Poluarea Admosferei.unlocked [613394]

4. Poluarea atmosferei

Cuprins

4.1. Surse de poluare a atmosferei 4.2. Poluan ți atmosferici
4.3. Prevenirea polu ării atmosferei
4.4. Ecotehnologii de purificare a aerului poluat 4.5. Calitatea aerului în ora șele din România

4.l. Surse de poluare a atmosferei

Atmosfera este stratul de gaze ce înconjoar ă Pământul cu grosimea de 1000-
3000km. Compozi ția aerului uscat, la suprafa ța solului (în volume) este de aproximativ
78 % azot, 21 % oxigen și 1 % alte gaze: gaze nobile, CO
2, H2, ozon, gaz metan, oxizi de
azot, amoniac. Unele gaze au timpul de sta ționare de mii de ani (azotul, oxigenul și
gazele inerte), altele au timpul de sta ționare de ordinul anilor (CO 2, CH 4, H 2, O 3, NO x),
iar o altă categorie de gaze au timpul de sta ționare de ordinul zilelor (CO, SO 2, NH 3, H2S,
H2O).
Pe vertical ă, în atmosfer ă se disting zone cu varia ții de temperatur ă, care s-au
denumit astfel: – homosfera de la 0 la 100 km altitudine, cu stra turile interioare: troposfera (de la
0 la 10 – 18 km), stratosfera (sub 50 km) și mezosfera (50 – 100 km);
– heterosfera , peste 100 km, cu zonele: ionosfera (100 – 500 km) și ezosfera (peste
500 km). Troposfera este stratul imediat P ământului, cu altitudinea maxim ă de 10 – 12 km
în zona polar ă și 17 km în cea ecuatorial ă. Temperatura scade odat ă cu creșterea
altitudinii pân ă la – 70
0 C. Stratul limit ă este denumit tropopauz ă. La poli, la 9 km
altitudine, minimele sunt de – 400C vara și -600C iarna. Intre 8 și 13 km sunt vânturi cu
viteza maxim ă de 100 km/h.
In stratosfer ă, temperatura cre ște cu 1-30 C pe km, la altitudini de peste 20 km,
până la 30 – 35 km, apoi cu 0 – 100 C/km, pân ă la 50 km altitudine, atingând un maxim de
+ 170C. Creșterea se datore ște prezen ței ozonului, ce absoarbe radia țiile solare. Stratul
superior se nume ște stratopauz ă.
Mezosfera se caracterizeaz ă prin scăderea temperaturii pân ă la – 830C, la
altitudini de 70 – 90 km. In mezosfer ă este prezent stratul D, care are capacitatea de
reflectare a undelor lungi, utilizate în telecomunica ții. Mezopauza, ca strat limit ă este
localizată de la 80 – 90 km în sus, de unde temperatura începe s ă crească.
Ionosfera se întinde de la 90 – 100 km la 400 – 500 km. Componentele atmosferei,
sub efectul radia țiilor solare de înalt ă frecvență disociaz ă, absorb o band ă largă din
spectrul ultraviolet. Temperatura cre ște, astfel c ă la 200 km se înregistreaz ă 10000 C.
Ionosfera cuprinde straturile E, F și F 2, care reflect ă undele medii, utilizate în
radiocomunica ții. Sunt prezente vânturi ce ajung și la 1000 km/h. Limita superioar ă, la
400 – 500 km este ionopauza.

Ezosfera este stratul de la peste 500 km altitudine, cu atmosfer ă rarefiată.
Temperatura este de 1200 – 17000C peste 1000 km altitudine, ceea ce permite disocierea
gazelor. Peste 2500 km, con ținutul este caracteristic gazului interplanetar, cu aproximativ
600 protoni și 600 electroni pe cm3.
Poluarea aerului constă în schimbarea compozi ției, cu sau f ără apariția de noi
constituen ți, cu efecte d ăunătoare asupra biocenozelor și biotopurilor. Poluarea provine
din surse naturale și antropice.
Sursele naturale de poluare atmosferic ă pot fi: – solul, din care se elimin ă
particule solide (praf), gaze și vapori de ap ă; – plantele și animalele, care elimin ă polen,
spori, păr, pene, etc.; – erup țiile vulcanice, din care rezult ă praf, gaze, vapori de ap ă; –
cutremurele, generatoare de praf pentru aer și uneori, prin cr ăpăturile scoar ței apărute,
posibilități de elimin ări de gaze; – praful cosmic și meteoriții.
Sursele antropice de poluare atmosferic ă sunt de fapt activit ățile umane
desfășurate în industrie, transporturi, agricultur ă și cele menajere.
Sursele de poluare atmosferic ă fot fi fixe, sau mobile.
Sursele fixe sunt constituite din: – dispozitivele de combustie industriale și
menajere, care emit pulberi, oxizi de carbon, de sulf, de azot, etc. Cu cât combustibilul
este de calitate mai sc ăzută, arderea decurge cu randament mai mic și se elimin ă cantități
mai mari de poluan ți. Astfel, c ărbunii inferiori (lignitul, c ărbunele brun, turba, șistul
bituminos) las ă la ardere cantit ăți mari de cenu șă, CO, CO 2, SO x, NO x. Păcura elimin ă
CO, CO 2, SO x, iar gazul metan (combustibil superior) numai CO 2 și urma de CO;
– Instalațiile industriale din chimie, metalurgie, materiale de construc ții etc.
elimină oxizi de Fe, Mn, Cr, Ni, Zn, Pb, Cd, Cu, SiO 2, CO 2, C, etc.;
– Vulcanii, apele st ătătoare (bălți, mlaștini) emit diverse gaze, vapori ;
– Rezidiile de orice provenien ță, haldate pe sol, animalele și plantele în putrefac ție
constituie tot atâtea surse fixe de poluare atmosferic ă.
Sursele mobile de poluare împr ăștie la distan țe mult mai mari decât sursele fixe,
diverși poluanți. In aceast ă categorie intr ă: vântul, p ăsările, apa, mijloacele de transport
rutier, pe calea ferat ă, naval și aerian.
Impr ăștierea poluan ților este întotdeauna influen țată de mișcarea aerului, care se
realizează datorită diferențelor de temperatur ă existente în dou ă regiuni adiacente.
Temperatura modific ă densitatea aerului, producând curen ți orizontali, verticali, sau
vârtejuri (turbioane).
Impr ăștierea poluan ților dintr-o surs ă fixă, în plan orizontal acoper ă o arie eliptic ă,
deoarece este influen țată de vânt și de mișcarea de rota ție a Pământului (fig.4.1.a).
Imprăștierea poluan ților din surse mobile, în mi șcare urmeaz ă alte legi matematice
(fig.4.1.b).

Fig.4.1. Impr ăștierea poluan ților în plan orizontal.
a – din surs ă fixă; b – din surs ă mobilă.

Impr ăștierea poluan ților pe vertical ă din surse fixe este prezentat ă în figura 4.2.
Dacă sursele sunt în apropiere, între ele zona sufer ă impurificarea cu ambii poluan ți.

Fig.4.2. Impr ăștierea poluan
ților în plan
vertical din dou ă surse fixe S 1 și S 2.

Impr ăștierea poluan ților depinde și de starea de agregare, iar la particulele solide
și lichide și de mărimea particulelor. Astfel, particulele solide vor c ădea mai repede, cu
cât diametrul și densitatea lor sunt mai mari, cele lichide vor c ădea la distan ță mai mare,
diametrul mare favorizând c ăderea, iar gazele vor fi transportate la distan ța cea mai mare,
poluând o arie mult mai mare (fig.4.3).

Fig.4.3. Distan ța de cădere a unor particule din atmosfer ă, față de sursa de poluare.
1- particule mari; 2 – particule mici; 3 – gaze.

Poluan ții emiși din coșuri industriale formeaz ă egreta de dispersie. Considerând h
înălțimea coșului, ∆h înălțimea de urcare a poluantului deasupra co șului (fig.4.4), rezult ă
că înălțimea total ă de urcare în altmofer ă a poluantului este:
H = h + ∆h

Fig.4.4.Egreta de dispersie.
Dac ă sursa de poluare se afl ă amplasat ă lângă o construc ție înaltă, pot exista
următoarele trei situa ții: a – în ălțimea sursei dep ășește mult în ălțimea clădirii, deci
poluarea se va reg ăsi după clădire și la distan ță; b – sursa dep ășește clădirea în în ălțime și
agentul poluant se concentreaz ă în spatele cl ădirii; c – în ălțimile sunt egale și poluarea se
concentreaz ă în spatele cl ădirii.
Intensificarea polu ării atmosferice se poate întâmpla în urm ătoarele situa ții: –
existența în aceea și zonă geografic ă a mai multor surse de poluare: – intensificarea
activității umane în zon ă; – accidente în func ționarea unor instala ții (explozii, incendii,
evacuări forțate de poluan ți în atmosfer ă, etc.); – relief înalt, sau alte obstacole (cl ădiri
înalte, ziduri) care împiedic ă diluarea prin împr ăștiere pe o arie mai mare a poluan ților; –
fenomene meteorologice favorabile polu ării.
Relieful , în multe cazuri, datorit ă spațiului restrâns și a mișcării reduse a curen ților
de aer împiedic ă dispersarea poluan ților pe o suprafa ță mai mare și deci diluarea lor.
Situația se întâlne ște în văi și depresiuni, unde în anumite situa ții poluarea se
accentueaz ă.
Unele fenomene atmosferice pot amplifica poluarea. Astfel.: – lipsa curen ților de
aer (starea de calm), datorit ă unei mase de aer cu densitate și presiune mai mare decât în

zonele învecinate. Starea poate dura ore, sau zile, timp în care poluan ții se acumuleaz ă,
depășind concentra țiile de prag admisibile; – cea ța, – inversia termic ă, provocat ă de
împiedicarea mi șcării verticale a maselor de aer rece și cald (fig.4.5). In mod obi șnuit,
aerul rece p ătrunde și îndepărtează aerul cald, ce poate fi și poluat. Dar în depresiuni,
aerul cald se poate aduna la sute sau mii de metri altitudine, p ăstrând poluarea în zon ă.

Fig.4.5. Inversia termic ă cu plafon.
In depresiuni, zone puternic industrializate, sau cu trafic intens pot exista dou ă, sau chiar toate trei
fenomenele, poluarea crescând alarmant, ducând la intoxica ții în masă.
Curen ții de aer și precipita țiile ajută la purificarea aerului, prin procese fizice de
sedimentare, dizolvare în ap ă , procese chimice (reac ții cu apa) și apoi depunere.
Procesele depind evident de natura poluan ților, starea lor de agregare, solubilitatea în
apă, reactivitatea cu apa, precum și de interac țiunile dintre ei. De exemplu, SO
x și NO x
reacționează cu apa, dar în prezen ță cu hidrocarburi prezint ă efect poluant sinergetic.
Tabelul 4.1 prezint ă câțiva poluan ți atmosferici, timpul lor de persisten ță în
atmosferă și posibilit ăți de autoepurare.
Tabelul 4.1.Caracteristicile ecologice ale unor poluan ți atmosferici.
Nr.crt. Poluant Persisten ță Autoepurare
1 CO 2 4 ani Fotosintez ă. Absorbție în apă, roci alcaline.
2 CO 3 ani Oxidare la CO 2.
3 SO 2 4 zile Oxidare la sulfa ți. Absorb ție în aerosoli. Reac ție
cu NO x, hidrocarburi (R mHn).
4 R mHn 16 ani Reac ție fotochimic ă cu NO, NO 2, O3.
5 NO, NO 2 5 zile Oxidare la nitra ți.
6 N 2O 1 – 3 zile Disociere fotochimic ă. Acțiuni biologice în sol.
7 NH 3 2 zile Oxidare la nitra ți. Cu SO 2 formează (NH 4)2SO 4.
8 H 2S 2 zile Oxidare la SO 2 și H 2O.
Efectele polu ării aerului sunt multiple. La plante se observ ă decolorări, uscări,
creșteri fie pitice, fie înalte, rezisten ță scăzută, masă biologică redusă, etc. La animale și
om se observ ă iritații, intoxica ții, diferite boli. Tinând cont c ă omul respir ă în 24 de ore,
15 – 25 m
3 de aer și că aparatul respirator re ține din păcate doar foarte pu țin din poluan ții
inspirați odată cu aerul, rezult ă că restul de poluan ți pătrund în organism și se fixeaz ă în
sânge, organe, sau sisteme, producând diferite ac țiuni.
Concentra țiile maxim admise de poluan ți sunt diferite de la țară la țară, sau chiar
în cadrul acelea și țări, de la regiune la regiune.
Hidrocarburile sunt admise în S.U.A. în concentra ție de 125 mg/m3 pentru 3 ore,
cu depășire maxim o dat ă pe an; în Rusia 1,5 mg/m3, timp de 8 ore și 5 mg/m3 timp de

0,5 ore; în Germania limitele admise sunt de 80 mg/m3 în 24 ore și de 240 mg/m3 în 0,5
ore.
Plumbul este admis în aer în concentra ția de 1,5 µg/m3 în California, timp de 30
de zile și de 5 µg/m3, în 30 de zile, în Montana.
In România, condi țiile de calitate a aerului sunt stabilite de STAS 12374 – 87.
Standardul stabile ște pentru fiecare poluant, concentra ția maxim admis ă ca medie în 30
minute și în 24 ore.

4.2. Poluan ți atmosferici

Atmosfera poate fi afectat ă de o multitudine de substan țe solide, lichide, sau
gazoase. Amestecul lor cu aerul cap ătă denumirile prezentate în tabelul 4.2.
Tabelul 4.2. Denumirea amestecului cu aerul a diferitelor substan țe.
Stare de agregare poluant Diametru mediu, µm Denumire amestec cu aer
Solizi > 10
0,1 – 10
< 0,1 praf = suspensii
nor = aerosoli fum = aerosoli
Lichizi nor = aerosoli
Gazo și nor
1. Pulberile solide provin din eroziunea rocilor natu rale, din industrie în special și
mai rar, din alte activit ăți umane. Dup ă natură pot fi:
– anorganice , ca diferi ți oxizi metalici (de Zn, Pb, Mn, Fe, Cu), minerale (SiO
2,
azbest, silica ți), ciment, sod ă, coloranți anorganici, sticl ă, etc.;
– organice , de origine animal ă (lână, păr), vegetal ă (bumbac, f ăină, in), sintetic ă
(pesticide, coloran ți organici), etc.
Suspensiile (particulele peste 10 µm diametru mediu) au stabilitate mic ă și se
depun mai u șor. Puterea de difuzie este redus ă, nu pătrund în alveolele pulmonare, deci
nu sunt periculoase. Scad luminozitatea, deci influen țează negativ fotosinteza la plante,
obturează ostiolele, dereglând respira ția. Plantele cresc mici, frunzele se r ăsucesc, masa
biologică scade. Uneori modific ă pH-ul solului, cum este cazul la ciment. Intâlnind un
obstacol vertical, praful este re ținut și teoretic, numai aerul ocole ște acel obstacol. In
realitate este antrenat ă și o cantitate redus ă de particule solide.
Pulberile de 0,1 – 10 µm diametru mediu au stabilitate mai mare și se depun în
timp mai îndelungat, la distan ță mai mare, uneori de 2 – 10 km (cenu șa, negrul de fum).
Puterea de difuzie este mai mare, ajungând în alveolele pulmonare, deci devin toxice
pentru organisme. Cele mai periculoase sunt cele de 0,2 – 2 µm, care se separ ă greu din
aer.
Pulberile sub 0,1 µm se depun foarte greu și difuzeaz ă foarte ușor. Nu sunt nocive
pentru om. Depunerea se face dup ă ciocnirea și aglomerarea lor.
Pulberile prezint ă și alte propriet ăți fizice:
– suprafa ță mare. De exemplu, 1 cm3 cuarț măcinat la 1 µm3 va ocupa 6 m2;
– unele pot exploda (cele de Zn, S, f ăină, dextrină), sau aprinde (c ărbune, Al);

– adsorb gaze toxice, sau vapori de substan țe lichide;
– absorb radia ții calorice și iradiază după încetarea înc ălzirii;
– formeaz ă ceață, constituind centrii de condensare;
– particulele ascu țite traumatizeaz ă căile respiratorii, cele moi se depun ca o
pastă, provocând traheite și bronșite;
– se încarc ă electrostatic, prin frecare, sau prin adsorb ție de ioni. Astfel, pulberile
metalice se încarc ă pozitiv, cele nemetalice negativ, crescând astfel stabilitatea lor.
Aceste propriet ăți pot fi utilizate în studiile inginere ști, medicale, ecologice, care
vizează recuperarea pulberilor din aer, dime nsionarea utilajelor, stabilirea unor m ăsuri
tehnice de reducere a polu ării.
Aerosolii sunt forma ți așadar fie din particule solide sub 10 µm, fie din substan țe
lichide, în amestec cu aerul. Au stabilitate mare și putere mare de difuzie. Condensarea
este favorizat ă de scăderea temperaturii (care transform ă particulele în cristale), de
prezența umidității (care poate solubiliza particulele, sau le umeze ște, mărindu-le masa).
Radiațiile ultraviolete pot provoca transform ări chimice.
Ac țiunea pulberilor asupra organismului uman depinde de natura substan ței,
concentra ția în aer, solubilitatea în ap ă, timpul de expunere. Dup ă acțiunea toxic ă,
pulberile se pot clasifica în:
– iritante, sau corozive, cum sunt: varul, oxizii de arsen, croma ții, etc.;
– alergenice, ca: bumbacul, cânepa, lemnul, bicroma ții;
– cancerigene: compu șii cu crom, arsen, materialele radioactive;
– cu ac țiune toxic ă generală: Pb, As, Mn, Be, V, etc.;
– infectante: pulberile cu microbi, viru și, etc.
Pulberile inspirate se depun neuniform și neregulat pe c ăile respiratorii, în func ție
de mărime, viteza aerului, durata de trecere, concentra ția lor în aer, natura lor. Cele
higroscopice sunt re ținute în cantitate mai mare decât cele nehigroscopice. O parte din
pulberile inspirate sunt eliminate imediat la expira ție, sau în câteva ore. P ătrunderea în
plămâni este zero pentru particulele de 10 µm, ce sunt re ținute de la început și 100 %
pentru particulele ≤ 1µm. Particulele sub O,5 µm difuzeaz ă cel mai u șor.
Imboln ăvirea cu particule de praf, sau de fum se nume ște pneumoconioz ă.
Pesticidele și în special insecticidele polueaz ă pe distan țe mai mari de 30 km fa ță
de locul de aplicare, fiind purtate de curen ții de aer orizontali și verticali, ceea ce explic ă
diferitele simptome de fitotoxicitate ap ărute la distan ță.
2. Substan țele lichide din diferite domenii industriale pot forma aerosoli cu aerul,
datorită volatilității lor. Vaporii se pot împr ăștia la distan țe și de sute de metri, afecteaz ă
aparatul respirator, derma, ochii, se pot depune pe plante, dereglându-le respira ția,
afectează construcțiile, etc. A șa se comport ă gudroanele de cocserie, solven ții din lacuri,
vopsele, furfurolul, insecticidele lichide, etc. 3. Scăderea concentra ției de oxigen din aer este un fenomen nedorit, ceea ce ridic ă
serioase probleme omenirii. Astfel , în perioada 1910 – 1970 concentra ția oxigenului a
scăzut cu 0,005 %. Fenomenul continu ă în ritmul de cre ștere de 4 % anual. Rezerva de
oxigen atmosferic se men ține prin fotosintez ă, dar procesele de ardere a unor cantit ăți mari
de combustibil fosili și scăderea suprafe țelor ocupate de ecosisteme naturale ce elibereaz ă
oxigen fac ca fotosinteza s ă nu mai poat ă regla con ținutul de oxigen atmosferic.
4. Oxidul de carbon apare în atmosfer ă din procesele de ardere incomplet ă a
hidrocarburilor în motoarele autovehiculelor și din unele procese industriale din chimie,

metalurgie, alimentar ă, etc. Are ac țiune axfisiant ă, prin blocarea hemoglobinei la
carboxihemoglobin ă. Circa 0,1% CO în sânge blocheaz ă 50 % din hemoglobina existent ă.
In absența CO din atmosfer ă, carboxihemoglobina se descompune, ref ăcând hemoglobina
In ora șe, la expuneri continue de CO de 8 – 14 p.p.m. cre ște mortalitatea prin
infarct miocardic. In atmosfer ă, CO se pare c ă influențează ozonul și acționează sinergetic
cu alte gaze.
5. Hidrocarburile provin din industria țițeiului (extrac ție, rafinare, petrochimie),
din arderile incomplete în motoare și din fumat.
Gazul metan se degaj ă și din mlaștini, orezării, stomacul rumeg ătoarelor, procese
de fermenta ție. Nu are efect toxic imediat, dar contribuie la efectul de ser ă.
Hidrocarburile condensate (benzpiren, benzantracen, etc.) se condenseaz ă pe
particule în suspensie, provocând cancer pulmonar. Alte substan țe chimice au toxicitate
foarte mare (dioxina), sunt inflamabile (benze nul, furfurolul, etc.), explozive, sau au efecte
mutagene (dienele, compu șii cu halogeni, etc.).
Hidrocarburile policiclice aromatice prezint ă de asemenea un factor de risc pentru
sănătatea omului. Ele provin din combustia benzinei, sau motorinei în motoarele
autovehiculelor. 6. Oxizii de azot N
2O, NO, N 2O3, NO 2 și N 2O5 sunt genera ți în atmosfer ă din azot și
oxigen, sub ac țiunea cuantelor de lumin ă, sau a desc ărcărilor electrice:
O 2 + hν→ 2 O
x O + N 2 + M →NO x + M ; M= molecul ă inertă.
Oxizii de azot sunt genera ți în cantit ăți mari de industria cuprului, a fertilizan ților
cu azot și din mijloacele de transport auto.
Oxizii de azot nu produc irita ții, dar distrug alveolele pulmonare, deci au
toxicitate mult mai mare decât monoxidul de carbon. Dioxidul de azot este de patru ori mai toxic decât monoxidul. Peste 10 p.p.m. produc necroze foliare (decolare) la plante, iar
la animale și oameni sensibilizeaz ă organismul fa ță de agresivitatea germenilor
microbieni. Contribuie la reducerea vizibilit ății pe șoselele aglomerate, prin formare de
smog. Organiza ția Mondial ă a Sănătății a fixat concentra ția maxim ă în aer la 150 mg/m
3
pentru o expunere de 24 de ore și de 400 mg/m3 pentru o expunere de o or ă. In unele țări
(Suedia, Elve ția) standardele sunt chiar mai reduse.
6. Produșii cu sulf : SO x, H 2SO 3, H 2SO 4, H 2S provin din vulcani, industria acidului
sulfuric, fosforic, superfosfatului, industria alimentar ă, metalurgia neferoas ă, prelucrarea
petrolului și din arderea c ărbunilor inferiori în termocentrale și în gospod ării.
Oxizii de sulf cu apa produc acizi sulfuros și respectiv sulfuric, care prezint ă
acțiune toxic ă și corozivă superioar ă gazelor uscate.
La plante, SO 2 pătrunde prin ostiole și împreun ă cu apa și dioxidul de carbon
provoacă leziuni, distrugând clorofila. Pe frunze apar pete și apoi benzi de decolorare.
Acțiunea este mai puternic ă în condiții de umiditate, lumin ă, căldură și un conținut ridicat
în CO 2, când ostiolele se deschid, l ăsând să pătrundă mai ușor agentul coroziv. Rezisten ța
plantelor la ac țiunea dioxidului de sulf este diferit ă, de aceea pentru perdelele de protec ție,
spațiile verzi din ora șe și de pe marginea drumurilor și livezi se aleg acele plante rezistente
la poluare. Pentru astfel de zone cu emisii de oxizi de sulf se pot planta: platan, fag, tuia,
pin, carpen, prun, ieder ă, gladiole, lalele, iri și, trandafiri etc.

Cu praful, sau cu carbonul, di oxidul de sulf are efect sinergetic. La Cop șa Mică,
negrul de fum pierdut în atmosfer ă în prezen ța SO 2 emis de întreprinderea de metale
neferoase produce anemii, tuberculoz ă, saturnism.
La concentra ții de 1 – 5 p.p.m. SO 2 se produc irita ții, iar peste 5 p.p.m.- afec țiuni
respiratorii. In marile ora șe, la o medie anual ă de peste 0,046 p.p.m. apar frecvent maladii
respiratorii la copii școlari, iar la peste 0,52 p.p.m. și în condi ții de praf, sau carbon cre ște
mortalitatea.
Hidrogenul sulfurat provine din vulcani, procese de putrefac ție, cocsificare,
extracția și prelucrarea petrolului. Omul suport ă până la 45 g H 2S/ m3 aer, după care, la
creșterea concentra ției dispare mirosul, ajungându-se chiar la deces.
7. Fluorul și compușii cu fluor sub form ă de gaze sau pulberi ac ționează asupra
unor enzime și asupra clorofilei, producând pete galb en – brune pe plante. Frunzele cad
timpuriu, chiar vara, produc țiile sunt sc ăzute, microorganismele din sol se reduc. Astfel, la
Slatina, produc țiile de grâu și de floarea soarelui sunt cu 10 – 30 % mai sc ăzute decât în
zone similare. 8. Smogul este un amestec de poluan ți diferiți, aflați într-o atmosfer ă umedă și se
prezintă ca o ceață alburie, sau cu nuan țe gălbui-cafenii. Cuvântul s-a format din cuvintele
smoke = fum și fog = cea ță. Apare în anumite zone geografice, datorit ă unor reac ții
chimice între poluan ții aflați în prezen ță în aer. S-au identificat dou ă tipuri de smog:
– reduc ător (de tip londonez);
– oxidant (fotochimic, de tip californian). Smogul reduc ător apare datorit ă existenței în aer a dioxidului de sulf, în condi ții
de izolare, deci f ără curenți de aer importan ți. Ceața alburie scade rezisten ța organismului,
crește mortalitatea la copiii și bătrânii cu afec țiuni pulmonare și cardiovasculare. O astfel
de situație s-a semnalat în1952 la Londra, când s-au înregistrat 4000 de decese din cauza
smogului. Smogul oxidant apare în condi ții specifice, de calm, trafic intens, situa ții întâlnite
în Los Angeles, pe unele autostr ăzi din Olanda și Germania. In atmosfer ă coexistă NO
x cu
alte substan țe gazoase. Ziua se formeaz ă ozon, care reac ționează cu oxizii de azot și cu
substanțele organice provenite din gazele de e șapare ale motoarelor autoturismelor,
formând cea ță gălbuie conținînd produ și toxici.
Smogul fotochimic se manifest ă și în zilele noastre, la valori mari de trafic și calm
atmosferic, iar pentru reducerea lui și evitarea accidentelor din cauza sc ăderii vizibilit ății
se recomand ă diminuarea traficului în zon ă.

10. Poluan ți ce produc efecte pe termen lung
La unii poluan ți, efectele negative se resimt dup ă un timp îndelungat. Se vorbe ște
astfel de: efectul de ser ă, distrugerea stratului de ozon și ploile acide, cauzate de
acumulările de dioxid de carbon, freoni,oxizi de azot, de sulf, etc.
a) Efectul de ser ă
Dioxidul de carbon, CH 4, NO x, freonii permit radia ției solare s ă străbată atmosfera,
să ajungă pe Pământ, dar nu mai permit reîntoarcerea energiei termice în spa țiul cosmic
(fig. 4.6).

Dintre gazele men ționate, dioxidul de carbon se afl ă în cantitatea cea mai mare,
fiind emis din procese de ardere în industrie, motoare, consumul casnic, vulcani etc. Se apreciază că CO
2 este implicat în propor ție de aproximativ 50 % în efectul de ser ă, CH 4 19
%, freonii 17%, ozonul 8%, NO 2 4%, vaporii de ap ă 2%.
Emisiile cele mai mari provin din arderea c ărbunelui. Cre șterea emisiilor de CO 2 în
de cursul anilor este prezentat ă în tabelul 4.3.
Tabelul 4.3. Cre șterea emisiilor de CO
2 în timp.
Anul emisiei 1971 1991 2010
CO 2 emis (miliarde tone) 14,9 21,6 31,9
Consum energie (miliarde t unit ăți petroliere) 4,9 7,8 11,6
Pe cale natural ă, CO
2 este consumat de plante în procesele de fotosintez ă, se
dizolvă în apele de suprafa ță (40 %), reac ționează cu rocile alcaline, transformându-se în
carbonați. Dar emisiile dep ășesc astăzi posibilit ățile naturale de epurare a atmosferei, deci
an de an cre ște conținutul lui în atmosfer ă. In anul 1880 con ținutul de CO 2 era de 280
p.p.m., ca în 1960 s ă se înregistreze 320 p.p.m., iar pentru anul 2000 prognozele indic ă o
concentra ție posibilă de 370 – 400 p.p.m. (fig.4.7).
Fig.4.7. Cre șterea conținutului de CO
2
atmosferic în timp.
Efectul de ser ă a produs cre șterea temperaturii medii anuale pe glob de la 14
0 C în
anul 1880, la 15 0 C în 1980, previziunile pentru anul 2050 fiind de minim 170, maxim 200
(fig.4.8).
Fig.4.8. Cre șterea temperaturii medii
anuale pe P ământ.

Consecințele efectului de ser ă s-ar concretiza în: topirea ghe țarilor și creșterea
nivelului apelor m ărilor și oceanelor cu 1 – 2 m, inunda ții, schimb ări climatice (în regimul
precipitațiilor, al vânturilor), deplasarea zonelor climatice și de vegeta ție. Vor fi în pericol
teritoriile litorale joase din: Ola nda, Thailanda, statele insulare, ora șul Cairo, unele delte
importante (pe Gange, Nil), etc. Presupunând o topire total ă a calotelor de ghia ță numai
din Antarctica s-ar ridica nivelul marin cu 6 m, f ără a lua în calcul ceilal ți ghețari din
Arctica și din mun ți. Sunt posibile migr ări masive ale popula ției. Va fi afectat ă puternic și
situația alimenta ției mondiale, deoarece vegeta ția natural ă are nevoie de câteva secole
pentru adaptare la noile condi ții de clim ă. Pădurile aflate la latitudini medii î și vor strânge
aria. Dar înc ălzirea planetei produce și vaporizarea unei cantit ăți mai mari de ap ă,
formându-se nori, care reduc efectul de ser ă. In ultimii ani s-au observat chiar depuneri
suplimentare de z ăpadă în Groenlanda, Antarctica și chiar ierni mai bogate în precipita ții
în multe zone geografice.
După Conferin ța de la Rio de Janeiro, aproape 120 de state, inclusiv țările din Uniunea
European ă au ratificat în martie 1994 Convenția privind clima pe Terra . Principalul
obiectiv al Conven ției este reducerea emisiilor de gaze ce genereaz ă efectul de ser ă, până
în anul 2000, la nivelul cantit ăților emise în anul 1990 și menținerea acestor nivele și
după anul 2000. S-au stabilit și măsuri concrete: – îmbun ătățirea randamentelor de ardere;
– evitarea circula ției inutile; – sc ăderea consumului specific de carburant la autoturisme la
5 l/100 km pân ă în anul 2005; – cre șterea ponderii surselor neconven ționale de energie de
la 5 % în prezent, la 15 – 16 %; – limitarea desp ăduririlor; – reîmp ădurirea unor zone.
Impactul înc ălzirii globului terestru va fi dificil în special pentru țările sărace.
Dezvoltarea economic ă necesită consum energetic sporit, cantit ăți mari de resurse
consumate, investi ții. Ar fi incorect și practic imposibil s ă se stopeze industrializarea
acelor țări slab dezvoltate economic pe motive ecologice. Cooper ările interna ționale
pentru alegerea acelor variante tehnologice care s ă se integreze m ăsurilor ecologice sunt
în fapt, singura solu ție a dezvolt ării.

b) Degradarea stratului de ozon
Ozonul se formeaz ă în straturile superioare ale atmosferei, la 20 – 55 km prin
reacții fotochimice:
O
2 + hν→ 2 O
2 O 2 + 2 O → 2 O 3
La 35 km altitudine exist ă un strat de câ țiva mm grosime de ozon, care are rolul de
a reține parțial radiațiile ultraviolete din radia ția solară. Organismele vii de pe P ământ s-
au adaptat la concentra ții maxime de 10 p.p.m. ozon atmosferic. La concentra ții mai
mari, pe plante apar mai întâi dungi argintii, dup ă care urmeaz ă uscarea prematur ă. La
concentra ții mai reduse, radia țiile ultraviolete produc arsuri la plante, sau pe derm ă,
afecțiuni ale ochilor. La expuneri îndelungate, în timpul verii, în special între orele 13 –
15, la oameni pot ap ărea afecțiuni de la înro șirea dermei la cancer de piele, iar la ochi,
iritații, cataract ă.

Scăzând doar cu 1 % concentra ția de ozon atmosferic, fluxul de radia ții
ultraviolete cre ște cu 2 %, crescând de 6 ori frecven ța cancerului pielii, a bolilor de ochi,
recoltele de plante scad sim țitor, fitoplanctonul se reduce, afectând fauna care se hr ănea
cu el, scade eficien ța vaccinului contra tuberculozei. Vopselele și masele plastice
îmbătrânesc mai repede, fiind necesari aditivi mai scumpi pentru stabilizarea lor în timp.
Studiile statistice arat ă o creștere cu 4 – 6 % a tumorilo r letale în ultimii ani,
datorită expunerii la radia ții ultraviolete.
In ultimii ani s-a observat sc ăderea stratului de ozon în anumite regiuni geografice,
fenomen denumit de speciali ști formarea de "g ăuri" de ozon. Pierderile de ozon s-au
estimat la aproximativ: 40 % deasupra Anta rcticii, 20 % deasupra Arcticii, 2,3 % la
latitudini de 53 – 640, 3 % la latitudini de 40 – 520, 1,7 % la latitudini de 30 – 330.
Degradarea stratului de ozon s-a atribuit unor cauze: – naturale (o specie de nori
existentă la poli, în special la Polul Sud, cu ace foarte fine de ghea ță, pe suprafa ța cărora
se descompune ozonul, sau radia țiilor ultraviolete); – antropice, care intervin cu ponderea
cea mai mare. Principalii vinova ți sunt freonii, compu și de tip clorofluorocarbon CFC,
utilizați pentru presurizarea substan țelor lichide în butelii metalice (spray-uri), ca agen ți
frigorifici, sau pentru stingerea incendiilor, la prepararea maselor plastice expandate, ca solvenți industriali, etc. O molecul ă de freon poate distruge 10
4 – 106 molecule de ozon.
Freonii au timpi mari de înjum ătățire, de zeci și sute de ani, ceea ce le m ărește
stabilitatea în timp, acumularea în atmosfer ă și acțiunea de distrugere a ozonului. De
exemplu: CFC-115 are timpul de înjum ătățire de 380 ani, CFC-114 185 ani, CFC-12 111
ani, CFC-11 75 ani, HCFC-123 1,5 ani etc. Num ărul record de studii referitoare la ozon sunt înregistrate în Canada, țară cu
suprafață mare, situat ă între trei oceane. In cel mai populat ora ș, Toronto, în 1993 a
scăzut concentra ția de ozon, fa ță de 1980, cu 4,2 %.
In 1987, la Viena s-a semnat Protocolul privind protec ția stratului de ozon. In
decembrie 1995, la Montreal a avut loc a șaptea reuniune pe problemele ozonului
atmosferic. Reuniunea s-a încheiat cu pr opuneri referitoare la : – controlul produc ției de
CFC; – eliminarea CFC, halonilor, CCl
4 și metilcloroformului pân ă în anul 2000; –
introducerea de noi substan țe, de tranzi ție, ca de exemplu bromura de etil, în locul CFC; –
transferul de tehnologii spre țările slab dezvoltate,pentru înlocuirea tehnologiilor ce
utilizează freonii; – retehnologizarea fabricilor de cosmetice, ș.a.
Tări ca Germania, Norvegia, Suedia au eliminat substan țele ce degradeaz ă stratul
de ozon, ODS, din industria militar ă. In S.U.A., Marea Britanie se studiaz ă intens pentru
identificarea altor substan țe alternative ODS, pentru avia ție, nave, echipamente
frigorifice.
c) Ploile acide
Oxizii de sulf și de azot prezen ți în concentra ție mare în atmosfer ă, proveniți din
creșterea consumului de combustibili fosili, industria chimic ă, metalurgic ă, erupții
vulcanice, sau procese de oxidare a unor materi ale biologice, în contact cu apa de ploaie
produc ploi acide, deci solu ții diluate de acid sulfuric și azotic. Aceste ploi au o sum ă de
efecte negative:
– distrug vegeta ția, în special p ădurile de conifere, prin distrugerea direct ă a
clorofilei;

– dizolv ă sărurile de calciu și magneziu din sol, producând caren ța în aceste
elemente, acidifierea solului și carențe în nutriția plantelor;
– dizolv ă stratul protector de cear ă de pe frunze, copacii devenind mai pu țin
rezistenți la acțiunea dăunătorilor;
– suprafertilizeaz ă solul, plantelele crescând foarte repede, prematur;
– acidifiaz ă lacurile, disp ărând peștii. Sunt afectate mai mult lacurile vulcanice.
Ploile acide se manifest ă la distan ță mare de locul emiterii agentului poluant,
uneori și la sute de kilometri. Ac țiunea lor este mai puternic ă în regiunile reci, în care
conținutul de amoniac din aer (ce le-ar putea neutraliza) este redus.
7,7 % din suprafa ța pădurilor din Germania a fost afectat ă de ploi acide
(aproximativ 560000 ha), în special în Bavaria și în zona de grani ță cu Franța. Apele
interne din zona medie a Norvegiei și Suediei au fost acidifiate de la pH= 6-7 ini țial, la 4-
5.
Pentru reducerea efectelor ploilor acide se iau m ăsuri ce vizeaz ă în primul rând
reducerea emisiilor de oxizi de sulf și azot la sursa de poluare: industria chimic ă,
metalurgic ă, termocentrale. Alte m ăsuri se refer ă la: – desulfurarea gazelor de ardere, cu
recuperarea sulfului con ținut în ele; – re ținerea oxizilor de azot din gazele de ardere; –
extinderea termocentralelor abur-gaz, cu randamente energetice mai mari; –
reîmpădurirea zonelor cu specii rezistente la ploile acide; – tratarea solurilor cu s ăruri de
calciu și magneziu ș.a.
Se apreciaz ă că tehnologiile de desulfurare și denitrare a gazelor de termocentral ă,
sau din alte domenii industriale sunt în general scumpe, necesit ă investiții suplimentare
importante și cheltuieli de exploatare. Reducerea emisiilor din procesul tehnologic, la
sursa de poluare și extinderea tehnicilor de producere a energiei electrice din surse
neconven ționale par a fi solu ții mai avantajoase.

4.3. Prevenirea polu ării aerului

Atmosfera se poate autoepura pentru a revine la compozi ția inițială, fără
intervenția omului. Autoepurarea depinde de: – natura substan țelor poluante, starea lor de
agregare, concentra ție, toxicitate; – factorii de mediu: meteo, geografici, urbanistici.
Curen ții de aer împr ăștie la distan țe mari poluan ții, pe când starea de calm îi
concentreaz ă. Precipita țiile antreneaz ă mecanic poluan ții solizi, accelerând depunerea lor,
dizolvă poluanții solubili în ap ă, sau chiar se combin ă cu unii poluan ți. In schimb cea ța
împiedică autoepurarea, poluan ții rămânând ca aerosoli în aer. Radia țiile solare produc
reacții fotochimice cu produ șii toxici, sau netoxici din aer, generând produ și ce se depun
mai ușor, sau le reduc toxicitatea. Produc de asemenea evaporarea apei și a altor
substanțe volatile. Anotimpurile influen țează de asemenea procesul de autoepurare, prin
temperaturi, curen ți de aer, precipita ții, radiații solare, vegeta ție, etc.
Relieful influen țează curenții de aer, producând uneori inversiuni termice,
constituind uneori bariere în calea împr ăștierii la distan ță a poluan ților. Apele de
suprafață genereaz ă curenți de aer, cresc umiditatea în zon ă, dizolvă unii poluan ți.
Vegetația produce sc ăderea temperaturii, re ținerea poluan ților, atragerea norilor. De
exemplu, 1 ha de p ădure de fag re ține 68 t pulberi/ an și 300 kg SO 2/ an.
Factorii urbanistici favorizeaz ă, sau nu procesul de autoepurare a aerului. Astfel,
străzile înguste, construc țiile înalte, lipsa spa țiilor verzi produc concentrarea poluan ților.

La poluare intens ă și de durat ă, autoepurarea nu reu șește să reducă concentra ția
poluanților sub limitele maxim admise, fiind absolut necesar ă intervenția omului pentru
purificare.

Prevenirea polu ării aerului
Metodele de prevenire a polu ării atmosferei sunt cu mult mai avantajoase decât
metodele de purificare. Aceste metode vizeaz ă sursele de poluare, deci activit ățile umane
din industrie, transporturi, agricultur ă și domeniul casnic.
Metodele de prevenire a polu ării atmosferice pot pleca de la alegerea materiilor
prime,astfel încât s ă rezulte cât mai pu țini produ și neutilizabili, deci poluan ți. Etapa
următoare este stabilirea variantei tehnologice, care trebuie s ă aibe în vedere și criteriile
ecologice. Amplasamentul întreprinderilor put ernic poluante va fi în afara zonelor
urbane. In timpul func ționării instala ților trebuie asigurat ă supravegherea permanent ă,
prin sisteme de automatizare, pentru evitarea accidentelor și pierderilor de diferite
substanțe în mediu.
Transportul urmeaz ă să contribuie la reducerea polu ării atmosferice, dar și în alte
medii, prin modific ări constructive la motoare, la c ăile de rulare, sistemele de
semnalizare, carburan ți etc.
Agricultura trebuie s ă utilizeze substan țele poluante și în special pesticidele în
cantități corect dozate, s ă combată eroziunea solului, s ă utilizeze mai mult metodele
biologice etc.
Activit ățile casnice trebuie s ă reducă consumul de combustibil inferior, prin
utilizarea sistemelor centralizate de producere a c ăldurii și curentului electric, s ă
colecteze de șeurile de orice natur ă în zone cu aceast ă destinație, etc.
Conflictele armate creaz ă o puternic ă poluare atât atmosferic ă, cât și a apelor și
solului. In atmosfer ă se împrăștie substan țe halogenate, toxice, radioactive, compu și cu
azot, hidrocarburi, particule de carbon, se distruge stratul de ozon etc. Evitarea acestor conflicte contribuie nu numai la reducerea polu ării, dar și la distrugerea elementelor de
civilizație umană și a vieților omene ști.

4. 4. Ecotehnologii de purificare a aerului poluat

Aerul poluat rezultat din procese industriale, arderi etc. se evacueaz ă în atmosfer ă
la înălțime mare fa ță de sol, pentru ca poluan ții să fie antrena ți de curen ții de aer și
diluați, astfel încât la sol s ă nu se dep ășească concentra țiile maxim admise de lege.
Coșurile industriale trebuie s ă corespund ă următoarelor criterii: – s ă fie mai înalte de cel
puțin 2,5 ori fa ță de orice denivelare a solului, sau decât cl ădirile existente în apropiere,
pentru a se evita turbulen ța ce poate provoca o poluare intens ă; – viteza de ie șire a
gazelor trebuie s ă fie de 20 – 30 m/s, pentru a fi împr ăștiate la distan ță mare; – în ălțimea
coșului trebuie s ă asigure la sol o concentra ție doar de 0,01 – 0,1 % din concentra ția
aerului evacuat. Co șurile industriale pot avea 250 – 350 m în ălțime.
In cele mai numeroase cazuri, aerul poluat se purific ă mai întâi, dup ă care se
evacuează în atmosfer ă.
Procedeele de purificare a aerului urm ăresc reducerea concentra țiilor de poluan ți
sub limitele legale, stabilite prin standard. In practic ă se utilizeaz ă procedee: – fizice, pe
cale uscat ă sau umed ă; – procedee chimice.

4.4.1. Procedee fizice de purificare a aerului

Prin procedee fizice se îndep ărtează substanțele solide de diferite dimensiuni,
substanțele lichide și unele gaze con ținute în aer. Procedeele utilizeaz ă ca principii de
funcționare: – sedimentarea; – schimbarea direc ției gazelor; – filtrarea și electrofiltrarea; –
aglomerarea și sedimentarea; – adsorb ția și absorbția.
Substan țele solide se pot separa din aer în camere de depunere din zidărie, în care
gazele își micșorează viteza, cu sau f ără schimbarea direc ției de mi șcare. Particulele
solide cu diametrul mediu de 150 – 200 µ nu mai sunt antrenate de aer, greutatea lor
devine mai mare decât for ța de antrenare și se depun. In calea gazelor se pot a șeza și
șicane care schimb ă direcția gazelor, accelerînd depunerea prafului (fig.4.9).

Fig.4.9. Camere de depunere.
a – simplă; b – cu șicane.

Fig.4.10. Ciclon.
Cicloanele sunt utilaje pentru despr ăfuirea aerului industrial, în care aerul
pătrunde tangen țial, are o mi șcare turbionar ă până la baza ciclonului, dup ă care schimb ă
direcția, ridicându-se și ieșind central pe la partea superioar ă. Praful se depune la
schimbarea direc ției gazelor și se colecteaz ă pe la baza ciclonului (fig.4.10).

Filtrele cu saci sunt utilaje ce con țin saci din material textil prin care aerul
încărcat cu suspensii este obligat s ă treacă. Material filtrant re ține o parte din praf, care se
colectează prin scuturare la intervale de timp. Din aceste prafuri industriale se pot
valorifica substan țe valoroase, ca de exemplu oxizi de vanadiu, de aluminiu, de fier,
crom, etc.(fig.4.11). Sacii textili se pot confec ționa din fibre naturale (bumbac, lân ă),
sintetice (poliamide, PNA, poliesterice) și minerale (sticl ă siliconizat ă și vată de zgură),
care se aleg în func ție de temperatura gazelor.

Fig.4.11. Filtru cu saci.

Electrofiltrele (fig.4.12a) sunt camere
metalice, legate la un pol al unei surse de curent
continuu (cel ălalt pol fiind legat la un fir metalic
central), în care aerul se ionizeaz ă, praful se
încarcă electric, depunându-se pe un electrod.
Funcționează la tensiune ridicat ă, de 50 kV. Sunt
eficiente pentru particule de praf sub 2 µm, dar și pentru cea ță.

Fig.4.12 a- Electrofiltru; b- coloan ă de absorb ție; c- coloan ă de adsorb ție.

Praful sau cea ța se pot aglomera în vederea acceler ării depunerii, utilizând unde
sonore . După aglomerare, particulele solide sau pic ăturile cad, iar cele neseparate se
depun într-un ciclon, anexat turnului de aglomerare și depunere.

Adsorb ția este procedeul de re ținere a substan țelor lichide sau gazoase pe un
solid. Procedeul este favorizat de sc ăderea temperaturii, de o suprafa ță de contact cât mai
mare, porozitatea mare a substan ței absorbante. Eficien ța procedeului mai depinde de
natura substan țelor absorbite și adsorbante și de prezen ța altor particule care pot concura
la ocuparea suprafe ței adsorbantului.
In practic ă se utilizeaz ă ca substan țe adsorbante: c ărbunele activ, zeoli ții,
silicagelul, oxidul de aluminiu, mica, diatomitul, p ământurile silicioase, etc. C ărbunele
activ reține gaze și vapori indiferent de prezen ța apei, în timp ce oxizii metalici și silicații
rețin preferen țial apa.
Absorb ția este procedeul de re ținere a substan țelor lichide și gazoase în lichide
absorbante, cum sunt: apa, solu țiile apoase, uleiurile, motorina, etc. De exemplu, pentru
purificarea aerului se utilizeaz ă ca soluții absorbante de impurificatori: solu ție apoasă de
KMnO 4, glicool, etc. Contactul gazului cu lichidul absorbant se realizeaz ă prin: –
barbotare în lichidul absorbant; – trecere peste suprafe țe umectate cu lichid; – curgere în
contracurent cu lichidul absorbant; – pulverizarea lichidului; – intrarea tangen țială a
gazului și ieșirea central ă. Instalațiile se numesc turnuri, sau cicloane, ce pot con ține și
diverse materiale de umplutur ă, pentru m ărirea suprafe ței de contact.
In cazul dezodoriz ării aerului , pe lâng ă ventilație, adsorb ția substan țelor
neplăcut mirositoare se mai aplic ă și alte procedee: mascarea mirosului nepl ăcut cu
substanțe cu miros pl ăcut, neutralizarea, incinerarea și iradierea substan țelor din aerul
viciat.

4.4.2. Procedee chimice de purificare a aerului

Procedeele chimice se aplic ă pentru separarea din gaze a unor compu și valoroși,
sau toxici. Dintre aceste procedee chimice, cu pondere mai mare se utilizeaz ă: –
chemosorb ția; – absorb ția în solu ții; – oxidarea prin ardere, sau catalitic; – reducerea
catalitică. In multe cazuri, procedeele chimice de epurare a gazelor completeaz ă
procedeele fizice. Chemosorb ția (fixarea unor compu și gazoși, sau dizolva ți, la suprafa ța unui solid,
ca urmare a unei leg ături chimice) se aplic ă pentru desulfurarea și denitrificarea gazelor
industriale. Astfel, SO
2 din gaze de termocentral ă este adsorbit pe granule de CuO, în
prezență de oxigen, dup ă care CuSO 4 format este redus cu hidrogen, pentru refacerea
CuO. Procedeul nu necesit ă răcirea în prealabil a gazelor, iar CuO rezist ă și 20000 de ore
de funcționare.
Pentru îndep ărtarea hidrogenului sulfurat din g azele de cocserie, sau de la
prelucrarea țițeiului se utilizeaz ă chemosorb ția H 2S în concentra ție redusă, pe oxizi de
fier, proveni ți din cenu și de pirită.
Absorb ția în soluții se aplic ă în numeroase cazuri pentru purificarea gazelor
industriale, sau a aerului. SO 2 de absoarbe în solu ții alcaline, de lapte de var de exemplu.
Deoarece fenomenul este favorizat de sc ăderea temperaturii, gazele se r ăcesc la 60 –
700C. Desorb ția se realizeaz ă apoi prin ridicarea temperaturii la 800 – 9000 C, pentru
descompunerea Ca(HSO 3)2 format și obținerea de SO 3 6 – 7 %, utilizabil la fabricarea
acidului sulfuric. Oxidarea diverșilor compu și poluanți din gaze se realizeaz ă prin ardere, cu sau
fără catalizator. De exemplu, H
2S din aer se arde catalitic,ob ținându-se sulf cu randament

de 94 – 100 % (procedeul Clausen). Mercaptanii se oxideaz ă catalitic la compu și stabili și
necorozivi.
Reducerea unor compu și poluanți, gazoși este de asemenea aplicat ă pentru
depoluarea gazelor. Astfel, pentru denitrifierea gazelor se utilizeaz ă reducerea cu
amoniac, sau cu hidrogen. Procedeul necatalitic amestec ă gazele cu aer, sau abur la 900 –
12000 C, sau injecteaz ă hidrogen (când temperatura scade la 7000 C), obținându-se azot și
apă, cu randament de 60 – 90 % și un consum mare de amoniac. In prezen ța unor
catalizatori de TiO 2 – V 2O5 , randamentul este aproximativ 100 %, iar temperatura de
lucru de 200- 4500C.
Procedeul Thermal De NO x (S.U.A.) injecteaz ă amoniac și hidrogen în gazele cu
oxizi de azot. Randamentul denitrifierii este de 90 %, iar amoniacul nereac ționat este de
aproximativ 5 p.p.m. Desulfurarea și denitrificarea gazelor arse, provenite din termocentrale constituie
un important subiect de studiu, deoarece aceste gaze contribuie la formarea ploilor acide
și sunt emise în cantit ăți de ordinul milioanelor de tone , anual, pe tot globul. Tabelul 4.4
prezintă sintetic procedeele aplicate în multe țări pentru îndep ărtarea oxizilor de sulf din
gazele de termocentral ă.
Tabelul 4.4. Desulfurarea gazelor arse (de termocentral ă).
Nr.crt. Procedeul Condi ții și produse
1 2 3 4 5 6 7 Absorbția SO
2 în lapte de
var, sau suspensie (CaOH) 2
și Mg(OH) 2;
Absorbție în soluție Br 2;
Absorbție în solu ție NH
3 și
ozon; Chemosorb ție pe var
solid,sau CaCO
3 nămol;
Sorbție pe ciment Portland
și cărbune;
Oxidare catalitic ă ;
Fascicul de electroni. Formare de Ca(HSO
3)2 și descompunere la
sulfat.
SO
2+Br 2+H 2O→H2SO 4+2 HBr
2 HBr electroliz ă → H2 + Br 2
Pentru SO 2 și NO x. Formare (NH 4)2SO 4.

Formare CaSO 4.
Se arde cimentul Portland și nămolul de
cărbune care au re ținut SO
x, obținându-se
ciment. Catalizatori zeoli ți cu structur ă de fagure,
formând NH
3 și SO 3 din oxizii de sulf și azot.
Absorbția în apă pentru a da (NH 4)2SO 4.
Radicalii forma ți reacționează cu oxizii de sulf
și azot dând acizi H 2SO 4 și HNO 3. Cu NH 3 se
formează (NH 4)2SO 4 și NH 4NO 3.
De exemplu, firma D.B.A. utilizeaz ă pentru desulfurarea gazelor de termocentral ă
procedeul var – magneziu (fig. 4.13).
gaze arse → Desprăfuire electric ă → Prespălare → Absorbția SO
2 → gaze
↓ ↑
CaSO 4.2 H 2O ← Uscare ← Decantare ← Oxidare Ca(OH) 2+Mg(OH) 2+ H 2O

Arz ătoarele de combustibil au fost și ele modificate, pentru a ob ține denitrifierea
și desulfurarea înc ă de la ardere, eliminând astfel etapa de tratare a gazelor arse, etap ă
care poate m ări costul investi ției cu 10 – 20 %, deci costul energiei electrice livrate. Cea
mai răspândită metodă etajarea admisiei aerului sau combustibilului la ardere, prin
introducerea în arz ător doar a unei p ărți din aerul / combustibilul necesar, restul
pătrunzând la distan ță față de flacără.

4.4.3. Purificarea gazelor de e șapament
Gazele de e șapament provenite din transportul auto contribuie cu aproximativ
60% la poluarea din marile aglomer ări urbane. Con ținutul lor majoritar este de CO
2 , la
care se mai adaug ă: 1 – 10 % CO, 0,01 – 0,8 % NO x , hidrocarburi nearse 0,2 – 0,5 %, C,
compuși cu S, Pb, Mo, Zn, aldehide, cetone, etc. Oxidul de carbon provenit din motoarele
autoturismelor reprezint ă 70 % din CO emis total pe glob. Standardele admit o
concentra ție maxim ă de 8 – 10 p.p.m. CO în aer, dar la orele de trafic intens se poate
ajunge și la 40 – 50 p.p.m.
Neutralizarea poluan ților emiși din motoare este realizabil ă prin:
– Oxidarea prin dozaj bogat la carbur ator, când se reduce CO cu 65 %,
hidrocarburile cu 70 %, cre ște randamentul de combustie cu 5 – 6 %, iar echipamentele
sunt reduse. Dezavantajele se refer ă la scăderea puterii motorului cu 5 %, cre șterea
cheltuielilor de repara ții și întreținere cu 20 % și în final, cre șterea pre țului
autovehiculului;
– Introducerea de substan țe în gazele de e șapament care s ă se combine cu
poluanții. Metoda s-a dovedit neeconomic ă;
– Re ținerea poluan ților în echipamente voluminoase;
– Diluarea gazelor de e șapament cu aer, în care caz se p ăstrează poluarea urban ă;
– Folosirea de benzine aditivate cu eteri în loc de plum tetraetil, deci se înl ătură
oxizii de plumb din gaze. De exemplu, MTBE are costul de fabrica ție redus, este relativ
ușor de produs și caracteristici bune de transfer și amestec. Numai în S.U.A. în anul 1993
s-au produs 8,98.108 t.
In S.U.A. se produc și experimenteaz ă benzine reformulate, cu compozi ție
modificat ă față de benzinele obi șnuite, care reduc emisiile de poluan ți astfel: la
hidrocarburi nearse cu 30 %, CO cu maxim 28 %, NO x cu 26 %, benzin ă evaporat ă cu
36%. Deocamdat ă aceste benzine se produc numai în S.U.A., în cantitate relativ redus ă și
cu costul de aproximativ dou ă ori mai mare decât benzina premium f ără plumb.
– Purificarea catalitic ă a gazelor de e șapament utilizeaz ă cartușe catalitice ce
conțin: Pt, sau oxizi de Ni și de Cu, Co, Mn, LaCoCO 3, PrCoCO 3, compuși de Cu, Cr,
Al2O3, depuși pe material ceramic cu fibr ă de sticlă (CER – VIT), rezistent și la 11000 C.
Catalizatorii lucreaz ă la temperatura gazelor evacuate de 150 – 6000 C, sau mai mult, în
condiții de vibra ții. Se schimb ă după 1500 – 2000 de ore de func ționare, la aproximativ
36000 km (respectiv 20000 de mile). Nu sunt eficien ți pentru oxizii de azot, C, cei de Pt
sunt otrăviți de Pb, se uzeaz ă datorită vibrațiilor, solicit ărilor mecanice, reac țiilor chimice
secundare, exploziilor. In S.U.A. s-au introdus din anul 1975. Reac țiile de purificare a
gazelor sunt:

2 NO + 2 CO → N2 + 2 CO 2
2 CO + O 2 → 2 CO 2
C mHn + (m + n/4)O 2 → mCO 2 + n/2 H 2O
Catalizatorii pot fi depu și în trei straturi. Sistemele cele mai perfec ționate con țin
o combina ție de straturi catalitice, schimb ătoare de c ăldură și un sistem capcan ă de
absorbția hidrocarburilor emise în primele 2 – 4 secunde, pân ă se încălzește catalizatorul.
Figura 4.14 prezint ă un strat catalitic, numit și arzător catalitic.

Fig.4.14. Arz ător catalitic de purificare a
gazelor eșapate.

Catalizatorii reduc poluarea cu 90 %, dar m ăresc consumul de combustibil cu
10%, scad puterea motorului cu 5 – 8 % (deoarece cre ște contrapresiunea la evacuare),
crește costul între ținerii cu 10 %, al repara țiilor cu 30 – 40 % și al autovehiculului cu 10 –
15 %. Automobilele actuale sunt mai pu țin poluante, dar și mai ușoare, fiabile,
durabile, și cu o combustie mai eficient ă. Modelele noi de autoturisme folosesc motoare
turbo Diesel cu injec ție, materiale u șoare (fibre de carbon, policarbona ți), consumul de
3,8 l / 100 km (Ford) și 3,5 l / 100 km (Opel) pentru capacitatea de 1700 cm
3.
Pentru reducerea polu ării atmosferice trebuie perfec ționate nu numai mijloacele
de transport, dar și combustibilii și căile de rulare. In zonele cu trafic foarte aglomerat, cu
calm atmosferic se fac recomand ări de utilizare a mijloacelor de transport ac ționate
electric. De exemplu, în S.U.A. urm ătoarele localit ăți primesc recomand ări de utilizare a
vehiculelor federale cu motoare electrice: New York – New Jersey – Long Island; Los
Angeles – coasta de sud; Atlanta; Miami – Palm Beach; San Francisco – Sacramento;
Philadelphia; Dallas; Chicago, etc. Tabelul 4.5 prezint ă cheltuielile alocate în transporturile auto de S.U.A., pentru
protecția mediului.
Tabelul 4.5. Cheltuielile din transporturile auto ale S.U.A. pentru protec ția mediului, mil.$.
Domeniu 1994 1995 %
Tehnologii de protec ția mediului
Vehicule inteligente/ autostr ăzi
Vehicule cu combustibil alternativ Căi de rulare foarte rapide 471 214 44 4 525 289 69 33 + 11 + 35 + 57 + 752

In România ac ționează prevederile STAS 12574 – 87 pentru condi țiile de calitate
a aerului și ordinul Ministerului S ănătății pentru concentra țiile maxim admise de poluan ți
atmosferici emi și zilnic și pe scurt ă durată. Totuși calitatea aerului în multe localit ăți nu
corespunde normelor stabilite, repercusiunile observându-se în aspectul localit ăților,
starea precar ă a vegeta ției, îmboln ăvirile frecvente, mortalitatea ridicat ă, etc. Anuarul
Statistic al României semnaleaz ă calitatea aerului în unele ora șe din țară. Dintre ora șele
cu grad mare de poluare s-au selectat câteva, prezentându-se condi țiile locale de calitate a
aerului în tabelul 4.6.
Tabelul 4.6. Calitatea aerului în unele ora șe din România.

Localitatea și poluan ții
existenți Concentra ția medie anual ă
a poluantului U.M. Frecven ța depășirii
CMA, %
Baia Mare
SO 2
Cd
pulberi în suspensie pulberi sedimentabile Pb și compuși cu Pb 0,0990 0,0240 0,0790 7,7900 0,0076 mg/m
3
µg/m3
mg/m3
g/m2
mg/m3 8,84 31,23 9,19 5,08 89,19
Copșa Mică
NO 2
SO 2
pulberi în suspensie pulberi sedimentabile 0,0160 0,0500 0,0600 5,9060 mg/m
3
" " g/m
2 0,27 3,36 4,93 3,92
Dej
H2S 0,0168 mg/m
3 75
Fieni
pulberi 44,6 g/m
2 90,90
Galați
NH 3
fenoli pulberi sedimentabile 0,0363 0,0036 37,9100 mg/m
3
" g/m
2 2,61 0,36 64
Ploiești
H2SO 4
NH 3
NO 2
fenoli CH
2O
H2S
CO pulberi în suspensie 0,0037 0,0488 0,0529 0,0080 0,0019 0,0019 4,2845 0,1230
µg/m
3
9,07 8,54 3,61 1,46 1,96 1,66 6,36 8,46
Reșița
pulberi sedimentabile 15,5854 g/m
2 34,23
Zlatna
SO 2 0,1600 mg/m
3 22,10

pulberi în suspensie
pulberi sedimentabile 0,1810 90,1500 " g/m
2 63,12 63,13
În zonele urbane f ără activitate industrial ă deosebit ă, poluarea atmosferic ă
provine din transporturile auto, arderea combustibililor fosili, incinerarea de șeurilor
depozitarea necorespunz ătoare a gunoaielor etc. Se pot dep ăși valorile CMA la oxizi de
azot, amonaic, pulberi în suspensie și sedimentabile.
În zonele industriale puternic industrializate prezintă frecvente dep ășiri ale
limitelor de concentra ții admise la diver și poluanți. Astfel, ora șele Copșa Mică, Baia
Mare, Zlatna înregistreaz ă depășiri la SO
2, metale grele (Pb, Cu, Zn, Cd), pulberi.
Centrele siderurgice Gala ți, Hunedoara, Re șița ș.a. polueaz ă puternic atmosfera cu
pulberi de oxizi de fier, al ături de produ și chimici de la fabricarea cocsului.
Industria cimentului polueaz ă cu pulberi; industria chimic ă și petrochimic ă cu
oxizi de sulf, sau azot, substan țe chimice gazoase sau lichide, pulberi, cu toxicitate
diferită.
Municipiul Bucure ști are cea mai mare aglomerare urban ă din țară. Poluarea
aerului apare din transporturi, arderea combustibililor în cele cinci termocentrale de mare putere și în alte centrale termice, din depozitarea defectoas ă a deșeurilor din construc ții și
menajere. Zonele rurale sunt afectate de poluarea din propriile activit ăți (arderea
combustibililor, trafic, gunoaie etc.) dar pot suferi poluare de la centrale industriale, urbane, fermel zootehnice din apropiere. Accidentele industriale sau din transportu ri pot avea un impact foarte mare asupra
zonelor populate. Accidentele se pot produce prin elimin ări de materiale în mediu, în
cantități mari, sporadic sau perodic, incendii, explozii etc.
Reducerea polu ării atmosferice va trebui s ă plece de la sursa de poluare, deci
retehnologizare în industrie, extinderea automatiz ării, îmbun ătățirea func ționării
utilajelor existente, calificarea for ței de munc ă, cu alte cuvinte prevenirea polu ării și apoi
introducerea de sisteme tehnice și organizatorice pentru combaterea polu ării.

Rezumat

Atmosfera -unul din mediile ce asigur ă viața pe Pământ – este supus ă fenomenelor
complexe de poluare din surse naturale și antropice. Sunt prezentate cîteva situa ții de
împrăștiere și de concentrare a poluan ților într-o regiune geografic ă.
Poluan ții atmosferici se prezint ă în toate cele trei st ări de agregare, sunt de natur ă
diferită, pot coexista într-o zon ă. Pot afecta imediat mediul, sau pe termen lung. Sunt
prezentate fenomenele de produ cere de smog, efectul de ser ă, degradarea stratului de
ozon, ploile acide ș.a. , cu efectele observate și estimate.
În natur ă există posibilitatea de autoepurare a aerului. La concentra ții mari de
poluanți și persisten ța lor în timp sunt necesare m ăsuri de prevenire, sau de reducere a
poluanților emiși. Se aplic ă procedee fizice și chimice pentru purificarea aerului. Se
pezintă situația calității atmosferei în cîteva ora șe din Romînia.

Cuvinte cheie

atmosferă
egreta de dispersie inversia termic ă cu plafon
suspensii aerosoli smog efect de ser ă
degradare strat de ozon CFC ploi acide ciclon electrofiltru cartuș catalitic

Bibliografie suplimentar ă
1. Vișan S., Angelescu A., Alpopi C., "Mediul înconjur ător- poluare și protecție",
Ed.Economic ă, București, 2000;
2. Angelescu A., Ponoran I., Ciobotaru V., "Mediul ambiant și dezvoltarea
durabilă", Ed. A.S.E., Bucure ști, 1999;
3. Negulescu M., Vaicum L., Ianculescu S., Bonciu G., P ătru C., Pătru O.,
"Protecția mediului înconjur ător", Ed.Tehnic ă, București, 1995;
4. P ărăușanu V., Ponoran I., "Economia mediului", Ed.Sylvi, Bucure ști,1997;
5. Rojanschi V., Bran F., Diaconu Gh.,"Protec ția și ingineria mediului",
Ed.Economic ă, București, 1997;
6. Schiopu D., "Ecologie și protecția mediului", lito Univ. de Stiin țe Agronomice,
București, 1995.

Întrebări recapitulative
1. Ce este atmosfera?
2. Care sunt sursele naturale de pluare atmosferic ă?
3. Cum se poate intensifica poluarea într-o zon ă geografic ă?
4. Ce denumiri capat ă amestecul aerului cu poluan ți solizi ?
5.Ce ac țiuni prezint ă pulberile asupra organismului uman?
6. În ce condi ții se formeaz ă smog?
7. Ce efecte poate avea pe termen înc ălzirea atmosferei?
8. Care sunt consecin țele degrad ării stratului de ozon?
9. Din ce cauze se formeaz ă ploile acide?
10. Ce procedee fizice cunoa șteți de purificare a atmosferei?
11. Ce ecotehnologii chimice se aplic ă pentru purificarea gazelor?