Poluarea Atmosferei Determinata DE Ploile Acide

CUPRINS

CAPITOLUL 1: POLUAREA ATMOSFERICÃ …………………………………..…… 4

1.1. Problematica poluării si a protecției mediului înconjurător ……………..…… 7

1.2 Compoziția normală a aerului ………………………………………………. 10

1.3 Principalele substanțe poluante ……………………………………………… 14

 1.4 Efecte si fenomene rezultate în urma poluării ……………………………… 17

CAPITOLUL 2: OBIECTIVELE LUCRARII DE LICENTA …………………….……21

2.1 Poluarea si sănătatea …………………………………………………….…… 21

2.2. Meteorologia si efectele asupra sănătății ……………………………….…….23

CAPITOLUL 3: ASPECTE LEGISLATIVE PRIVIND POLUAREA SI PROTECTIA MEDIULUI ÎNCONJURATOR …………………………………………………….……..24

3.1. Protecția juridica a atmosferei .………………………………………………..24

CAPITOLUL 4: STUDIU DE CAZ : COMBINATUL SIDERURGIC GALAȚI …….. 26

4.1 Prezentare orașul Galați ………………………………………………………..26

CAPITOLUL 5: Impactul asupra mediului ……………………………………29

5.1 Cauzele ploii acide si distrugerea mediului înconjurător ……………….…….31

5.2 Transformarea NOx SI SO2 în acizi …………………………………………32

5.3. Efectele ploii acide ………………………………………………………….. 34

CAPITOLUL 6: Rezolvarea problemelor legate de poluarea atmosferei ……………………………………………………………………………39

6.1 Poluare: combatere …………………………………………………………….39

6.2. Convertoare catalitice …………………………………………………………40

6.3. Eficienta combustibilului ……………………………………………….……..40

Capitolul 7

7.1 Concluzii ………………………………………………………………….……41

7.2 Aportul personal……………………………………………………….………..41

Bibliografie ………………………………………………………………………………..43

CAPITOLUL 1

POLUAREA ATMOSFERICĂ

Atmosferă, cuvânt compus de origine greacă (athmos = aer și spherein = sferă, înveliș), desemnând învelișul de aer al Pământului (a se vedea planeta Pământ). Atmosfera planetei noastre este practic 100 % gazoasă, conținând însă și urme de substanțe solide, prezente în stare fin divizată. Atmosfera de astăzi a Pământului conține azot (sau nitrogen) bimolecular (N2)în proporție de aproape 4/5 (78,2 %), oxigen bimolecular (O2) (20,5 %), argon, Ar, (0,92 %), bioxid de carbon, CO2, (0,03 %), ozon, oxigen trimolecular (O3) și alte gaze, praf, fum, alte particule în suspensie, etc. Compoziția atmosferei s-a schimbat de-a lungul celor aproximativ 2,5 – 2,8 miliarde de ani de când există, de la o atmosferă primitivă (a se vedea atmosfera primitivă a Pământului) la cea actuală, trecând prin mai multe faze intermediare, în decursul cărora atmosfera și-a schimbat nu numai compoziția chimică, dar și alte caracteristici precum ar fi densitate, grosime, transparență, și altele. Procesele de formare a atmosferei sunt legate de compoziția sa chimică, care la rândul său a influențat procesele climatice. În urmă cu 4,56 miliarde de ani, când a avut loc formarea globului pământesc, hidrogenul (H2) și heliul (He) erau deja prezente. Ulterior, datorită densității scăzute a acestor două gaze, ele nu vor mai putea fi atrase de planetă, disipându-se progresiv în spațiul cosmic.

Datorită procesului de răcire lentă a Terrei, respectiv a activității vulcanice, au fost aduse la suprafață diverse gaze, care rezultaseră din reacțiile chimice ale straturilor interne ale globului. Prin aceste procese a luat naștere o atmosferă cu o compoziție de circa 80 % vapori de apă (H2O), 10 % de bioxid de carbon (CO2) și 5 până la 7 % hidrogen sulfurat. Această combinație de gaze poate fi și astăzi întâlnită în emanațiile și erupțiile vulcanice.

Lipsa precipitațiilor din acea perioadă de formare este explicabilă că în ciuda prezenței apei, inclusiv în stare de vaporii de apă, suprafața fierbinte a Pământului nu permitea condensarea acestora.

Proveniența apei pe pământ este, de fapt, o temă controversată. Prin scăderea temperaturii atmosferei sub punctul de fierbere al apei, aerul saturat, adesea supra-saturat cu vapori de apă, determină condensarea apei sub forma unor ploi de scurtă durată. În această perioadă, s-au format, foarte probabil, mările și oceanele.

Radiația ultravioletă intensă a determinat o descompunere fotochimică a moleculelor de apă, metan și amoniac, prin acest proces acumulându-se bioxid de carbon și azot. Gazele mai ușoare, precum hidrogenul și heliul au urcat în straturile superioare ale atmosferei, ulterior disipându-se în spațiul cosmic pe când gazele mai grele, aidoma bioxidului de carbon, s-au dizolvat în mare parte în apa oceanelor. Azotul inert din punct de vedere chimic, în condițiile existente atunci, a rămas neschimbat în atmosferă, fiind încă înainte cu circa 3,4 miliarde de ani partea componentă cea mai importantă a atmosferei.

Oxigenul O2 care joacă un rol esențial în evoluția și existența vieții pe pământ, a apărut sub formă liberă, gazoasă, acum circa 3,5 miliarde de ani, fiind eliberat datorită activității de fotosinteză a bacteriilor care descompuseseră produsele ce conțineau grupe cianhidrice.

Oxigenul format s-a dizolvat în mare parte în apa oceanelor oxidând metalele feroase. În urmă cu circa 350 milioane de ani, o parte din oxigen a format prin ionizare în straturile superioare a atmosferei ozonul, combinație alotropică a oxigenului, ce protejează pământul de razele ultraviolete. Se consideră că, începând cu acea perioadă și pănâ astăzi, compoziția aerului atmosferic rămâne relativ stabilă.

Părți componente

Atmosfera terestră are o masă de ca. 4,9 · 1018 kg și este alcătuită în funcție de temperatură din mai multe straturi:Troposfera între 0 km deasupra munților înalți și 7 km în zona polară și 17 km la tropice, partea superioară a fiecărui strat se termină cu o zonă de pauză.

Stratosfera între 7 – 17 până la 50 km

Mezosfera între 50 și 80 km

Termosfera între 80 și 640 km

Exosfera între 500 și 1000 km până la ca. 100.000 km cu o trecere la spațiul intraplanetar.

Troposfera stratul inferior al atmosferei aici au loc fenomenele metereologice
După procese fizico – radiologice atmosfera poate fi subîmpărțită:

Ionosfera

Magnetosfera

Ozonosfera (16 – 50 km)

Hemosfera

Stratul cu viețuitoare

Biosfera (0 – 20 km)

După gradul de amestec a gazelor:

Homosfera (0-100 km)

Homopauza (100-120 km)

Heterosfera (>120 km)

După starea aerodinamică:

Stratul Prandtl (ca. 0-50 m)

Stratul Ekman (ca. 50-1000 m

Stratul Prandtl + Stratul Ekman

Stratul atmosferic liber (>1 km)

1.1. Problematica poluării si a protecției mediului înconjurător

Poluarea si protecția mediului înconjurător

Prin capacitatea sa de a descoperi, inventa si crea, omul s-a dovedit apt sa realizeze modificări ample si rapide, chiar explozive, asupra naturii, sa transforme mediul înconjurător în favoarea sa si a semenilor săi putând provoca insa si daune incalculabile când a acționat în mod abuziv, irațional, fără sa-i cunoască legile si fără respectarea riguroasa a acestora.

Lipsa de informare l-a făcut sa persiste în acțiuni care provocau daune mediului înconjurător, nedându-si seama ca el însuși avea o contribuție negativa în acest sens.

El a reușit sa o aducă intr-un stadiu în care poluarea a căpătat un caracter universal, atingând proporții nelimitate si devenind una dintre problemele fundamentale cu care se confrunta majoritatea statelor. Deși s-a încercat încă din cele mai vechi timpuri combaterea poluării, aceasta a continuat sa se extindă. Ar trebui luate unele reglementari care sa fie în măsura sa facă fata noilor aspecte legate de protecția mediului înconjurător, lucru care necesita o foarte buna cunoaștere a acestui fenomen, a desfășurării lui, a factorilor care duc la formarea lui etc.

În cele ce urmează voi prezenta mai pe larg câteva aspecte pe care acesta le propune. Daca ar fi sa definim termenul de ”poluare”, am putea spune ca ea reprezintă complexul fenomenelor care au schimbat sau tind sa schimbe mediul înconjurător în detrimentul calității vieții. Astfel orice schimbare în caracteristicile mediului înconjurător care afectează negativ calitatea lui indica prezenta nemijlocita a poluării. Poluantul este orice material sau substanța introdusa artificial de om în biosfera sau care exista în condiții naturale, care prin prezenta sa provoacă înrăutățirea calității factorilor de mediu. Procesele de poluare, considerate ca medii de desfășurare a vieții, sunt vechi, de aceeași vârsta cu solurile si cu apele, în interesul lor de leagăn al vieții. În tot trecutul geologic, astfel de procese au fost provocate numai de cauze naturale. Exista o așa numita poluare naturala provocata de erupțiile vulcanice, de cutremurele de pământ, furtunile de praf, dereglările meteorologice si acțiunea viețuitoarelor.

Apariția omului si lărgirea activității acestuia odată cu dezvoltarea industriala, începând cu secolul al XIX-lea, a făcut ca degradarea mediului biotic sa crească neașteptat si îngrijorător. Aceasta creștere amenințătoare a gradului de poluare a mediului înconjurător în lume a impus, în ultimul timp, necesitatea de a se aborda mai sistematic problemele de prevenire, limitare si combatere a ei, generând o larga preocupare privind sistematizarea si clasificarea poluanților după diferite principii si criterii.

Exista mai multe tipuri de poluare:

1. Poluarea fizica:
– poluare radioactiva;
– poluare termica;
– poluare sonora.

2. Poluare chimica:

– derivați gazoși ai carbonului si hidrocarburi lichide (în aer si apa) ;
– materii plastice (în aer, apa si sol) ;
– pesticide si alți compuși organici de sinteza (în aer, apa si sol) ;
– derivați ai sulfului (în aer, apa si sol) ;
– derivați ai azotului (în aer, apa si sol) ;
– metale grele (în aer, apa si sol) ;
– fluoruri (în aer, apa si sol) ;
– particule solide “aerosoli” (în aer si sol)
– materii organice fermentescibile (în apa si sol) .

3. Poluare biologica:

– contaminarea microbiologica a mediilor inhalate si ingerate (bacterii si virusuri) ;
– modificări ale biocenozelor prin invazii de specii animale si vegetale.

4. Poluare estetica:

– degradarea peisajelor si locurilor prin urbanizare necivilizată sau sistematizare impropriu conceputa;
– amplasarea de industrii în biotopuri virgine sau puțin modificate de om.

O alta clasificare ce are în vedere, în special, solul se refera la poluanți care pot acționa direct sau indirect cu acesta:

– Dejecții animale.
– Dejecții umane.
– Deșeuri si reziduuri de la industria alimentara si ușoara.
– Agenți contaminați (agenți infecțioși, toxine, alergeni).
– Reziduuri vegetale agricole si forestiere.
– Sedimente produse prin eroziunea solului.
– Elemente nutritive pentru plante.
– Minerale si materii anorganice (inclusiv metale, săruri, acizi, baze) provenite de la industria chimica si metalurgica.
– Pesticide.
– Materii radioactive provenite din căderi radioactive de la experiențe cu arme atomice, accidente sau avarii ale rectorilor nucleari.
– Aerosoli (unele hidrocarburi, etilena, amoniac, bioxid de sulf, cloruri, fluoruri, oxid de carbon, ozon, oxizi de azot, compuși de plumb etc…).
– Căldura (pericolele poluării reflectându-se în intensitățile crescute ale reacțiilor, atât chimice cat si biologice).

Odată evacuați în mediu, poluanții nu rămân la sursa de evacuare. Chiar cei solizi, pot fi surse de poluare a mediului la distante mari de locul de depunere. Ei pot fi spulberați de vânt, iar unele substanțe solubile conținute pot fi dizolvate sau luate în suspensie de apele de precipitații si duse, odată cu apele de infiltrație sau de scurgere de suprafața, în râuri, lacuri sau în apele freatice, degradându-le. Observam astfel ca mișcarea atmosferica si apele joaca un rol esențial în circulația si distribuția poluanților în mediul înconjurător. Un rol mai puțin important în circulația si distribuția unor poluanți în mediul înconjurător îl au înseși organismele vii ca părți componente ale lanțurilor trofice.

De exemplu, apariția în unele produse de sera a unor reziduuri de pesticide, care nu au fost folosite niciodată în serele din care au fost obținute, poate fi legata de utilizarea gunoiului de grajd de la animale hrănite cu furaje tratate cu asemenea pesticide sau de folosirea unor baloți de paie conținând astfel de reziduuri, ramase în urma tratamentelor aplicate culturii respective. Dar pe lângă circulația, repartiția si dispersia poluanților în biosfera, are loc si o concentrare biologica a acestora, cu urmări deosebit de grave în anumite situații si aceasta cu atât mai mare cu cat produsul rezista mai mult la degradare.

Astfel, de la cantități reduse de pesticide persistente în aer, sol sau apa se poate ajunge la concentrații tot mai mari, de la o treapta la alta a lanțului trofic. S-a constatat ca de la concentrația DDT – ului în sol de o unitate, concentrația în ramele din sol ajunge pana la 10-40 unități, iar în păsările care consuma rame (sitari, de exemplu) atinge circa 200 unități.

Învelișul gazos al Pământului reprezentat de atmosfera terestra constituie unul dintre factorii esențiali existentei vieții pe planeta noastră. Dintre componenții aerului, cel mai important este oxigenul (O2). Acesta este indispensabil respirației vegetale si animale, oxidarea reprezentând principalul proces din care rezulta energie în procesele vitale. Bioxidul de carbon din aer (CO2) intervine în asimilarea „hranei” la plante, iar azotul (N) atmosferic reprezintă una din verigile circuitului azotului în natura.

1.2 Compoziția normală a aerului

În momentul procesului de combustie, substanțele gazoase, lichide si solide sunt eliberate în atmosfera de furnale. În funcție de înălțimea furnalelor si de condițiile atmosferice, gazele de eșapament provenind din focare se răspândesc local sau la distante medii, – uneori chiar si mari – cazând din nou sub forma de particule mai fine decât poluarea atmosferica măsurabila în locurile de emisie.

Degajările industriale în ultima instanța nimeresc în sol, e cunoscut faptul ca în jurul uzinelor metalurgice în perimetrul a 30-40 km în sol e crescuta concentrația de ingrediente ce intra în compoziția degajaților aeriene a acestor uzine.

Transporturile sunt, după cum bine știți, o alta importanta sursa de poluare. Astfel, în S.U.A. 60% din totalul emisiilor poluante provin de la autovehicule, iar în unele localități ajung chiar si pana la 90%. Autovehiculele care funcționează cu motor cu combustie, sunt un factor poluant care este luat din ce în ce mai mult în seama. Orașele mari sau aglomerațiile urbane dense sunt afectate în mare măsura de transporturile cu eliberare de noxe.

Emisiile de poluanți ale autovehiculelor prezintă doua mari particularități: în primul rând eliminarea se face foarte aproape de sol, fapta care duce la realizarea unor concentrații ridicate la înălțimi foarte mici, chiar pentru gazele cu densitate mica si mare capacitate de difuziune în atmosfera. În al doilea rând emisiile se fac pe întreaga suprafața a localității, diferențele de concentrații depinzând de intensitatea traficului si posibilitățile de ventilație a străzii. Ca substanțe poluante, formate dintr-un număr foarte mare (sute) de substanțe, pe primul rând se situează gazele de eșapament. Volumul, natura, si concentrația poluanților emiși depind de tipul de autovehicul, de natura combustibilului si de condițiile tehnice de funcționare. Dintre aceste substanțe poluante sunt demne de amintit particulele în suspensie, dioxidul de sulf, plumbul, hidrocarburile poliaromatice, compușii organici volatili (benzenul), azbestul, metanul si altele.

Los Angeles este o aglomerare urbana-suburbana clădita pe o coasta deluroasa, având în vecinătate la sud si la est Oceanul Pacific. Munții se întind la est si la nord; de asemenea la nord se găsește San Fernando Valley, o parte a orașului cu aproximativ o treime din populația orașului. Los-Angeles-ul face legătura intre regiunile sale prin intermediul unor mari autostrăzi de otel si beton, construite pentru transportul rapid, la mari viteze, dare care este de obicei congestionat de trafic. Smogul produs de gazele de eșapament ale mașinilor sau de alte surse este o problema continua a poluării.

Erupțiile vulcanice generează produși gazoși, lichizi si solizi care, schimba local nu numai micro si mezorelieful zonei în care se manifesta, dar exercita influente negative si asupra purității atmosferice. Cenușile vulcanice, împreună cu vaporii de apa, praful vulcanic si alte numeroase gaze, sunt suflate în atmosfera, unde formează nori groși, care pot pluti pana la mari distante de locul de emitere. Timpul de remanenta în atmosfera a acestor suspensii poate ajunge chiar la 1-2 ani. Unii cercetători apreciază ca, cea mai mare parte a suspensiilor din atmosfera terestra provine din activitatea vulcanica. Aceste pulberi se presupune ca au si influente asupra bilanțului termic al atmosferei, împiedicând dispersia energiei radiate de Pământ către univers si contribuind în acest fel, la accentuarea fenomenului de „efect de sera”, produs de creșterea concentrației de CO2 din atmosfera.

Furtunile de praf sunt si ele un important factor în poluarea aerului. Terenurile afânate din regiunile de stepa, în perioadele lipsite de precipitații, pierd partea aeriana a vegetației si rămân expuse acțiunii de eroziune a vântului. Vanturile continue, de durata, ridica de pe sol o parte din particulele ce formează „scheletul mineral” si le transforma în suspensii subaeriene, care sunt reținute în atmosfera perioade lungi de timp. Depunerea acestor suspensii, ca urmare a procesului de sedimentare sau a efectului de spălare exercitat de ploi, se poate produce la mari distante fata de locul de unde au fost ridicate.

Cercetări recente, din satelit, au arătat ca eroziunea eoliana numai de pe continentul African ajunge la 100-400 milioane tone/an. În acest context, se pare ca desertul Sahara înaintează în fiecare an cu 1.5 pana la 10 km. Furtuni de praf se produc si în alte zone ale globului. Astfel, în mai 1934, numai intr-o singura zi, un vânt de o violenta neobișnuita a produs un intens proces de eroziune eoliana pe teritoriile statelor Texas, Kansas, Oklahoma si Colorado. Norii negrii, care cuprindeau circa 300 milioane de tone de praf, după ce au parcurs 2/3 din teritoriul S.U.A., au întunecat Washington-ul si New York-ul si s-au deplasat mai departe către Atlantic.

În 1928, la 26 si 27 aprilie, o furtuna a produs erodarea unui strat de sol cu o grosime de 12 – 25 mm pe o suprafața de 400 000 km2, situata în zona precaspica. Evaluările făcute cu acest prilej au arătat ca, numai pe teritoriul tarii noastre s-au depus circa 148 milioane m3 de praf, din cantitatea totala ridicata.

Incendiile naturale, o importanta sursa de fum si cenușă, se produc atunci când umiditatea climatului scade natural sub pragul critic. Fenomenul este deosebit de răspândit, mai ales în zona tropicala, deși, în general, gradul de umiditate al pădurilor din aceasta zona nu este de natura sa favorizeze izbucnirea incendiului. La sfârșitul anului 1982 si începutul anului 1983, pe insula Borneo a Indoneziei si Malayesiei au avut loc 7 incendii care au mistuit circa 3,5 milioane hectare de păduri tropicale. În coasta de Fildes, în 1983, focul a distrus circa 450 000 ha, iar în Ghana, în timpul aceleiași secete, a fost distrusa prin foc o mare suprafața de păduri si circa 10% din plantațiile de cacao. În anii deosebit de secetoși, chiar si în zonele temperate, se produc dese incendii ale pădurilor. Astfel, în 1992, după o succesiune de ani secetoși, au izbucnit incendii devastatoare chiar si în pădurile Franței si ale Poloniei. Se pare ca situația climatica din deceniul 80 a extins mult suprafețele de păduri vulnerabile la incendii pe întregul glob.

Activitățile „casnice” sunt, fie ca vrem, fie ca nu, o sursa de poluare. Astăzi, în multe tari în curs de dezvoltare, așa cum este si tara noastră, lemnul de foc este la fel de vital ca si elementele, iar ca preț, în unele locuri, are un ritm de creștere mai mare decât alimentele. Cauza creșterii zi de zi a prețului este restrângerea suprafețelor de pădure. Multe tari care fuseseră cândva exportatoare de material lemnos, au devenit importatoare, în măsura în care nu s-au preocupat de regenerarea fondului forestier. În S.U.A. si India se ard anul circa 130 milioane de tone de lemn de foc; în S.U.A. aceasta cantitate asigura doar 3% din consumul de energie, în timp ce în India, aceiași cantitate asigura 25% din consum.

Deci, pentru tarile în curs de dezvoltare, lemnul de foc constituie o necesitate legata de satisfacerea consumurilor energetice. Dar nu numai pentru aceste tari consumul de lemn este o necesitate; tari ca Suedia, Danemarca, Finlanda au ca obiectiv, în politica lor economica, reducerea consumului de petrol si, în compensație, creșterea contribuției energetice a lemnului de foc. Chiar în S.U.A., acolo unde prețul altor surse de energie a crescut considerabil, s-a produs o orientare spectaculoasa către folosirea lemnului.

Se apreciază, de exemplu, ca în aceasta tara, după 1973, folosirea energiei obținute din lemn, în sectorul casnic, a sporit de doua ori. Vânzările anuale de sobe, intre 1972 si 1979, au sporit de noua ori, iar în 1981 s-au vândut pe teritoriul Statelor Unite circa 2 milioane de sobe pentru încălzirea locuințelor cu lemne. Fumul emis de sobele cu lemne are o culoare albastra fumurie si conține o cantitate însemnată de materii organice, care se apreciază ca pot fi cancerigene. Dar în scopuri casnice nu se ard numai lemn, ci si cantități enorme de cărbuni, petrol, si gaze naturale, din care rezulta de asemenea substanțe toxice.

1.3 Principalele substanțe poluante

Substanțele poluante din atmosfera sunt substanțe gazoase, lichide sau solide, care ii modifica compoziția.

Gazul carbonic(CO2) , numit științific dioxid de carbon, este cel mai important din ciclul carbonului este inofensiv si aduce clorul pentru fotosinteza. CO2, sub forma de vapori de apa, lasă să treacă undele scurte ale radiației solare în atmosfera si absoarbe undele lungi ale radiațiilor pământului, ceea ce provoacă o reîncălzire a aerului, efectul de sera. Pe Venus, intr-o atmosfera foarte bogata în CO2, temperatura atinge 470° C.

Bioxidul de carbon întâlnit în atmosfera în proporție de 0,03% nu produce tulburări manifestate decât în situațiile în care este împiedicata trecerea gazului din sângele venos în alveola pulmonara si eliminarea lui prin aerul expirat. De fapt fenomenele toxice apar în momentul în care presiunea parțială a CO2 din aer creste atât de mult încât împiedică eliminarea acestui catabolit. Inițial apare o creștere a CO2 din sânge (hipercapnie) mai puțin datorita pătrunderii lui din aerul exterior, cat datorita autointoxicării organismului.

Pe măsura ce creste concentrația în aerul atmosferic, intervine si solubilizarea lui în plasma sanguina datorita presiunii parțiale crescute; la autointoxicare se asociază intoxicația exogena.

Primele tulburări apar în jurul concentrației de 3% manifestata prin tulburări respiratorii (accelerarea respirației), apare apoi cianoza, urmata de tulburări respiratorii si circulatorii însoțite de fenomene legate de dezechilibrul acido-bazic.

Praful, cenușa si fumul au o proporție destul de mare în totalitatea poluanților care exista în atmosfera. „Praful provine din diviziunea materiei fine în particule aproape coloidale de 10-100 nm. Fumul este un amestec de particule solide si coloidale cu picături lichide.

Sursele artificiale generatoare de praf, cenușa si fum cuprind, în general, toate activitățile omenești bazate pe arderea combustibililor lichizi, solizi sau gazoși. O importanta sursa industriala, în special de praf, o reprezintă industria materialelor de construcție, care are la baza prelucrarea unor roci naturale (silicați, argile, calcar, magnezit, ghips etc.). Din cadrul larg al industriei materialelor de construcții se detașează, sub aspectul impactului exercitat asupra mediului ambiant, industria cimentului. Materialele de baza, care intra în fabricarea cimentului, sunt piatra calcaroasa amestecata cu magme sau cu argile. Sunt cunoscute si aplicate doua procedee de fabricare: – procedeul uscat, în care materiile prime sunt deshidratate, fărâmițate în mori speciale si trecute apoi în cuptoare rotative lungi, unde sunt tratate la temperaturi înalte; – procedeul umed, în care materiile prime se amesteca cu apa, apoi în stare umeda se măcina în mori speciale, după care, partea rezultata este trecuta la rândul ei în cuptoare rotative, unde procesul este același ca la procedeul uscat;

Temperaturile din cuptoare determina mai întâi fărâmițarea materialului, cu formare de clincher iar apoi, prin măcinare, se obțin particule foarte fine, care constituie cimentul propriu-zis. Procesele tehnologice descrise produc cantități mari de praf, în toate verigile lanțului tehnologic: uscătoare, mori de materii prime, cuptoare, procese intermediare. Din uscătoare se elimina în atmosfera aproximativ 10% din cantitatea introdusa, în mori, 1-3% din cantitatea prelucrata, în cuptoarele rotative, 10%, iar în procesele intermediare, intre 2 si 4%. În total se pierde intre 20 si 25% din materia prima prelucrata la procedeul uscat si 10-45% la procedeul umed. Praful rezultat din industria cimentului este împrăștiat pana la distanta de peste 3 km fata de sursa, concentrația acestuia în apropierea surselor, variind intre 500 si 2 000 t/km2/an.

Fumul constituie partea invizibila a substanțelor ce se elimina prin coșurile întreprinderilor industriale si este constituit din vapori de apa, gaze, produși incomplet arși (cărbune, hidrocarburi, gudroane etc.) si alte impurități înglobate si eliberate cu ocazia arderii. Fumul are o culoare albicioasa daca arderea este completa. Culoarea neagra indica o ardere incompleta, datorita lipsei de aer, precum si prezentei în cantitate mare a cărbunelui si a funinginii.

Culoarea fumului rar poate fi roșcată, cenușie sau brună, după cum cărbunele conține fier, aluminiu sau mangan. Particulele de fum au dimensiuni submicronice (<0,075m). Cenușa rezultă în exclusivitate din combustibili solizi. Proporția sa variază intre 5-15% la antracit (cărbune superior, deci cu ardere mai completa) si 40-50% la cărbunii inferiori (lignit, turba, etc.). Cenușa se compune din: – compuși minerali puternic înglobați în masa cărbunelui. În aceasta categorie sunt cuprinși compușii de Si, Al, Fe, Ca, Mg si/sau S; – impurități (cenușa mecanica) provenite din roca în care se afla înglobat zăcământul. Cenușa rămâne în cea mai mare parte în focar si este îndepărtată prin procedee mecanice sau hidraulice. Restul este antrenat spre cos de către puternicul curent de aer format în camera de ardere. În marile centrale termoelectrice, la trecerea prin cos, cenușa este captata aproape în totalitate.”

Monoxidul de carbon(CO) este un gaz foarte periculos, ce are o pondere din ce în ce mai mare printre poluanții devastatori. Toate materiile primare energetice folosite pentru combustie conțin carbon sub forma de combinații chimice, care se oxidează, transformându-se în gaz carbonic (CO2) sau în oxid de carbon (CO) daca combustia este incompleta.

Monoxidul de carbon se formează în mod natural în metabolismul microorganismelor si în cel al anumitor plante; este un compus al gazului natural. El se răspândește în atmosfera sau se formează în stratosfera sub efectul razelor UV.

CO este produs în lanț de decompoziție troposferica a metanului prin intermediul radicalului OH.

O cantitate echivalenta de CO se formează prin acțiunea omului în momentul combustiei carbonului si hidrocarburilor. 67% din CO provine de la vehicule, combustia nefiind completa decât daca motoarele merg în plina viteza.

Anumite plante cu flori, precum morcovul, pot fixa CO. Mari cantități sunt fixate în sol si sunt degradate de microorganisme. Cantitățile reziduale se ridica în straturile mai înalte ale atmosferei.

CO este un gaz toxic pentru oameni si animale. El pătrunde în organism prin plămâni si blochează fixarea oxigenului prin atomul central de Fe al hemoglobinei (HbCO): puterea sa de fixare este de 240 de ori mai important decât cel al oxigenului. Nivelul de otrăvire depinde de saturația sanguina, de cantitatea de CO din aer si volumul respirat.

Dioxidul de sulf (SO2), produs în principal de arderea cărbunelui dar prezent si în emisiile motoarelor diesel, se combina cu apa din atmosfera si provoacă ploile acide care distrug vegetația si clădirile.

Azotul; compușii azotului contribuie constant la poluarea atmosferei, bioxidul de azot NO2 este unul din cei mai periculoși poluanți.

Sursa principala a acestui gaz o reprezintă motoarele cu ardere interna, în special a automobilelor. NO2 se formează la temperatura ridicata din țevile de eșapament. Cantități importante de NO2 dau naștere si la arderea cărbunilor.

În afara de faptul ca NO2 este toxic ca atare la anumite concentrații, el contribuie nemijlocit la formarea smogului – fotochimic, un produs complex alcătuit din diverși compuși chimici si având ca substrat fizic particule de aerosoli (suspensii solide sau lichide din atmosfera).

Sub influenta razelor solare mai ales ultraviolete (UV) intre acești compuși se produc reacții secundare si terțiare din care iau naștere alte substanțe, ca ozon, PAN, acroleina, formaldehida, peroxiacetilnitrati, etc. Dintre acestea PAN si ozonul au efecte toxice deosebit de puternice.

Bioxidul de azot sub acțiunea razelor UV reacționează si da oxid de azot si oxigen atomic. O parte din acesta se combina cu oxidul de azot regenerând NO2, proces ce duce la menținerea NO2 în atmosfera. Alta parte a oxigenului atomic se combina cu O2 si da ozonul, foarte reactiv si puternic oxidant. Ozonul reacționează cu resturile de hidrocarburi care apoi se combina cu PAN. PAN are puternice efecte toxice asupra plantelor, chiar la concentrații mici producând necroze ale țesuturilor frunzelor, inhiba fotosinteza.

 1.4 Efecte si fenomene rezultate în urma poluării

Smogul

Ceata este formata din picături de mărime variabila. Daca diametrul lor nu depășește 10 mm. se numesc mist, în engleza (ceata fina), iar daca este mai mare, se numesc fog (ceata deasa). Cuvântul smog este format pornind de la doua cuvinte englezești smoke si fog, deci smogul este un amestec de ceata solida sau lichida si particule de fum formate când umiditatea este crescuta, iar aerul este atât de calm încât fumul si emanațiile se acumulează lângă sursele lor. Smogul se formează în arealele urbane, în acele locuri în care exista un mare numar de automobile, când dioxidul de azot este descompus de razele solare, eliberându-se ozonul, aldehide ai cetone. Smogul poate cauza severe probleme medicale.

Smogul reduce vizibilitatea naturala si adesea irita ochii si căile respiratorii, si se știe ca este cauza a mii de decese anual. În așezările urbane cu densitate crescuta, rata mortalității poate sa crească în mod considerabil în timpul perioadelor prelungite de expunere la smog, mai ales când procesul de inversie termica realizează un plafon de smog deasupra orașului.

Smogul fotochimic este o ceata toxica produsa prin interacția chimica intre emisiile poluante si radiațiile solare. Cel mai întâlnit produs al acestei reacții este ozonul. În timpul orelor de vârf în zonele urbane concentrația atmosferica de oxizi de azot si hidrocarburi creste rapid pe măsura ce aceste substanțe sunt emise de automobile sau de alte vehicule. În același timp cantitatea de dioxid de azot din atmosfera scade datorita faptului ca lumina solara cauzează descompunerea acestuia în oxid de azot si atomi de oxigen. Atomii de oxigen combinați cu oxigenul molecular formează ozonul. Hidrocarburile se oxidează prin reacția cu O2, si reacționează cu oxidul de azot pentru a produce dioxidul de azot. Pe măsura ce se apropie mijlocul zilei, concentrația de ozon devine maxima, cuplat cu un minimum de oxid de azot.

Aceasta combinație produce un nor toxic de culoare gălbuie cunoscut drept smog fotochimic. Smogul apare adesea în zonele orașelor de coasta si este o adevărată problemă a poluării aerului în mari orașe precum Atena, Los Angeles, Tokyo.

Tokyo este capitala si cel mai mare oraș al Japoniei, precum si unul dintre cele mai populate orașe ale lumii, după statisticile din anul 1993, metropola însumând 11 631 901 de persoane. Orașul este centrul cultural, economic si industrial al Japoniei. Industria este concentrata în zona Golfului Tokyo, extinzându-se spre Yokohama, producând aproape o cincime din totalul de produse economice, acestea cuprinzând: industria grea (cu mai mult de doua treimi din total), si industria ușoară, care este foarte diversificata: produse alimentare, textile, produse electronice si optice, mașini, chimicale, etc. Aceasta vasta dezvoltare economica implica si un grad ridicat al poluării, datorat emanării de substanțe nocive în atmosfera în urma proceselor de producție. De asemenea, numărul mare de autovehicule contribuie la creșterea cantității de noxe din atmosfera. Pentru a se reduce gradul de poluare, autoritățile locale încurajează folosirea transportului în comun, cum sunt metrourile si trenurile de mare viteza, care fac legătura dintre diferitele părți ale orașului. De asemenea, se recurge la modernizarea sistemului de șosele pentru a se evita aglomerările si blocajele rutiere.

Totuși mai sunt prezente probleme în traficul rutier în anumite zone ale metropolei.

Mexico City este capitala statului Mexic, fiind cel mai mare oraș al acestei tari. Este, totodată, si cel mai oraș al emisferei vestice si reprezintă centrul cultural, economic si politic al tarii, având o populație de 8 236 960 de locuitori, conform statisticilor făcute în anul 1990. În acest oraș se produce aproximativ o jumătate din producția economica a Mexicului, aceasta fiind reprezentata de: industria textila, chimica si farmaceutica, electrica si electrotehnica, precum si o dezvoltata industrie; adițional la acestea se mai dezvolta si industria ușoară, industria alimentara si cea textila.

Ozonul (O3)

Ozonul (03) este un gaz având molecula formata din trei atomi de oxigen. Este situat în straturile superioare ale atmosferei la altitudine peste 10-50 km, având o concentrație maxima la circa 30 km. Se estimează ca la ora actuala exista circa 3 miliarde de tone de ozon. Daca tot ozonul ar fi concentrat în forma pura atunci ar avea un strat în jurul pământului doar de 3 mm.

Misiunea principală a ozonului în straturile superioare ale atmosferei este de a proteja Terra de razele ultraviolete ale soarelui. De-a lungul timpului viata vegetala de pe pământ s-a adaptat la un anumit nivel de radiații UV. Sporirea cantității de radiație poate provoca distrugerea treptata a lumii vii.

Stratul de ozon este o regiune a atmosferei de la 19 pana la 48 km altitudine. Concentrația maxima de ozon de pana la 10 părți pe milion are loc în stratul de ozon. Așadar ozonul se formează prin acțiunea razelor solare asupra oxigenului. Aceasta acțiune are loc de câteva milioane de ani, dar compușii naturali de azot din atmosfera se pare ca au menținut concentrația de ozon la un nivel stabil. În straturile de jos ale atmosferei ozonul are un rol distrugător, el ataca celulele plantelor prin inhibiția fotosintezei, intensifica procesele nocive ale smogului. Concentrații ridicate la nivelul solului sunt periculoase si pot provoca boli pulmonare. Cu toate acestea insa, datorita faptului ca stratul de ozon din atmosfera protejează viata pe Pământ de radiațiile solare, acesta este de o importanta critica.

De aceea, în anul l985 oamenii de știința au publicat un raport în care se menționa ca începând din anii ’70, produsele chimice numite cloro-fluoro-carburi folosite îndelung ca refrigerenți si în spray-urile cu aerosoli sunt o posibila amenințare a stratului de ozon. Eliberate în atmosfera, aceste chimicale se ridica si sunt descompuse de lumina solara, clorul reacționând si distrugând moleculele de ozon – pana la 100.000 de molecule de ozon la o singura molecula de C.F.C. O cauza majora a dispariției ozonului conform părerii multor specialiști se considera rachetele cosmice; de exemplu o racheta cosmica cu utilizare multipla ( gen Shuttle) elimina pana la 190 tone de clorura de hidrogen, distrugător activ al statului de ozon. Un aport deosebit în nimicirea ozonului o are si aviația supersonica. Gazele avioanelor conțin oxizi ai azotului. Din aceasta cauza folosirea acestor tipuri de compuși chimici a fost parțial interzisa în Statele Unite si nu numai. Alte chimicale, ca de exemplu halocarburile bromurate ca si oxizii de azot din îngrășăminte, pot de asemenea ataca stratul de ozon. Distrugerea stratului de ozon ar putea cauza creșterea numărului de cancer de piele si a cataractelor, distrugerea de anumite culturi, a planctonului si creșterea cantității de dioxid de carbon datorita scăderii vegetației.

Începând din anii ’70 cercetătorii științifici care lucrau în Antarctica au detectat o pierdere periodica a stratului de ozon din atmosfera. Studiile conduse cu baloane de înalta altitudine si sateliți meteorologici indica faptul ca procentul total de ozon de deasupra zonei Antarctice este în declin. Zborurile pe deasupra regiunilor Arctice au descoperit o problema asemănătoare. În 1988 suprafața găurii de ozon de asupra Antarctidei avea 10 milioane de km2.

Găuri ale stratului de ozon s-au observat si deasupra altor regiuni. În ultimii ani nivelul de ozon de deasupra emisferei de nord s-a redus cu circa 10%.

Influenta radiației UV asupra organismului uman este bine studiata. Reducerea nivelului de ozon cu un procent duce la apariția a peste 10 000 cazuri de cancer al pielii.

Subțierea stratului de ozon pune în pericol existenta omenirii ca atare. De aceea în 1985 a fost format – Comitetul de Coordonare pentru protecția stratului de ozon. Au fost luate masuri drastice, pana la interzicerea folosirii freonului si a altor agenți. Masurile întreprinse au permis încetinirea ritmului de progresare a găurilor de ozon, dar nu au oprit definitiv procesul.

Efectul de sera

Gazul carbonic cel mai important din ciclul carbonului este inofensiv si aduce carbonul pentru fotosinteza. CO2, sub forma de vapori de apa, lasă sa treacă undele scurte ale radiației solare în atmosfera si absoarbe undele lungi ale radiațiilor pământului, ceea ce provoacă o reîncălzire a aerului, efectul de sera. Creșterea pe scara mondiala a consumului de petrol si cărbune încă din anii ’40 au condus la creșteri substanțiale de dioxid de carbon. Efectul de sera ce rezulta din aceasta creștere de CO2 , ce permite energiei solare sa pătrundă în atmosfera dar reduce reemisia de raze infraroșii de la nivelul Pământului, poate influenta tendința de încălzire a atmosferei, si poate afecta climatul global. Pe Venus, intr-o atmosfera foarte bogata în CO2, temperatura atinge 470° C.

Principalii poluanți care produc efectul de sera si care sunt emiși în mare parte de autovehicule sunt dioxidul de carbon (CO2), oxidul azotos (N2O), metanul (NH4) alături de alți compuși chimici care provin din alte surse, în special industriale

Consecințele cele mai importante vor fi transferurile zonelor climatice cu lărgirea regiunilor aride, restrângerea zonelor subtropicale cu ploi hibernale si reducerea precipitațiilor în latitudinile mediane cu consecințe catastrofice pentru aprovizionarea cu apa a tarilor industrializate.

Rezultatul efectului de sera este creșterea temperaturii planetei care duce la schimbări climatice si de relief, datorita în primul rând topirii calotelor glaciare de la poli.

O posibila mărire a păturii de nori sau o mărire a absorbției excesului de CO2 de către Oceanul Planetar, ar putea stopa parțial efectul de sera, înainte ca el sa ajungă în stadiul de topire a calotei glaciare. Oricum, rapoarte de cercetare ale SUA, eliberate în anii ’80 indica faptul ca efectul de sera este în creștere si ca națiunile lumii ar trebui sa facă ceva în aceasta privință.

CAPITOLUL 2

OBIECTIVELE LUCRARII DE LICENTA

2.1 Poluarea si sănătatea

Acțiunea poluării aerului asupra sănătății populației

În cursul unui act respirator, omul în repaus trece prin plămâni o cantitate de 500 cm3 de aer, volum care creste mult în cazul efectuării unui efort fizic, fiind direct proporțional cu acest efort. În 24 ore în mediu omul respira circa 15-25 m3 de aer. Luând comparativ cu consumul de alimente si apa, în timp de 24 ore, omul inhalează în medie 15 kg de aer în timp ce consumul de apa nu depășește de obicei 2,5 kg, iar cel de alimente 1,5 kg. Rezulta din aceste date importanta pentru sănătate a compoziției aerului atmosferic, la care se adaugă si faptul ca bariera pulmonara retine numai în mica măsură substanțele pătrunse pana la nivelul alveolei, odată cu aerul inspirat.

Din punct de vedere al igienei, aerul influențează sănătatea atât prin compoziția sa chimica, cat si prin proprietățile sale fizice (temperatura, umiditate, curenți de aer, radiații, presiune).

În ceea ce privește compoziția chimica distingem influenta exercitata asupra sănătății de variații în concentrația componenților normali, cat si acțiunea pe care o exercita prezenta în aer a unor compuși străini.

Efectele directe sunt reprezentate de modificările care apar în starea de sănătate a populației ca urmare a expunerii la agenți poluanți. Aceste modificări se pot traduce în ordinea gravitații prin: creșterea mortalității, creșterea morbidității, apariția unor simptome sau modificării fizio – patologice, apariția unor modificări fiziologice directe si/sau încărcarea organismului cu agentul sau agenții poluanți.

Efectele de lunga durata sunt caracterizate prin apariția unor fenomene patologice în urma expunerii prelungite la poluanții atmosferici. Aceste efecte pot fi rezultatul acumulării poluanților în organism, în situația poluanților cumulativi (Pb, F etc.), pana când încărcarea atinge pragul toxic. De asemenea modificările patologice pot fi determinate de impactul repetat al agentului nociv asupra anumitor organe sau sisteme. Efectele de lunga durata apar după intervale lungi de timp de expunere care pot fi de ani sau chiar de zeci de ani. Manifestările patologice pot îmbrăca aspecte specifice poluanților (intoxicații cronice, fenomene algerice, efecte carcinogene, mutagene si teratogene) sau pot fi caracterizate prin apariția unor îmbolnăviri cu etimologie multipla, în care poluanții sa reprezinte unul dintre agenții etimologici determinanți sau agravanți (boli respiratorii acute si cronice, anemii etc.).

Poluanții iritanți realizează efecte iritative asupra mucoasei oculare si îndeosebi asupra aparatului respirator. În aceasta grupa intra pulberile netoxice, precum si o suma de gaze si vapori ca bioxidul de sulf, bioxidul de azot, ozonul si substanțele oxidante, clorul, amoniacul etc. Poluarea iritanta constituie cea mai răspândita dintre tipurile de poluare, rezultând în primul rând din procesele de ardere a combustibilului, dar si de celelalte surse de poluări.

Poluanții fibrozanți produc modificări fibroase la nivelul aparatului respirator.

Printre cei mai răspândiți sunt bioxidul de siliciu, azbestul, si oxizii de fier, la care se adăuga compușii de cobalt, bariu etc. Sunt mult mai agresivi în mediul industrial unde determina îmbolnăviri specifice care sunt excepționale în condiții de poluare a aerului. Totusi poluarea intensa cu pulberi poate duce la modificări fibroase pulmonare.

Poluanții alergenici din atmosfera sunt cunoscuți de multa vreme. Îndeosebi este cazul poluantilor naturali (polen, fungi, insecte) precum si a prafului din casa, responsabili de un număr foarte mare de alergii respiratorii sau cutanate. Pe lângă acestea se adaugă poluanții proveniți din surse artificiale – în special industriale – care pot emite în atmosfera o suma de alergeni compleți sau incompleți. Pe primul loc din acest punct de vedere, se găsește industria chimica (industria maselor plastice, industria farmaceutica, fabricile de insecticide etc.). Sunt semnalate si situații cu apariția unor fenomene alergice în masa, ca cel de la New Orleans din 1958 în care alergenul a fost identificat în praful provenit de la deșeuri industriale depuse în holde.

Poluanți cancerigeni. Exista foarte dificultăți în estimarea rolului poluanților atmosferici ca factori etiologici ai cancerului. Totuși creșterea frecventei cancerului îndeosebi în mediul urban, a impus luarea în considerare si a poluanților atmosferici ca agenți cauzali posibili, cu atât mai mult cu cat în zonele poluate au fost identificate în aer substanțe cert carcinogene. Putem clasifica substanțele cancerigene prezente în aer în substanțe organice si substanțe anorganice. Dintre poluanții organici cancerigeni din aer, cei mai răspândiți sunt hidrocarburile policiclice aromatice ca enzopiren, benzontracen, benzofluoranten etc.

Cel mai răspândit este benzoopirenul, provenind din procese de combustie atât fixe cat si mobile. Ia naștere în timpul arderii, se volatilizează la temperatura ridicata si condensează rapid pe elementele în suspensie. Substanța cancerigena este cunoscuta de multa vreme, iar prezenta în aer indica un risc crescut de cancer pulmonar. Efecte cancerigene se atribuie si insecticidelor organoclorurate precum si unor monomeri folosiți la fabricarea maselor practice. Mai sunt încriminați ca agenți cancerigeni dibenzacridina, epoxizii, precum si nitrosaminele în aer putând fi prezenți precursorii acestora (nitriții si aminele secundare).

Dintre poluanții cancerigeni anorganici menționam azbestul, arsenul, cromul, cobaltul, beriliul, nichelul si seleniul. Mai frecvent întâlnita în mediul industrial, prezenta lor în aer a fost semnalata si în zonele din apropierea industriilor.

Un aspect deosebit îl prezintă azbestul, mai periculos decât se presupunea cu câțiva ani în urma si a cărui prezenta a fost demonstrata atât în atmosfera urbana cit si în plămânii (corpi azbestizici pulmonari) unui procent apreciabil din populația urbana neexpusa profesional.

2.2. Meteorologia si efectele asupra sănătății

Produsele concentrate poluante sunt reduse chimic de amestecurile moleculare din atmosfera, ce depind de condițiile atmosferice, ca de exemplu temperatura, viteza vântului si mișcările sistemelor depresionare care interacționează cu topografia locala, modelând munții si văile. În mod normal, temperatura descrește odată cu creșterea altitudinii. Dar când o pătură atmosferica de aer rece se poziționează sub o pătura de aer mai cald, producându-se o inversiune termica, amestecurile chimice atmosferice intre componentele atmosferice si poluanți sunt încetinite, la fel ca si procesele reducătoare, iar poluanții se pot acumula la altitudini joase, aproape de nivelul solului. Aceste inversiuni termice pot surveni sub un front atmosferic staționar de presiune ridicata cuplat cu viteze scăzute ale vântului.

Perioade de numai trei zile cu astfel de condiții pot duce la apariția unor concentrații periculoase de materiale poluante, în arealele în care exista un grad ridicat de poluare si, în condiții severe pot rezulta maladii sau chiar moartea.. Severe cazuri de poluare în Londra au luat intre 3500 si 4000 de vieți în 1952 si alte 700 în 1962. Degajări de izocianat de metil în aer în timpul unei inversiune termica a cauzat dezastrul din India, din Decembrie 1984, când s-au produs peste 3300 de decese si alte 20.000 de îmbolnăviri.

Cei mai expuși pericolului unei îmbolnăviri din cauza poluării sunt cei foarte tineri, bătrânii, fumătorii, cei care muncesc intr-un mediu în care sunt expuși direct la materialele poluante, si mai ales persoanele cu afecțiuni cardiace sau pulmonare. Alte efecte negative ale poluării sunt deteriorarea culturilor agricole si chiar îmbolnăvirea animalelor. Primele efecte vizibile ale poluării sunt cele estetice care nu sunt neapărat periculoase si care includ scăderea vizibilității datorita acumulărilor de particule pe praf aflate în suspensie în aer, mirosul urat produs de hidrogenul sulfuros emanat din fabricile de celuloza si hârtie etc.

CAPITOLUL 3

ASPECTE LEGISLATIVE PRIVIND POLUAREA SI PROTECTIA MEDIULUI ÎNCONJURATOR

Protecția mediului înconjurător își propune “păstrarea echilibrului ecologic, menținerea si ameliorarea factorilor naturali, dezvoltarea valorilor material si spirituale, asigurarea unor condiții de viata tot mai bune pentru generațiile prezente si viitoare”. Ca mod de acțiune directă își propune sa realizeze utilizarea rațională a resurselor naturale, prevenirea si combaterea poluării, de toate felurile și a efectelor dăunătoare ale fenomenelor natural, cu ajutorul unor mijloace juridice de reglementare.

Legea Protecției Mediului nr.265/2006 da următoare definiție a poluării: “introducerea directa sau indirect a unui poluant care poate aduce prejudicii sănătății umane si /sau calității mediului, dauna bunurilor material ori cauza o deteriorare sau o împiedicare a utilizării mediului în scop recreativ sau în alte scopuri legitime”. Prin “poluant”, în sensul Legii Protecției Mediului, se înțelege “orice substanța, prepararea sub forma solida, lichida, gazoasa sau sub forma de vapori ori de energie, radiație electromagnetica, ionizanta termica fonica sau vibrații care, introdusa în mediu , modifica echilibrul constituenților acestuia si al organismelor vii si aduce daune bunurilor material”.

Poluarea atmosferei a devenit o importanta problema socio-economica contemporana căpătând proporții îngrijorătoare în unele tari puternic industrializate. Probleme legate de poluarea atmosferei, prin emisii de substanțe poluante depășesc granițele naționale ale statelor, din care cauza aplicarea unor reguli de protecție a mediului necesita soluții cu caracter global. Asemenea probleme cu care se confrunta toate statele lumii si a căror rezolvare impun soluții internaționale constituie așa numitele “probleme globale”, în cazul nostru, ale atmosferei.

Din acest punct de vedere, atmosfera se confrunta cu următoarele problem globale mai importante: ploile acide, degradarea stratului de ozon, modificarea climei, efectul de sera etc.

3.1. Protecția juridica a atmosferei

Reglementările juridice din domeniul protecției atmosferei sunt reprezentate în principal de Legea Protecției Mediului nr.137/1995, republicata prin Legea nr.159/1999, completata prin O.U.G. nr.91/2002 (extras privind protecția atmosferei) si Legea nr.294/2003 precum si reglementările juridice si tehnice privind factorul de mediu – aer – si anume, a calității acestuia în diferite zone cum ar fi: zone protejate, zone cu emisii importante de fluxuri gazoase ca urmare a desfășurării unor activități socioeconomic (procese de ardere, transport etc.), prin stabilirea cadrului juridic privind prevenirea, reducerea si controlul poluării si calității atmosferei în scopul evitării efectelor negative asupra sănătății omului si asupra mediului ca întreg asigurându-se astfel alinierea la normele juridice internațional si reglementările comunitare.

CAPITOLUL 4

STUDIU DE CAZ : COMBINATUL SIDERURGIC GALAȚI

Industria siderurgică este una din cele mai dezvoltate ramuri industriale din lume, realizând peste 75% din valoarea întregii industrii metalurgice. Unul dintre cele mai importante combinate siderurgice din țară se află la Galați si se numește Sidex. In acest combinat siderurgia utilizează minereu de fier, fierul vechi, cocsul, gazele naturale, fondanți . Obținerea fontei are loc in furnale de la care, ca subprodus,se obține zgura, folosită în fabricile de ciment. Oțelul se obține în oțelării electrice, în cuptoare Siemens -Martin sau în convertizoare cu insuflare directă a oxigenului. Laminarea dă produse plate sau produse cu un profil masiv. Toate noxele răspândite in atmosfera de la acest combinat , duc la apariția ploilor acide care distrug foarte mult mediul înconjurător.

Ploaia acidă este un tip de poluare atmosferica, formata când oxizii de sulf si cei de azot se combină cu vaporii de apă din atmosferă, rezultând acizi sulfurici si acizi azotici, care pot fi transportați la distanțe mari de locul originar producerii, si care pot precipita sub forma de ploaie. Ploaia acidă este in prezent un important subiect de controversă datorită acțiunii sale pe areale largi si posibilității de a se răspândi si în alte zone decât cele inițiale formării. Între interacțiunile sale dăunătoare se număra: erodarea structurilor, distrugerea culturilor agricole si a plantațiilor forestiere, amenințarea speciilor de animale terestre dar si acvatice, deoarece puține specii pot rezista unor astfel de condiții, deci in general distrugerea ecosistemelor.

Problema poluării acide își are începuturile in timpul Revoluției Industriale, si efectele acesteia continua să crească din ce în ce mai mult. Severitatea efectelor poluării acide a fost de mult recunoscută pe plan local, exemplificată fiind de smog-urile acide din zonele puternic industrializate, dar problema s-a ridicat si in plan global. Oricum, efectele distructive pe areale in continuă creștere a ploii acide au crescut mai mult in ultimele decenii. Zona care a primit o atenție deosebita din punct de vedere al studierii sale, o reprezintă Europa nord-vestica. In 1984, de exemplu, raporturi privind mediul ambiant indică faptul că aproape o jumătate din masa forestieră a Pădurii Negre din Germania, a fost afectată de ploi acide. Nord-estul Statelor Unite si estul Canadei au fost de asemenea afectate în special de aceasta formă de poluare.

Emisiile industriale au fost învinuite ca fiind cauza majoră a formării ploii acide. Datorită faptului că reacțiile chimice ce decurg in cadrul formării ploii acide sunt complexe si încă puțin înțelese, industriile au tendința să ia măsuri împotriva ridicării gradului de poluare a acestora, si de asemenea s-a încercat strângerea fondurilor necesare studiilor fenomenului, fonduri pe care guvernele statelor in cauza si-au asumat răspunderea sa le suporte. Astfel de studii eliberate de guvernul Statelor Unite in anii ’80, implica industria ca fiind principala sursă poluantă ce ajută la formarea ploii acide in estul Statelor Unite si Canada. In 1988 o parte a Națiunilor Unite, Statele Unite ale Americii si alte 24 de națiuni au ratificat un protocol ce obligă stoparea ratei de emisie in atmosferă a oxizilor de azot, la nivelul celei din 1987. Amendamentele din 1990 la Actul privind reducerea poluării atmosferice, act ce a fost semnat încă din 1967, pun in vigoare reguli stricte in vederea reducerii emisiilor de dioxid de sulf din cadrul uzinelor energetice, in jurul a 10 milioane de tone pe an până pe data de 1 Ianuarie,2000. Aceasta cifra reprezintă aproape jumătate din totalul emisiilor din anul 1990.

Studii publicate in 1996 sugerează faptul ca pădurile si solul forestier sunt cu mult mai afectate de ploaia acidă, decât se credea prin anii ’80, si redresarea efectelor este foarte lentă. In lumina acestor informații, mulți cercetători cred că amendamentele din 1990 in vederea reducerii poluării si a purificări aerului, nu vor fi suficiente pentru a proteja lacurile si solurile forestiere de viitoarele ploi acide.

4.1 PREZENTARE ORAȘUL GALATI

Municipiul Galați este situat în zona estică a României, în extremitatea sudică a platoului Moldovei, la 45° 27' latitudine nordică și 28° 02' longitudine estică. Situat pe malul stâng al Dunării, ocupă o suprafață de 246,4 km2, la confluența râurilor Siret (la vest) și Prut (la est), lângă Lacul Brateș, la circa. 80 de kilometri de Marea Neagră. Cel mai apropiat oraș este Brăila, la doar 15 kilometri spre sud. Orașul se întinde pe trei terase: Valea orașului, cu altitudine între 5 – 7 m și altele două, trasate aproape în formă de evantai; prima cu o altitudine între 20 – 25 m (nucleul orașului medieval, actualmente centrul orașului) și a doua cu altitudini care depășesc 40 m (orașul modern). Viața comunităților umane a fost influențată în mod direct de către Dunăre, cel de-al doilea fluviu din Europa ca lungime (2.850 km), cu un debit mediu pe acest sector de 6.199 mc/s, după ce primește în amonte apele râului Siret cu un debit mediu de 210 mc/s (cel mai mare afluent de pe teritoriul românesc).

Fluviul își continua drumul spre Marea Neagră după ce primește, în avalul porturilor din Galati, apele râului Prut, cu un debit mediu de 86 mc/s. Debitele Dunării au o variație importantă, în funcție de anotimp și an, cu valori maximale în luna mai (18.000 – 19.000 mc/s) și minimale in cursul verii (2.000 – 2.450 mc/s). Datorită senalului adânc până în zona orașului Brăila, Dunărea este declarată maritimă.

Industria metalurgică din Galați realizează 55,6% din producția de oțel a României, 55% din cea a producției de laminate și 90,4 % din producția de tablă și benzi laminate la rece. Mai mult de jumătate din producția metalurgică este exportată. Construcțiile navale, ramură de mare tradiție în oraș, furnizează flotei fluviale și maritime nave de până la 65.000 tdw (barje, vrachiere, mineraliere, remorchere, petroliere) și platforme de foraj marin. Galațiul este unul din cele mai mari noduri de trafic comercial din România, conectat la principalele coridoare de comunicație europeană: pe cale fluvială la canalul Rhin-Main-Dunăre care leagă Marea Nordului de Marea Neagră; prin căile ferate se asigură transferul de la ecartamentul european către cel folosit în țările ex-sovietice;

Zona Liberă Galați este un punct strategic în zona de est a orașului, pe teritoriul acesteia întâlnindu-se toate căile de comunicație enumerate mai sus: rutier, feroviar mixt ruso-european și naval; are stație de triaj Bărboși Triaj în satul Movileni. Transportul rutier se realizează printr-o rețea densă de șosele naționale și județene.

Orașul Galați, amplasat pe malul stâng al Dunării, la 80 km de Delta Dunării, are patru porturi, un port pentru transportul de persoane și trei pentru transportul de mărfuri. Galați este al doilea port al României, cu posibilitate de conectare la Marea Neagră, de la Galați Dunărea fiind maritimă.

CAPITOLUL 5

Impactul asupra mediului

Ploaia acidă se formează atunci când dioxidul de sulf sau oxizii de azot ambele rezultate ale poluării se amestecă în atmosferă cu aburii de apă. Păduri întregi au dispărut din această cauză. Este si mai rău, daca ploaia acidă ajunge în lacuri sau râuri, pentru ca acestea transportă otrava la distanță, omorând si cele mai mici organisme.

După estimarea oamenilor de știință, până în anul 2010 doar în Statele Unite si Canada vor fi 50.000 de lacuri moarte biologic. Dereglarea echilibrului natural al atmosferei nu poate decât sa dăuneze Pământului. Din cauza încălzirii globale va crește nivelul marilor, regiunile situate mai jos fiind înghițite de apă. Este de așteptat ca apă să acopere orașe ca Londra sau New York. Poluarea resurselor de apă poate atrage după sine izbucnirea unor epidemii, apariția unor boli grave si moartea. Sunt modificate si raporturile repartizării precipitațiilor: regiuni imense pot fi secate complet, ducând la foamete si pierderea multor vieți omenești.

Sub termenul de "ploi acide" sau "precipitații acide" se includ toate tipurile de precipitații – ploaie, zăpada, lapovița, ceață, ale căror pH e mai mic decât pH-ul apei naturale, care este egal cu 5,6. Ploaia acidă se formează in rezultatul reacțiilor din atmosfera cu substanțe, ce conțin sulf si azot, sau altfel spus, eliminându-se in urma activității umane SO2 si NO se transformă in atmosfera in particule acide. Aceste particule intra in reacție cu vaporii de apa, transformându-le in amestecuri acide, ce scad pH-ul apei de ploaie. Formarea in cantități mari a oxizilor se formează in urma arderii petrolului si cărbunelui. Cea mai mare cantitate de oxizi se intalneste in orașe. Ploile acide duc la distrugerea suprafețelor date cu lac si vopsea, pierderea lumii vii a bazinelor acvatice, la coroziunea podurilor si monumentelor arhitecturale, determina toxicitatea apei potabile in urma dizolvării in apa a Pb din conducte si scade transparenta apei, duce la scăderea fertilității solului.

Pentru prima data termenul a fost introdus de Agnus Smith. pH-ul slab acid al apei de ploaie se datorește faptului ca substanțele naturale din atmosfera, așa cum e CO2, participa in reacție cu apa de ploaie: CO2+H2O H2CO3. pH-ul ideal al apei de ploaie e 5,6-5,7, iar pH-ul real e variabil de la o regiune la alta. Aceasta depinde de compoziția gazului. Intrând in reacție cu vaporii de apa, SO2 si NOx se transforma in acizii H2SO4, HNO3, HNO2 si H2SO3. Apoi, împreuna cu ploaia sau zăpada, cad la pământ. Cele mai dese ploi acide au loc in SUA, Germania, Cehia, Slovacia, tarile fostei Iugoslavii, Niderlanda, Elveția, Australia, alte tari ale lumii. Ploaia acida are o acțiune negativa asupra bazinelor acvatice: duce la mărirea acidității pana la așa nivel, încât este nimicită flora si fauna. Plantele acvatice cresc foarte bine in apa cu pH de 7-9,2. La pH de 6 mor crevetele; la pH de 5,5 mor bacteriile bentonice. Moartea lor duce la acumularea reziduurilor organice la fundul bazinelor acvatice. Apoi, dispare planctonul. La pH de 4,5 mor peștii, amfibiile, insectele.

Din substanțele organice depuse la fundul bazinului acvatic are loc eliberarea metalelor toxice. Aciditatea mare a apei duce la descompunerea Al, Cd, Hg, Pb. Ploile acide" au fost depistate pentru prima data in R.F.Germana către sf. anilor 70 (mai mult de o treime din cele 7,5 milioane hectare de pădure ale tarii au fost distruse). Infestarea mediului înconjurător datorita CO2 furnizat de industrie si de parcul auto se afla la originea pierderilor ireparabile cauzate pădurii de "ploile acide". In Germania de Vest s-a trecut la utilizarea benzinei cu conținut redus de plumb si la limitarea emisiunilor nocive ale tuturor vehiculelor. Silvicultorii încearcă sa reintroducă ulmul in Europa Occidentala, importându-l din China si Japonia. Se construiesc mari rezervoare de apa pentru stingerea incendiilor, se modernizează parcul tehnic aerian. In Moldova a început sa repartizeze loturi pentru vile si nu oriunde, ci pe mica moșie a codrilor, in inima pădurii. Pe întreg cuprinsul URSS împărțirea parcelelor nu se face pe terenurile arabile si irigabile, iar omul își construiește o coliba, unde ar putea sa stea la dos pe timp de ploaie sau sa păstreze o sapa. La noi in Moldova, ca la nelumea: in locurile distribuite se înalta peste noapte palate cu 2-3 etaje si un buncăr. Aproape lângă fiecare sat din Moldova creste imediat, astfel ca, intr-o buna zi – daca nu chiar mâine – ne vom pomeni ca întreaga republica va deveni un oraș gigant. Odată cu castelele de peste noapte sunt construite drumuri pavate, este instalata lumina electrica, se trage gaz natural. Si toate acestea au loc ziua in amiaza mare, in timp ce bietul taran umbla ani întregi pe drumuri după o scândura sau o căldare de mortar. E lucru stiut ca Moldova are cel mai mare jos nivel de împădurire: la un locuitor revine 0,07 fata de 3,3 ha media pe tara (in Canada sau Finlanda – 20 ha).

In URSS avem deja 8 rezervații biosferice: Berezeni (Bielorusia), Repetec (Asia Centrala), Baikal , delta Niprului … Si nici una in Moldova.

Când se ard combustibili fosili, cum sunt cărbunele, benzina sau petrolul, se emit oxizi de sulf, carbon si azot in atmosfera. Acești oxizi se combina cu umezeala din aer si formează acid sulfuric, acid carbonic si acid azotic. Când ploua sau ninge, acești acizi ajung pe pământ sub forma a ceea ce numim ploaie acida.

In secolul XX, aciditatea aerului si ploaia acida au ajuns sa fie recunoscute ca o amenințare capitala la adresa calitații mediului. Cea mai mare parte a acestei aciditați este produsă in tarile industrializate din emisfera nordică: SUA, Canada, Japonia si majoritatea țărilor din Europa de Est si de Vest. Efectele ploii acide pot fi devastatoare pentru multe forme de viata, inclusiv pentru oameni. Aceste efecte sunt insa mai vizibile in lacuri, rauri si pariuri si la nivelul v.

Aciditatea este măsurata folosind scara pH-ului, cu numărul 7 fiind neutru. In consecința, o substanța cu valoarea pH-ului mai mica decât 7 este acida, in timp ce una cu o valoare mai mare decat 7 este o baza. Trebuie menționat ca scara pH-ului este logaritmica, adică o substanța cu pH-ul 6 este de zece ori mai acida decât alta cu pH-ul 7.

In general, pH-ul de 5,6 a fost folosit ca punct de plecare in identificarea ploii acide, deși au fost multe dezbateri asupra acestei valori. Destul de interesant este ca pH-ul de 5,6 este valoarea pH-ului dioxidului de carbon in echilibru cu apa distilata. Din acest motiv, ploaia acida este definita ca orice ploaie care are nivelul acidității peste cel al ploii nepoluate.

In esența, orice precipitație care are valoarea pH-ului mai mica decât 5,6 este considerata ca fiind precipitație acida.

Aceasta este o ilustrație a scării pH-ului: 27821nre27lvs2n

5.1 Cauzele ploii acide si distrugerea mediului înconjurător

Una dintre principalele cauze ale ploii acide este dioxidul de sulf. Sursele naturale care emit acest gaz sunt vulcanii, picăturile fine din apa marilor si a oceanelor, descompunerea resturilor vegetale. In orice caz, arderea combustibililor fosili, precum cărbunele si petrolul este cauza a aproximativ jumătate dintre emisiile acestui gaz in lume.

Când dioxidul de sulf ajunge in atmosfera, oxidează la prima forma a ionului sulfura. Apoi devine acid sulfuric, in timp ce reacționează cu atomii de hidrogen din aer si cade înapoi pe pământ.

Oxidarea se produce in mare parte in nori si in special in aerul foarte poluat , unde alți componenți, precum amoniacul si ozonul ajuta la catalizarea reacției, transformând mai mult dioxid de sulf in acid sulfuric. Oricum, nu tot dioxidul de sulf este transformat in acid sulfuric.

De fapt, o cantitate substanțiala poate pluti in atmosfera, mutându-se pe alta suprafața si întorcându-se pe pământ netransformat.

Acestea sunt ecuațiile stoechiometrice pentru formarea acidului sulfuric:

S(in cărbuni)+ O2 = SO2

2SO2 +O2 =2SO3

SO3 + H2O =H2SO4

Monoxidul de azot si dioxidul de azot sunt de asemenea componenți ai ploii acide. Sursele lor sunt centralele electrice si fumul scos de țevile de eșapament. La fel ca dioxidul de sulf, acești oxizi ai azotului se ridica in atmosfera si sunt oxidați in nori, pentru a forma acidul azotic. Aceste reacții sunt de asemenea catalizate in norii foarte poluați, unde fierul, manganul, amoniacul si peroxidul de oxigen sunt prezenți.

Ca observație, chiar daca nivelul emisiilor din Canada si Statele Unite ale Americii au fost reduse de-a lungul anilor, nivelul pH-ului măsurat ( pentru Canada – in Nova Scoția si in Newfoundland ) nu reflecta rezultate similare.

5.2 Transformarea NOx SI SO2 în acizi

Aciditatea precipitațiilor acide depinde nu numai de nivelul emisiilor, ci si de amestecurile de chimicale cu care interacționează SO2 si NOx in atmosfera. Formarea acidului sulfuric si azotic este un proces complex, constând in câteva reacții chimice. Este important sa consideram ambele faze: soluție si gaz in procesul de conversiune.

SO2 :

Faza de gaz

Sunt câteva posibile reacții care pot contribui la oxidarea dioxidului de sulf din atmosfera, fiecare cu un succes variat. O posibilitate este fotooxidarea dioxidului de sulf cu lumina ultravioleta. Lumina din aceasta regiune a spectrului electromagnetic are potențialul de a excita moleculele si de a conduce la oxidarea ulterioara cu O2. Aceasta reacție are o contribuție nesemnificativa la formarea acidului sulfuric. O a doua posibilitate este reacția dioxidului de sulf cu oxigenul din atmosfera, prin reacțiile următoare:

2SO2+ O2=2SO3

SO3+H2O=H2SO4

A doua reacție se produce rapid, de aceea formarea trioxidului de sulf in atmosfera umeda conduce la formarea acidului sulfuric. Oricum, prima reacție este foarte înceata in absenta unui catalizator, deși acesta nu are o contribuție semnificativa. Mai sunt si alte câteva potențiale reacții, dar care se dovedesc nesemnificative din diferite motive.

Deși fiecare dintre aceste reacții pot aduce o contribuție minora la oxidarea dioxidului de sulf, exista o singura reacție considerata semnificativa. Reacția se produce astfel:

HO+SO2(+M)=HOSO2(+M)

Aceasta reacție se produce la o rata apreciabila si se crede ca este singura care contribuie la oxidarea O2 din atmosfera. Radicalul hidroxil este produs de foto descompunerea ozonului si este considerat ca fiind foarte reactiv cu multe specii.

Faza de soluție

In faza de soluție, dioxidul de sulf exista ca trei specii:

[S(IV)]=[SO2(sol)]+[HSO3 ]+[SO3 ]

Aceasta disociere apare prin doua procese:

SO2(sol)=H +HSO3

HSO3 (sol)=H +SO3

Stabilirea echilibrului depinde de factori precum pH-ul, mărimea picăturii, etc.

Oxidarea soluției de dioxid de sulf cu oxigen molecular se bazează pe un metal catalizator precum Fe sau Mn sau o combinație a acestora. Oxidarea prin ozon este un proces mai apreciabil, deoarece nu necesita un catalizator si este cu 10 – 10 mai abundent in atmosfera decât oxigenul molecular. Procesul de oxidare dominant este cel cu peroxid de hidrogen (format in faza de gaz din radicali liberi). Reacția implica formarea unui intermediar (A ), posibil un ion acid peroximonosulfuros si se petrece astfel:

HSO3 +H2O2=A +H2O

A +H =H2SO4

NOx:

Faza de gaz

Ca si la dioxidul de sulf, cel mai mult contribuie la formarea acidului azotic reacția cu radicalii hidroxil. Acești radicali sunt foarte reactivi si abundenți in atmosfera. Reacția se produce in felul următor:

HO+NO2(+M)=HONO2(+M)

Mai exista alte câteva posibilitatea, precum oxidarea cu oxigen atmosferic, oricum nici una nu se produce intr-o rata substanțiala in atmosfera, pentru a contribui semnificativ la formarea acidului azotic.

Faza de soluție

Exista trei ecuații considerate in oxidarea soluției de NOx:

1) 2NO2(g)+H2O(l)=2H +NO3 +NO2

2) NO(g)+NO(g)+H2O(l)=2H +2NO2

3) 3NO2(g)+H2O(l)=2H +2NO3 +NO(g)

Aceste reacții sunt limitate de dependenta lor de presiunea parțiala a NOx, prezent in atmosfera si de legea solubilității NOx.

5.3. Efectele ploii acide

Ploaia acida a devenit o îngrijorare ecologica majora de câteva decenii încoace. Pana de curând se cunoștea Puțin despre ploaia acida. Au fost făcute multe studii pentru a se determina partea chimica a acestei probleme ecologice. Oamenii de știința au sugerat niște teorii pentru a explica acest fenomen.

Efectele sale devastatoare au fost realizate abia recent.

1) EFECTUL ASUPRA ATMOSFEREI

Unii dintre constituenții poluării acide sunt sulfații, nitrații, hidrocarbonii si ozonul. Aceștia exista ca particule in aer si contribuie la formarea cetii, afectând vizibilitatea. Aceasta face deplasarea dificila, in special pentru piloți. Ceata acida împiedica de asemenea cursul luminii solare de la soare la pământ si înapoi. In zona arctica, aceasta afectează creșterea lichenilor, care la rândul ei, afectează renii si alte animale care se hrănesc cu licheni.

2) EFECTUL ASUPRA ARHITECTURII

Particulele acide sunt de asemenea depuse pe clădiri si statui, cauzând coroziunea. De exemplu, clădirea Capitolului din Ottawa a fost dezintegrata din cauza excesului de dioxid de sulf din atmosfera. Piatra de var si marmura se transforma intr-o substanța fărâmicioasa, numita gips, după contactul cu acidul, lucru care explica coroziunea clădirilor si a statuilor. Podurile se corozează mai repede, si industria rutiera, ca si cea aeriana, trebuie sa investească mulți bani in repararea pagubelor produse de ploaia acida. Nu numai ca este o problema economica, cauzata de ploaia acida, dar este si un risc pentru siguranța publica. De exemplu, in 1967, podul de peste Raul Ohio s-a prăbușit, omorând 46 de persoane motivul. Coroziunea produsa de ploile acide.

3) EFECTUL ASUPRA MATERIALELOR

Ploaia acida defectează materialele precum tevaturile. De exemplu, steagurile arborate sunt “mâncate” de chimicalele acide din precipitații. Cărțile si obiectele de arta, vechi de sute de ani, sunt de asemenea afectate. Sistemele de ventilație ale librăriilor si muzeelor, in care sunt ținute acestea, nu previn intrarea particulelor acide in clădiri si astfel ele intra, circula si deteriorează materialele.

4) EFECTUL ASUPRA OAMENILOR

Unele dintre cele mai serioase efecte ale ploii acide asupra oamenilor sunt problemele respiratorii. Emisiile de dioxid de sulf si dioxid de azot dau naștere unor probleme medicale precum tusea, astmul, dureri de cap, iritații ale ochilor, nasului si gatului. Un efect indirect al ploii acide este ca metalele toxice dizolvate in apa sunt absorbite de fructe, legume si in țesuturile animalelor. Deși aceste metale toxice nu afectează direct animalele, ele au efecte serioase asupra oamenilor, atunci când sunt consumate. De exemplu, mercurul, care se acumulează in organele si țesuturile animalelor, este legat de disfuncțiile creierului la copii, precum bolile pe sistem nervos, leziuni ale creierului, si poate produce chiar moartea. La fel, un alt metal, aluminiul, prezent in organele animalelor, a fost asociat cu problemele la rinichi si recent a fost suspectat ca fiind legat de boala Alzheimer.

5) EFECTUL ASUPRA COPACILOR SI SOLURILOR

 Unul dintre cele mai serioase impacte ale precipitațiilor acide este cel asupra pădurilor si solurilor. Pagube majore se produc atunci când acidul sulfuric cade pe pământ sub forma de ploaie. Substanțele nutritive aflate in soluri sunt îndepărtate. Aluminiul, de asemenea prezent in sol este eliberat si acest element toxic poate fi absorbit de rădăcinile copacilor. Astfel, copacii sunt sortiți morții, fiind privați de nutritivii vitali, precum calciul si magneziul.

Aceștia sunt înlocuiți de atomi de hidrogen inutili, care încetinesc fotosinteza. In plus, înghețurile severe pot agrava aceasta situație. Cu dioxidul de sulf, amoniacul si ozonul prezenți in aer, rezistenta copacilor la îngheț este redusa. Amoniacul oxidează cu dioxidul de sulf, pentru a forma sulfura de amoniu. Aceasta se formează la suprafața copacilor.

Când sulfura de amoniu ajunge in sol, ea reacționează pentru a forma acid sulfuric si acid azotic. Asemenea condiții stimulează de asemenea creșterea ciupercilor si apariția dăunătorilor. Monoxidul de azot si dioxidul de azot, componenți de asemenea ai ploii acide, pot forța copacii sa crească, chiar daca nu au substanțele nutritive necesare. Copacii sunt adesea forțați sa crească mult toamna târziu, când ar trebui sa se pregătească pentru înghețurile severe din iarnă.

6) EFECTUL ASUPRA LACURILOR SI ECOSISTEMELOR ACVATICE

Unul dintre efectele directe ale ploii acide este cel asupra lacurilor si ecosistemelor acvatice. Exista câteva cai prin care chimicalele acide pot pătrunde in lacuri. Unele substanțe chimice exista ca particule uscate in aer, in timp ce altele pătrund in lacuri ca particule ude, precum ploaia, zăpada, lapovița, ceata. In plus, lacurile pot fi considerate ca niște “chiuvete” ale pământului, unde este condusa apa ploilor ce cad pe pământ.

Ploaia acida, care cade pe pământ, spală substanțele nutritive din sol si poarta metalele toxice eliberate din sol spre lacuri. O alta cale prin care acizii ajung in lacuri se petrece primăvara, prin topirea zăpezilor, când acizii si chimicalele pătrund in sol, fiind purtate spre râuri si lacuri. Aceasta cauzează o schimbare drastica a pH-ului lacurilor. Ecosistemul acvatic nu are timp sa ajusteze brusca schimbare. In plus, primăvara este un anotimp vulnerabil pentru multe specii, fiind perioada de reproducere pentru amfibieni, pești si insecte.

Multe dintre aceste specii iși depun ouăle in apa, iar schimbarea brusca a pH-ului este periculoasa, deoarece acești acizi pot provoca puilor malformații sau pot chiar anihila întreaga specie, din moment ce aceștia petrec o mare parte din viata circulând prin apa. Peștii, fiind membrii primari ai lanțului trofic, reprezintă hrana pentru multe specii de animale, printre care se număra si omul. Din cauza materialelor toxice, precum mercurul, depozitate in pești ca rezultat al ploilor acide, este periculos pentru oameni sa consume peste. Amfibienii sunt de asemenea afectați, la fel ca peștii, ei neputându-se reproduce intr-un mediu acid.

Ploaia acida este un tip de poluare atmosferica, formata când oxizii de sulf si cei de azot se combina cu vaporii de apa din atmosfera, rezultând acizi sulfurici si acizi azotici, care pot fi transportați la distante mari de locul originar producerii, si care pot precipita sub forma de ploaie. Ploaia acida este in prezent un important subiect de controversa datorita acțiunii sale pe areale largi si posibilității de a se răspândi si in alte zone decât cele inițiale formarii. Intre interacțiunile sale dăunătoare se număra: erodarea structurilor, distrugerea culturilor agricole si a plantațiilor forestiere, amenințarea speciilor de animale terestre dar si acvatice, deoarece puține specii pot rezista unor astfel de condiții, deci in general distrugerea ecosistemelor.

Problema poluării acide își are începuturile in timpul Revoluției Industriale, si efectele acesteia continua sa crească din ce in ce mai mult. Severitatea efectelor poluării acide a fost de mult recunoscuta pe plan local, exemplificata fiind de smog-urile acide din zonele puternic industrializate, dar problema s-a ridicat si in plan global. Oricum, efectele distructive pe areale in continua creștere a ploii acide au crescut mai mult in ultimele decenii.

Zona care a primit o atenție deosebita din punct de vedere al studierii sale, o reprezintă Europa nord-vestica. In 1984, de exemplu, raporturi privind mediul ambiant indica faptul ca aproape o jumătate din masa forestiera a Pădurii Negre din Germania, au fost afectata de ploi acide. Nord-estul Statelor Unite si estul Canadei au fost de asemenea afectate in special de aceasta forma de poluare. Emisiile industriale au fost învinuite ca fiind cauza majora a formarii ploii acide. Datorita faptului ca reacțiile chimice ce decurg in cadrul formarii ploii acide sunt complexe si încă puțin interese, industriile au tendința sa ia masuri împotriva ridicării gradului de poluare a acestora, si de asemenea s-a încercat strângerea fondurilor necesare studiilor fenomenului, fonduri pe care guvernele statelor in cauza si-au asumat răspunderea sa le suporte.

Astfel de studii eliberate de guvernul Statelor Unite in anii ’80, implica industria ca fiind principala sursa poluanta ce ajuta la formarea ploii acide in estul Statelor Unite si Canada. In 1988 o parte a Națiunilor Unite, Statele Unite ale Americii si alte 24 de națiuni au ratificat un protocol ce obliga stoparea ratei de emisie in atmosfera a oxizilor de azot, la nivelul celei din 1987. Amendamentele din 1990 la Actul privind reducerea poluării atmosferice, act ce a fost semnat încă din 1967, pun in vigoare reguli stricte in vederea reducerii emisiilor de dioxid de sulf din cadrul uzinelor energetice, in jurul a 10 milioane de tone pe an pana pe data de 1 Ianuarie,2000. Aceasta cifra reprezintă aproape jumătate din totalul emisiilor din anul 1990.

Studii publicate in 1996 sugerează faptul ca pădurile si solul forestier sunt cu mult mai afectate de ploaia acida decât se credea prin anii ’80, si redresarea efectelor este foarte lenta. In lumina acestor informații, mulți cercetători cred ca amendamentele din 1990 in vederea reducerii poluării si a purificări aerului, nu vor fi suficiente pentru a proteja lacurile si solurile forestiere de viitoarele ploi acide Realitățile zilelor noastre arata ca secolul XX este perioada celor mai mari descoperiri si transformări ale civilizației omenești, dar si cele mai complexe si uneori nebănuite efecte asupra vieții.

Pana nu demult resursele naturale regenerabile ale Terrei erau suficiente pentru nevoile omenirii. In prezent, ca urmare a exploziei demografice si a dezvoltării fără precedent a tuturor ramurilor de activitate, necesarul de materie prima si energie pentru producția de bunuri a crescut mult, iar exploatarea intensa a resurselor pământului releva, tot mai evident, un dezechilibru ecologic.

Perfecționarea si modernizarea proceselor tehnologice, utilizând cele mai noi cuceriri științifice, au redus mult consumurile specifice de materii prime, dar nu si pe cele energetice. Ca urmare a industrializării si creșterii producției de bunuri au sporit mult materialele ce afectează mediul ambiant.

Tot mai des, o parte din materiile prime intermediare sau finale, produse deosebit de complexe, se regăsesc in aer, apa si in sol. Ploile acide sunt tot mai dese, ca urmare a prezentei dioxidului de sulf din aer, datorita dezvoltării proceselor termice si a utilizării unor combustibili inferiori; sunt evacuate in atmosfera importante cantitatea de oxizi de azot, de carbon, negru de fum, săruri si oxizi ai metalelor, antrenate de gazele de ardere, produse cu efecte dăunătoare asupra vegetației, in general, si direct sau indirect asupra omului.

CAPITOLUL 6

Rezolvarea problemelor legate de

poluarea atmosferei

6.1 Poluare: combatere

Colapsul global al mediului înconjurător este inevitabil. Statele dezvoltate ar trebui sa lucreze alături de statele in curs de dezvoltare pentru a se sigura faptul ca economiile acestor tari nu contribuie la accentuarea problemelor legate de poluare. Politicienii din zilele noastre ar trebui sa se gândească mai degrabă la susținerea programelor de reducere a poluării decât la o extindere cat mai mare a industrializării.

Strategiile de conservare a mediului ar trebui sa fie acceptate pe scara mondiala, si oamenii ar trebui sa înceapă sa se gândească la reducerea considerabila a consumului energetic fără a se sacrifica insa confortul. Cu alte cuvinte, având la dispoziție tehnologia actuala, distrugerea globala a mediului înconjurător ar putea fi stopata.

Cele mai sensibile strategii de control ale poluării atmosferice implica metode ce reduc, colectează, captează sau rețin poluanți înainte ca ei sa intre in atmosfera. Din punct de vedere ecologic, reducând emisiile poluante cu o mărire a randamentului energetic si prin masuri de conservare, precum arderea de mai puțin combustibil este strategia preferata. Influențând oamenii sa folosească transportul in comun in locul autovehiculelor personale ajuta de asemenea la îmbunătățirea calității aerului urban.

Potențiali poluanți pot exista in materialele ce intra in procese chimice sau in procese de combustie (ca de exemplu plumbul din benzina). Metode de controlare a poluării atmosferice includ si îndepărtarea materialelor poluante direct din produsul brut, înainte ca acesta sa fie folosit, sau imediat după ce s-a format, dar si alterarea proceselor chimice ce duc l-a obținerea produsului finit, astfel încât produșii poluanți sa nu se formeze sau sa se formeze la nivele scăzute. Reducerea emisiilor de gaze din arderea combustibililor folosiți de către automobile este posibila si prin realizarea unei combustii cat mai complete a carburantului sau prin recircularea gazelor provenite de la rezervor, carburator si motor, dar si prin descompunerea gazelor in elemente puțin poluante cu ajutorul proceselor catalitice. Poluanții industriali pot fi la rândul lor captați in filtre, precipitatori electrostatici.

Soluția de evitare a formarii ploilor acide este reducerea cantităților de SO2 si Nox eliberate in atmosfera. Acest lucru poate fi realizat prin “curtarea” emisiilor termocentralelor cu unități de desulfurizare sau prin utilizarea cărbunilor cu conținut scăzut de sulf – exista cărbuni cu conținut de 0,6% sulf.

Metodele de conservare a energiei – izolarea termica a locuințelor si utilizarea responsabila a energiei – sunt cai de reducere a emisiilor de SO2 eliberata in atmosfera. Acest lucru se explica prin următorul lanț: prin arderea cărbunilor in termocentrale, se produce energie electrica ajunsa pe diferite cai la consumator. In funcție de consumul de curent electric, se produce o cantitate mai mare sau mai mica de energie. Arderea cărbunilor produce insa si emisii de SO2 in atmosfera, deci un consum mic de curent electric înseamnă o cantitate mica de energie produsa, care determina o cantitate mai redusa de cărbune ars, deci mai puțin SO2 in atmosfera.

Folosirea surselor alternative de energie – vânt, maree, valuri, soare – reduce, de asemenea, poluarea datorata SO2.

6.2. Convertoare catalitice

Convertorul catalitic este un dispozitiv anexat sistemului de evacuare a motorului auto, ce conține o structura “fagure”, ceramica sau metalica. Suprafața fagurelui este învelita cu un strat de platina. Contactul dintre acest strat de platina si gazele toxice evacuate de motor provoacă o reacție chimica in urma căreia CO este transformat in CO2, iar hidrocarburile sunt desfăcute in CO2 si apa. Oxizii de azot se transforma in azot simplu.

Din păcate, convertoarele catalitice reclama folosirea doar a benzinei fără plumb, deoarece plumbul împiedica stratul de platina sa reacționeze eficient la trecerea amestecului de gaze. Exista convertoare care opresc emisia de CO si hidrocarburi, si altele, care pe lângă aceste gaze, acționează si asupra oxizilor de azot. In cazul unei funcționari corespunzătoare, aceste convertoare pot reduce emisiile toxice pana la 90%, cu un efect foarte mic sau chiar inexistent asupra comportării autoturismului.

6.3. Eficienta combustibilului

Convertoarele catalitice nu reduc emisiile de CO2, principiul gaz responsabil pentru producerea efectului de sera. Acest lucru poate fi realizat prin imbunatațirea metodelor de folosire a combustibililor – eficienta combustibililor.

In orice caz, cel mai efectiv mod de a reduce emisiile de CO2 este acela de a reduce numărul de autoturisme aflate in circulație.

Capitolul 7

7.1 Concluzii

Omul nu poate trai in lipsa aerului atmosferic. Prin respirație, el inhalează aer din care, la nivelul alveolelor pulmonare, oxigenul trece in sângele arterial, iar dioxidul de carbon din sângele din vene trece in aerul care este apoi expirat. Oxigenul preluat prin respirație este fixat pe hemoglobina si dus cu sângele la diverse țesuturi, unde participa la procesele de oxidare (ardere) a substanțelor organice, cu degajare de energie.

Dioxidul de carbon din sânge are un rol stimulator pentru procesul de respirație.

Precipitațiile atmosferice provoacă organismului uman stări de disconfort accentuat. La fel si vântul puternic. Pentru a se apăra de efectele negative generate de parametrii fizici ai aerului atmosferic, omul este nevoit sa facă mari eforturi si mari cheltuieli bănești si de munca, pentru confecționarea de imbracaminte si incaltaminte, pentru construirea locuințelor si clădirilor care adăpostesc instalațiile si activitățile umane, cu sisteme de climatizare foarte costisitoare. intre aceste cheltuieli, trebuie amintite si cele pentru irigații, pentru realizarea si încălzirea serelor sau pentru realizarea solariilor.

7.2 Aportul personal

Cercetările amănunțite legate de calitatea mediului, de diminuarea surselor de poluare s-au concretizat prin intermediul unui ansamblu de acțiuni si masuri care prevăd:

cunoașterea temeinica a mediului, a interacțiunii dintre sistemul economic si sistemele naturale; consecințele acestor interacțiuni; resursele naturale trebuiesc utilizate rațional si cu maxim de economicitate prevenirea si combaterea degradării mediului provocata de om, dar si datorate unor cauze naturale armonizarea intereselor imediate si de perspectiva ale societății in ansamblu sau a agenților economici privind utilizarea factorilor de mediu

Pentru protejarea mediului, in primul rând trebuie identificate zonele afectate, evaluat gradul de deteriorare si stabilite cauzele care au produs dezechilibrele respective.

In ceea ce privesc modalitățile de protejare trebuie soluționate trei categorii de probleme:

crearea unui sistem legislativ si institututional adecvat si eficient care sa garanteze respectarea legilor in vigoare.

Evaluarea costurilor acțiunilor de protejare a mediului si identificarea surselor de suportare a acestora.

elaborarea unor programe pe termen lung corelate pe plan național si internațional referitor la protejarea mediului.

In ceea ce privește evaluarea costurilor si stabilirea modului in care aceste sunt suportate se poate susține ca protejarea mediului este costisitoare si nu pot fi întotdeauna identificați factorii poluării. Datorita acestei situații costurile de protejare a mediului se împart intre societățile comerciale potențiale poluatoare si stat. Fondurile alocate protejării mediului diferă de la o tara la alta in funcție de nivelul de dezvoltare al fiecăreia.

Pentru elaborarea unor programe pentru protejarea mediului, trebuie identificați toți factorii de mediu si zonele in care pot apărea probleme de poluare a acestora. Un astfel de program presupune identificarea zonelor, evaluarea costurilor necesare si stabilirea responsabilităților pentru derularea proiectelor.

Presiunea activității omului asupra mediului natural creste foarte rapid. De asemenea, se accelerează dezvoltarea industriala, schimburile, circulația mărfurilor, spațiul ocupat, parcurs si utilizat pentru activitățile umane este din ce in ce mai vast. Aceasta evoluție iși pune amprenta in mod nefavorabil asupra mediului si a componentelor sale.

Un alt factor care dăunează mediului este modernizarea transporturilor, accesibilitatea lejera in spatiile verzi. Comportamentul individului poluează mediul intr-o măsura mai mare sau mai mica, fie sub forma activității cotidiene, fie a consumurilor turistice.

Prin dezvoltarea activității umane sunt afectate toate componentele mediului in proporții diferite. Dintre aceste elemente cele mai importante sunt: peisajele, solul, apa, flora, fauna, monumentele, parcurile si rezervațiile, precum si biosfera.

In consecința, conservarea funcțiilor igienico-sanitare, recreativa si estetica ale elementelor componente ale mediului natural constituie garanția unei dezvoltări continue a societații umane

Bibliografie

1. Dițoiu Valeria, Holban Nina (2005) – Modificări antropice ale mediului.

2. Georgescu I.P, Atmosfera si Poluare, Ed. Didactica si pedagogica Bucuresti, 2003.

3. Macoveanu M. Metode si tehnici de evaluare a impactului ecologic. Ed. Ecozone, Iasi,

2005.

4. M. Culea, E. Culea, S.Nicoara, I.G. Pop, 2003, Monitorizarea factorilor poluanți. Aplicații, Ed. Risoprint Cluj-Napoca,

5. Nicoara M., Legislatia Mediului, Ed. Universității "Alexandru Ioan Cuza" Iasi, 2003.

6. Pǎnescu A, Ecologie si protecția mediului, Editura Sylmy, Bucuresti, 2001.

7. Popovici E. Studiul mediului înconjurător. Dimensiuni europene., Ed. Universitatii "Alexandru Ioan Cuza" Iasi, 1998

Legislație

1. Legea protecției mediului nr. 137 / 1995, republicată, cu modificările și completările ulterioare