Specializarea: Ingineria și Protecția Mediului în Industrie Titlul lucrării Coordonator științific, Ș.l.dr.ing. Marius Bodor Absolvent,… [305675]

UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” DIN GALAȚI FACULTATEA DE INGINERIE

PROIECT DE DIPLOMĂ

Coordonator științific,

S.l.dr.ing. Marius Bodor

Absolvent: [anonimizat]-Perinel Enea

2018

UNIVERSITATEA “DUNĂREA DE JOS” DIN GALAȚI FACULTATEA DE INGINERIE

Specializarea: Ingineria și Protecția Mediului în Industrie

Titlul lucrării

Coordonator științific,

Ș.l.dr.ing. Marius Bodor

Absolvent: [anonimizat]-Perinel Enea

Galați

2018

Declarație

Prin prezenta declar că proiectul de diploma/disertația cu titlul “Titlulcompletal proiectului” este scris (ă) de mine și nu a mai fost prezentat (ă) niciodată la o altă facultate sau instituție de învățământ superior din țară sau străinătate. [anonimizat], [anonimizat], cu respectarea regulilor de evitare a plagiatului:

 [anonimizat], sunt scrise între ghilimele și dețin referința precisă a sursei;

 reformularea în cuvinte proprii a textelor scrise de către alți autori deține referința precisă;

 rezumarea ideilor altor autori deține referința precisă la textul original.

Galați, data

Absolvent: [anonimizat]-Perinel Enea

(semnătura în original)

Cadru didactic coordonator,

Ș.l.Dr.Marius Bodor

(semnătura în original)

Lista figurilor

Fig.1 Dioxidul de azot (NO2) – valori medii anuale 2015

Fig.2 Monoxidul de carbon (CO) maximul mediei mobile 2015

Fig.3 Ozon (O3) – numărul de depășiri ale valorii țintă 2015

Fig.4 Particule în suspensie (PM10) – concentrații medii anuale 2015

Fig.5 Particule în suspensie (PM10) – numărul de depășiri ale valorii limită zilnice 2015

Fig.6 Particule în suspensie (PM2.5) – concentrații medii anuale 2015

Fig.7 Plumb (Pb)-concentrații medii anuale 2015

Fig.8 Arsen (As) – concentrații medii anuale 2015

Fig.9 Cadmiu (Cd) – concentrații medii anuale 2015

Fig.10 Nichel (Ni)- concentrații medii anuale 2015

Fig.11 Dioxidul de azot (NO2)- valori medii anuale 2016

Fig.12 Monoxidul de carbon (CO) – maximul mediei mobile 2016

Fig.13 Ozon (O3) – numărul de depășiri ale valorii țintă 2016

Fig.14 Particule în suspensie (PM10) – concentrații medii anuale 2016

Fig.15 Particule în suspensie (PM10) – numărul de depășiri ale valorii limită zilnice 2016

Fig.16 Plumb (Pb)-concentrații medii anuale 2016

Fig.17 Arsen (As) – concentrații medii anuale 2016

Fig.18 Cadmiu (Cd) – concentrații medii anuale 2016

Fig.19 Nichel (Ni)- concentrații medii anuale 2016

Fig.20 Stațiile de monitorizare din județul Galați

Fig.21 Stație automată (GL 3)

Fig.22 Particule în suspensie (PM10) – concentrații zilnice pentru luna iunie 2017

Fig.23 Ozon (O3) – numărul de depășiri ale valorii țintă pentru luna august 2017

Fig.24 Particule în suspensie (PM10) – concentrații zilnice pentru luna august 2017

Fig.25 Aparat ISAP 1050e

Fig.26 Dispozitiv de selectare a particulelor

Fig.27 Filtrul din fibră de sticlă

Fig.28 [anonimizat].29 Balanță analitică

Fig.30 Spectometru cu raze X

Fig.31 Harta județului Galați

Fig.32 Arderi industriale

Fig.33 Noxe produse de trafic

Fig.34 Erupția vulcanilor și norii de cenușă produși

Fig.35 Zăpadă portocalie datorată furtunilor de nisip din Sahara

Fig.36 Locația laboratorului din cadrul Facultății de Inginerie

Fig.37 Locația casei din satul Vânători

Fig.38 Rezultate finale din interior

Fig.39 Rezultate finale din exterior

Fig.40 Comparație între valorile minime, maxime și medii din interior pentru anii 2016 și 2018

Fig.41 Comparație între valorile minime, maxime și medii din exterior pentru anii 2016 și 2018

Fig.42 Comparație între concentrația de Pb din anii 2016 și 2018

Fig.43 Comparație între metalele grele din anii 2016 și 2018

Lista tabelelor

Tab.1 Clasificarea particulelor în funcție de natură și mărime

Tab.2 Valori țintă pentru metalele grele din aer

Tab.3 Rezultatele lunii iunie 2017 pentru județul Galați

Tab.4 Rezultatele lunii august 2017 pentru județul Galați

Tab.5 Valorile limită pentru poluanți.

Tab.6 Concentrația maximă admisă a pulberilor în suspensie

Tab.7 Valoarea limiă, majoră de toleranță, pragul superior și inferior de evaluare

Tab.8 Valori limită pentru pulberi

Tab.9 Rezultatele PM10 – minim, maxim și medii pentru măsurătorile în aer liber și la interior 2018.

Tab.10 Rezultatele după măsurarea filtrului cu particule din interior

Tab.11 Rezultatele după măsurarea filtrului cu particule din exterior

Tab.12 Comparație între metalele grele din lume

Tab.13 Rezultatele PM10 – minim, maxim și medii pentru măsurătorile în aer liber și în interior 2016.

Tab.14 Metalele grele determinate în anul 2016

Introducere

Cea mai considerată activitate din cadrul rețelei de monitorizare a factorilor de mediu este reprezentată de calitatea atmosferei. Atmosfera este cea mai imprevizibilă modalitate de propagare a poluanților, astfel afectând omul cât și celelalte componente ale mediului.

Poluarea atmosferică este un fenomem rezultat în urma dezvoltării umane și industriale. Cu toate că în ultima perioada s-au realizat progrese destul de importante, în ceea ce privesc poluările directe, aceasta face parte din viața noastră cotidiană.

Poluanții atmosferici sunt substanțe străine de compoziția naturală a aerului și pot fi împărțiți în două categorii:

suspensii;

gaze.

În aerul pe care îl respirăm se pot găsi diverse tipuri de poluanți, cum ar fi: gaze (SO2, NOx, CO, HCl etc.), pulberi (cenuși, ciment etc.), aerosoli (ceață, spori, polen etc.), microorganisme (bacterii, ciuperci, mucegaiuri) și ocazional emisii radioactive [1].

Termenul de particule în suspensie (PM) se referă la particulele nespecifice fin divizate în formă solidă sau lichidă care sunt suficient de mici ca să rămână în suspensie timp de ore sau zile, fiind capabile de a se deplasa pe distanțe mari în acest timp. De multe ori, emisiile de particule materiale în atmosferă reprezintă o problemă majoră și evidentă, în context general (siderurgie, traficul auto, industria cimentului etc.) și particular, asociate cu mirosuri sau conținut biologic (industria alimentară, ferme zootehnice, stații de epurare etc) [2].

Particulele reprezintă o categorie de poluanți ai aerului care afectează în mare masură sănătatea umană, acestea fiind o componentă majoră a poluării aerului urban. Acestea incud în compoziția lor : nitrați, sulfați, carbon organic, praf și sare. Particulele pot proveni din surse foarte diferite, naturale sau antropice, și au o serie de proprietăți morfologice, chimice și fizice specifice.

Sursele naturale includ:

erupțiile vulcanice,

antrenarea particulelor de la suprafața solului de către vânt,

eroziunea rocilor,

furtuni de nisip,

dispersia polenului.

Sursele antropice includ:

arderea în motoarele auto,

centralele termoelectrice,

sistemul de încălzire a populației,

arderea combustibililor solizi din gospodării,

activitățile industriale (cum ar fi construcția, mineritul, fabricarea cimentului, ceramicii și cărămizilor) [3].

Aceste particule pot deveni un pericol crescut pentru sănătatea umană, în special în aglomerările mari, cum ar fi orașele [4]. De aceea, măsurarea acestor aspecte reprezintă un pas important spre creșterea gradului de conștientizare a oamenilor obișnuiți față de zonele sensibile.

Nici pentru vegetație, acestea nu sunt benefice. Depozitele de praf formează pe frunzele plantelor un mic film ce împiedică razele soarelui sa ajunga la acestea, astfel se modifică asimilația de clorofilă.

În cadrul particolelor în suspensie se înscriu particule solide netoxice cu diametrul mai mic de 20µm. De cele mai multe ori cele cu dimensiuni micronice și submicronice pătrund în tractul respirator, unde se depun umed. Pot apărea disfuncții ale plamânilor atunci când cantitatea inhalată într-un interval de timp depășește cantitatea ce poate fi eliminată în mod natural.

În cadrul particulelor în suspensie, pe lângă particulele solide netoxice se înscriu și particule toxice. Metalele grele ce sunt dacă sunt eliberate în plasmă și în sânge pot genera tulburări foarte serioase.

Tipul de pulberi considerate în această lucrare sunt PM10 care reprezintă fracția de particule cu un diametru aerodinamic de 50% de 10 μm [5].

Această clasă de materii particulare a fost aleasă pentru ca include PM2.5 ce sunt considerate mai periculoase, deoarece potențialul de îngrijorare este mai mare pentru sănătatea umană. Acest lucru se datorează faptului că dimensiunea redusă a particulelor le permite să pătrundă mai adânc în plămâni, putând fi absorbite și în sânge, și să provoace daune extinse, în timp ce poluanții naturali sunt de obicei particule grosiere cu diametrul aerodinamic între 10 și 2,5 µm (PM10) [6]. Astfel, măsurând PM10, am inclus materialele subțiri, fine și grosiere în aceleași măsurători.

În literatura științifică nu lipsesc date privind concentrația particulelor în atmosferă [6-9], dar există mai puține date disponibile pentru regiunea est-europeană. De asemenea, aceste concentrații sunt un factor dinamic, predispus la modificări în timp și în spațiu. Astfel, este indicată monitorizarea continuă, în special în orașele mari.

Orașul luat în considerare pentru acest studiu a fost Galați, un oraș puternic industrializat, cu o populație reală de aproximativ 250.000 de locuitori, situat în partea estică a României, pe malul stâng al Dunării la intersecția râului Siret (vest) și râul Prut (est), împărtășind frontierele cu Republica Moldova și cu Ucraina [10].

Măsuratorile PM10 vor fi realizate în aer liber și în interior. Rezultatele vor fi comparate cu legislația românească, pentru a evalua starea concentrației de PM10 din acest oraș și apoi pentru a compara cu alte rezultate.

Capitolul I.

STADIUL ACTUAL

1.1 Raport privind calitatea aerului în România pentru anul 2015

Evaluarea calității aerului înconjurător este reglementată prin Legea 104/2011 privind calitatea aerului înconjurător ce transpune Directiva 2008/50/CE a Parlamentului European și a Consiliului privind calitatea aerului înconjurător și un aer mai curat pentru Europa și Directiva 2004/107/CE a Parlamentului european și a Consiliului privind arsenul, cadmiul, mercurul, nichelul, hidrocarburile aromatice policiclice în aerul înconjurător[11].

Pentru anul 2015 poluanții atmosferici luați în considerare în evaluarea calității aerului înconjurător, de către Agenția Națională pentru Protecția Mediului (ANPM) la nivelul României, sunt:

dioxid de sulf (SO2),

dioxid de azot (NO2)

oxizi de azot (NOx)

particule în suspensie (PM10 și PM2,5).

plumb (Pb)

benzen (C6H6)

monoxid de carbon (CO),

ozon (O3),

arsen (As),

cadmiu (Cd),

nichel (Ni),

hidrocraburi aromatice policiclice/Benzo(a)piren (BaP),

mercur (Hg).

Evaluarea calității aerului înconjurător s-a realizat cu ajutorul a 138 de stații automate funcționale care fac parte din Rețeaua Națională de Monitorizare a Calității Aerului (R.N.M.C.A), ce se pot regăsi pe tot teritoriul țării astfel :

48 de stații atât din mediul urban, cât și din cel suburban ce ajută la evaluarea nivelului de fond al poluării pentru aceste zone;

55 de stații industriale folosite pentru evaluarea contribuției emisiilor din sursele industriale;

27 de stații pentru monitorizarea emisiilor din trafic;

8 stații pentru evaluarea poluării din zonele rurale.

Stațiile sunt dotate cu analizoare automate care măsoară continuu concentrațiile în aerul înconjurător ale următorilor poluanți: dioxid de sulf (SO2), oxizi de azot (NO2, NOx), monoxide de carbon (CO), benzen (C6H6), ozon (O3), particule în suspensie (PM10 și PM2,5). Acestora li se adaugă echipamente de laborator utilizate pentru măsurarea concentrațiilor de metale grele: plumb (Pb), cadmiu (Cd), arsen (As), nichel (Ni), din particule în suspensie și din depuneri [11].

În urma efectuării măsurătorilor au fost realizate grafice ce respectă obiectivele de calitate a datelor stabilite în Anexa nr.4 din Legea 104/2011, totodată fiind utilizate criteriile de agregare si calculul parametrilor statistici, conform Anexei 3, B.1 si D.2 din Legea nr.104/2011.

Dioxidul de azot (NO2) și oxizii de azot (NOx)

Oxizii de azot reprezintă un grup de gaze foarte radioactive, ce conțin azot și oxigen în cantități variabile. Majoritatea oxizilor sunt gaze fără culoare sau miros [12].

Aceștia provin de obicei din procesele de ardere a combustibililor lichizi, gazoși, solizi în diferitele instalații industriale, comerciale sau din transpoturile rutiere. Dioxidul este un gaz ce poate fi transportat pe distanțe lungi și poate avea un rol foarte important în chimia atmosferei, inclusiv la formarea ozonului troposferic.

Oxizii de azot au efect eutrofizant asupra ecosistemelor și efect de acidifiere asupra multor componente ale mediului, cum sunt solul, apele, ecosistemele terestre sau acvatice, dar și construcțiile și monumentele. Expunerea la dioxid de azot în concentrații mari poate duce la inflamații ale cailor resporatorii sau chiar la agravarea astmului bronșic.

Concentrația de dioxit de azot din aer se estimeza folosind valoarea limită orară pentru protecția sănătății umane (200µg/m3), ce nu trebuie sa depaseasca mai mult de 18 ori/an și valoarea limită anuala pentru protecția sănătății umane (40µg/m3).

Fig.1 Dioxidul de azot (NO2) – valori medii anuale 2015

Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raport+calitatea+aerului+2015.pdf/5ff4dacd-1af3-4735-b667-e65b56c0058e

După cum se poate observa (fig.1), în anul 2015 s-a înregistrat o singură depășire a valorii limită anuale pentru sănătatea umană la stația IS-1 Iași (42,77 µg/m3). Valoarea limită orară nu a depășit de mai mult de 18 ori/zi la nici o stație.

Monoxidul de carbon (CO)

Monoxidul de carbon este un gaz asfixiant, toxic, incolor și inodor ce afectează transportul de oxigen la celule. Inhalat acesta se leagă de hemoglobin formând un compus ce blochează oxigenarea organelor interne[13-14].

Pentru a putea măsura cantitățile de carbon din aer se folosește valoarea limită pentru protecția sănătății umane (10mg/m3). Aceasta se calculează ca medie a valorilor mazime zilnice pe 8 ore (medie mobilă).

După cum se poate observa (fig.2), în anul 2015 valorile maxime zilnice ale mediilor pe opt ore s-au situat sub valoarea maximă pentru protecția sănătății umane.

Fig.2 Monoxidul de carbon (CO) maximul mediei mobile 2015

Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raport+calitatea+aerului+2015.pdf/5ff4dacd-1af3-4735-b667-e65b56c0058e

Ozonul (O3)

Ozonul este găsit în mod natural în concentrații mici în troposferă. Față de ozonul stratosferic ce protejează viața împotriva acțiunilor radiante și ultraviolete, ozonul troposferic este foarte toxic. Acesta este un oxidant puternic ce poate dauna omului producand dureri de cap, iritații ale căilor respiratorii și ale ochilor. Pe lângă toate afecțiunile omului, ozonul poate avea efect toxic și pentru vegetație și anume inhibă fotosinteza și producerea de leziuni foliate [15-17].

Comparativ cu alți poluanți ozonul nu este emis direct de vreo sursă, ci se formează datorită radiațiilor ultraviolete prin reacții fotochimice între o serie de poluanți primari (oxizi de azot NOx, compuși organic volatili, monoxid de carbon, etc.). Datorită proceselor fizico-chimice complexe din atmosferă, a dependenței lor de condițiile meteorologice, precum și a variațiilor schimburilor dintre stratosferă și trposferă concentrațiile de ozon în atmosfera joasă sunt variabile în timp și spațiu iar din această cauză acestea sunt foarte greu de controlat [11].

Ozonul este evaluat folosind pragul de alertă (240µg/m3 măsurat timp de 3 ore consecutiv) calculat ca medie a concentrațiilor orare, pragul de informare (180µg/m3) calculat ca medie a concentrațiilor orare și valoarea țintă pentru protecția sănătății umane (120µg/m3) calculată ca valoare maximă zilnică a mediilor pe 8 ore (medie mobilă), care nu trebuie depășită mai mult de 25 ori/an.

Fig.3 Ozon (O3) – numărul de depășiri ale valorii țintă 2015

Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raport+calitatea+aerului+2015.pdf/5ff4dacd-1af3-4735-b667-e65b56c0058e

În anul 2015 nu s-au înregistrat depășiri ale pragului de alertă pentru ozon, iar cel de informare a fost depășit de trei ori la stația DJ-5 și o data la stația DJ-3 Craiova (fig.3).

Depășirile valorii pentru protecția sănătății umane este reprezentat în graficul de mai sus (fig.3). Aceasta a fost depășită mai mult de 25 de ori la stația DJ-3 Craiova (69 de depășiri), stația DJ-5 Craiova (61 de depășiri), iar la stația OT-1 Slatina (47 de depășiri).

Particule în suspensie (PM10 și PM2,5)

Particulele în suspensie, pot fi găsite în aerul ambiant sub formă de praf, fum sau alte forme de aerosoli. Acestea pot avea dimensiuni diferite de origine antropogenica sau naturală [18].

Tab.1 Clasificarea particulelor în funcție de natură și mărime

Sursa: Delia Nica-Badea, Particulate matter in anthropogenic risk factors media relations of living and work, Annals of the Constantin Brâncuși University of Târgu Jiu, Ebgineering Series, 1, p.120, 2012.

Pulberile în suspensie pot fi rezultatul transformării atmosferice a poluanților gazoși rezultați din diferite surse de combustie sau surse naturale. Pot rezulta, de asemenea, din condensarea diferitelor elemente volatile în atmosferă și din formarea unor particule de dimensiune foarte mică sau prin absorbția lor pe suprafața unora deja formate [18].

Natura particulelor poate varia foarte mult. Acestea pot conține particule de carbon (funigine), metale grele (plumb, cadmiu, crom, mangan, etc.), oxizi de fier, sulfați dar și alte noxe toxice. Dimensiunea particulelor reprezintă o problemă importantă pentru sănătatea populației. Particulele pot patrunde prin nas și gât, ajungând ulterior pana în alveolele pulmonare provocând inflamatii, intoxicări chiar și cancer. Cele mai predispuse persoane sunt persoanele cu boli cardiovasculare și resporatorii, copii, vârstnicii și atmaticii [19-20].

Particulele în suspensie PM10

Particulele în suspensie cu diametrul mai mic de 10 microni din aerul înconjurător se evaluează folosind valoarea zilnică (50µg/m3), această valoare nu trebuie depășită mai mult de 35 ori/an, și valoarea limită anuală (40µg/m3).

În anul 2015 nu s-a înregistrat nici o depășire a valorii limită anuale la nici o stație (fig.5).

Mai mult de 35 de depășiri într-un an calendaristic ale valorii limită zilnice s-au înregistrat la stațiile : B-1 București (37 de depășiri), B-6 București (41 de depășiri) și IS-1 Iași (38 de depășiri) (fig.6).

Fig.4 Particule în suspensie (PM10) – concentrații medii anuale 2015

Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raport+calitatea+aerului+2015.pdf/5ff4dacd-1af3-4735-b667-e65b56c0058e

Fig.5 Particule în suspensie (PM10) – numărul de depășiri ale valorii limită zilnice 2015

Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raport+calitatea+aerului+2015.pdf/5ff4dacd-1af3-4735-b667-e65b56c0058e

Particulele în suspensie PM2,5

Valoarea limită pentru PM2,5 este 25µg/m, dar nu au fost înregistrate depășiri ale acestei valori la nici o stație (fig.7).

Fig.6 Particule în suspensie (PM2.5) – concentrații medii anuale 2015 Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raport+calitatea+aerului+2015.pdf/5ff4dacd-1af3-4735-b667-e65b56c0058e

Metale grele din paticulele în suspensie PM10

Există patru categorii de surse de emisie: staționare (procesele industriale, arderile industriale și casnice), mobile (trafic auto), naturale (erupții vulcanice, incendii de pădure) și poluările accidentale (deversări, incendii industriale)[21].

Prin acumularea acestpra în țesuturi pot apărea efecte pe termen lung și pot afecta numeroase funcții ale organismului.

Concentrațiile de metale grele din aerul înconjurător se evaluează folosind valorile din tabelul de mai jos (tab.2)[22].

Tab.2 Valori țintă pentru metalele grele din aer

Sursa: https://www.scribd.com/document/137360551/METALE-GRELE

În anul 2015 nu au fost înregistrate depășiri ale concentrațiilor medii anuale la nici o stație.

Fig.7 Plumb (Pb)-concentrații medii anuale 2015

Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raport+calitatea+aerului+2015.pdf/5ff4dacd-1af3-4735-b667-e65b56c0058e

Fig.8 Arsen (As) – concentrații medii anuale 2015 Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raport+calitatea+aerului+2015.pdf/5ff4dacd-1af3-4735-b667-e65b56c0058e

Fig.9 Cadmiu (Cd) – concentrații medii anuale 2015

Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raport+calitatea+aerului+2015.pdf/5ff4dacd-1af3-4735-b667-e65b56c0058e

Fig.10 Nichel (Ni)- concentrații medii anuale 2015 Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raport+calitatea+aerului+2015.pdf/5ff4dacd-1af3-4735-b667-e65b56c0058e

Raport privind calitatea aerului în România pentru anul 2016

Evaluarea calității aerului înconjurător s-a realizat cu ajutorul a 138 de stații automate funcționale care fac parte din Rețeaua Națională de Monitorizare a Calității Aerului (R.N.M.C.A), ce se pot regăsi pe tot teritoriul țării astfel :

52 de stații atât din mediul urban, cât și din cel suburban ce ajută la evaluarea nivelului de fond al poluării pentru aceste zone;

54 de stații industriale folosite pentru evaluarea contribuției emisiilor din sursele industriale;

24 de stații pentru monitorizarea emisiilor din trafic;

6 stații pentru evaluarea poluării la nivel regional;

2 stații de tip EMEP pentru monitorizarea și evaluarea la distanță lungă în context transfrontalier [23].

Dioxidul de azot (NO2) și oxizii de azot (NOx)

Se poate observa, conform graficului de mai jos (fig.13), că în anul 2016 nu a fost înregistrată nici o depășire a valorii limită anuale pentru sănătatea umana (40µg/m3), comparativ cu anul 2015 când valoarea a fost depășită de o singură stație și anume IS-1(42,77µg/m3).

Fig.11 Dioxidul de azot (NO2)- valori medii anuale 2016

Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raportul+privind+calitatea+aerului+in+Romania+in+anul+2016.pdf/1523dfe6-c075-46e6-9d86-5d830f9ea510

Monoxidul de carbon (CO)

Fig.12 Monoxidul de carbon (CO) – maximul mediei mobile 2016

Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raportul+privind+calitatea+aerului+in+Romania+in+anul+2016.pdf/1523dfe6-c075-46e6-9d86-5d830f9ea510

Atât în anul 2015 cât și în anul 2016 valorile limită pentru protecția sănătății umane calculată ca valoare maximă zilnică pe opt ore nu a fost depășită (fig.14).

Ozonul (O3)

Fig.13 Ozon (O3) – numărul de depășiri ale valorii țintă 2016

Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raportul+privind+calitatea+aerului+in+Romania+in+anul+2016.pdf/1523dfe6-c075-46e6-9d86-5d830f9ea510

Dacă în anul 2015 valoarea țintă pentru protecția sănătății umane a fost depășită mai mult de 25 de ori la trei stații (DJ-3, DJ-5, OT-1), în anul 2016 pragul pentru protecția sănătății umane nu a mai fost depășit (fig.15).

Particulele în suspensie PM10

Daca în cazul valorilor limită anuale nu s-a înregistrat nicio depășire pentru anul 2015 și 2016, pentru valorile limită zilnice din anul 2016 s-au înregistrat două depășiri B-6 București (38 de depășiri) și B-7 București (38 de depășiri), comparativ cu anul 2015 când au fost înregistrate trei depășiri ale valorilor limită.

Fig.14 Particule în suspensie (PM10) – concentrații medii anuale 2016

Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raportul+privind+calitatea+aerului+in+Romania+in+anul+2016.pdf/1523dfe6-c075-46e6-9d86-5d830f9ea510

Fig.15 Particule în suspensie (PM10) – numărul de depășiri ale valorii limită zilnice 2016

Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raportul+privind+calitatea+aerului+in+Romania+in+anul+2016.pdf/1523dfe6-c075-46e6-9d86-5d830f9ea510

Particulele în suspensie PM2,5

Valorile limită anuală pentru PM2,5 ca și în anul 2015, nici în anul 2016 acestea nu au fost depășite la nicio stație.

Metale grele din paticulele în suspensie PM10

Cum în anul 2015 concentrațiile medii anuale pentru metalele grele nu au depășit valoarea limită anuala la nicio stație, nici în 2016 nu s-au înregistrat repășiri ale acestor valori.

Fig.16 Plumb (Pb)-concentrații medii anuale 2016

Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raportul+privind+calitatea+aerului+in+Romania+in+anul+2016.pdf/1523dfe6-c075-46e6-9d86-5d830f9ea510

Fig.17 Arsen (As) – concentrații medii anuale 2016

Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raportul+privind+calitatea+aerului+in+Romania+in+anul+2016.pdf/1523dfe6-c075-46e6-9d86-5d830f9ea510

Fig.18 Cadmiu (Cd) – concentrații medii anuale 2016

Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raportul+privind+calitatea+aerului+in+Romania+in+anul+2016.pdf/1523dfe6-c075-46e6-9d86-5d830f9ea510

Fig.19 Nichel (Ni)- concentrații medii anuale 2016

Sursa: http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raportul+privind+calitatea+aerului+in+Romania+in+anul+2016.pdf/1523dfe6-c075-46e6-9d86-5d830f9ea510

Raportul privind calitatea aerului din Galați pentru luna iunie și august din anul 2017

Iunie 2017

Agenția de Protecția Mediului supraveghează calitatea aerului la nivelul județului Galați prin următoarele rețele:

Rețeaua automată de monitorizare a calității aerului;

Rețeaua clasică de monitorizare a calității aerului:

monitorizarea pulberilor sedimentabile;

monitorizarea precipitatiilor atmosferice.

Rețeaua automată de monitorizare a calității aerului

Rețeaua de monitorizare este compusă din cinci stații amplasate astfel încât să fie reprezentative pentru protecția mediului și a sănătății umane la nivelul județului.

Fig.20 Stațiile de monitorizare din județul Galați

Sursa: Agenția Națională de Protecție a Mediului, Raport lunar asupra calității factorilor de mediu la nivelul județului Galați, p.2-3, 2017.

Fig.21 Stație automată (GL 3)

GL 1– Galați, Str. Brăilei, bloc S2, stație automată de monitorizare a traficului;

GL 2- Galați, Str. Domnească, nr. 7, blocurile P3-P5, stație automată de monitorizare fond urban;

GL 3- Galați, Str. Traian, nr. 431 (Stația Meteo), stație automată de monitorizare fond suburban;

GL 4- Galați, B-dul Dunărea, nr.8, bloc C3, stație automată de monitorizare industrială;

GL 5- Tecuci, Str. 1 Decembrie 1918, nr. 146, stație automată de monitorizare industrială.

Amplasarea stațiilor s-a făcut astfel încât să nu fie influențat doar de o singură sursă de poluare, ci de aportul tuturor surselor.

1 stație de trafic (GL 1), astfel încât poluarea să fie măsurată de la o stradă apropiată. Poluanții monitorizați: NOx, SO2, CO, PM10, Pb, Cd, Ni, As.

2 stații industriale (GL 4 și GL 5), pentru determinarea nivelului de poluare influențat în mare parte de sursele industriale. Poluanții monitorizați: NOx, SO2, CO, O3, PM10, Pb, Cd, Ni, As.

1 stație pentru fondul urban (GL 2) pentru monitorizarea expunerii populației la combinații de poluanți cu acțiune sinergică. Poluanți monitorizați: NOx, SO2, CO, O3, PM10, PM2,5.

1 stație pentru fondul suburban (GL 3) pentru monitorizarea expunerii populației și a vegetației de la marginea orșului. Poluanții monitorizați: SO2, CO, O3, PM10, Pb, Cd, Ni, As[24].

Tab.3 Rezultatele lunii iunie 2017 pentru județul Galați

Sursa: Agenția Națională de Protecție a Mediului, Raport lunar asupra calității factorilor de mediu la nivelul județului Galați, p.2-3, 2017.

În urma monitorizării, la nici una dintre stații nu s-au înregistrat depășiri ale valorilor limită pentru NO2, CO, O3.

Evaluarea pulberilor în suspensie se poate face prin două metode: metoda automată și metoda gravimetrică. Metoda automată este folosită pentru a afla valorile obținute în timp real, iar aceste valori sunt folosite pentru a informa publicul care este valoarea orientativă. Metoda gravimetrică reprezintă metoda de referință.

Fig.22 Particule în suspensie (PM10) – concentrații zilnice pentru luna iunie 2017

Sursa: Agenția Națională de Protecție a Mediului, Raport lunar asupra calității factorilor de mediu la nivelul județului Galați, p.2-3, 2017.

Raportând valorile obținute la valoarea limită zilnică, pentru protecția sănătății umane 50µg/m3 , nu s-au înregistrat depășiri ale maximei admise de pulberi în suspensie PM10.

Referitor la pulberile în suspensie, fracțiunea PM2,5, în cursul lunii iunie valorile înregistrate au avut valori scăzute. Valoarea minimă înregistrată a fost de 6,34µg/m3 în ziua de 15.06.2017, iar valoarea maximă atinsă a fost de 17,47µg/m3 în ziua de 09.06.2017.

August 2017

Tab.4 Rezultatele lunii august 2017 pentru județul Galați

Sursa: Agenția Națională de Protecție a Mediului, Raport lunar asupra calității factorilor de mediu la nivelul județului Galați, p.2-3, 2017.

În urma monitorizării, la nici una dintre stații nu s-au înregistrat depășiri ale valorilor limită pentru NO2, CO.

În privinta O3 nu s-au înregistrat depășiri ale valorii țintă pentru protecția sănătății umane, cu excepția zilei de 12 august, când la stațiile GL 3 și GL 4, s-a înregistrat o depășire a valorii de 120µg/m3. Aceste depășiri au fost datorate condițiilor meteo favorabile pentru producerea și acumularea ozonului precum și a dispersiei scăzute. Conform legilor în vigoarea în ceea ce privește calitatea aerului înconjurător, numărul maxim de depășiri pentru un an calendaristic este de 25 de ori, iar pentru anul 2017 la nivelul județului Galați au fost înregistrate 4 depășiri la stația GL 3 și o singură depășire la stația GL 4.

Fig.23 Ozon (O3) – numărul de depășiri ale valorii țintă pentru luna august 2017

Sursa: Agenția Națională de Protecție a Mediului, Raport lunar asupra calității factorilor de mediu la nivelul județului Galați, p.2-3, 2017.

În ceea ce priveste particulele în suspensie, în luna august 2017 nu au fost înregistrate depășiri ale valorilor maxime admise, atât pentru PM10 cât și pentru PM2,5.

Fig.24 Particule în suspensie (PM10) – concentrații zilnice pentru luna august 2017

Sursa: Agenția Națională de Protecție a Mediului, Raport lunar asupra calității factorilor de mediu la nivelul județului Galați, p.2-3, 2017.

În urma determinărilor ce au avut loc în anul 2015 la nivelul României se poate constata că în aglomerarea Iași s-a înregistrat o depășire a valorii limită anuale pentru NO2 la o stație ce monitorizează calitatea aerului provenit din trafic. Pentru ozon la nivelul aglomerației Craiova la două stații s-au înregistrat atât depășiri ale valorii maxime admise, cât și depășiri ale pragului de informare, iar în municipiul Slatina s-au înregistrat depășiri ale valorii țintă.

În ceea ce privește categoria particulelor în suspensie din aglomerările Iași și București, nivelul concentrațiilor este ridicat. S-au înregistrat depășiri ale valorii limită zilnice peste maxima admisă și din această cauză, pentru acestea, s-au elaborat planuri de calitate a aerului cu măsuri de reducere a cantității de particule în suspensie.

Pentru anul 2016, în urma determinărilor ce au avut loc la nivelul României, s-a constatat că nivelul concentrațiilor de particule în suspensie este ridicat la nivelul aglomerațiilor București și zona Ilfov. S-au înregistrat depășiri ale valorilor limită zilnice peste numărul permis la stațiile B-6 București și B-7 Măgurele. Pentru cele două au fost elaborate, de asemenea ca și în anul 2015, programe de gestionare a calității aerului.

Capitolul II.

MATERIALE ȘI METODE

2.1. Studiu de caz

Pentru determinarea cantității de particule în suspensie, din această lucrare, s-au făcut o serie de măsurători. Primele serii de măsurători s-au făcut în cadrul Universității „Dunărea de Jos” din Galați, mai exact într-un laborator din cadrul Facultății de Inginerie în data de 2 mai 2018, iar cea de a doua serie au fost făcute într-un sat din apropierea orașului Galați, mai exact în satul Vânători în data de 18 mai 2018.

2.1.1. Materiale folosite

Materialele folosite pentru aceste determinări au fost:

aparat pentru aerosolii ISAP 1050e;

filtru din fibră de sticlă;

balanță analitică ;

spectometru cu raze X;

pensetă metalică.

Pentru colectarea particulelor în suspensie, a fost utilizat un dispozitiv de eșantionare automată a aerosolilor, model ISAP 1050e (fig.27). Aparatul poate fi folosit atât pentru măsurători în aer liber, cât și pentru măsurători în spații închise.

Fig.25 Aparat ISAP 1050e

Principiul de funcționare al aparatului este unul foarte simplu. Aerul este aspirat cu ajutorul unei pompe. Partea prin care intră aerul este situată la aproximativ 1m înălțime față de nivelul solului și este prevăzută cu un dispozitiv (fig.28) în interiorul căruia se găsește un filtru din fibră de sticlă (fig.29).

Fig.26 Dispozitiv de selectare a particulelor

Acest dispozitiv permite trecerea doar anumitor particule cu un anumit diametru. Ulterior aerul iese prin partea din spate a dispozitivului, iar prin intermediul filtrului se rețin particulele din aer. Filtrul are diametrul de 45 mm, grosimea de 0,30 mm și o dimensiune a porilor de 0,7 pm. De fiecare dată când a fost facută o nouă măsurătoare s-a utilizat un nou filtru.

Fig.27 Filtrul din fibră de sticlă

La rândul său, acest filtrul a fost plasat într-un ansamblu format dintr-o garnitură din fibră de sticlă, o plasă de metal și o garnitură din cauciuc (fig.30).

Plasa de metal are rolul de a proteja filtrul din fibră de sticlă pentru a nu se rupe în timpul colectării particulelor în suspensie, iar garnitura din cauciuc are rolul de a ajuta tot ansamblul sa stea mai fix în momentul colectării.

Fig.28 Garnitura de fibră de sticlă, plasa de metal și garnitura de cauciuc

Înainte și după colectarea aerosolilor, filtrul a fost cântărit, folosind o balanță analitică (fig.31), modelul ALT 220-4NM, de la KERN.

Fig.29 Balanță analitică

După cântărire, particulele din filtru au fost analizate din punct de vedere al compoziției elementare, utilizând un spectrometru de fluorescență cu raze X de tip INNOV-X (seria α A-4000) cu un tub de raze X (fig.32) cu o tensiune de accelerație de 40 kV, un detector de diode Si-PiN <280 eV (răcit termoelectric), cu o linie de 5,95 eV / K-α.

Fig.30 Spectometru cu raze X

2.1.2. Etape și metode

S-a ales un filtru nou pe care l-am analizat la spectometrul cu raze X pentru a vedea ce substanțe se află pe acesta. S-au făcut șase analize în șase puncte diferite ale filtrului, pentru a acoperi o suprafață cât mai mare a acestuia.

După analiza cu raze X, filtrul a fost introdus în ansamblul format din garnitura din fibră de sticlă, sita din metal și garnitura din cauciuc. S-a cântărit tot ansamblul la balanța analitică, după care a fost introdus în dispozitivul de selectare a aparatului.

Aparatului i-a fost programată ora și data când sa pornească, respectiv să se oprească, utilizând un calculator pe care era instalat software-ul special Isap Aero.

După 24 de ore, timp în care aparatul a aspirat din aer particulele în suspensie, s-a scos filtrul, s-a cântărit și s-a analizat la spectometru. Prin intermediul software-ului special am putut afla și volumul de aer care a trecut prin filtru în tot acest interval de timp.

Pe baza masei totale a particulelor, a volumului de aer care a trecut prin filtru și a timpului de funcționare a dispozitivului de prelevare, a fost calculată cantitatea de PM10 pe volum de aer (exprimată în μg / m3).

Concentrația metalelor grele din aerul analizat a fost calculată ca în [8], și anume prin înmulțirea concentrației raportate a unui element (μg / cm2) cu suprafața filtrului expus (12,56 cm2), scăzând concentrația inițială a elementului și împărțind volumul de aer pe care l-a tras aparatul (55,2 m3).

Capitolul III.

LEGISLAȚIE

3.1. Legislația în UE

Legislația europeană cu privire la calitatea aerului este construită pe principii clare. Primul dintre acestea este acela că Statele Membre să-și împartă teritoriul într-un număr de zone și aglomerări. În aceste zone și aglomerații, Statele Membre trebuie să adopte metode de măsură a nivelului de poluare a aerului folosind metode de măsură și modelare și alte tehnici empirice. Unde nivelele sunt ridicate, Statele Membre trebuie să pregătească un plan sau program de calitate a aerului pentru a asigura conformitatea cu valorile limită specifice pentru fiecare poluant.

Directiva Cadru privind Calitatea Aerului

În 1996, Consiliul de Mediu a adoptat Directiva Cadru 96/62/EC privind managementul și estimarea calității aerului. Această directivă revizuie legislația existentă anterior și introduce noi standarde de calitate a aerului pentru poluanții aerului nereglementați anterior, stabilind programul de dezvoltare a directivelor privind o gamă largă de poluanți ai aerului. Lista poluanților atmosferici de luat în considerare include dioxidul de sulf, dioxidul de azot, particulele, plumbul și ozonul.

Scopul general al directivelor este de a defini principiile de bază ale unei strategii comune pentru:

definirea și stabilirea obiectivelor pentru calitatea aerului în UE, proiectarea pentru a evita, reduce sau preveni efectele dăunătoare asupra oamenilor și asupra mediului;

estimarea calității aerului în statele membre pe baza unor standarde comune;

menținerea și îmbunătățirea aerului într-o formă cât mai bună;

De asemenea statele membre vor desemna la nivele corespunzătoare autorități competente si responsabile pentru:

implementarea directivelor;

verificarea calității aerului;

verificarea măsurătorilor ca acestea să fie corect executate în conformitate cu cerințele europene;

Directiva ce stabilește valorile limită numerice și valorile țintă pentru fiecare dintre poluanți se numește ”Directiva Fiică”.

Prima Directivă Fiică, 1990/30/EC, face referire la valorile limită pentru NOx, SO2, Pb și PM10 din aer. Cea de a doua Directivă Fiică, 2000/69/EC, face referire la valorile limită pentru benzen și monoxidul de carbon din aer, a treia Directivă face referire la stratul de ozon. Directiva patru face referire la valorile limită pentru Cd, As, Ni și Hg din aer.

Tab.5 Valorile limită pentru poluanți.

Sursa: http://www.calitateaer.ro/export/sites/default/.galleries/Legislation/national/Lege-nr.-104_2011-calitatea-aerului-inconjurator.pdf_2063068895.pdf

Depășirile pragurilor superior și inferior de evaluare trebuie sa fie determinate pe baza rezultatelor înregistrate în ultimii cinci ani. Se consideră depășit un prag, atunci când in timpul celor cinci ani numărul total de depășiri ale concentrației este de trei ori mai mare decât numărul de depășiri permis pe an.

3.2. Legislația în România

Ordin nr.952/2002 pentru aprobarea Normativului privind stabilirea valorilor limită, a valorilor de prag și a criteriilor și metodelor de evaluarea a dioxidului de sulf, dioxidului de azot si oxizilor de azot, pulberilor în suspensie, a plumbului, benzenului, monoxidului de carbon și ozonului în aerul înconjurător.

În prezent în România, accesul publicului la informația legată de mediu se asigură prin Legea nr. 195/2005 privind protecția mediului.

Ordin nr.883/545/859/2005: pentru aprobarea programului național de reducere a emisiilor de dioxid de sulf, oxizi de azot și pulberi provenite din instalații mari de ardere.

OUG 195/2005 privind protecția mediului aprobată cu completări și modificări prin Legea 265/2006.

Hotărârea Guvenului nr.731/2004 pentru aprobarea Strategiei naționale privind protecția atmosferei.

Hotărârea Guvernului nr.586/2006 privind înființarea și organizarea Sistemului național de evaluare și investigare a calității aerului.

Ordinul ministrului apelor și protecției mediului nr.745/2002 privind stabilirea aglomerărilor și clasificarea aglomerărilor și zonelor pentru evaluarea calității aerului în România.

Prin concentrație medie lunară, sau anuală, se înțelege media aritmetică a concentrației medii zilnice obținute în perioada respectivă. Pentru calculul concentrației medii lunare, sunt necesare minimum 15 valori medii zilnice, iar pentru calculul concentrației medii anuale sunt necesare minim 100 de valori medii zilnice.

Tab.6 Concentrația maximă admisă a pulberilor în suspensie

http://www.calitateaer.ro/export/sites/default/.galleries/Legislation/national/Lege-nr.-104_2011-calitatea-aerului-inconjurator.pdf_2063068895.pdf

Tab.7 Valoarea limiă, majoră de toleranță, pragul superior și inferior de evaluare

Sursa: https://suleacosti.wordpress.com/category/docs/proiect-de-diploma/

Tab.8 Valori limită pentru pulberi

Sursa: https://suleacosti.wordpress.com/category/docs/proiect-de-diploma

Capitolul IV.

REZULTATE ȘI DISCUȚII

Rezultate și discuții

Galați este un județ în regiunea Moldova din România. Județul Galati face parte din Regiunea de Dezvoltare Sud-Est (împreună cu județele Vrancea, Buzău, Brăila, Constanța și Tulcea), din Euroregiunea Dunării de Jos (alături de raioanele din sudul Republicii Moldova și vestul Ucrainei) precum și din Zona Economica Libera Galați-Giurgiulești-Reni [26].

Galațiul este municipiul reședință al județului cu același nume. Se află în apropiere de frontiera triplă sudică cu Republica Moldova și Ucraina. Este unul dintre cele mai mari centre economice din România, respectiv din zona Moldovei. Orașul Galați are o istorie încărcată și datorită faptului că este plasat pe Dunăre, cea mai importantă arteră comercial-fluvială europeană, Canalul Dunăre–Main–Rin. Viața economică s-a dezvoltat în jurul Șantierului Naval, Portului Fluvial, în jurul Combinatului Siderurgic și a Portului Mineralier [27].

Fig.31 Harta județului Galați

Sursa: http://www.travel-romania.info/romania/judete-romania/judetul-galati/

Municipiul Galati este situat în partea de sud a Moldovei, în Valea Siretului, străbătut de Dunărea. Este situat în zona estică a României, în extremitatea sudică a platoului Moldovei. Situat pe malul nordic 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. Galațiul se află la întâlnirea celor trei provincii istorice ale României: Muntenia, Moldova și Dobrogea. Orașul și portul se desfășoară ca un vast amfiteatru cu diferențe de nivel de la trei până la 55 de metri. Orașul se întinde pe trei terase: Valea orașului, cu altitudine între trei și șapte metri și altele două, trasate aproape în formă de evantai; prima cu o altitudine între 20 – 25 m (în prezent este 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 m3/s, după ce primește în amonte apele râului Siret cu un debit mediu de 225 m3/s (cel mai mare afluent de pe teritoriul românesc). Fluviul își continua drumul spre Marea Neagră după ce primește, în avalul porturilor din Galați, apele râului Prut, cu un debit mediu de 86 m3/s. Debitele Dunării au o variație importantă, în funcție de anotimp și an, cu valori maximale în luna mai (18.000 – 19.000 m3/s) și minimale in cursul verii (2.000 – 2.450 m3/s). Datorită șenalului adânc până în zona orașului Brăila, Dunărea este declarată maritimă [27].

Anual, milioane de poluanți sunt eliberați în aer. Aceștia pot proveni din atât din surse naturale, dar cele mai mari cantități provin din sursele antropice. Sunt patru categorii de surse de emisie pentru poluanți:

Staționare: procesele industriale, arderile industriale și casnice;

Mobile: traficul;

Naturale: erupțiile vulcanice, incendiile de pădure, furtunile de nisip;

Poluările accidentale: deversări, incendii industriale [21].

Procesele industriale, arderile industriale cât și cele casnice reprezintă principala sursă de unde provine cea mai mare cantitate de poluanți eliberați în aer. Dezvoltarea industrială rămâne principalul mijloc de a ridica nivelul de viață al umanității. Ea se bazează pe nevoia consumurilor de energie. Arderile industriale reprezintă o etapă importantă în conversia energiei chimice a combustibililor în căldură, electricitate și lucru mecanic, utilizabile pentru satisfacerea necesității omenirii. O importanță mare o au centralele termoelectrice și termice. Acestea sunt folosite în general pentru încălzirea locuințelor și de regulă consumă combustibili fosili. Poluanții emisi de aceste centrale sunt oxizi de sulf SOx, oxizi de azot NOx, funingine și cocs [28].

Fig.32 Arderi industriale

Sursa: http://evz.ro/combinatul-siderurgic-din-galati-scos-la-vanzare.html

Deloc de neglijat sunt și instalațiile individuale de încălzire locală, care ard în special în condiții de iarnă și folosesc combustibili fosili. Dacă în cazul sistemelor din domeniul industrial sau energetic se poate interveni și controla nivelul de emisii, în cazul acestor instalații nu se pot face intervenții chiar la fel de ușor. Deși ca putere termică acestea sunt mici, trebuie sa se țina contul că acestea sunt foarte multe și de cele mai multe ori nu dispun de sisteme de eliminare a poluanților prin sisteme adecvate. Înălțimea de emitere este redusă și acest lucru face ca dispersia noxelor sa se faca foarte greu [28].

În cazul agolerărilor urbane, transportul este principalul motiv pentru care în aer se găsesc:

peste 50% din emisiile de NOx, particule în suspensie și compuși organici volatili;

peste 25% din emisiile de CO2 [28].

Fig.33 Noxe produse de trafic

Sursa: https://www.activenews.ro/economie/Scandalul-Dieselgate-Renault-Nissan-Hyundai-Citroen-Fiat-si-Volvo-au-falsificat-testele-privind-emisiile-de-noxe.-Dispar-motoarele-diesel-125243

Datorită impactului major pe care îl are transportul în mediul urban, este foarte important implementarea și dezvoltarea unor politici de dezvoltare durabilă [28].

Sursele naturale reprezintă de asemenea un factor important în poluarea aerului. Erupțiile vulcanice elimină gaze, vapori și particule solide care sunt transportate pe distanțe mari de vânt și curenții de aer sub forma unor nori groși. Acești nori împiedică dispersia energiei radiate de Pământ și astfel duce la accentuarea efectului de seră, efect datorat creșterii concentrației de CO2 din atmosferă [29-30].

Fig.34 Erupția vulcanilor și norii de cenușă produși

Sursa: http://www.descopera.ro/natura/15085849-5-cele-mai-mari-eruptii-vulcanice-din-lume-au-avut-puterea-a-mii-de-bombe-atomice-foto-video

Furtunile de praf și de nisip reprezintă un factor important în poluarea aerului. Zonele lipsite de precipitații pierd vegetația de la suprafață, astfel ramân expuse acțiunii de eroziune a vântului. O parte din particulele componente se transformă în suspensii și sunt reținute în atmosferă pentru perioade lungi de timp. Depunerea acestor suspensii (fig.5), ca urmare a procesului de sedimentare sau a efectului de spălare exercitat de ploi, se poate produce la mari disțante față de locul de unde au fost ridicate. [29-31].

Fig.35 Zăpadă portocalie datorată furtunilor de nisip din Sahara

Sursa: https://teotrandafir.com/actualitate/atentionare-de-la-medici-zapada-portocalie-este-periculoasa-pentru-oameni-acestia-recomanda-sa-se-evite-deplasarile-pe-strada-186514/

Din cadrul surselor prezentate mai sus rezultă metale grele. Răspândirea acestora în mediu este din ce în ce mai mare, iar acționa lor asupra organelor și sistemelor corpului uman pot avea efecte foarte grave. Poluanții de tipul metalelor grele sunt deosebit de periculoși, datorita remanenței de lungă durată în sol, precum și datorită preluării lor de către plante și animale [21].

O categorie de poluanți ai aerului ce afecteză sănătatea umană este dată de particulele materiale. Acestea au în compozitie: praf, sulfați, nitrați, sare și carbon. Aceste particule au o serie de proprietăți morfologice, chimice și fizice specifice. Un parametru important ce influențează comportarea este dat de dimensiuni. Conform definiției date de Environmental Protection Agency (EPA), PM10 include mai mult de 50% particule colectate de un sampler cu diametrul de 10µm [32].

PM10 sunt considerate indici pentru particulele grosiere, iar PM2,5 sunt indici pentru particule fine [33].

Pentru studiul poluării aerului din Galați s-au realizat etape experimentale de măsurători pentru unul dintre poluanții majori ai aerului și anume particulele în suspensie din atmosferă.

La alegerea punctelor de prelevare pentru măsurarea concentrațiilor de particule materiale din orașul Galați, s-a ținut cont de criteriile de clasificare și amplasare ce sunt prezentate în anexa nr. 2 din Ordinul 592 a Ministerului Mediului.

Primele serii de măsurători, mai exact cele din interior, s-au făcut în cadrul Universității „Dunărea de Jos” din Galați, într-un laborator din cadrul Facultății de Ingineri (fig.38) în data de 2 mai 2018, iar cea de a doua serie de măsurători, cele din exterior, au fost făcute într-un sat ce se află la aproximativ opt kilometri de orașului Galați, mai exact în satul Vânători (fig.39) în data de 18 mai 2018. Timpul de colectare a particulelor în suspensie, fracția PM10, pentru fiecare măsurătoare a fost de 24 de ore.

Fig.36 Locația laboratorului din cadrul Facultății de Inginerie

Fig.37 Locația casei din satul Vânători

Probele de aer au fost prelevate cu aparatul ISAP 1050e , împreună cu filtrul de fibră de sticlă. Înainte de a se porni aparatul, filtrul a fost cântărit în prealabil la balanța analitică. După timpul stabilit aparatul s-a oprit, filtrul ce conținea pulberile aflate în suspensie a fost scos, cântărit din nou, după care a fost supus analizei pentru a vedea ce substante se regăsesc pe acesta. Analiza filtrului ce conținea substanțele din aer au fost făcute cu ajutorul spectometrului cu raze X. Rezultatele menționate în acest studiu reprezintă media a șase analize XRF din diferite zone ale unui filtru.

Rezultatele privind cantitățile de PM10 sunt prezentate ca medii ale măsurătorilor în aerul liber cât și ale măsurătorilor din interior. În funcție de condițiile meteorologice, în special de precipitații, cantitatea de particule a variat. Pentru o prezentare mai clară a rezultatelor, acestea au fost trecute într-un tabel (tab.9) unde sunt prezentate valorile minime,cele maxime, dar și valorile medii pentru măsurătorile din interior și exterior.

Tab.9 Rezultatele PM10 – minim, maxim și medii pentru măsurătorile în aer liber și la interior 2018.

Numerele, după cum era de așteptat, sunt mai mari pentru măsurătorile din exterior față de cele din interior.

După cum se poate observa în tabelul de mai sus, în ambele cazuri, atât în măsurătorile exterioare cât și cele interioare, media concentrației de PM10 depășește pragul maxim admis de legislația națională (valoarea limită zilnică de 50µg/m3). În cazul valorilor din interior acestea depășesc valoarea maximă admisă cu 5,048µg/m3, iar în cazul celor din exterior limita este depășită cu 7,343µg/m3.

În urma rezultatelor a fost realizată o comparație, privind calitatea aerului, între rapoartele actuale și rapoartele din anii trecuți, respectiv anii 2015, 2016 și lunile iunie și august aferente anului 2017, dar și cu alte studii similare. Deși într-o măsură foarte mică și într-o măsură puțin susceptibilă de eroare, considerăm aceste valori ca fiind unele destul de exacte, în comparație cu alte studii similare [8-35], îl putem plasa undeva la mijloc comparativ cu alte regiuni din Europa (8µg/m3 în Shtockholm [8], și 187µg/m3 în Mitrovica [36]).

Se poate observa că la nivelul țării tendința este una de scădere. Dacă în anul 2015 au fost înregistrate 116 de depășiri ale valorii limită zilnice într-un an calendaristic, în anul 2016 s-a putut observa o scădere semnificativa la 76 de depașiri ale valorii zilnice într-un an calendaristic. La nivelul județului Galați, în intervalul 2015-2017, nu au fost înregistrate depășiri ale valorii limită zilnice admise. În ceea ce privește anul 2018 nu mai putem spune același lucru ca în anii precedenți, deoarece de această dată au fost înregistrate depășiri ale valorii limită.

Tab.10 Rezultatele după măsurarea filtrului cu particule din interior

Fig.38 Rezultate finale din interior

Tab.11 Rezultatele după măsurarea filtrului cu particule din exterior

Fig.39 Rezultate finale din exterior

În ceea ce privește concentrația metalelor grele, dintre cele patru care sunt date prin lege, doar plumbul a fost prezent în măsurători. Acesta s-a regăsit mult sub valoarea limită de atenție de 0,5µg/m3. O medie de 0,016µg/m3 pentru măsurătorile din interior și o medie de 0,037µg/m3 pentru măsurătorile din exterior.

Rezultatele din interior comparativ cu cele din exterior sunt foarte asemănătoare, diferențele fiind foarte mici. După cum se poate observa, la rezultatele din exterior mai apare un element, argintul, dar într-o cantitate foarte mică.

Făcând o comparație cu valorile anilor trecuți, o cantitate însemnantă de plumb s-a înregistrat în anul 2015, când concentrația acestuia a fost de ~0,4µg/m3.

În tabelul 12 a fost făcută o comparație între rezultatele altor cercetări, din alte zone ale lumii, cu rezultatele obținute în Galați [7-36-37]. Tabelul prezintă doar valorile din aerul liber, deoarece și celelalte studii au prezentat, de asemenea, doar rezultatele pentru determinările din exterior. Acesta conține valori pentru cinci elemente grele, exprimate ca și concentrații medii în PM10.

Tab.12 Comparație între metalele grele din lume

Din toate cele cinci elemente grele, pentru măsurătorile efectuate în Galați, cuprul nu a fost detectat. Cele mai mari valori se pot observa în Santa Cruz, Brazilia, unde cele mai mari concentrații au fost pentru crom, mangan și cupru, în Galați, România, cea mai mare concentrație o reprezintă zincul, iar pentru fier cea mai mare concentrație a fost înregistrată în Barcelona, Spania.

În anul 2016, în cadrul Universității ”Dunărea de Jos” din Galați a fost realizată o cercetare în care au fost urmăriți aceiași parametri precum cei analizați în prezenta lucrare [38].

Tab.13 Rezultatele PM10 – minim, maxim și medii pentru măsurătorile în aer liber și în interior 2016.

Fig.40 Comparație între valorile minime, maxime și medii din interior pentru anii 2016 și 2018

După cum se poate observa din figura 42, valorile sunt cu mult mai mari pentru anul 2018 față de cele din 2016 cu excepția valorii minime. Valoarea minimă în anul 2016 a fost cu 5,384 µg/m3 mai mare față de cea din 2018, pe când valoarea maximă și cea medie au fost cu 81,18 µg/m3, respectiv 38,14 µg/m3 mai mari în 2018.

Fig.41 Comparație între valorile minime, maxime și medii din exterior pentru anii 2016 și 2018

Pentru valorile obținute în exterior se păstrează tiparul valorilor obținute în interior. Valoarea minimă în anul 2016 a fost cu 36,16 µg/m3 mai mare față de cea din 2018, pe când valoarea maximă și cea medie au fost cu 44,05 µg/m3, respectiv 7,24 µg/m3 mai mari în 2018.

În ceea ce privește concentrația metalelor grele din particulele colectate, plumbul a fost regăsit și în cazul cercetării din anul 2016. Acesta nu a depășit pragul de alertă de 500 ng/m3, având o medie de 10,62 ng/m3 pentru măsurătorile din aer liber și 12,39 ng/m3 pentru măsurătorile din interior.

Fig.42 Comparație între concentrația de Pb din anii 2016 și 2018

Figura 44 prezintă valorile plumbului atât pentru determinările din interior cât și pentru cele din exterior din anii 2016 și 2018. Se poate observa că în anul 2018 valorile au fost mai mari, cu 3,61ng/m3 pentru măsurătorile din interior și cu 26,38ng/m3, pentru măsurătorile din interior față de valorile anului 2016.

Pe lângă valorile obținute pentru plumb, au mai fost înregistrate valori semnificative pentru metalele grele cum ar fi : cromul, manganul, zincul și fierul.

Tab.14 Metalele grele determinate în anul 2016

Fig.43 Comparație între metalele grele din anii 2016 și 2018

După cum se poate observa în figura 45, concentrația metalelor grele din anul 2018 este mai mare față de concentrația acestora din anul 2016, excepție făcându-se pentru fier, pentru care s-au înregistrat valori mai mici în anul 2018. Pentru crom și mangan s-a înregistrat o diferență mică, de 225,1ng/m3 și 227,5ng/m3. O diferență semnificativ de mare a fost înregistrată pentru zinc, cu 8812ng/m3 mai mare pentru anul 2018 față de 2016, iar fierul a înregistrat, de asemenea, o valoare cu 1852,3ng/m3 mai mare pentru 2016 față de valoarea din 2018.

Capitolul V.

CONCLUZII

Concluzii

Problema poluării aerului reprezintă o problemă la nivel global, abordată atât din punct de vedere al impactului acesteia asupra mediului cât și sanatății populației umane. Calitatea aerului este într-o continuă îmbunătățire, datorită reducerii activităților industriale, exigențelor agențiilor de mediu pentru conformarea cu normele de poluare și a retehnologizării.

Am ales ca studiu de caz orașul Galați deoarece este orașul meu natal și sunt în cunoștință de cauză cu problemele generate de poluarea aerului. Scopul acestei lucrări a fost de a analiza impactul de mediu pe care îl au particulele în suspensie. În această lucrare am folosit ca metode, cât și ca modele, articole din literatura de specialitate.

Prin această lucrare am încercat să analizez impactul particulelor asupra oamenilor. Această lucrare a prezentat rezultatele concentrațiilor de particule în suspensie (PM10) și a compoziției acestora din orașul Galați, România, după care rezultatele au fost comparate cu celelalte studii din alte zone.

Concentrația particulelor înregistrate în inteior, a fost așa cum era de așteptat, mai mică față de rezultatele înregistrate în exterior. Comparând rezultatele obținute cu rezultatele din anii trecuți, la nivelul orașului Galați lucrurile s-au schimbat. Dacă în anuii 2015, 2016 și 2017 nu se înregistrau depășiri ale valorii maxime admise de lege, în anul 2018 mediile obținute, atât pentru determinările din interior cât și pentru cele din exterior, au depășit valoarea maximă admisă impusă de legislația națională, dar nu cu mult. În comparație cu alte studii, rezultatele se plasează la mijloc, între cele mai scăzute și cele mai înalte valori din lume, conform literaturii disponibile.

Din punctul de vedere al compoziției elementare a particulelor colectate, metalele grele înregistrate au avut valori cu mult sub nivelele maxime admise, unele chiar nefiind prezente pe toată durata analizelor. Surprinzătoare au fost rezultatele pentru alte elemente precum bariu, crom, mangan, zinc și fier, acestea înregistrând concentrații foarte mari. Pentru crom, mangan și zinc concentrații mai mari au fost înregistrate într-un oraș din Brazilia, și anume Santa Cruz, pentru fier cea mai mare concentrație a fost înregistrată in Barcelona, Spania, în timp ce în orașul din România, Galați, cea mai mare concentrație a fost înregistrată pentru zinc.

Lucrarea va fi urmată de alte măsurători mai intense. De asemenea metodologia de calcul a compoziției metalelor grele va fi îmbunătățită prin utilizarea a mai multor analize XRF ale filtrului. Prin acești pași și prin extinderea zonei luate în considereare în scopul evaluării acesteia, sperăm să îmbogățim cunoștințele colective în ceea ce privește calitatea aerului respirabil, și împreună cu factorii de decizie și măsurile corespunzătoare ce vor fi luate, să reușim sa creem un echilibru între economie și mediu.

În încheiere, doresc să îi mulțumesc domnului Ș.l.Dr Marius Bodor pentru cunoștințele pe care mi le-a transmis și pentru modul în care m-a îndrumat în elaborarea acestei lucrări.

Bibliografie

[1]. Constantin Șulea, Proiect de diplomă, p.4-6, 2017

[2]. ***, http://www.chimiamediului.ro/2009/10/07/particulele-in-suspensie-pm/ , accesat în data de 03.02.2018.

[3]. ***, https://diamondenv.wordpress.com/2010/12/10/particulate-pollution-pm10-andpm2-5, accesat în data de 02.02.2018.

[4]. Takashi Yorifuji, Saori Kashima, Hiroyuki Doi, Acute exposure to fine and coarse particulate matter and infant mortality in Tokyo, Japan (2002–2013), Science of the Total Environment, 551-552, p. 66-72, 2016.

[5]. European cohort on air pollution, Measurement of PM2.5 and PM10 in outdoor air with the Harvard impactor, ESCAPE: European Study of Cohorts for Air Pollution Effects, 2008.

[6]. Nasser M. Hamdan, Hussain Alawadhi, Najeh Jisrawi, Elemental and Chemical Analysis of PM10 and PM2.5 Indoor and Outdoor Pollutants in the UAE, International Journal of Environmental Science and Development, vol. 6, no. 8, p. 566-570, 2015.

[7]. Ming-Yi Tsai et al., Spatial variation of PM elemental composition between and within 20 European study areas — Results of the ESCAPE project, Environment International, 84, p. 181-192, 2015.

[8]. Marloes Eeftens et al., Spatial variation of PM2.5, PM10, PM2.5 absorbance and PMcoarse concentrations between and within 20 European study areas and the relationship with NO2 – Results of the ESCAPE project, Atmospheric Environment, 62, p. 303-317, 2012.

[9]. Pallavi Pant, Sarath K. Guttikunda, Richard E. Peltier, Exposure to particulate matter in India: A synthesis of findings and future directions, Environmental Research, 147, p. 480-496, 2016.

[10]. ***, https://en.wikipedia.org/wiki/Galați, accesat în data de 08.02.2018.

[11].***, http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raport+calitatea+aerului+2015

.pdf/ 5ff4dacd-1af3-4735-b667-e65b56c0058e, accesat în data de 15.02.2018

[12].***, http://www.calitateaer.ro/public/assessment-page/pollutants-page/oxid-azot-page/?__locale=ro, accesat în data de 08.02.2018.

[13]. ***, https://ro.wikipedia.org/wiki/Monoxid_de_carbon, accesat în data de 10.02.2018.

[14]. ***, http://www.chimiamediului.ro/2009/07/25/monoxidul-de-carbon-co/, accesat în data de 10.02.2018.

[15]. ***, https://ro.wikipedia.org/wiki/Ozon , accesat în data de 15.02.2018.

[16]. ***, https://www.high-health.info/aer/poluarea/ozonul.htm, accesat în data de 15.02.2018.

[17]. ***, https://www.ozonfix.ro/informatii-ozon, accesat în data de 15.02.2018.

[18]. Delia Nica-Badea, Particulate matter in anthropogenic risk factors media relations of living and work, Annals of the Constantin Brâncuși University of Târgu Jiu, Ebgineering Series, 1, p.120, 2012.

[19]. ***, http://www.calitateaer.ro/public/assessment-page/pollutants-page/pulbere-suspensie-page/?__locale=ro, accesat în data de 6.03.2018.

[20]. Irina Boța, Calitatea aerului în București. Efectele asupra sănătății, Centrul de politici durabile Ecopolis, p.13, 2011.

[21]. Camelia Popescu, Poluarea cu metale grele – Factor major în deteriorarea ecosistemelor, Revista de ecologie, 22, p.31-32, 2010.

[22]. ***, https://www.scribd.com/document/137360551/METALE-GRELE, accesat în data de 6.03.2018.

[23]. ***, http://www.anpm.ro/documents/12220/2723600/Raportul+privind+calitatea+ aerului+in+România+în+anul+2016.pdf/1523dfe6-c075-46e6-9d86-5d830f9ea510, accesat în data de 15.02.2018.

[24]. Agenția Națională de Protecție a Mediului, Raport lunar asupra calității factorilor de mediu la nivelul județului Galați, p.2-3, 2017.

[25].***, http://isap.com/probe/aerosol-sampler.html#LVS , accesat în data de 15.04.2018.

[26]. ***, https://ro.wikipedia.org/wiki/Jude%C8%9Bul_Gala%C8%9Bi, accesat în data de 18.04.2018.

[27]. ***, https://ro.wikipedia.org/wiki/Gala%C8%9Bi, accesat în data de 18.04.2018.

[3]. Camelia Popescu, Poluarea cu metale grele – Factor major în deteriorarea ecosistemelor, Revista de ecologie, 22, p.2-3, 2010.

[28]. Ioana Ionel, Cercetări experimentale privind calitatea aerului în zona urbană industrială din municipiul Timișoara, Buletinul AGIR, 1-2, p.185, 2008.

[29]. ***, https://www.high-health.info/aer/poluarea/principalele-surse-de-poluare.htm, accesat în data de 9.05.2018.

[30]. ***, http://www.referatele.com/referate/geografie/online9/Poluarea-naturala–Poluarea-cu-metale–eruptiile-vulcanice–eroziunile-solului–rezidurile-vegetele-.php, accesat în data de 9.05.2018.

[31].***,https://mail.uaic.ro/~marius.mihasan/teaching/pdfs/environmental_chemistry_courses/CURS%204.pdf, accesat în data de 9.05.2018.

[32]. Wallace, J. C, R. A.Hites, Computer-controlled low-volume air sampler for the measurement of semivolatile organic compounds. Environ, Technol, 29, p.2099-2106, 1995.

[33]. Wallace, L., C.Howard-Reed, Continuous monitoring of ultrafine, fine, and coarse particles in a residence for 18 months in 1999-2000. J. Air Waste Manage. Assoc. 52: 828-844, 2002.

[34]. Marloes Eeftens et al., Spatial variation of PM2.5, PM10, PM2.5 absorbance and PMcoarse concentrations between and within 20 European study areas and the relationship with NO2 – Results of the ESCAPE project, Atmospheric Environment, 62, p. 303-317, 2012.

[35]. Oroian I., Laura Paulette, Iederan C., Burduhos P., Brasovean I., Claudia Balint, Modalități de cuantificare a PM10 și PM2,5 din aerul ambiental utilizând metoda standardizată, ProEnvironment, 2, p. 68-72, 2009.

[36]. Afrim Syla, Agron Veliu, Kadri Berisha, Emin Karakashi, Islam Fejza, The determination of some trace elements (Pb, Cd and Zn) in fine particles PM10 in Mitrovica urban atmosphere, J. Int. Environmental Application & Science, vol. 2, p. 51-56, 2007.

[37]. Nwabueze I. Elom, Michael E. Deary, John R. Dean, Determination of trace elements in urban airborne particulates (PM10) using energy dispersive X-ray fluorescence (EDXRF) spectroscopy, J. Appl. Sci. Environ. Manage., vol. 18, 2, p. 609-612, 2014.

[38]. M. Bodor et. al., Studies regarding the distribution and composition of particle matters in the air of an isdustrialized city, International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM, 16, 2016.