentalităţi adecvate a comunităţii, evaluarea cu realism a problemelor de mediu, stabilirea priorităţilor şi elaborarea strategiilor corespunzătoare de rezolvare a acestora şi, nu în ultimul rând, schimbarea atitudinii şi comportamentului faţă de mediul înconjurător şi responsabilizarea civică, pentru transmiterea către generaţiile viitoare a unui mediu curat şi sănătos cu respectarea celor trei dimensiuni ale dezvoltării durabile –economică, ecologică şi socială.În România, problemele de protecţie a mediului se pun cu acuitate, în special ca urmare a poluărilor locale, produse în principal în sectoarele exploatărilor petroliere şi de minerit, în industriile de prelucrare a minereurilor şi petrolului, termoenergetică, industria chimică, de prelucrare a lemnului şi celulozei, metalurgie, siderurgie, industria electrotehnică şi a construcţiilor de maşini, industria cimentului, transporturi, gospodăria comunală şi agricultură.

Gestiunea deşeurilor

Capacităţile insuficiente pentru colectarea şi transportul deşeurilor menajere au determinat apariţia de zone urbane sau preurbane în care se stochează deşeuri, punând în pericol sănătatea populaţiei şi calitatea mediului şi afectând în mod negativ peisajul.

5

Deşeurile solide menajere din zonele urbane variază între 0,5 – 0,9 kg/locuitor zi, rezul-tând o cantitate medie de 8.700 t/zi, care în prezent sunt incinerate în proporţie de 5%, restul fiind depozitate la rampe de gunoi care nu sunt prevăzute cu sisteme de protecţie a mediului.Până în prezent, au fost inventariate 951 depozite industriale (83 depozite de deşeuri periculoase) şi 303 depozite urbane care împreună ocupă o suprafaţă totală de 13 222 ha.Cu excepţia depozitului de la Ovidiu pentru Constanţa, Giuleşti - Sârbi şi Vidra din Bucureşti, Boldeşti pentru Ploieşti, depozit Sighişoara, depozit Piatra Neamţ, depozit Brăila, depozitele de deşeuri menajere nu sunt amenajate într-un sistem de depozitare controlată, constituind zone per-iculoase, insalubre, cu pericol de impurificare a apelor subterane şi de suprafaţă.

Deşeurile rurale diferă de deşeurile urbane prin compoziţie şi cantitate. Deşeurile generate în localităţile rurale nu au făcut până acum obiectul statisticii deşeurilor în România, deoarece sunt greu de urmărit în condiţiile inexistentei în comune şi sate a serviciilor publice de salubritate. Cantităţile de deşeuri rurale pot fi doar evaluate şi aproximate. Din literatura română de specialitate şi din unele studii efectuate rezultă că în ţara noastră indicele de producere a deşeurilor rurale este de aproximativ 0,3 kg/loc.zi. Astfel, se poate estima că anual se produc în medie 1 milion tone deşeuri menajere de la o populaţie rurală de 10 milioane locuitori.

Depozitele de deşeuri urbane, reprezentând 25% din totalul depozitelor de deşeuri din ţară ocupă circa 1236 hectare, ceea ce reprezintă aproximativ 9% din totalul suprafeţelor afectate de depozitarea deşeurilor.Gestiunea deşeurilor industriale este redată prin acţiuni de valorificare (reciclare), stocare, depozitare finală, incinerare.În prezent, în România sunt înregistrate 951 depozite pentru deşeuri de producţie care ocupă peste 11.000 ha. Cele mai numeroase depozite (354) sunt simple (fara amenajari sau platforme betonate); de asemenea, există un număr important de halde de steril minier (251) şi iazuri de decantare/bataluri (209) care beneficiază de anumite amenajări. Cea mai mare parte a depozitelor (aprox. 76%) ocupă suprafeţe relativ mici de teren (până în 5 ha).În general, ca urmare a lipsei de amenajari şi a exploatării deficitare, depozitele de deşeuri se numără printre obiectivele recunoscute ca generatoare de impact şi risc pentru mediu şi sănătatea publică.

PRINCIPALELE SUBSTANȚE POLUANTE

MONOXIDUL DE CARBON

Proprietati fiziceEste un gaz incolor, inodor, insipid, mai usor ca aerul, insolubil in apa (solubilitatea este

de 0,23 ml/l apa, la 200C).Arde la 7000C, in proportie de 12,5-74% fata de aer este exploziv.Proprietati chimiceDisociaza cu absorbtie de energie in prezenta de oxizi sau metale conform reactiei:

2CO C + CO2

6

Prin hidrogenare, la cald , formeaza hidrocarburi:

CO + 2H2 CH4 + 1/2 O2

Este reducator trecand in dioxid de carbon:

CO + 1/2O2 CO2

Reduce oxizii metalici in prezenta unei substante capabile sa se combine cu metalul:

Al2O3 + 3Cl2 + 3CO 3CO2 + 2AlCl3

Se combina cu clorul sau cu vaporii de sulf, la cald, cu formare de oxicompusi: h

Cl2 + CO COCl2

tS + CO COS

Formeaza carbonili cu metalele: Ni, Fe, Cr, Co.Reactioneaza cu radicalii OH din atmosfera cu formare de oxigen sau ozon , dupa cum

urmeaza:- daca raportul NO/O3 este > 1/5000 se formeaza ozon;- daca raportul NO/O3 este < 1/5000 se formeaza oxigen;

ToxicitateIn concentratie de 0.1% in aer este toxic dupa un timp mai lung, dar in concentratie de

1% este mortal dupa cateva minute. Primele simptome ale intoxicatiei sunt : dureri de cap, obo-seala, ameteala, apoi lesin. Remediul acestor slabiciuni este insuflarea de mult aer imbogatit in oxigen.

Actiunea fiziologica a CO se explica prin reactia sa cu hemoglobina formand carboxihe-moglobina care impiedica transportul oxigenului in sistemul circulator( hemoglobina are o afini-tate de cca. 300 ori mai mare pentru CO decat pentru oxigen). Cand aerul contine 0,07% CO ju-matate din hemoglobina din sange este transformata in HbCO in timp de o ora.

La plante se produc tulburari de metabolism la conc. mai mari de 100 ppm. Este un po-luant nociv pentru plante si animale deoarece timpul de mentinere in atmosfera este de 5 ani.

Surse 1. Arderea combustibililor fosili.La arderea carbunilor si hidrocarburilor ia nastere CO , pe langa CO2, mai ales cand oxi-

genul este in cantitate insuficienta sau cand temperaturile sunt foarte ridicate.2. Industria siderurgica, a metalelor neferoase, petrochimica, a celulozei si hartiei.Gazele tehnice care contin CO sunt : - gazul de generator : CO, CO2, H2, N2 ;- gazul de apa : CO, H2, CO2, CH4, N2 ;- gazul mixt :CO, H2 ;- gazul de sinteza :CO, CO2, H2

3. Arderea padurilor tropicale.4. Oxidarea fotochimica a compusilor organici antropogeni in Troposfera.

7

Reactia metanului cu radicalii OH - 80% din CO care apare in afara oraselor provine din oxidarea metanului( care apare in atmosfera in cantitati insemnate).

5. Arderea lemnului pentru producerea de energie.CO din orase are sursa antropogena in proportie de 90-95%.CO natural = 920106t/an, iar CO antropogen = 1490106t/an. Orasele sunt mai poluate din cauza motoarelor autoturismelor ( pana la 140 ppm). In

emisfera Nordica apare in concentratii de 2,5 ori mai mari decat in cea sudica( 100 ppm).

DIOXIDUL DE CARBON

Proprietati fiziceIn conditii normale( 760mm Hg, 200C), este un gaz incolor, inodor, neinflamabil.Este solubil in apa in functie de temperatura. Este mai greu ca aerul, densitatea acestuia

in raport cu aerul fiind 1,55.

Proprietati chimiceCO2 nu arde si nu intretine arderea. Disociaza termic:CO2 CO + O2

Reactioneaza cu bazele formand saruri.

Concentratia solutiilor de CO2 este functie de pH:

- pana la pH=7 predomina CO2;- intre 7 si 11 predomina HCO3

-;- la pH=14 singura specie va fi CO2

3-;

Solutiile de CO2 au mare putere de tamponare.

Reprezinta baza substantei organice a organismelor vegetale:

6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2

Din glucoza se formeaza apoi amidonul , principalul furnizor de energie al organismelor vegetale.

Toxicitate

CO2 nu este propriu-zis toxic, dar el este nociv la concentratii mai mari in aerul inspirat deoarece impiedica eliminarea normala a CO2 din sange. Intre CO2 si aerul din plamani se stabileste un echilibru , prin peretii permeabili ai capilarelor. Acest echilibru este cu atat mai deplasat in favoarea desorbtiei CO2 cu cat concentratia de CO2 din plamani este mai mica. La concentratii de 3-4% apar simptome alarmante: dureri de cap, accelerarea respiratiei, pierderea cunostintei). La concentratii de 10-15% slabeste circulatia sangvina, apar tulburari asemanatoare infarctului miocardic , apoi survine moartea la 20%.

La locul de munca este permisa concentratia de 9g/m3.

SurseRespiratia vietuitoarelor si descompunerile biologice sunt cea mai mare sursa de CO2:

425109t/an, respective 50% din total.Arderea combustibililor fosili aduc 20-30 109 t/an, respectiv 2-4,5% din total.

8

Degajarea de CO2 se realizeaza neuniform, predominant in Europa si America de Nord. Daca CO2 ar fi disipat in atmosfera , orizontal si vertical, efectul sau ar fi diminuat, dar

cercetarile cu izotopi radioactivi au demonstrat ca schimbul de gaze cu alte zone dureaza 7-8 ani si aceasta explica influenta nefasta, mai ales in unele puncte de pe glob, a emisiilor antropogene de CO2.

CO2 din atmosfera participa la doua cicluri ale carbonului in natura:- ciclul bio se refera la fotosinteza si descompunerea materialului organic, ciclu care

dureaza cinci ani;- ciclul geo se refera la circuitul carbonului intre atmosfera si ocean, ciclu care dureaza

120 ani.Concentratia CO2 in atmosfera variaza in functie de anotimp , perioadele zilei si zona

geografica.Variatiile de temperatura ale Terrei se coreleaza cu concentratiile de CO2. Efectul

antropogen de sera este dat in proportie de 50% de CO2: o crestere cu 0,50C a temperaturii planetei ar atrage dupa sine scaderea cu 10% a cantitatii de gheata din Arctica ( in ultimul secol nivelul oceanelor a crescut cu 1mm/an.

CO2 se gaseste in concentratii din ce in ce mai mari in atmosfera deoarece principalul consumator, plantele ( padurile ) a fost distrus de catre om.

Radiatiile infrarosii emise de solul incalzit ajung in atmosfera incarcata cu CO2 si sunt reflectate din nou catre pamant, marindu-i temperatura, deci provocand noi emisii de radiatii infrarosii. Astfel apare efectul de sera.

Limita normala este de 0,03%.

DIOXIDUL DE SULF

Proprietati fiziceEste un gaz incolor, cu miros intepator de pucioasa arsa, usor lichefiabil prin comprimare.

Este un bun solvent pentru multe substante anorganice si organice.Este solubil in apa: la 100C in proportie de 15%, iar la 200C in proportie de 10% SO2. Are

densitatea de 2,927g/l la 200C, deci este de aproape trei ori mai greu ca aerul.

Proprietati chimiceSO2 nu arde, dar in prezenta catalizatorilor ( metale grele, carbune) se oxideaza la SO3. Cu apa formeaza acid sulfuros, HSO3

-, SO32-.

Cu oxidanti tari functioneaza ca agent reducator:

SO2 + 2HNO3 H2SO4 + 2NO2

In absenta apei si la tempertura ridicata are rol oxidant:

SO2 + 2H2 S + 2 H2O

SO2 + 2C S + 2CO

Prin oxidare formeaza trioxidul de sulf, SO3, precursor al acidului sulfuric , respective al ploilor acide:

9

SO2 + 1/2O2 SO3

ToxicitateIn concentratie mare SO2 este sufocant si toxic. Chiar si in concentratie mica (rezultat din

arderea unor combustibili) este unul dintre cele mai toxice gaze din atmosfera. La concentratii mai mari de 5ppm are efect iritant asupra cailor respiratorii. Concentratia

maxim admisa este de 0,25mg/m3; la 1mg/m3 provoaca iritarea mucoaselor si a pielii, contractii ale muschilor bronhiali, sufocare.

SO2 este nociv si pentru plante: actioneaza asupra clorofilelor, auxinelor, amidonului, enzimelor.

La concentratii de 50 ppm si umiditate ridicata a aerului se formeaza picaturi de acid sulfuros si ulterior acid sulfuric care provoaca arsuri si pete cu precadere la frunzele mature decat la cele tinere.

Dioxidul de sulf provoaca transformarea clorofilei in feofitina prin desprinderea atomului de magneziu; in continuare feofitina pierde fitolul si se transforma in feoforbida.

Dioxidul de sulf influenteaza pH-ul celulelor, astfel perturba activitatea metabolica prin inhibarea activitarii enzimelor.

Dioxidul de sulf induce:- diminuarea continutului total de azot ( proteine, trifoi);- scaderea continutului de amidon din cartofi si de zahar din sfecla de zahar;- poate fi metabolizat de catre plante si transformat in sulf organic, sulfati sau hidrogen sulfurat; sulful gasit in plante la un moment dat este proportional cu cantitatea absorbita din atmosfera sau din sol; leguminoasele ajuta la depoluarea atmosferei transformand sulfitii in sulfati care sunt de 30 ori mai putin toxici; tomatele reduc SO2 la H2S.- fiind reducator precipita taninurile si duce la plasmoliza celulelor( mai ales in faza de inflorire);- toxicitatea este redusa daca organismele contin metale alcaline care sa reactioneze cu SO3

2- si SO4

2-;- doza letala este de 20 mg SO2/ m3aer si se manifesta cand umiditatea atmosferica este mare;- conduce la formarea trioxidului de sulf in proportie de 1-3 % fata de SO2 existent;

- cunoscand rezistenta plantelor la SO2 se aleg speciile pentru spatiile verzi din zonele poluate.

In prezenta umiditatii se formeaza acid sulfuros care corodeaza suprafetele metalice, decoloreaza marmura, piatra.

Acidul sulfuric , sub forma de aerosol , poate fi tolerat de catre om la o concentratie de 1mg/m3.

Surse1. Arderea combustibililor fosili(1/3).2. Procese industriale ( arderea sulfului sau a piritei).3. In industria alimentara se foloseste pentru conservarea fructelor sau limpezirea

vinurilor.4. Industria chimica: obtinerea acidului sulfuric.5. A fost folosit ca solvent selective in industria petrolului.HIDROGENUL SULFURAT

Proprietati fizice

10

Este un gaz incolor, are miros de oua clocite. Dupa sesizarea mirosului apare fenomenul de obisnuinta care face ca acest gaz sa fie si mai nociv. Solubilitatea in apa este de 3,85 g/l; formeaza solutii acide.

Proprietati chimicePana la pH =7 predomina H2S, intre 7 si 13 predomina HS-, la pH puternic alcalin

predomina S2-.Prin oxidare formeaza: S, SO2, H2SO4.

2H2S + 3O2 2H2O + 2SO2

H2S + O2 H2O + S

Toxicitate

H2S provoaca urmatoarele efecte :

- inhiba activitatea unor enzime;- se combina cu metalele din sucul celular si din protoplasma- are actiune asupra sistemului nervos;- se gaseste in conc. de 10-46 g/m3 ( pe termen lung este permis in conc. de 2g/m3.)

SurseProvine din activitatea vulcanica, din procese de putrefactie, din activitatea rafinariilor,

cocsificarea carbunelui, de la fabricile de celuloza care folosesc procedeul sulfat, de la fabricile de coloranti si de pesticide.

OXIZII DE AZOT

Proprietati fizice

Protoxidul de azot, N2O, este un gaz incolor, cu densitatea de 1,997g/l la 00C si 1 atm. Foarte putin solubil in apa( 1,3h/l la 200C si 1 atm. ). Are un gust slab dulceag si intretine arderea. Inhalat da o stare de buna dispozitie de aceea se mai numeste si gaz ilariant; este anestezic foarte bun.

Monoxidul de azot, NO, este un gaz incolor, toxic, neinflamabil; are densitatea de 1,3402g/l la 200C si 1 atm. Se dizolva putin in apa, in cantitate de 74,4 ml/l la 00C: formeaza dimeri.

Dioxidul de azot, NO2, este un gaz brun-roscat.

Proprietati chimice

Amestecul NO + NO2 se mai numeste si gaze nitroase si se reprezinta cu formula NOx.In prezenta apei formeazs acizi: HNO2, HNO3, contribuind la formarea ploilor acide.

NO2 + O3 NO + 1/2 O2

2NO + O2 2NO2

11

2NO2 2NO + O2

Toxicitate

Oxizii de azot provoaca urmatoarele daune:- necroze foliare;- au actiune iritanta asupra organismelor animale, maresc agresivitatea germenilor

microbieni;- formeaza methemoglobina cu influenta negativa asupra oxigenarii tesuturilor si

organelor;- formeaza oxidanti fotochimici ( ozon, peroxiacetat de nitril) cu actiune nociva mult mai

mare decat a oxizilor de azot;- NO nu este toxic dar efectul sau nociv deriva din faptul ca este precursor al NO2 :- NO2 provoaca incetinirea cresterii la animale.

Surse

Sunt generati in mod natural in paturile superioare ale atmosferei ca urmare a descarcarilor electrice.

In prezent concentratiile de oxizi de azot din atmosfera au crescut ca urmare a producerii industriale a acidului azotic, a ingrasamintelor cu azot, a gazelor de esapament si a industriei petrochimice; apare in cocserii ca proces de oxidare a compusilor cu azot din carbuni.

Acidifierea aerului se datoreste in proportie de 1/3 oxizilor de azot. Se intalnesc in atmosfera : protoxidul de azot( N2O), monoxidul de azot(NO), dioxidul de azot ( NO2), anhidrida azotoasa si anhidrida azotica. Mai frecvent se gasesc mono si dioxidul de azot. Dioxidul de azot este de 4 ori mai toxic decat monoxidul de azot. NO rezulta din arderi, iar sub actiunea radiatiilor ultraviolete se oxideaza la NO2 .

OZONUL

Este o forma alotropica a oxigenului si are formula O3. Se formeaza din oxigen sub actiunea radiatiilor ultraviolete care vin de la soare . Formarea ozonului are loc cand apare oxigenul atomic alaturi de cel molecular,se formeaza prin mecanism fotochimic. El protejeaza biosfera de radiatiile ultraviolete pe care le absoarbe.

Daca se gaseste in troposfera el nu mai este benefic, sub actiunea razelor de soare devine daunator.

Proprietati fizice

Este un gaz de culoare albastruie deoarece absoarbe radiatiile vizibile intre 628,5 si 444 nm, are miros caracteristic de usturoi in functie de concentratia sa in aer. Solubilitatea in apa este de 1,5mg/l la 28 0 C.

Absoarbe radiațiile ultraviolete si se transforma in oxigen molecular si oxigen excitat :

O3 + h 310nm O2 + O.

12

Absorbtia radiatiilor are loc cu degajare de caldura ; stiind ca propagarea sunetelor are loc mai greu la temperatura mai mare se poate explica zona tacerii dintre Troposfera si Stratosfera- Tropopauza.

Proprietati chimice

Este un oxidant foarte puternic :

2O3 3O2 ; O3 O2 + O; O3 3O

Puterea sa oxidanta este depasita doar de fluor.

Ozonul oxideaza hidrogenul la apa oxigenata, clorul la oxizi de clor, iodul la acid iodic sau la iodati, sulful la SO3 si H2SO4 , amoniacul la azotiti si azotati, ataca metalele cu exceptia celor platinice,ataca toate combinatiile organice.

Toxicitate

In concentratie mare distruge tesuturile; pragul toxic este de 0,1 mg/m3.

Distruge microorganismele, asupra insectelor si animalelor mici actioneaza ca o otrava; distruge vitaminele, unele proteine, pigmentii. Afecteaza vegetatia, duce la decolorarea frunzelor : apar pete albe caracteristice .

Ozonul este toxic si deoarece distruge acizii grasi din organismele vii.

Plantele suporta pana la 60 g/m3, dar mai mult deja distruge clorofila. In tarile foarte industrializate padurile sunt atacate de ozon si alti fotooxidanti.

Tutunul , spanacul, tomatele si salata sunt atacate de ozon ( apar pete galbene, cloroze), de aceea se folosesc ca plante indicatoare de ozon. Fotooxidantii din aer scad recoltele cu 10-15% deoarece inhiba absorbtia apei si fotosinteza.

Surse

Ozonul apare in natura la inaltimi cuprinse intre 20 si 40 km. Patura de ozon se gaseste la 30 km. In Troposfera concentratia de ozon in aer creste continuu: de la 10 ppb in 1880 la 50 ppb in 1990.

Principalele surse de ozon sunt reprezentate de oxidarea NO , CO, CH4 si a altor hidrocarburi din Troposfera.

Reactiile chimice din Troposfera, mai ales cele cu radicalii liberi si NO conduc la diminuarea concentratiei de ozon.

Ozonul provine din ramurile industriale care il folosesc in procesul tehnologic:

Se foloseste in industria alimentara- pentru conservarea legumelor si fructelor, laptelui, pestelui, carnii, favorizarea unor fermentatii, la imbatranirea vinului;

Se foloseste ca decolorant al amidonului, zaharului, hartiei;

In industria metalelor neferoase se foloseste la rafinarea cuprului;

13

Se foloseste ca dezinfectant al unor spatii inchise, al apei.

In Stratosfera nu apare ozonul din Troposfera deoarece exista Tropopauza care impiedica transferul de substante pe verticala. Subtierea paturii de ozon are loc ca urmare a reactiilor ozonului cu Cl, NO, radicali OH, H Br dar cele mai importante substante care distrug ozonul sunt acelea care strapung Tropopauza si care au viata lunga:

- clor metanul provenit din arderea biomasei sau din procesele biologice care au loc in oceane, traieste cca. 1 an;

- fluoro cloro- hidrocarburile provenite antropic, au viata lunga, formeaza atomi de clor sub actiunea radiatiilor ultraviolete( un atom de clor distruge 10000 molecule de ozon);- NO provenit din gazele de esapament ale avioanelor.

SMOGUL

Reprezinta fenomenul de toxicitate care se produce atunci cand sunt indeplinite mai multe conditii ce actioneaza simultan pe o arie geografica restransa, conditii care se refera la fenomenele meteorologice si la poluare.

Conditiile meteorologice sunt:

- sa se creeze o inversiune meteorologica - este caracterizata prin existenta unui strat de aer – strat sigiliu – reprezentat de mase de aer rece inconjurate de aer cald; stratul sigiliu este greu de strapuns si sub el se acumuleaza compusii chimici nocivi; O inversiune meteorologica se caracterizeaza prin caldura, aer uscat in sigiliu, lipsa norilor, lipsa vantului;

- sa existe suficienta radiatie solara. Conditiile de poluare se refera la tipul substantelor poluante care , dupa compozitia lor chimica, provoaca:

- smog londonez;- smog de Los Angeles.Smogul londonez este predominant reducstor din cauza prezentei SO2 si a prafului de

carbune sau funingine.

Smogul de Los Angeles este predominant oxidant , fotochimic; smogul fotochimic se produce atunci cand in atmosfera exista multe hidrocarburi sau CO si cantitati mari de NO.

Smogul londonez poate provoca moartea ( ex. – decembrie 1952), iar cel de Los Angeles afectiuni cornice.

Smogul londonez produce si deteriorarea cladirilor: fundatii, fatade, acoperisuri.

PULBERI SI AEROSOLI

Poluantii atmosferei se prezinta si sub forma unor particule cu dimensiuni cuprinse intre 0,01 si 100 m cunoscute sub forma de :

- particule fine;- particule grosiere.Dupa starea fizica poluantii din aceasta grupa sunt:

- particule solide – pulberi;

14

- particule lichide – aerosoli.

Toxicitate

Influenta aerosolilor asupra oamenilor este mare deoarece praful reprezinta principalul vehiculant al noxelor.

Particulele mai mici de 10 m patrund in organele respiratorii ( bronhii , alveole pulmonare) ca si gazele, cele mai mari sunt oprite de perisorii nazali.

Doza suportabila este de 6mg/m3.

Surse

Pulberile si aerosolii se formeaza din cauze :

- naturale: eroziunea solului, eruptiile vulcanice, ceata, norii, apa marilor si oceanelor, deserturile, incendierea padurilor;

- industriale : procese de combustie in industria energetica, chimica, petrochimic`, siderurgica, a materialelor de constructii.

Suspensiile si aerosolii solizi sau lichizi din industria chimica sunt:

praf, carbune, cenusa, negru de fum, coloranti; metale, nemetale, baze, acizi, compusi organici; organisme vii: bacterii, virusuri, spori.

Mentinerea in stare gazoasa a poluantilor depinde de proprietatile fizice ale atmosferei: temperatura, umiditatea.

Dupa provenienta si procesele fizico-chimice la care participa aerosolii pot fi:

aerosoli primari– indiferent daca provin din surse naturale sau antropice acestia ajung ca atare in atmosfera sau se formeaza prin procesele de dispersie a prafului sau sarurilor martine;

aerosolii secundari – iau nastere in urma unor reactii la care participa gaze de aceea ei contin sulfati, nitrati, amoniu; ei provin din condensarea unor vapori suprasaturati.

Apa de ploaie se incarca cu diverse substante care provin din aerosolii ce contin: CO2, NO, NO2, SO2, NH3, HCl, O3; deci picaturile de ploaie contin, pe langa funingine si silicati, diversi ioni care se grupeaza astfel:

- Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl- care provin din apa de mare sau din emisii industriale;- NO3

-, SO42-, NH4

+;Dimensiunea aerosolilor determina viata si comportamentul acestora : particulele cale

mai mici se comporta ca moleculele, se ciocnesc intre ele si cu moleculele de gaz si formeaza agregate mai mari; cele mari se depun la supreafata solului; cele medii se antreneaza cu picaturile de ploaie, au viata mai lunga decat primele doua categorii( cateva zile fata de cateva ore).

15

COMPUSII ORGANICI

Toxicitate

Hidrocarburile patrund in organism pe cale respiratorie( cele volatile ) sau pe cale digestiva sau cutanata. Ele afecteaza sistemul nervos, digestia, starea epidermei: oboseala, cefalee, tulburari hepatice, greata, inapetenta, foliculite, dermatite.

Complexarea chimica determina, uneori, aparitia unor compusi deosebit de toxici: compusi organici cu clor, arsen, sulf etc.

Unele hidrocarburi au efect narcotic: cloroformul, clorura de etil, clorura de metil.Hidrocarburile aromatice policiclice au ac\iune negativa asupra metabolismului celular,

inmultirii celulare, hamatopoezei.Nitro si aminoderivatii hidrocarburilor policiclice blocheaza hemoglobina sub forma de

methemoglobina, scad capacitatea de munca, au actiune cancerigena.

SursePoluarea cu hidrocarburi alifatice se datoreaza industriei petroliere si utilizarii secundare

a produsilor in industria chimica organica( petrochimie, cauciuc, mase plastice, pesticide), precum si in metalurgie.

Poluarea apei, direct sau prin intermediul solului, constituie un proces de mare intindere din cauza deversarilor de ape uzate sau unor accidente , precum si infiltrarii de petrol in straturile de apa subterana.

Continutul de metan este de aprox. 500 ³ 106 t/an si continutul sau creste constant cu circa 1% pe an. Cresterea con\inutului de metan se datoreaz` cre]terii suprafe\elor cultivate cu orez, cresterii bovinelor, pierderilor de la obtinerea si distributia si folosirea gazelor nturale si a petrolului; celelalte surse sunt naturale si reprezinta cca. 30% din totalul emisiilor de metan. Metanul are o pondere insemnata in subtierea paturii de ozon.

Alte hidrocarburi, cum ar fi terpenele, sunt emise antropic in cantitati inferioare surselor naturale.

Fluoro cloro hidrocarburile provin din ramurile industriale care le folosesc ca spumanti, agenti refrigeratori, solventi, extinctori deoarece sunt foarte eficace, sunt lipsite de toxicitate pentru vietuitoare, sunt curati, neinflamabili si neagresivi fata de materiale, termic stabili. Anual s-au folosit 400 .103t. Deoarece cresterea concentratiei lor in atmosfera a fost de 5% /an ( suma tuturor compusilor ce contin clor este de 3ppb in stratosfera si 0,7 ppb in troposfera) si a efectului lor de distrugere a stratului de ozon s-au emis legi de interdictie a folosirii acestora. In 1998 productia de cloro fluoro hidrocarburi a scazut cu 50%; se fac cercetari pentru obtinerea de inlocuitori( de ex. ciclopentanul ca agent frigorific).

Poluarea cu hidrocarburi aromatice se produce in numeroase subramuri ale industriei chimice organice moderne( coloranti, cauciuc, mase plastice, rasini sintetice, detergenti, explozivi, , antioxidanti).

Substantele organice generate de diverse industrii sunt variate si produc poluare atat in atmosfera industriala cat si in cea limitrofa; acestea sunt : alcoolii, fenolii, eterii, esterii, aldehidele si cetonele, acizii carboxilici, nitrilii, aminele aromatice,compusii azoici bifenilii policlorurati, hidrocarburile aromatice policiclice: 3,4 benzpirenul, metilclorantrenul, benzfluorantrenul, benzantracenii, tetrametilfenantrenul.

16

METALELE GRELE

Din punct de vedere al concentratiei si rolului in organism, ionii metalici se clasifica in mai multe grupe care cuprind:

- macroelemente, cum sunt Na, K, Ca, Mg ce se gasesc in concentrati mari, esentiale si pe care omul in mod normal le poate mentine la nivelele fiziologice prin utilizarea sistemelor hemostazice.

- microelemente esentiale ce se gasesc in organisme in concentratii sub 0,01% (tesut uscat) cuprinzand Fe,Zn, Cu, Co, Ni, Cr, Mo, Mn, V, Se, I, Si, F, Al, Sn, Li.

- microelemente posibil esentiale, cum sunt Ba, Br, Rb, Sr, As, Ge, Ti.- elemente toxice, cum sunt Pb, Hg, Cd, U etc.

Influenta cadmiului

Poluarea mediului cu cadmiu se face in cursul arderii combustibilor naturali , al prelucrarii si consumarii materialelor in care este incorporat, in metalurgia neferoasa , in utilizarea cadmiului pentru metalizari, fabricarea de coloranti, acumulatori, obtinerea aliajelor.

Apa este poluata pe cale aeriana si prin spalarea suprafetelor de catre precipitatii sau prin deversarea de ape uzate.

Cadmiul are o puternica actiune asupra organismelor vii, este letal pentru spermatozoizi, acesta patrunde in organism prin hrana , prin suprafata corpului, pe cale respiratorie, acumulandu-se selectiv in diferite tesuturi unde se leaga partial de moleculele proteice cu grupe –SH.

Intoxicatiile pot fi acute sau cronice in mediu industrial poluat si se manifesta prin iritatia cailor respiratorii, ulceratia mucoasei nazale, dintele galben, emfizem pulmonar, proteinurie, glicozurie, afectiuni cardiace. Se cerceteaza efectul teratogen, cancerigen si mutagen al cadmiului. Concentratia de cadmiu este mare in mari si ape dulci de aceea populatiiile de pe litoral sau riverane care consuma peste au o incarcare mai mare a organismului cu cadmiu.

Influenta mercurului

Mercurul este singurul metal care se gaseste in toate cele trei medii majore: - apa, sol, atmosfera.

Unii compusi ai mercurului precum sublimatul coroziv ( ) este cunoscut de mult timp ca fiind toxic.

Mercurul este larg folosit in industria chimica, electrotehnica, metrologie, in agricultura ( pesticid ).

Riscul ecologic provine din deversarea accidentala sau continua a apelor reziduale din industrie.

Intoxicatiile cu mercur se produc : cu vapori, cu compusi organici din agricultura, cu compusi organici evacuati cu reziduurile industriale.

Mercurul inhiba unele enzime cu rol in procesele metabolice, produce mutatii prin legarea de acizi nucleici, ataca celulele nervoase.

O toxicitate mare o au compusii organomercurici, ca metilmercurul si dimetilmercurul (

17

) si . Compusii metilmercurici provoaca aberatii cromosomiale, trec prin placenta din corpul

mamei in cel al fatului, afecteaza celulele nervoase ale creierului, provocand grave afectiuni, ca exemplu : orbire; deteriorarea coordonarii nervoase; anomali pshihice; moartea.

Mecanismul chimic al acestor procese pare a consta in afinitatea mare a mercurului fata de sulful din moleculele proteice, ceea ce afecteaza tranzitul de ioni prin membrane, activitatea enzimatica, activitatea mitocondriilor.

Influenta plumbului

Poluarea mediului cu plumb si consecintele ecologice sunt privite cu ingrijorare deoarece :-compusii plumbului sunt foarte toxici ;-persistenta sa este nelimitata deoarece plumbul nu se degradeaza;-efectul toxic se manifesta si la concentratii mici.

Poluarea mediului se produce la extractia minereurilor, la rafinarea industriala, la folosirea obiectelor din plumb, la fabricarea acumulatorilor, la etilarea benzinei, in metalurgia altor metale neferoase.

Plumbul patrunde in organism prin alimente si pe cale respiratorie.Odata intrat in organism, plumbul este retinut in cortex-ul renal si ficat dupa care este

depozitat in oase sub forma de fosfati (10-15 ppm) prin inlocuirea din hidroxiapatita.Concentratia plumbului in sange variaza destul de mult (15-40 /100 ml) in functie de

gradul de expunere.Plumbul poate inlocui alte metale esentiale (Ca, Mg ) in procesele biosintetice sau se

poate incorpora in structura acizilor nucleici.Plumbul inhiba dehidrogenaza acidului aminolevulinic din eritrocite, ceea ce provoaca

anemie. Intoxicarile cronice cu plumb duc la tulburari ale sistemului nervos, utilizarea fierului este impiedicata, se deregleaza sistemul endocrin. Anual pe Pamant se extrag peste 2,5 milioane de tone de plumb, in atmosfera acesta ajunge in special odata cu gazele de esapament ale automobilelor dotate cu motoare cu benzina. In apa de ploaie s-au determinat concentratii de 40mg Pb. Plumbul din sol este absorbit de plante, in special de radacini. Plumbul din atmosfera poate ajunge in frunze, de unde este consumat de animale, ajun-gand la concentratii destul de importante. Omul preia plumbul atat prin respiratie, dar mai ales prin alimente (330 micrograme /zi).

Alte metale precum cobaltul, cuprul, molibdenul, zincul, manganul, nichelul, cromul, polueaza mediul inconjurator ca urmare a activitatii industriale de extragere din mine, rafinare, prelucrare, folosirea in industria chimica , in galvanizare, obtinerea de ambalaje.

Intoxicatiile se produc prin alimente poluate implicit sau din aer in intreprinderile care prelucreaza aceste metale.

Intoxicatiile produc boli are sistemului respirator, digestiv, endocrin.

18

REGLEMENTĂRI PRIVIND CALITATEAFACTORILOR DE MEDIU

Din cauza multor tragedii ale mediului înconjurător, de la jumătatea secolului XX, multe națiuni au instituit legi cuprinzătoare proiectate pentru a repara distrugerile anterioare ale poluării necontrolate și pentru a preveni viitoarele contaminări ale mediului. În Statele Unite a fost creat Actul pentru Aer Curat (Clean Air Act - 1970) prin care se reduceau semnificativ anumite tipuri de poluare ale aerului, cum ar fi emisiile de dioxid de sulf. Actul pentru Apa Curată (Clean Water Act - 1977) și Actul pentru Apă Potabilă Curată (Safe Drinking Water Act - 1974) au stabilit norme pentru deversarea poluanților în ape și standarde pentru calitatea apei potabile. Ac-tul pentru Controlul Substanțelor Toxice (Toxic Substance Control Act - 1976) și Actul pentru Conservarea și Recuperarea Resurselor (Resource Conservation and Recovery Act - 1976) au fost create pentru a supraveghea și controla deșeurile periculoase. După 1980 au fost create programe care alocau fonduri pentru curățarea celor mai contaminate terenuri de depozitare a deșeurilor. Aceste acte și alte câteva legi federale ale unor state individuale au ajutat limitarea poluării dar progresele au fost lente și au rămas multe probleme cu privire la zonele cu contaminări severe din cauza lipsei fondurilor pentru curățare și din cauza problemelor în aplicarea legilor. Înțelegerile internaționale au jucat un rol important în reducerea poluării globale. Protocolul de la Montréal cu privire la Substanțele care Distrug Stratul de Ozon (1987) a fixat date internaționale până la care să fie reduse emisiile de substanțe chimice, cum ar fi CFC, despre care se știe că distruge stratul de ozon. Convenția Basel pentru Controlul Transporturilor Internaționale ale Deșeurilor Periculoase și Depozitarea Lor (1989) servește ca punct de reper pentru reglementările internaționale ce se ocupă de transportarea deșeurilor periculoase și depozitarea lor. Din anul 1992 reprezentanții a mai mult de 160 de țări s-au întâlnit în mod regulat pentru a discuta despre metodele de reducere a emisiilor de substanțe poluante care produc efectul de seră. În 1997 a fost creat Protocolul de la Kyõto, chemând celelalte țări să adereze la el pentru a reduce până în anul 2012 emisiile de gaze cu 5% sub nivelul din 1990. Până la sfărșitul anului 2000 Protocolul de la Kyõto nu fusese încă ratificat; negociatorii încercau încă să ajungă la un consens în legătură cu regulile, metodele și penalitățile care ar trebui să fie folosite pentru a aplica tratatul.

Regulamentul și legislația au dus la un considerabil progres în diminuarea poluării aerului și apelor în țările dezvoltate. Vehiculele din 1990 emit mai puțini oxizi de azot decât cele din 1970; centralele electrice ard acum mai puțini combustibili pe bază de sulf; coșurile industriale au acum filtre prin care se reduc emisiile și nu se mai folosește benzină cu plumb. Țările în curs de dezvoltare continuă să se lupte cu poluarea fiindcă nu au tehnologii pentru filtrare și curățare și trebuie să își mărească puterea economică, de cele mai multe ori cu costul poluării mediului.

Problema este că țările în curs de dezvoltare atrag investitorii străini prin forța de muncă mai ieftină, materiale brute mai ieftine și mai puține restricții pentru substanțe poluante. Maquiladoras, uzine de asamblare de-a lungul graniței dintre S.U.A. și Mexic, pe partea mexicană, creează industrie și locuri de muncă pentru Mexic dar majoritatea lor aparțin unor corporații non-mexicane care au fost atrase de forța de muncă ieftină și de lipsa legilor cu privire la poluanți. Ca rezultat, această regiune de graniță, incluzând Rio Grande este una din cele mai poluate zone din America de Nord. Pentru a se evita dezastrele ecologice și sărăcia, țările în curs

19

de dezvoltare necesită ajutor și tehnologie de la țările și corporațiile străine, participarea comunității în inițiativele de dezvoltare și crearea de reglementări mai aspre cu privire la poluare.

Grupuri nonguvernamentale s-au format la nivel local, național și internațional pentru a combate problemele create de poluare din toata lumea. Multe din aceste organizații răspândesc informații și ajută oameni și alte organizații, care nu sunt implicate în procesul luării deciziilor. Rețeaua Acțiunii Pesticidelor răspândește informații tehnice cu privire la efectele pesticidelor asupra agricultorilor care le folosesc. O mișcare bine organizată de justiție pentru mediu s-a ridicat pentru a pleda pentru protecția echitabilă a mediului înconjurător. Greenpeace este o organizație activistă care concentrează atenția internațională asupra industriilor și guvernelor care contaminează terenul, apele sau atmosfera cu deșeuri toxice. Solul poate fi poluat : -direct prin deversari de deseuri pe terenuri urbane sau rurale sau din ingrasaminte si pesticide aruncate pe terenuri agricole; -indirect,prin depunerea agentilor poluanti ejactati initial in atmosfera, apa ploilor contaminate cu agenti poluanti "spalati" din atmosfera contaminata

METODE GENERALE DE TRATARE, NEUTRALIZAREȘI CONSERVARE A SUBSTANȚELOR

Abordarea procedeelor şi instalaţiilor destinate neutralizării emisiilor acide se realizează prin gruparea procedurilor de mai sus pe categorii de procedee, de exemplu, procedee uscate, umede şi semiumede, selective şi neselective, procedee de reducere catalitică şi necatalitică, inclusiv metode de absorbţie, oxidare-absorbţie, reducere-absorbţie.

Aplicaţiile acestor procedee constă din instalaţiile existente utilizate pe scară largă precum şi din scheme de instalaţii ce constituie, în acest moment, numai o expresie a progreselor prezente în ceea ce priveşte ştiinţa şi tehnologia. Soluţiile originale prezentate fac posibilă o neutralizare eficientă şi nu s-a înregistrat până în prezent nici un transfer de agenţi poluanţi în diverşi factori de mediu. Trebuie, de asemenea, menţionată posibilitatea exploatării inclusiv a subproduşilor.

Tehnologile de neutralizare sunt foarte complexe, în special datorită comportamentului specific al oxizilor de azot aşa cum rezultă aceştia din procesele termice. Se prezintă o sinteză a metodelor şi instalaţiilor de punere în aplicare a acestora în scopul reducerii poluării acide, evidenţiindu-se acele soluţii utilizate în ţară. Categorii de procedee şi instalaţii de neutralizare pentru emisiile acide rezultate din procese termice. Procedeele de neutralizare a emisiilor gazoase rezultate din procesele termice industriale pot fi catalitice sau necatalitice, având la bază fenomene de absorbţie, adsorbţie, descompunere termică sau reducere chimică. Aceste procedee sunt în sistem uscat sau lichid dar toate cuprind o serie de faze diferite din punct de vedere al complexităţii.s

Instalaţiile de neutralizare a emisiilor gazoase rezultate din procesele de ardere sunt cunoscute, în general, ca instalaţii de denoxare (DeNOx) - în cazul oxizilor de azot şi, respectiv, ca instalaţii de desulfurare (DeSO2) - pentru dioxidul de sulf. Tabelul de mai jos prezintă categoriile de procedee utilizate pentru neutralizarea oxizilor de azot şi a oxizilor de sulf rezultaţi din procesele termice.

20

Tabelul 1-Procedee de neutralizare a oxizilor de azot si a oxizilor de sulf emisi din procese termice

Procedee utilizate Denoxare DesulfurareDenoxare-desulfur-

are

Procedee in sistem uscat

reducere catalitica se-lectiva (SCR)

reducere selectiva necatalitica (RSNC)

absorbtie-re-ducere

absorbtie re-generativa

absorbtie catalitica

Procedee in sistem lichid

oxidare-absorbtie

absorbtie in solutii al-caline

absorbtie in solutii acide

absorbtie in amoniac

oxidare-ab-sorbtie

reducere-ab-sorbtie

Procedee in sistem semiuscat

absorbtie in suspensii al-caline

În cele ce urmează sunt prezentate câteva aplicaţii ale procedeelor de mai sus.

1.Coloana de absorbţie şi neutralizare a gazelor reziduale cu concentraţii reduse de oxizi de azot (Brevet nr.RO 100 649)

Principiul acestui procedeu constă în absorbţia în sistem lichid cu circulaţia gazului în contracurent. Astfel, gazele reziduale cu concentraţii reduse de oxizi de azot sunt supuse unei epurări în trei trepte şi anume barbotare, cu umplutură şi cu talere tip sită. În prima treaptă, gazele reziduale pătrund în corpul coloanei, pe la partea inferioară, fiind orientate prin intermediul dispozitivului de barbotare. Are loc o dispersie fină a gazelor permiţând astfel un contact mai bun între oxizii de azot, pe de-o parte, şi soluţia de absorbţie şi neutralizare, pe de altă parte. Aerul parţial epurat, aşa cum rezultă din prima treaptă de epurare, este aspirat apoi, prin două straturi de inele Raschig, permanent umectate cu lichidul de absorbţie. Gazele astfel tratate pătrund apoi în cea de-a treia treaptă de tratare prevăzută cu talere tip sită. Gazele epurate trec printr-un separator de picături înainte de a fi evacuate prin conductă. Lichidul de absorbţie este recirculat cu pompe.

Ceea ce conferă acestui procedeu valoare de noutate este faptul că soluţia tehnică propusă permite neutralizarea oxizilor de azot în concentraţii reduse prin utilizarea chimosorbţiei alcaline combinate cu oxidarea în faza lichidă. Pe lângă aceste elemente noi, soluţia tehnică prezentată permite neutralizarea oxizilor de azot în concentraţii reduse, fără transfer de agenţi poluanţi în alţi factori de mediu. Posibilitatea obţinerii de subproduşi valorificabili constituie, de asemenea, un avantaj al acestei soluţii.

2.O altă aplicaţie a acestor procedee o constituie filtrul umed cu spumă pentru epurarea gazelor reziduale având conţinut de poluanţi gazoşi şi pulberi recuperabile.

Principiul acestei aplicaţii rezidă în absorbţia în sistem lichid, cu circulaţia gazelor în contracurent. Conform acestui procedeu, gazele reziduale având continut de pulberi sunt supuse

21

unei epurări în două trepte, respectiv de tip ciclon-epurare primară şi talere tip sită-epurare avansată.

În prima treaptă, gazele pătrund în interiorul filtrului printr-o conductă tangenţială care le imprimă o mişcare circulară. Se constată o creştere a vitezei gazului şi, în acelaşi timp, o aglomerare a particulelor datorită contactului cu picăturile de lichid ce trec prin cilindrul perforat. Particulele grosiere astfel separate sunt colectate pe la partea inferioară, conică, a coloanei.

În treapta a doua, gazele trec prin sistemul de talere tip sită intercalate ce le imprimă astfel o mişcare elicoidală. La acest nivel, datorită diferenţei de presiune a celor două fluide existente, se formează o spumă ce reţine particulele fine. Gazele epurate astfel, trec apoi prin separatorul de picături, înainte de evacuarea lor prin conductă. Spuma şi pulberile în suspensie sunt apoi colectate la partea inferioară a filtrului şi evacuate prin conducte. Nămolul astfel rezultat (pulberi sedimentabile) este eliminat printr-o conductă, într-un buncăr de colectare. Lichidul este recirculat prin pompa conectată la un senzor de nivel. Acesta este completat ulterior prin conducta de alimentare. Soluţia prezentată permite epurarea avansată a aerului prin reţinerea particulelor cu dimensiuni mai reduse comparativ cu dimensiunile particulelor ce pot fi separate, în prezent, utilizând epuratoare în sistem lichid. În acelaşi timp, ca element de noutate în domeniu, filtrul funcţionează cu două trepte de epurare, combinând astfel principiile de funcţionare ale ciclonului pentru pulberile grosiere şi, respectiv ale talerelor tip sită pentru pulberile fine. În ceea ce priveşte avantajele pe care le prezintă acest procedeu, pot fi menţionate:Recuperarea pulberilor metalice, ceea ce conduce la:

• evitarea transferului de agent poluant din atmosferă în apă, sol;• o utilizare eficientă a resurselor;

• reducerea costurilor generate de depozitarea şi transportul deşeurilor metalice • posibilitatea reţinerii şi neutralizării concomitente a poluanţilor gazoşi şi,

respectiv, a pulberilor;• costuri reduse de investiţie, exploatarea fără dificultate a instalaţiei.

Filtrul de mai sus face obiectul Brevetului de inventie nr. RO 112 339 B.3.Un alt procedeu larg utilizat în intreprinderile industriale are la bază “Filtrul umed”

(Brevet nr. RO 112 339 B) cu ajutorul căruia se realizează epurarea gazelor reziduale conţinând poluanţi gazoşi şi pulberi recuperabile. Acest filtru este, de asemenea, utilizat la reţinerea şi neutralizarea substanţelor toxice prin absorbţie în sistem lichid.

Soluţia tehnică propusă de acest filtru permite epurarea avansată a aerului prin reţinerea pulberilor foarte fine în două trepte de epurare. În prima treaptă, are loc separarea pulberilor grosiere datorită mişcării elicoidale imprimate de o conductă. În cea de-a doua treaptă, are loc separarea pulberilor fine prin retenţia acestora în stratul de spumă ce se formează prin barbotarea gazului şi trecerea acestuia prin placa perforată. Acest procedeu prezintă o serie de avantaje, după cum urmează: Randament 80-85%; Posibilitatea recuperării pulberilor conducând astfel la: - evitarea transferului acestui tip de poluant din atmosferă în apă sau sol; - utilizarea eficientă a resurselor;

- reducerea costurilor generate de depozitarea şi transportul pulberilor reziduale. Posibilitatea reţinerii şi neutralizării concomitente a pulberilor şi a poluanţilor gazoşi; Costuri de investiţie reduse, exploatare fără dificultate a instalaţiei, dimensiuni reduse de

gabarit.

22

Procedeele mai sus prezentate sunt utilizate într-o mare măsură de către intreprinderile industriale din România având în vedere că emisiile acide constituie una din cele mai serioase probleme de mediu şi dat fiind amploarea fenomenului de acidifiere, impactul negativ asupra tuturor factorilor de mediu, respectiv aer, apă, sol, influenţa asupra altor aspecte majore legate de mediul înconjurător ca, de exemplu, modificările de climă, formarea smogului fotochimic şi a ozonului troposferic, degradarea apelor şi a solului, degradarea biodiversităţii şi a comunităţilor urbane.

Sunt astfel obstrucţionate atât dezvoltarea durabilă cât şi calitatea vieţii, în general. În consecinţă, toate organismele internationale au evidenţiat importanţa reducerii emisiilor acide de poluanţi şi a efectelor acestora asupra mediului. Aceste organisme au elaborat politici şi convenţii în scopul reducerii acidifierii. Astfel, dacă în ceea ce priveşte oxizii de sulf rezultatele sunt satisfăcătoare, estimările legate de oxizii de azot nu s-au realizat. Prin urmare, trebuie dezvoltate noi procedee iar cele deja existente trebuie promovate pe scară largă şi aplicate în consecinţă.

23

BIBLIOGRAFIE

[1] Florea Julieta şi Robescu D., 1982, - Hidrodinamica instalaţiilor de transport hidrodinamic şi de depoluare a apei şi a aerului, E.D.P., Bucureşti.[2] Ionescu T. şi colab., 1964, - Ape industriale şi reziduale, Ed. Tehnică, Bucureşti.[3] Macoveanu Matei şi colab., 1997, - Epurarea avansată a apelor uzate conţinând compuşi organici nebiodegradabili, Ed. Gh. Asachi, Iaşi.[4] Negulescu M., 1987, - Epurarea apelor uzate industriale, Ed. Tehnică, Bucureşti.[5] Pavel D., 1964, - Staţii de pompare şi reţele de transport hidraulic, E.D.P., Bucureşti.[6] Stugren B., 1965, - Ecologie generală, E.D.P., Bucureşti.[7] Stugren B., 1982, - Bazele ecologiei generale, Ed. Şt. şi Enciclopedică, Bucureşti.[8] Vaicum L., 1981, - Epurarea apelor uzate cu nămol activ, Ed. Academiei Bucureşti.[9] Vata Cornelia, 1998, - Prezenţa nitraţilor şi nitriţilor în produsele vegetale, Hortinform, nr.1, Bucureşti.[10] Dr.Gheorghe Mohan;Dr.A. Ardelean-"Ecologie şi protecţia mediului" Ed. "SCAIUL"-1993-Bucureşti[11] N. Antonescu, R. Polizu, V. Cândea-Muntean, M. Popescu Valorificarea energetică a deşeurilor: Procese şi instalații de ardere, Editura Tehnică, 1988

24