Impactul poluantilor asupra mediului

Atmosfera este unul dintre cele mai fragile subsisteme ale mediului datorita capacitatii sale limitate de a absorbi si a neutraliza substantele eliberate continuu de activitatile umane.

Cresterea productiei de energie, industria chimica, metalurgica, de ciment, circulatia rutiera si aeriana, arderea gunoaielor, sunt tot atatea cauze care fac ca in ultimul timp sa devina tot mai acuta poluarea atmosferei. Aceasta poate sa apara fie datorita cresterii concentratiei in aer a unor constituenti normali ai atmosferei (dioxid de carbon,, oxizi de azot, ozon etc.), fie datorita patrunderii in atmosfera a unor compusi straini acestui mediu( elemente radioactive, substante organice de sinteza etc.).

Poluarea atmosferei afecteaza calitatea vietii la scara planetara si, in general, ea reprezinta consecinta unor activitati umane find un fenomen actual al vietii urbane. Majoritatea poluantilor atmosferici pornesc de la arderi generatoare de energie. Motoarele cu explozie interna utilizate in transporturi, arderi de combustibili gazosi, lichizi sau solizi( carbuni, lemne) in unitati industriale, pentru incalzirea locuintelor etc., provoaca emisii de substante si particule care se degaje in atmosfera putand atinge concentratii nocive.

Poluarea atmosferei are urmari neplacute, adesea grave, asupra omului si mediului sau inconjurator, sub diferite forme: impiedica cresterea plantelor, diminueaza valoare produselor, agrcole, reduce vizibilitatea si adauga mirosuri neplacute mediului ambiant si cel mai important, afecteaza sanatatea omului. Prevenirea si combaterea poluareii atmosferei este o sarcina primordiala a tuturor tarilor si guvernelor din lumea intreaga. Ini acest sens in februarie 2001 Parlamentul Romaniei a ratificat Protocolul de la Kyoto la Conventia Cadru a Natiunilor Unite asupra schimbarilor climatice, adoptat la 11 decembrie 1997, ce face referire la respectarea angajamentelor de limitare cantitativa si reducere a emisiei de gaze cu efect de sera fata de nivelul anului 1999.

Ca urmare a acestui fapt, Romaniei ii revine sarcina sa reduca cu 92%, fata de perioada de referinta, emisiile de gaze cu efect de sera.

In indeplinirea acestui angajament si in scopul promovarii unei dezvoltari durabile, vor trebui aplicate si elaborate politici si masuri astfel incat sa se reduca la minimum efectele adverse, inclusiv cele ale schimbarilor climatice si efectele asupra comertului international si impactul asupra factorilor sociali si de mediu.

Calitatea vietii pe Pamant este dependenta de calitatea aerului. Ritmul de crestere economica, inmultirea autoturismelor de toate genurile, supra popularea marilor metropole, fumului si vaporii nocivi degajati de sutele de mii de cosuri de fabrici etc., impun masuri bine gandite si stiintific fundamentate pentru a stapanii fenomenele periculoase de poluare a aerului, pentru a dirija dezvoltare economico-tehnica in folosul omului si al umanitatii.

Un aspect special al poluarii aerului si aducerea, prin acesta, a unor daune deosebite sanatatii si vietii omului si a altor vietuitoare, este rezultatul fumatului. Fumatul prezinta un pericol deosebit pentru sanatatea si viata celui ce-l practica, dar dincolo de acesta, el pericliteaza sanatatea celor din jur, a nefumatorilor.

Despre poluare se poate vorbi inca de la descoperirea focului de catre om, dar revolutia stiintifico-tehnica a adus schimbari deosebite in poluarea atmosferei, largind foarte mult sfera materialelor poluante si a surselor de poluare.

Fiind vorba de un ana din problemele actuale de importanta vitala, de igiena si sanatate publica, lupta impotriva poluarii se duce cu toate mijloacele, atat pe plan tehnic, cat si pe plan politic si juritic.

Impotriva poluarii atmosferei se duce si o lupta preventiva, pentru eliminarea sau reducerea surselor de poluare, pentru impiedicarea prin mijloace tehnice moderne, a emisiei materiilor poluante.

Considerem necesar sa precizam ca poluarea atmosferica face ravagii nu numai asupra omului, plantelor, animalelor, ci si asupra cladirilor, materialui ethnic fiind supus si el acestui fenomen, care ii accentueaza uzura. Este vorba mai ales, de materialu electric si electronic, din ce in ce mai miniaturizat, mai compact, cu functiuni mai complexe si deci extrem de sensibile la poluarea aerului, ceea ce impune luarea nu numai a unor masuri tehnice, ci si reglementarea legala a acestor activitati.

Factorii agentilor poluanti

Poluantii emisi in atmosfera sunt supusi fenomenului de autopurificare, care cuprinde in esenta procesul de diluare, de transformare chimica si de sedimentare. Procesele de diluare si sedimentare determina totdeauna scaderea concentratiei, cele de transformare chimica pot avea insa ca rezultat aparitia unor substante cu agresivitate si mai mare. Unele reactii chimice din atmosfera sunt benefice ducand la formarea unor substante mai putin agresive, de exemplu reactia dintre clor si amoniac cu formarea clourii de amoniu, compus mai putin agresiv si cu stabilitate mai mica in atmosfera.

Mult mai important este fenomenul de dilutie si sedimentare, care este conditionat de proprietatile substantelor poluate si de conditiile mediului aerian in care patrund. In ceea ce priveste natura poluantilor, suspensiile au stabilitate mai mica in atmosfera decat gazele si o capacitate de difuzie mai redusa, stabilitate care este cu atat mai mica cu cat dimensiunea si masa sunt mai mari. Au deci, in raport cu gazele capacitatea mai redusa de a se dilua in aer, in schimb sedimenteaza ma usor.

Gazele au capacitate de difuzie mai mare in atmosfera, capacitate care este invers proportionala cu densitatea. Gazele cu densitate mare (de ex.: clorul, vaporii de mercur etc.) se acumuleaza la nivelui solului, cele cu densitate mica ( de ex.: oxidul de carbon) se ridica repede in straturile superioare ala atmosferei.

Oxizii de carbon

Monoxidul de carbon, este considerat ca fiind cel ma raspandit agent poluant, incolor, inodor, insipid, putin mai usor decat aerul. Este estimat la cca. 230 milioane t/an cu o remanenta de 2-3 ani, dupa care se transforma in CO2.

Principalele surse de CO sunt gazele de ardere incompleta de la roducerea energiei termice prin arderea combustibililor fosili, gazele de esapament, gazele de cocserie (50%) si convertizoanele de oxigen (75%) precum si gazele de cracare catalictica in faza de regenerare a catalizatorului. Efectul nociv imediat se datoreaza faptului ca reactioneaza cu hemoglobina, impiedicand transportul de O2 de la plamani la celule, formand carboxihemoglobina, produs responsabil de intoxicatii grave si deces la om si alte vietuitoare. De mentionat ca hemoglobina are afinitate pentru CO de 200 ori mai mare decat pentru O2, ceea ce explica pericolul intoxicatiilor cu CO2.

Cantitatea de CO2 este mai mare (24.000 ppm/vol) in cazul utilizarii drept carburant a benzinei decat in cazul utilizarii motorinei (1.000 ppm/vol). O importanta metoda de reducere a cantitatii de monoxid de carbon a constituit-o inlocuirea benzinei cu plumb, cu benzina fara plumb.

In ultimul deceniu, prin impunerea filtrului catalictic plasat in teava de espament a masinilor, procentul de oxid de carbon a scazut mult in orasele din tarile puternic dezvoltate economic. De mentionat ca si in Romania s-au introdus de la inceputul anului 2000 asemenea norme (cunoscute sub numele Euro 2).

Oxizii de azot

Impactul asupra mediului. Prezenta oxizilor de azot in atmosfera produce prejudicii asupra plantelor. Este insa dificil de determinat cu exacitate, care efecte sunt rezultatul direct al actiunii oxizilor de azot si care al actiunii poluantilor secundari produsi in ciclul fotolitic al oxizilor de azot. S-a dovedit ca unii dintre acesti poluanti secundari sunt foarte vatamatori pentru plante. Actiunea concentratiilor ridicate de dioxid de azot asupra plantelor s-ar putea datora si formarii de acid azotic.

La o expunere de o ora la concentratii relativ ridicate de dioxid de azot, de exemplu de 25 ppm, se produce cadera frunzelor. La o xpunere de ora, la concentratii de 4-8 ppm, se observa la unele plante o necroza care cuprinde aproximativ 5% din suprafata frunzei.

Cercetarile asupra mortalitatii animalelor indica faptul ca dioxidul de azot este de patru ori mai toxic decat monoxidul de azot. In atmosfera poluata, monoxidul de azot nu este iritat si nu este considerat un pericol pentru sanatate. Pericolul privind prezenta monoxidului de azot in atmosfera poluata consta in faptul ca se oxideaza la dioxid de azot care este mult mai toxic.

In testele facute pe animale expuse la concentratii foarte mari de monoxid de azot s-au observat o paralizie a sistemului nervos central si convulsii.

Dioxidul de azot exercita un efect toxic foarte puternic. Informatiile respective provin mai ales din studiile de laborator facute asupra animalelor. Concentratiile de dioxid de azot mai mari de 100 ppm sunt mortale pentru cele mai multe specii de animale si 90% din decese sunt cauzate de edem pulmonar. Sunt foarte rare speciile de animale care prezinta rezistenta la expuneri de dioxid de azot in concentratii de la 1 la 100 ppm. In general, in experimentele efectuate la aceste concentratii moartea survine de la 10 minute pana la aproximativ 21 ore de expunre, in functie de animal.

Efectele toxice ala dioxidului de azot asupra animalelor se manifesta prin schimbari in functionarea plamanilor, modificari in structura proteinelor, schimbari celulare, marirea veziculelor pulmonare, modificari hematologice si enzimale, pierderi in greutate, susceptibilitatea la infectii respiratorii etc.

Informatiile referitoare la efectele toxice ale dioxidului de azot asupra omului se gasesc in literatura, in numar redus si numai in legatura cu concentratii mai mari decat cele prezente in aerul ambiant. Exista numeroase imprejurari in care expunerile profesionale laactiunea monoxidului de azot pot afecta sanatatea oamenilor.

Pot apare mai multe tipuri clinice de otravire cu oxizi de azot. La unele cazuri apar o iritatie severa cum manifestari de arsuri si sufocari, tuse violenta insotita de expectoratie de culoare galbena. La alte cazuri apare voma, somnolenta, slabiciune, pierderea cunostintei. Persoanele care sufera ascest tip de otravire nu prezinta edem pulmonar si daca sunt scoase din mediu isi pot reveni complet. Astfel intoxicare poate deveni fatala. Al treilea tip, care sufera asa-zisa intoxicatie de ,,soc, przinta simptome severe de asfixiere, convulsii si oprirea respiratiei. Aceste cazuri de intoxicare pot rezulta in urma inhalarilor de oxizi de azot in concentratii ridicate.

Alte efecte. Sub actiunea oxizilor de azot se produce o reducere a culorii colorantilor fixati pe fibrele textile si o tendinta de ingalbenire a anumitor aditivi ai textilelor. Cea mai mare sensibilitate la actiunea oxizilor de azot o prezinta colorantii utilizati pentru fibre tip acetat de celuloza. Anumite fibre sintetice reactioneaza direct cu oxizii de azot producand o colorati galbena, datorita unei proprietati a fibrei insasi.

Modul cel mai obijnuit de manifestare a poluarii urbane a aerului il constituie reducerea vizibilitatii. Aceasta este cauzata de dispersia si absortia luminii de catre particulele sau gazele din atmosfera.

Dioxidul de azot - intens colorat - absoarbe lumina in intreg spectrul vizibil, dar mai ales la lungimi de unde mici (violet, albastu si verde).

In atmosfera dioxidul de azot reduce stralucirea si contrastul dintre obiectele indepartate si produce impresia ca orizontul si obiectele sunt colorate galben-pal pana la rosu-brun.

Prezenta suplimentara aparticulelor solide si aerosolilor combinata cu prezenta dioxiduil de azot reduce si mai mult vizibilitatea, contrastul si stralucirea obiectelor, dar suprima efectul de colorare a oxizilor de azot.

Oxizii de sulf

Impactul asupra mediului. Prezenta dioxidului de sulf in atmosfera constituie principala cauza a proceselor distructive asupra plantelor. Multe plante prezinta o sensibilitate accentuata la actiunea oxizilor de sulf in comparatie cu oamenii si animalele. Sensibilitatea variaza in functie de concentratie si de timpul de expunre.

Dioxidul de sulf provoaca leziuni localizate, cu efecte generale asupra plantelor.

Celulele sunt mai intai inctivate. Daca atacul este masiv, tesuturile vegetale se distrug ramanand urme caracteristice asupra nervurilor. Leziunile provocate de dioxidul de sulf si tulburarile produse in asimilatia clorofiliala diminueaza fotosinteza. Mecanismulactiunii toxice a dioxidului de sulf asupra plantelor este inca putin cunoscut. Se stie insa ca actiunea sa toxica este determinata de proprietatile sale oxido-reducatoare si de aciditatea sa. O serie de factori ca luminozitatea puternica, umiditatea si temperatura favorizeaza aparitia leziunilor chiar la concentratii mai mici de dioxid sulf.

Comportamentul diferitelor specii de vegetale la actiunea dioxidului de sulf este foarte variar. Plantele cu frunze suculente prezinta cea mai mare sensibilitate, in tipm ce plantele cu frunze aciculare prezinta cea mai mare rezistenta.

Dioxidul de sulf ca poluant atmosferic exercita asupra omului cu totul alte efecte decat dioxidul de sulf pur. Sinergismul cu alti poluanti atmosferici, in special cu particulele solide, accentueaza efectele toxice ala dioxidului de sulf.

Concentratiile de dioxid de sulf care produc efecte detectabile in organismele animale si umane sunt mult mai mari decat cele corespunzatoare pentru vegetatii.

In ceea ce priveste actiunea toxica acuta a dioxidului de sulf prin expuneri intermitente la concentratii mai ridicate, parerile diversilor autori sunt intru totul unanime. In privinta actiunii cronice, prin expuneri continuue la concentratii relativ mici, parerile sunt diferite si merg pana acolo in cat neaga o astfel de actiune. Numeroase cercetari au dovedit insa efectele cronice ale expunerilor indelungate la concentratii mici. S-a dovedit ca dioxidul de sulf odata intrat in organism prin caile respiratorii apare in sange si produce tulburari in metabolismul glucidelor si in procesele enzimatice. In prezenta particulelor solide actiunea dioxidului de sulf determina efecte si mai grave.

La concentratii anuale de 100 g/m3 paricule asociate cu concentratii de 30 g/m3 dioxid de sulf se constata o crestere a sensibilitatii la diferite boli a copiilor.

Experientele facute pe loturi de animale expuse la inhalatii de dioxid de sulf au scos in evidenta o mortalitate crescuta. Ca si la om, daca dioxidul de sulf este absorbit pe particule solide efectele sunt si mai grave. Efectul cumulativ determina o crestere a numarului de imbolnaviri si decese in randul animalelor expuse.

In orase mari, alaturi de dioxidul de sulf sunt prezente si cantitati importante de trioxid de sulf. Inhalat de oameni si animale, produce efecre iritante mult mai puternice decat dioxidul de sulf si determina aparitia spasmului bronsic, chair in concentratii relativ scazute. Sinergismul cu dioxid de sulf si cu alte substante poluante prezente in atmosfera duce la aparitia unor reactii fiziologice noi.

Alte efecte. Oxizii de sulf ataca diversele materiale mai ales cand, in prezenta umiditatii, sunt trecuti in acid sulfuric, cu capacitate de distrugere mai mare. Dioxidul de sulf in prezenta particulelor are o capacitate de distrugere si mai mare. Astfel, oxizii de sulf corodeaza suprafetele metalice, deterioreaza si decoloreaza cladirile, ataca marmura si orice piatra de constructie, deteriorand astefel monumentele. Aciditatea aerului poluat datorata oxizilor de sulf, deterioreaza si decoloreaza tasaturile, obiectele de piele, hartia etc.

Hidrogenul sulfurat

Impactul asupra mediului. Hidrogenul sulfurat, este foarte toxic pentru oameni, intra in corpul omenesc pe cale respiratorie, de unde este transportat de sange la diferite organe ale corpului. Hidrogenul sulfurat care a intrat in sange, poate produce la blocarea transferului de oxigen, mai ales in concentratii mari.

In general, hidrogenul sulfurat este o otrava pentru celule si enzime si poate produce schimbari ireversibile in sistemul nervos. La concentratii mai mari de hidrogen sulfurat, moartea survine prin paralizie rapida a centrului respirator. Totusi, daca victima este scoasa imediat din mediul toxic si respiratia este initiata inainte de stopul cardiac, se poate obtine o recuperare rapida. La concentratii mici, hidrogenul sulfurtat provoaca conjunctivita, secretie lacrimala, iritarea traseului respirator, edem pulmonar, vatamarea muschiului inimii, schimbari psihice, pierderea echilibrului, paralizia nervilor, spasm, inconstienta, colaps circulator. Simptomele comune sunt: gust metalic, oboseala, diaree, intunecarea verii, durere intensa a ochilor, insomnie si ameteala. Hidrogenul sulfura prezinta efecte sinergetice in amestec cu disulfuri organice si oxid de carbon, chiar in cazul in care fiecare gaz in parte este sub limita de periculozitate.

Hidrogenul sulfurat are un miros asemanator cu cel al oualelor stricate; acest stimul este cel mai sensibil indiciu al prezenteti sale in concentratii mici. Perceperea mirosului depinde de indivizi, varsta, sex, locul in care se gaseste, daca individul fumeaza. Sensibilitatea mirosului variaza intre 1-45g/m3. Pana la 50.000g/m3 mirosul este puternic, dar nu este intolerabil. La concentratii mai mari datorita paraliziei nervului olfactiv, datele asupra mirosului se falsifica. La concentratie peste 1.120.000g/m3 ,nu mai exista senzatie si moartea vine rapid. Pierderea sinsibilitatii mirosului apare la cca. 150.000g/m3 dupa expunere de 2-15 minute.

Hidrogenul sulfurat produce aceleasi efecte si asupra animalelor domestice ca si asupra omului. Experimentele cu cantitati sub 60.000g/m3 timp de 5 ore asupra unor plante nu au produs efecte nocive. Doze mai mari afecteaza aceste plante. Mai sensibile sunt tomatele, tutunul, castraverii. Hidrogenul sulfurat este daunator mai ales pentru plante tinere. Simptomele atacului constau in vestejire, ofilire.

Alte efecte. Hidrogenul sulfurat din atmosfera reactioneaza cu vopselele care contin saruri ale metalelor grele in picmentii lor si in uleiul sicativ, cu care foemeaza un precipitat care se inchide la culoare sau decoloreaza suprafata. Cel mai comun picment este albul de plumb, un carbonat bazic de plumb. Acesta se inegreste in prezenta hidrogenului sulfurat.

Prezenta hidrogenului sulfurat intuneca rapid cuprul si argintu. Aliajele cu aur sunt rezistente fata de hidrogen sulfurat, dar ataca zincul la temperatura camerei, formand o pelicula protectoare.

Metanul (CH4) Contribuie cu aproape 18% la creterea efectului de ser.Metanul este principalul component al gazului natural ars de ctre utilajele de nclzit. El provine din: descompunerile vegetale, cmpurile inundate de orez,mlatinile, gazele de balt, aparatul digestiv al numeroaselor animale, n special bovinele i termitele, arderile anaerobe(descompunerea vegetaiei n lipsde O2).Metanul mai provine n egal msura de la scurgerile conductelor de gaze, de lacentrele de tratament, de la instalaiile de stocaj i de la minele de crbune, de la materiale organice n descompunere (cum ar fi produsele alimentare aflate n depozite) Cercet torii sunt alarmai, deoarece nclzirea climei va antrena eliberarea unei pri din CH4 natural acumulat n cantiti mari sub gheari i n calotele polare, provocnt astfel efectul de retroaciune.