ing. mircea trifu - doctorate.ulbsibiu.rodoctorate.ulbsibiu.ro/obj/documents/rez-trifu.pdfde mediu...

Ing. Mircea Trifu

TEZA DE DOCTORAT

CERCETĂRI PRIVITOARE LA IMPACTUL INDUSTRIEI CONSTRUCTOARE DE MAŞINI ASUPRA MEDIULUI

Rezumat

Conducător ştiinţific : Prof. univ. dr. ing. GRAŢIAN VICENŢIU ŞTEŢIU

SIBIU, 2008

REZUMAT


2

Cuprinsul rezumatului Tezei

1. Introducere .........................................................................................................3 2. Legislaţia referitoare la protecţia mediului ................................................. 5 3. Stadiul actual privind ceretările pentru ecologizarea proceselor de

fabricaţie din industria constructoare de maşini.................... 3.2. Metode de evaluare a eficienţei ecologice şi a impactului asupra mediului la nivel internaţional........................................ 3.3. Concluzii.........................................................................................................

4. Statistică aplicată............................................................................................ 4.1. Problematica.................................................................................................... 4.2. Metoda de abordare....................................................................................... 4.3. Date statistice privind impactul industriei contructoare de maşini asupra

mediului în zona centrală a Transilvaniei............................................. 4.4. Date statistice referitoare la impactul industriei constructoare de maşini

asupra calităţii apelor............................................... 4.5 Date statistice referitoare la indicatorul materii în suspensie din apele uzate

evacuate. Exemplificare. 4.6 Date statistice referitoare la indicatorul cianuri totale. Exemplificare. 4.7 Date statistice referitoare la impactul industriei constructoare de maşini asupra calităţii

aerului. Exemplificare. ........................................................... 4.8 Date statistice referitoare la zgomot. Exemplificare.......................................

5. Cercetări referitoare la calitatea mediului în industria constructoare de maşini 5.1. Identificarea aspectelor de mediu.................................................................... 5.2. Indicatori propuşi............................................................................................... 5.3.Adaptarea fişelor Shewhart pentru studierea evoluţiei emisiilor.......................

6. Modelarea şi simularea impactului 6.1 Propunere de model (1)................................................................................. 6.2.Urmărirea fenomenelor de poluare cu ajutorul unui model Poisson............... 6.3. Utilizarea metodei Weibull pentru simularea proceselor de poluare......... 6.4. Programare...................................................................................................... 6.5. Exemplificare ..................................................................................................

7. Concluzii şi contribuţii originale.................................................................................. 7.1. Concluzii........................................................................................................ 7.2.Contribuţii originale în domeniul legislaţiei de mediu.................................. 7.3. Contribuţii originale în domeniul sistemelor de monitorizare şi automonitorizare a

factorilor de mediu......... 7.4. Contribuţii originale în domeniul cercetărilor referitoare la calitatea mediului în

industria constructoare de maşini......................... 7.5. Contribuţii originale în domeniul modelării şi simulării ........................

8. Definiţii şi abrevieri................................................................................................... 9. Bibliografie selectivă.................................................................................................

REZUMAT


3

PREFAŢĂ

Teza aduce în centrul atenţiei importanţa problematicii de mediu, la nivel de sector industrial. Industria constructoare de maşini este un domeniu de activitate care nu este considerat ca fiind un mare poluator. Prin studierea aspectelor legate de emisiile generate sa reuşit crearea unor modele matematice ce îmbină în mod original datele reale cu statistica şi softwareul. Respectivele modele sunt realizate astfel încât să poată fi utile în activitatea de monitorizare şi automonitorizare a factorilor de mediu atât de către autoritatea de mediu cât şi de către unităţile economice. Scopul acestei lucrări este de a contribui la creşterea eficienţei managementului de mediu a agenţilor economici. În acelaşi timp, teza propune metode de îmbunătăţire a activităţii de control pe linie de protecţia mediului prin sistemele de monitorizare create şi prin indicatorii propuşi.

Datele reale colectate şi analiza acestora se poate considera o actualizare a nivelului de protecţie a mediului la care sa ajuns precum şi trendul său. Experienţa practică a autorului tezei contribuie la ridicarea valorii şi originalităţii tezei.

Teza cuprinde: Ø 274 pagini, Ø 71 figuri în text, Ø 45 tabele, Ø 54 expresii matematice şi Ø 303 titluri bibliografice. Odată admişi în Uniunea Europeană, obligaţiile de mediu negociate şi stabilite în capitolul 22

al Documentului de poziţie al României nu sau încheiat. Există perioade de tranziţie cu intervale de timp bine stabilite.

Nerealizarea angajamentelor de mediu poate declanşa proceduri de infrigement, cu consecinţe negative deosebite pentru România. Poluarea din sectorul industrial trebuie să fie mai bine gestionată. În prezent asistăm la creştere fără precedent a importanţei care se acordă problemelor de protecţia mediului la nivel global, fapt care nu se regăseşte în aceeaşi măsură şi la nivel de agent economic. Prin metodele descrise în teză se vine în întâmpinarea agenţilor economici care doresc răspunsuri simple la următoarele două întrebări :

„Ce trebuie să fac ?” şi „Cum trebuie să fac?”

pentru realizarea unui management de mediu performant. În cadru tezei se introduce şi dezvoltă două concepte originale valoroase : abordarea

proporţională a aspectelor de mediu şi abordarea integrată a aspectelor de mediu. Toate acestea aduc o contribuţie la deciziile care trebuiesc luate pentru realizarea unor procese cât mai ecologice.

REZUMAT


4

INTRODUCERE

Titlul Tezei, „Cercetări privitoare la impactul industriei constructoare de maşini asupra mediului” este o provocare dublă : una legată de evaluarea ecologităţii sectorului industriei constructoare de maşini şi cealaltă referitoare la aplicabilitatea metodelor respective şi în alte sectoare de activitate. Se va putea observa pe parcursul lucrării o abordare din diferite unghiuri a problematicii de mediu.

Important este faptul că Teza are orientare spre partea practică, putând fi utilizată, atât de către autoritatea de mediu, cât şi de agenţii economici interesaţi.

Problematica protecţiei mediului este deosebit de complexă şi întro continuă schimbare. Societatea umană este un sistem socioeconomic foarte complex, cu multe variabile a căror contribuţie la evoluţie este uneori imprevizibilă, putând avea concomitent şi un caracter ireversibil. Acest sistem socioeconomic nu este autoreglabil. Semnalele primite (modificările climatice, gaura existentă în stratul de ozon, efectul de seră, el nino etc.) arată că limita de suportabilitate a sistemului şi puterea lui de regenerare au fost depăşite.

Conceptele unanim acceptate evidenţiază necesitatea abordării prioritare a problemelor de poluare a mediului şi găsirea unor soluţii acceptabile din punct de vedere economic, social şi de mediu.

În acest ciclu constatareelaborare măsuriacţiunerezultat timpul este foarte important datorită următoarelor motive :

viteza actuală de evoluţie a evenimentelor este mare, poluările trebuind să fie uneori “prinse din urmă” ;

efectul cumulativ este direct proporţional cu timpul şi poate face tardivă o măsură ce trebuia aplicată la un moment dat ;

probabilitatea ca ciclul mai sus menţionat să necesite una sau mai multe reluări până la obţinerea unui rezultat scontat

elemente noi şi/sau neprevăzute care să necesite elaborarea unui alt ciclu, cu alte caracteristici.

În ultimii ani, asistăm la o creştere fără precedent a preocupărilor pentru viitorul mediului. Ţinând cont de acest context, o evaluare corectă a impactului (şi o anticipare a acestuia) asupra mediului poate contribui la elaborarea unor soluţii tehnice viabile de reducere a poluării, sau chiar evitarea unor potenţiale poluări prin abordarea altor variante de activitate, mai ecologice.

În acest context, considerăm că abordarea integrată a aspectelor de mediu trebuie extinsă. O parte din Teză dezvoltă acest subiect.

Începând cu 1972 , ţările europene dezvoltate au început să adopte politici de mediu. Cu acea ocazie sa stabilit că este esenţială existenţa unei politici comune pentru protecţia mediului. Aceasta s a dezvoltat în continuare şi a devenit una dintre cele mai importante componente ale politicii comunitare.

Teza de doctorat se înscrie în preocupările moderne în legătură cu : evaluarea impactului asupra mediului, stabilirea unor indicatori universal acceptaţi, prelucrarea statistică a datelor existente, modelarea fenomenelor de poluare, abordarea integrată a aspectelor de mediu. Prin cercetările şi dezvoltările personale pe durata stagiului de pregătire şi al elaborării Tezei, ne

am concentrat atenţia asupra unei probleme deficitare legate de protecţia mediului : sistemele de monitorizare/automonitorizare, care sunt cvasiinexistente în practică.

Lucrarea este structurată în 6 capitole la care se adaugă o secţiune de definiţii şi abrevieri legate de tematica Tezei, două anexe în care se prezintă succint concluziile finale şi contribuţiile personale principale.

În Capitolul 2 „Legislaţia referitoare la protecţia mediului”, printro viziune proprie şi critică, s a realizat o prezentare a actelor normative în vigoare referitoare la protecţia mediului în general, cu dezvoltări legate de sectorul industriei constructoare de maşini. Prin analiza şi compararea legislaţiei existente cu situaţiile concrete constatate în teren, cu legislaţia similară existentă în Uniunea

REZUMAT


5

Europeană, sa formulat un set de propuneri concrete menite să aducă îmbunătăţiri ale legislaţiei de mediu.

Capitolul 3 „Stadiul actual privind ceretările pentru ecologizarea proceselor de fabricaţie din industria constructoare de maşini” cuprinde o trecere în revistă a proceselor de producţie şi poluările generate de acestea în industria procesării metalelor, a metodelor de evaluare a eficienţei ecologice şi a impactului asupra mediului. Tot în cadrul acestui capitol, sunt analizate preocupările şi tendinţele la nivelul UE şi la nivel global privitoare la ecologizarea proceselor de producţie şi sistemele de monitorizare/automonitorizare existente

În Capitolul 4 „Statistică aplicată” se prezintă pricipalele metode de lucru folosite pentru prelucrarea datelor, elementele teoretice din statistica matematică ce au fost folosite în studiile efectuate, adaptarea acestor metode la specificul fenomenelor studiate. Se prezintă un concept original cu privire la abordarea integrată a aspectelor de mediu. O parte a capitolului o reprezintă datele statistice privind impactul industriei constructoare de maşini asupra mediului în zona centrală a Transilvaniei, cu discuţii şi interpretări. Au fost analizate date din 10 unităţi economice, pe un interval de 5 ani.

În Capitolul 5 „Cercetări referitoare la calitatea mediului în industria constructoare de maşini” sa încercat o abordare complexă a aspectelor de mediu prin lărgirea ariei cercetărilor.

Sau conceput şi realizat o serie de indicatori care să descrie evoluţia emisiilor de poluanţi plecând de la datele reale ale măsurătorilor efectuate. De asemenea, se prezintă o concepţie originală, însoţită de o aplicaţie referitoare la adaptarea fişelor Sewhart pentru studierea evoluţiei emisiilor, precum şi o propunere de extindere a benchmarkingului în domeniul protecţiei mediului.

Capitolul 6 „Modelarea şi simularea impactului” debutează cu o scurtă prezentare a metodelor şi mijloacelor de modelare, urmată de prezentarea a două modele matematice pe care leam conceput pentru a fi folosite în studierea fenomenelor de poluare şi a tendinţei acestora, exprimate cu ajutorul probabilităţilor. Am realizat un model Poisson şi un program aplicabil în unităţi economice.

Fiecare capitol al Tezei cuprinde concluziile personale, recomandări şi propuneri pentru îmbunătăţirea sistemelor existente precum şi unele direcţii propuse pentru dercetări/dezvoltări ulterioare.

* * * Doresc să adresez Domnului Profesor Univ.Dr. Ing. Graţian Vicenţiu Şteţiu, conducătorul

ştiinţific, mulţumirile şi recunoştinţa mea profunde pentru încrederea pe care mia acordato, pentru curajul atribuirii temei şi pentru toate activităţile pe care lea efectuat în cursul îndrumării mele. Îi mulţumesc pentru exigenţa, susţinerea ştiinţifică, îndemnurile şi încurajările de pe durata stagiului şi a elaborării Tezei ; fără toate acestea, întregul demers nu ar fi atins faza actuală, iar lucrarea nu ar fi putut să capete nici conţinutul, nici forma de acum.

De asemenea, mulţumesc conducerii Facultăţii de Inginerie “Hermann Oberth ”din Sibiu pentru acceptarea desfăşurării stagiului de pregătire şi a susţinerii Tezei.

Aduc mulţumirile mele Domnului Conferenţiar Univ.Dr. Dorin Blezu de la Facultatea de Ştiinţe din Sibiu, Departamentul Matematici, pentru îndrumare şi pentru sugestiile făcute cu ocazia pregătirii examenelor de specialitate, mai ales a capitolelor de statistică aplicată şi modelare matematică.

Vreau să adresez mulţumirile mele domnului Conferenţiar Univ. Dr. Câmpean Felician de la Universitatea din Bradford, Anglia pentru sugestiile făcute cu scopul creşterii nivelului de profesiona litate al Tezei, pe parcursul perioadei de pregătire.

Aduc mulţumirile mele şi domnilor Takashi Miyagawa, şeful oficiului de cooperare internaţională din cadrul Japan International Center , Kawasakicity şi domnului Tanaka Kenichi, senior advisor (Environmental Impact Assessment/EIA), biroul din Tokyo pentru sugestiile făcute în legătură cu modul de abordare a aspectelor de mediu şi pentru deschiderea totală pe care au avuto în cadrul pregătirii profesionale pe care am efectuato în Japonia.

Mulţumirile mele se adresează şi domnului Profesor Dr.Ing. Cezar Bălescu, prodecan al Facultăţii de Ştiinţa şi Ingineria Materialelor din cadrul Universităţii Bucureşti pentru materialele puse la dispoziţie şi discuţiile referitoare la Teză, care au acţionat ca un catalizator de idei.

Adresez mulţumirile mele şi doamnei Mihaela Andronescu, din cadrul Ministerului Mediului din Canada, pentru informaţile deosebit de utile puse la dispoziţie.

REZUMAT


6

2. LEGISLAŢIA REFERITOARE LA PROTECTIA MEDIULUI

Înainte de anii 70 au început să apară efecte vizibile ale poluării, care se accentuau tot mai mult. Ca urmare a acestei situaţii, ţările europene dezvoltate au început să adopte politici de mediu, acţiune iniţiată cu prilejul unei conferinţe a şefilor de stat sau de guvern desfăşurată în 1972. Cu acea ocazie sa stabilit că este esenţială existenţa unei politici comune pentru protecţia mediului. Aceasta se va dezvolta în continuare şi va deveni una dintre cele mai importante componente ale politicii comunitare.

În februarie 2000 erau în vigoare 708 acte normative comunitare privind protecţia mediului : 266 directive, 124 reglementări şi 318 decizii[285,286].

În România, prima lege de protecţia mediului a fost promulgată în 1930, la iniţiativa savantului Emil Racoviţă [296]. După perioada comunistă, în anul 1995 apare Legea nr. 137 a Protecţiei Mediului, care este urmată apoi de alte acte normative specifice de mediu. Trebuie totuşi subliniat faptul că România este prima ţară din Europa Centrală şi de Est care a stabilit relaţii oficiale în domeniu cu Comunitatea Europeană, în 1967[290].

Legislaţia de mediu comunitară cuprinde directive, reglementări decizii şi recomandări clasificate în 9 capitole: legislaţie orizontală, calitatea aerului, calitatea apei, controlul poluării industriale şi managementul riscului, managementul deşeurilor, protecţia naturii, substanţe chimice şi organisme modificate genetic, zgomot şi siguranţa nucleară şi protecţia împotriva radiaţiilor. Dintre cele 9 capitole [290] amintite anterior, am considerat relevante 7 capitole pentru tema de cercetare abordată de noi.

Procesul de adoptare a acquisului comunitar specific protecţiei mediului se realizează prin următoarele etape: transpunere, implementare şi control.

Legislaţia orizontală UE semnificativă a fost transpusă în România până în la data de 1 ianuarie 2007 .

Ordonanţa de urgenţă nr. 195/2005 aprobată de Legea nr. 265/2006 privind protecţia mediului [152] este principala lege cu privire la protecţia mediului. Asupra imperfecţiunilor acestei legi am făcut în cadrul Tezei propuneri de modificare şi completare, dintre care menţionez următoarele :

• Considerăm că ar fi utilă o evaluare a poluării după ce operatorul funcţionează la capacitate, făcută după aceleaşi criterii ca evaluarea iniţială .

• În opinia noastră, pârghiile economice stimulative enunţate în cadrul legii au fost materializate prea puţin; propunem aplicarea unor măsuri concrete.

• Referitor la modul de sancţionare a contravenţiilor, opinia noastră este că din cele trei caracteristici principale ale sancţiunilor din UE (eficienţă, proporţionalitate şi caracter descurajator ) proporţionalitatea poate fi mult îmbunătăţită.

Alte propuneri de modificare şi completare a legislaţiei de mediu consemnate în cadrul Tezei [232] :

• Propunem corelarea/armonizarea unor termene ale procedurilor de consultare a publicului ce sunt specificate în Ordinul M.A.P.M.nr.860/26.09.2002, [184]cu cerinţele din H.G.1115/2002.

• Obligaţiile operatorilor în legătură cu automonitorizarea factorilor de mediu ar trebui să fie mai bine impuse în ceea ce priveşte frecvenţele de măsurare (corelate proporţional cu nivelul emisiilor), modul de raportare etc.

• Referitor la obligaţiile către fondul pentru mediu, considerăm că ar trebui să existe o diferenţiere între instalaţiile a căror emisii se încadrează în concentraţiile maxime admisibile stabilite prin legi şi cele care poluează peste limitele admisibile. Această diferenţiere să fie făcută printro taxă proporţional suplimentată.

REZUMAT


7

• Cu privire la gestionarea deşeurilor industriale reciclabile, considerăm că se poate introduce un coeficient de colectare rezonabil. Pentru coeficientul de colectare a uleiului uzat propunem un procent iniţial de 30%. Gradul de colectare a uleiurilor uzate este încă foarte mic.

• Pentru păstrarea calităţii apelor, am propus stabilirea unor limite, iniţial cu caracter orientativ pentru gradele de recirculare a apelor pe categorii de sectoare industriale şi tehnologii folosite, care să ţină seama şi de cele mai bune tehnici disponibile. Se poate formula astfel un grad de recirculare minim acceptabil (GRMA) exprimat procentual.

La evacuarea apelor uzate în receptori naturali: capacitatea de primire a receptorilor este variabilă, deci şi condiţiile stabilite pentru evacuare se pot modifica, în funcţie de capacitatea de primire. Am propus ca respectivele variabile să fie menţionate şi în avizul de gospodărire a apelor.

• Referitor la prevenirea şi controlul integrat al poluării, pentru perioada derogării temporare de maxim 6 luni prevăzută de lege, în opinia noastră, taxele pentru fondul de mediu trebuie să fie corelate (direct proporţional ) cu valoarea depăşirii pragurilor de emisie stabilite de lege , pentru toţi factorii de mediu, conform principiului “poluatorul plăteşte”.

În cadrul Ordinului M.A.P.M. nr.184/21.09.1997 [171] pentru aprobarea procedurii de realizare a bilanţurilor de mediu, nu se fac referiri la răspunderea realizatorului de bilanţuri. În acest context, am propus ca :

La evaluarea anticipată a emisiilor am propus următoarea completare:” se va specifica marja de eroare a evaluării.

REZUMAT


8

3. STADIUL ACTUAL PRIVIND CERETĂRILE PENTRU ECOLOGIZAREA PROCESELOR DE FABRICAŢIE DIN INDUSTRIA CONSTRUCTOARE DE MAŞINI

Procesele de aşchiere reprezintă una din principalele metode de prelucrare folosită în industria constructoare de maşini. În majoritatea proceselor de aşchiere se folosesc diverse fluide de aşchiere MWFs (MetalWorking Fluids) care au rolul de a îmbunătăţi respectivele procese, prin răcire, lubrifiere, îndepărtarea aşchiilor şi limitarea coroziunii.

Fluidele de bază folosite sunt apa, uleiurile şi mai rar aerul, cărora li se adaugă diverse substanţe chimice (aditivi). Adăugarea acestora îmbunătăţeşte performanţele MWFs în timpul proceselor de aşchiere, dar concomitent afectează negativ sănătatea personalului din producţie şi mediul ambiant [254]. Mai mult de 300 de substanţe sunt folosite ca aditivi, unele dintre acestea prezentând un mare risc pentru sănătatea personalului muncitor şi a mediului[25,39].

Literatura de specialitate studiată menţionează că folosirea aditivilor a avut ca efect creşterea numărului de boli de piele (ex. dermatita de cotact), boli ale tractului respirator şi chiar cancere[6,25,166,236]. Pentru detoxifierea materialelor şi proceselor de producţie se efectuează cercetări pentru înlocuirea substanţelor ce prezintă risc pentru sănătate şi mediu [166,32,74,197]

Concluziile sunt [232] : Ø Poluanţii emişi din industria constructoare de maşini se regăsesc în toţi factorii de mediu

(apa, aer, sol). Considerăm că se impune studierea mai amănunţită a impactului acestora asupra mediului. Estimarea relevanţei poluanţilor este adeseori dificilă şi neconcludentă, unii dintre acesţia părând puţin dăunători.

Ø În marea majoritate a unităţilor economice problemele de protecţia mediului sunt tratate separat de problemele de protecţia muncii ceea ce, în opinia noastră, constituie o abordare nepotrivită, care nu respectă conceptul de abordare integrată a problemelor de mediu.

Ø Potenţialul de poluare al proceselor de producţie din industria constructoare de maşini va trebui reevaluat şi în România

Metode de evaluare a eficienţei ecologice şi a impactului asupra mediului la nivel internaţional

În iunie 1985 a intrat în vigoare Directiva 85/337/EEC referitoare la evaluarea efectelor unor proiecte publice şi private asupra mediului [28] actualizată apoi în 1997 prin Directiva 97/11/EC (evaluarea impactului asupra mediului EIM)[30]. EIM identifică toate aspectele de mediu care pot fi semnificative (informaţii accesibile publicului şi autorităţilor deopotrivă), iar observaţiile argumentate vor putea produce modificări în procesul de proiectare al obiectivului. Cu toate acestea, de multe ori în practică am întâlnit studii de evaluare a impactului de o calitate discutabilă.

În cadrul Tezei se realizează o trecere în revistă a : principalelor puncte de analiză a impactului menţionate de literatura de specialitate

[73,155] evaluarea ciclului de viaţă (ECV) şi a consecinţelor produşilor şi activităţilor asupra

mediului[241] . evaluarea riscului (ER ) şi auditul de mediu. Inventarul ciclului de viaţă (LCI) [208]

Evaluarea impactului asupra mediului este o problemă foarte complexă datorită în primul rând multiplelor conexiuni cauzăefect precum şi a altor factori, dintre cei mai diverşi. De aceea, pentru o astfel de evaluare este necesară o cercetare interdisciplinară.

În ţările UE există centre specializate pentru astfel de cercetări (EIA Centres = Environment Impact Assessment Centres) [23,241,244], dar şi metode mai simple de evaluare[198,199].

Eficienţa energetică reprezintă un alt instrument, indirect, de stabilire a ecologităţii unui proces de producţie. La nivelul anului 2000 eficienţa energetică a ţărilor dezvoltate (Europa de vest) era de circa şapte ori mai bună decat cu 12 ţări din Europa de est [298].

În cadrul capitolului 3 sunt trecute în revistă metodele cele mai folosite pentru evaluarea impactului ecologic cunoscute pe plan modial.

REZUMAT


9

În urma cercetărilor efectuate sa constatat că metodele de evaluare a impactului asupra mediului şi metodele de control nu sunt unanim acceptate[232]. De asemenea lucrările cu privire la acestea sunt rare. În capitolele următoare Teza propune metode de îmbunătăţire a evaluării eficienţei ecologice şi a impactului asupra mediului. De asemenea, metodele pe care leam propus pot fi aplicate în realizarea auditurilor de mediu a organizaţiilor.

Concluzii[232]

o Abordarea problemelor de poluare generate de industria constructoare de maşini din România este relativ recentă (circa 10 ani), legislaţia naţională neavând până în prezent reglementări specifice care să fie cu adevărat restrictive (de exemplu pentru uleiuri şi emulsii uzate nu sunt prevăzute grade minime acceptabile pentru colectare )

o La nivel mondial există o lipsă de date referitoare la poluările generate de sectorul industriei constructoare de maşini

REZUMAT


10

4. STATISTICĂ APLICATĂ

4.1. Problematica

Nici o societate modernă nu poate ignora studiile statistice, în nici un domeniu de activitate. În protecţia mediului, îmbunătăţirea statisticilor şi alinierea acestora la cerinţele din Uniunea Europeană este un proces care se află în prezent în derulare. Am constatat că, la nivel de agenţi economici, dar şi la nivel de autoritate judeţeană de protecţia mediului statisticile sunt extrem de puţin folosite. În majoritatea sectoarelor industriale din România, atât automonitorizarea factorilor de mediu cât şi interpretarea rezultatelor obţinute este deficitară. În cadrul tezei, se realizează o succintă prezentare a mediilor de programare şi a modelelor matematice existente.

Modelarea poate constitui şi o alternativă la abordarea tradiţională a monitoringului continuu al emisiilor (MCE). Monitoringul prognozat al emisiilor (MPE) bazat pe modelare reduce semnificativ costurile supravegherii la aproximativ o treime din costurile MCE), [221]la o marje de eroare acceptabilă.

4.2Metoda de abordare

Având cei trei parametri de bază, fiecare dintre interdependenţele dintre aceştia este semnificativă în abordarea integrată a prevenirii şi controlului poluării. Studierea influenţelor reciproce se poate face relativ simplu, cu ajutorul metodelor statistice cunoscute, folosind coeficienţi parţiali de corelaţie.

Astfel, pentru cei trei parametri principali propuşi se pot considera trei caracteristici (variabile) I, P şi C, care să reprezinte, pentru aceeaşi perioadă de timp[230] :

I un indicator de calitate a mediului ce trebuie luat în considerare, sau volumul de nocivităţi evacuate

P volumul producţiei C volumul investiţiilorde mediu din cadrul organizaţiei/instalaţiei atunci putem nota următorii coeficienţi de corelaţie parţială :

) (C IP r coeficientul de corelaţie parţială dintre indicatorul de calitate a mediului I şi volumul producţiei P, fără influenţa exercitată de cheltuielile de mediu C

) (P IC r coeficientul de corelaţie parţială dintre indicatorul de calitate a mediului I şi cheltuielile de mediu C, fără influenţa exercitată de volumul producţiei P

) ( I PC r coeficientul de corelaţie parţială dintre volumul producţiei P şi cheltuielile de mediu C, fără influenţa exercitată de indicatorul de calitate a mediului I. În aceste cazuri avem coeficienţi de corelaţie parţială de ordinul 1.

Pentru ca analiza ce se va efectua să fie completă considerăm că trebuie să se analizeze şi coeficienţii de corelaţie totală, adică ţinând cont şi de influenţa celei dea treia variabile, adică

IC IP r r , şi PC r . Formulele de legătură dintre coeficienţii de corelaţie parţială şi coeficienţii de corelaţie totală

sunt [14,230]:

) (C IP r = 2 2 1 1 PC IC

PC IC IP

r r

r r r

− −

− (4.5), ) (P IC r =

2 2 1 1 CP IP

CP IP IC

r r

r r r

− −

− (4.6)

) ( I PC r = 2 2 1 1 CI PI

CI PI PC

r r

r r r

− −

− (4.7)

În opinia noastră, considerăm că cei trei parametri propuşi pentru analiza integrată de mediu(AIN) sunt, în majoritatea cazurilor, suficienţi pentru[230]:

identificarea evoluţiilor semnificative ale aspectelor de mediu (pozitive sau negative) din cadrul organizaţiilor;

REZUMAT


11

evidenţierea cauzelor care au dus la evoluţiile respective în cadrul analizelor/auditurilor pe teme de protecţia mediului;

fundamentarea deciziilor pe linie de protecţia mediului; calificarea seriozităţii cu care o organizaţie abordează aspectele de mediu. Pentru analize şi mai detaliate, se pot folosi şi mai mult de trei parametri, dacă situaţia o

impune. Coeficienţii de corelaţie parţială se pot calcula şi analiza, dar în opinia mea, în majoritatea cazurilor vor fi suficiente analiza celor trei variabile principale. În Teză se dezvoltă modul în care se pot alege unităţile de măsură pentru cele două variabile, cea dea treia (un indicator de mediu) fiind specificată în concentraţiile maxime admisibile din actele normative în vigoare.

Pentru folosirea seriilor cronologice în monitorizarea factorilor de mediu am efectuat unele propuneri teoretice pentru adaptarea acestora la specificul industriei constructoare de maşini.

Ţinând cont de ipotezele simplificatoare, în cadrul Tezei sa realizat o adaptare a unei serii cronologice, pentru monitorizarea indicatorilor de calitate ai mediului din industria constructoare de maşini.

Date statistice privind impactul industriei contructoare de maşini asupra mediului în zona centrală a Transilvaniei

Bazată pe date reale, pe valori măsurate întrun interval de timp de 5 ani, datele statistice prezentate reprezintă o mare parte a Tezei, cu grafice şi interpretări bazate pe calcule statistice dar şi pe o experienţă de 17 ani în domeniul controlului pe linie de protecţia mediului.

Un alt aspect de mediu ţintă pentru cercetarea efectuată a fost studierea gradului de acoperire a poluanţilor emişi în mediu de sistemul de monitorizare/automonitorizare existent. Adică, altfel spus, dacă toţi poluanţii semnificativi emişi în mediu sunt :

menţionaţi în actele de reglementare aferente unei activităţi, instalaţii şi amplasament cuprinşi întro supraveghere sistematică suficient de bine monitorizaţi Am propus ca această categorie de indicatori să fie denumiţi indicatori de calitate semnificativi

pentru mediu, (ICSM), fiecare instalaţie/ramură de activitate, având o amprentă a emisiilor.Am introdus această nouă denumire, care completează deopotrivă conceptele de abordare intergată a aspectelor de mediu şi de abordare proporţională a aspectelor de mediu (APAM).

Date statistice referitoare la impactul industriei constructoare de maşini asupra calităţii apelor

Din cercetarea statistică sa concluzionat că, în perioada 20002004, dintre toţi factorii de mediu studiaţi, pentru apă sau identificat cele mai multe date disponibile. Acestea, cu unele excepţii, acoperă relativ uniform intervalul de timp mai sus menţionat.

Pentru ordonarea informaţiei şi menţinerea confidenţialităţii datelor, sa folosit următoarea modalitate de notare [233] :

Indicator de calitateiniţială judeţiniţială unitate Exemple : pHAB1 înseamnă că şirul de valori sau graficul/ecuaţia se referă la indicatorul de

calitate a mediului pH, „A” reprezentând de exemplu , judeţul Alba, iar „B” reprezentând unitatea B, din judeţul Alba. Ultima cifră, dacă ea există, reprezintă faptul că o unitate poate avea mai multe guri de evacuare a apelor uzate(exemplu AB1,AB2)

Date statistice referitoare la pHul apelor uzate evacuate. Exemplificare. În figura nr. 1 este prezentată evoluţia indicatorului pH de la instalaţia AA din industria

constructoare de maşini

REZUMAT


12

Variatia valorilor pHului pHAA (AAlba, Aunitatea A)

5,5

6,5

7,5

8,5

9,5

0 10 20 30 40 50 60

luni calendaristice

valoare pH

[unitati pH

]

v alori masurate trend polinomial grad 6 interval legal admisibil: 6,58,5

Figura 1 Variaţia valorilor pHului din apele uzate de la instalaţia AA

Figura 2 reprezintă histograma valorilor măsurate ale pHului apelor uzate evacuate de instalaţia AB. Noutatea pe care am introduso cu această histogramă este analiza şi interpretarea unei serii cronologice făcând abstracţie de factorul de timp.

În mod similar sunt prezentate în Teză mai multe figuri care sintetizează evoluţia indicatorului pH în alte unităţi aparţinând industriei constructoare de maşini.

Fiecare grafic este urmat de discuţii şi interpretări.

unitãti pH

9,75 9,50

9,25 9,00

8,75 8,50

8,25 8,00

7,75 7,50

7,25 7,00

6,75 6,50

Variatia pHului apelor uzate evacuate

de instalatia AB1(AAlba,Bunitatea B)

perioada cercetatã5 ani

esantionare aleatorie

frecvente absolute

14

12

10

8

6

4

2

0

Std. Dev = ,64 Mean = 7,47

N = 52,00 2

6

2 2

12

10 9

5

2

Figura 2 Histograma valorilor măsurate ale pHului apelor uzate evacuate de instalaţia AB

Date statistice referitoare la indicatorul materii în suspensie din apele uzate evacuate. Exemplificare.

În cazul instalaţiei AB1, valoarea medie este centrată peste concentraţia maximă admisibilă [233] (figura 3). Se poate observa perioade mari de timp în care CMAul a fost depăşit la indicatorul de calitate suspensii. De asemenea, cum se poate observa, pe perioada ultimilor doi ani cercetaţi, atât amplitudinea variaţiilor cât şi media valorilor au crescut, ceea ce înseamnă, evident, o înrăutăţire vizibilă a situaţiei.

Analiza histogramei frecvenţelor absolute ale măsurătorilor efectuate la instalaţia AB, evacuarea 1 (figura 4), indică o lege de probabilitate de tip HI pătrat, cu modul situat la valoarea de 20 mg/l si cu o medie de 52,2 mg/l, care este foarte apropiată de concentraţia maximă admisibilă (60 mg/l). Organizaţia respectivă nu acordă suficientă atenţie aspectelor de mediu.

REZUMAT


13

Variatia valorii suspensiilor Suspensii AB1(A Alba, Bunitatea B, evac.1)

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

0 10 20 30 40 50 60

luni calendaristice valoare susp

ensii [mg/l]

valori masurate trend polinomial grad 6

CMA

VAT

CMA=60[mg/l] VAT=54[mg/l]

Figura 3 Variaţia valorilor suspensiilor din apele uzate evacuate de la instalaţia AB, evacuarea nr.1

Valoare suspensii AB1 [mg/l]

150,0 140,0

130,0 120,0

110,0 100,0

90,0 80,0

70,0 60,0

50,0 40,0

30,0 20,0

10,0

Histograma mãsurãtorilor suspensiilor

la instalatia AB, evacuarea 1

perioada cercetatã 5 ani

esantionare aleatorie

frecvente absolute

20

10

0

Std. Dev = 35,21 Mean = 52,2 N = 53,00 2

4 4 5

6 5

7

16

Figura 4 Histograma valorilor măsurate ale suspensiilor din apele uzate evacuate de instalaţia AB (AAlba, Bunitatea B)

Date statistice referitoare la indicatorul cianuri totale. Exemplificare.

Depăşirea de 3,5 ori a valorii maxime admisibile pentru cianuri (figura 5) şi repetarea acesteia la un interval de circa două luni, poate indica două deversări accidentale. Repetarea acestora la un interval relativ scurt relevă o stare de anormalitate în privinţa epurării apelor uzate evacuate. Cele două valori de 1,5 [mg/l] ne indică probabil tot deversări de ape uzate, dar care au fost prelevate după trecerea concentraţiei maxime de cianuri. Instalaţia SC trebuie să îmbunătăţească modul de verificare a calităţii apelor uzate evacuate.

REZUMAT


14

Figura 5 Variaţia concentraţiei de cianuri totale în apele evacuate de instalaţia SC[233] Pentru indicatorul Reziduu fix, din datele cercetate şi prezentate în figura 6 rezultă că instalaţia

nu a depăşit valoarea de prag de atenţie VAT şi valoarea concentraţiei maxime admisibile CMA.

Variatia valorilor reziduului fix Reziduu fix AB2(AAlba, Bunitatea B, evac.2)

0

500

1000

1500

0 10 20 30 40 50 60

luni calendaristice

val reziduu

fix

[mg/l]

valori masurate trend polinomial grad 6 CMA=2000[mg/l]

Figura 6 Variaţia concentraţiei reziduului fix în apele evacuate de instalaţia AB, evacuarea 2 Pentru instalaţia SH, concentraţia ionilor de zinc atinge periodic valori uriaşe, depăşind chiar şi

de 100 de ori valorile maxime admisibile (figura 7). Instalaţia are mari probleme referiotare la neutralizarea apelor uzate evacuate. Pentru astfel de cazuri, sunt necesare măsuri imediate şi ferme. Acestea nu pot fi considerate poluări accidentale, din moment ce sau repetat. Cazul instalaţiei SH ne arată cât de mult poate să se depăşească CMA, la anumiţi indicatori de calitate ai mediului[233].

Variatia concentratiei ionilor de Zn ZnSH (SSibiu, Hunitatea H)

10

40

90

140

190

240

290

340

390

0 10 20 30 40 50 60 70

luni calendaristice

valori masurate

[mg/l]

valori masurate Expon. (valori masurate)

CMA

CMA =0,5(mg/l)

Figura 7 Variaţia concentraţiei ionilor de zinc în apele evacuate de instalaţia SH

Variatia concentratiei ionilor CN CNSC(SSibiu, C unitatea C)

0 0,5 1

1,5 2

2,5 3

3,5 4

0 10 20 30 40 50 60 luni calendaristice

valori masurate [m

g/l]

valori masurate trend logaritmic

CMA

VAT

CMA=1[mg/l] VAT=0,9[mg/l]

REZUMAT


15

În mod similar sau analizat concentraţii şi ale altor ioni de metale grele (Cr 6+,Cd), substanţe extractibile cu solvenţi organici şi consumul chimic de oxigen CCOCr.

Date statistice referitoare la impactul industriei constructoare de maşini asupra calităţii aerului. Exemplificare.

Din analiza surselor de emisii efectuată la unităţi sa constatat că poluarea generată de unităţile industriei constructoare de maşini nu ridică probleme deosebite. Pentru a verifica ipoteza am efectuat o cercetare pe acest subiect în anuarele statistice pe întreaga perioadă a anilor 2000 2004 precum şi în unele lucrări de specialitate[80,81,82,83,84,85,86,87,88,40 ] referitoare la Inventarul Naţional de Emisii în aer[233].

Analizând indicatorii de calitate la care au existat depăşiri şi localităţile unde sau înregistrat acestea, concluzia este că industria constructoare de maşini nu generează emisii de substanţe poluante în aer, care să depăşească concentraţia maximă admisibilă (CMA).

Această ipoteză este confirmată şi de alţi autori, în mod indirect, prin clasificarea surselor majore ale poluanţilor atmosferici.

Concluzia care rezultă din cercetarea datelor statistice referitoare la emisii, este că industria constructoare de maşini nu generează noxe semnificative în aer.

Menţionez că această concluzie a rezultat în baza unor date reale, colectate din documentele menţionate în bibliografie şi din bazele de date ale Agenţiilor de protecţia Mediului Judeţene.

Date statistice referitoare la zgomot. Exemplificare.

Cercetările efectuate recent [76, 87,88]arată că în România poluarea sonoră urbană a înregistrat un trend ascendent (de la valori medii de 50 dBA la începutul anilor 80, la valori medii de 70 dBA în 1999, pentru locuinţe situate în apropierea traficului intens). Această tendinţă sa generalizat pentru toate aşezările urbane, fiind o ameninţare majoră care poate afecta serios sănătatea populaţiei.

Majoritatea instalaţiilor din industria constructoare de maşini sunt situate în centre urbane, sau la limita acestora. O altă caracteristică specifică sectorului mai sus menţionat este faptul că majoritatea zgomotului produs în timpul desfăşurării activităţii, este generat în incinte închise. Din punct de vedere al protecţiei mediului acest aspect este mai puţin relevant, fiind considerat şi reglementat de Legea Protecţiei Muncii, nr.90/1996.

Determinările de zgomot care au fost studiate se referă la două amplasamente diferite situate în două centre urbane diferite. Perioada de timp urmărită a fost 19952004.

Rezultatele sunt prezentate în tabelul nr.1

Tabelul nr.1 Determinări sonometrice la limita zonei unităţii AB (A zona judeţului Alba, Bunitatea B)

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 CMA Ian 58 62 55 48 58 48 52 55 56 59 65 Febr 56 56 47 68 62 58 52 51 64 56 65 Mart 57 64 49 47 58 54 50 54 59 59 65 Apr 54 66 41 58 54 58 51 58 56 62 65 Mai 57 70 42 52 42 63 55 59 58 60 65 Iun 56 49 51 50 56 56 51 55 56 64 65 Iul 48 47 45 55 54 54 52 58 44 68 65 Aug 50 46 58 52 52 50 52 54 50 69 65 Sept 51 45 60 54 51 54 58 58 56 68 65 Oct 52 48 58 56 45 55 53 59 60 67 65 Noi 48 51 50 58 48 56 50 50 58 56 65 Dec 42 48 54 56 53 52 56 52 54 57 65

Am observat că, pe o perioadă de 10 ani au existat, pentru unitatea B doar trei depăşiri ale CMA, iar în ultimii şase ani, nici o depăşire[233].

Analiza statistică a datelor relevă o distribuţie normală a acestora, conform histogramei din figura 8, moderat asimetrică, cu dominanta situată sub zona limitelor admisibile pentru zgomot[233].

REZUMAT


16

Intervale de valori masurate [dB]

70.0

67.5

65.0

62.5

60.0

57.5

55.0

52.5

50.0

47.5

45.0

42.5

40.0

Determinari sonometrice unitatea AB

interval de timp cercetat : 10 ani

frecvente

40

30

20

10

0

Std. Dev = 5.92

Mean = 54.6

N = 120.00 4 4 4

8

18

32

12

17

10

5 3

Figura 8 Boxplotul determinărilor sonometrice pentru unitatea cod AB

În mod similar, pentru unitatea AC valorile măsurate indică faptul că atât media cât şi modul nu depăşesc valorile maxime admisibile stabilite de actele normative în vigoare.

Concluzia pe care o emitem este că din punct de vedere al zgomotului, industria constructoare de maşini nu produce o poluare semnificativă[233].

REZUMAT


17

5. CERCETĂRI REFERITOARE LA CALITATEA MEDIULUI ÎN INDUSTRIA CONSTRUCTOARE DE MAŞINI

5.1 Identificarea aspectelor de mediu

Pentru o identificare cât mai completă a aspectelor de mediu din cadrul unităţilor industriei contructoare de maşini sa efectuat o cercetare în cadrul unor agenţi economici de profil, pe bază de chestionar. Acesta a fost conceput astfel încât să cuprindă toate aspectele care pot avea un impact de mediu direct şi/sau indirect. Rezultatele sunt prezentate în tabelul nr. 3, iar discuţiile referitoare la acesta sunt dezvoltate în Teză [234].

Tabelul nr. 3 Identificarea aspectelor de mediu în unităţi ale industriei constructoare de maşini Nr. crt. Aspecte de mediu Unitatea

A [%] Unitatea B [%]

Unitatea C [%]

Unitatea D [%]

Unitatea E [%]

1 Emisii lichide în ape de suprafaţă, ape freatice sau în canalizări 18 13 20 12 15

2 Posibilitatea de poluare a solului 7 12 10 13 13 3 Emisii în aer 2 5 5 10 2

4 Depozitare necorespunzătoare de deşeuri 10 12 10 9 10

5 Zgomot şi vibraţii 0 0 0 0 0 6 Pierderi de apă şi energie 3 4 5 3 3 7 Pierderi de materii prime şi materiale 4 7 4 3 4

8 Risc pentru sănătatea personalului unităţii 20 22 8 11 14

9 Risc de incendiu şi explozie 7 9 7 8 9 10 Disconfort olfactiv 5 6 5 5 6

5.2 Indicatori propuşi

Pentru studierea fenomenelor de poluare cauzate de emisiile instalaţiilor am conceput o serie de indicatori care să descrie evoluţia emisiei unui anumit poluant. Aceşti indicatori (simpli şi sintetici) pot fi calculaţi plecând de la datele reale ale măsurătorilor efectuate. Indicatori simpli[231,234] :

a). Numărul de depăşiri ale concentraţiei maxime admisibile NDCMA b). Numărul de depăşiri ale valorii de atenţie – NDVAT c). Distanţa medie faţă de CMA RDmcma d). Distanţa medie faţă de VAT RDmvat e). Indicatorul relativ de amplitudine a variaţiei, pe un anumit interval de timp, IRAV(T) Toţi aceşti indicatori propuşi pot fi folosiţi în cazul existenţei unei automonitorizări discrete.

Semnificaţia diferitelor valori ale indicatorilor NDVAT şi NDCMA sunt detaliate în capitolul 5. Indicatori sintetici[231,234] : f). IRDCMAIntervalul relativ de depăşire al CMA

IRDCMA= T

t n

i i ∑

=1

g).intervalul relativ de depăşire a valorii de atenţie –IRDVAT

IRDVAT = T

m p

i i ∑

=1

h). Depăşirea integrală a CMA CMA DI definit de formula

REZUMAT


18

CMA DI =

∫

∑ =

T

o

n

i i

dt t f

a

) (

1

i). Depăşirea integrală a valorii de atenţie VAT DI definit de formula

VAT DI =

∫

∑ =

T

n

i i

dt t f

b

0

1

) (

5.3 Adaptarea fişelor Shewhart pentru studierea evoluţiei emisiilor

O altă metodă relativ simplă şi eficace pe care o propunem pentru urmărirea evoluţiei indicatorilor de calitate ai mediului dintrun proces industrial este folosirea fişelor de control Shewhart. [223]. În metoda propusă am adaptat formula indicelui de capabilitate am calculat capabilitatea procesului de epurare (CPE), cu expresia[223] :

σ 6 95 , 0 CMA CPE =

Pentru fiecare indicator de calitate a mediului la care au existat date am calculat capabilitatea procesului de epurare. Rezultatele au indicat atât procese capabile cât şi procese de epurare care nu erau capabile.

REZUMAT


19

6. MODELAREA ŞI SIMULAREA IMPACTULUI

În ultimele două decenii preocupările din întreaga lume pentru abordarea ecologică a întregii activităţi umane, în special a proceselor industriale au crescut în mod constant. Tendinţele generale se pot împărţi în trei mari direcţii: dematerializare, detoxifiere şi decarbonizare a proceselor.

În acest context considerăm că se înscrie şi modelarea şi simularea fenomenelor , care este folosită din ce în ce mai mult în toate domeniile.

Consider că nu sa acordat suficientă atenţie metodelor de prevenire a accidentelor mici şi urmăririi evoluţiei indicatorilor de calitate ai mediului în zona situată sub CMA. Altfel spus, caracterul preventiv postautorizare.

6.1 Propunere de model (1)

După o prezentare generală a modelelor şi o clasificare a acestora am prezentat două modele pe care leam creat.

Primul model, în sinteză, determină proporţia de depăşiri (poluări accidentale) ce rămân nedetectate cu expresia [41,234]:

( ) ( ) qP

P q P pan − −

= 1 1

,

în care : P proporţia de determinări efectuate şi q probabilitatea ca să apară o depăşire a CMA Modelul prezentat mai sus ar putea fi folosit pentru optimizarea frecvenţei de automonitorizare a

factorilor de mediu cu cheltuieli de mediu mai mici.

6.2.Urmărirea fenomenelor de poluare cu ajutorul unui model Poisson

O altă abordare propusă este urmărirea fenomenelor de poluare cu ajutorul unui model Poisson. Aplicarea unui model Poisson pentru caracterizarea emisiilor se poate face , în opinia noastră, cu

următoarele precizări iniţiale : fiecare caz în care concentraţia maximă admisibilă (CMA) pentru un anumit indicator de

calitate a fost depăşită, se consideră un eveniment ce va fi luat în considerare în modelul Poisson ; se defineşte un interval de timp care să cuprindă respectivul eveniment. Astfel, vom avea n intervale de timp, din care , din diverse motive, pot apărea k evenimente

nedorite, în speţă poluări accidentale şi/sau depăşiri ale CMA[230,234]. Probabilitatea de a avea k cazuri de poluare peste limitele convenţional acceptate întro zi este

dată de relaţia [1,14,230]: λ λ − = = e

k k X P

k

! ) ( ,

dacă se cunoaşte valoarea medie a repartiţiei Poisson M(X)= λ . Pentru a exemplifica modul în care se poate aplica acest model, sa luat un caz concret. Pentru fiecare indicator de calitate a mediului studiat se poate analiza eficienţa procesului de

epurare.Consider că modelul Poisson poate fi bine aplicat în studiul fenomenelor de poluare pentru

cazuri de depăşiri ale CMA. De asemenea, consider că standardizarea intervalelor şi valorilor parametrului λ poate

contribui la îmbunătăţirea caracterizării siguranţei proceselor de epurare din cadrul unei instalaţii. O valoare mare pentru rataλ indică un management de mediu insuficient de bine organizat. Cu

cât rata λ ia valori subunitare mai mici, putem afirma că organizaţia respectivă beneficiază de un management de mediu acceptabil. O variaţie de la valori mai mari la valori mai mici a lui λ indică o îmbunătăţire a activităţii din punct de vedere al protecţiei mediului[230,234].

REZUMAT


20

Consider că metoda şi intervalele valorice propuse mai sus pentru parametrul λ se pot extinde în toate domeniile, datorită caracterului general al acesteia.

În finalul capitolului se face o prezentare rezumativă a simulării stochastice cu metoda Monte Carlo urmată de prezentarea simulării unei repartiţii Poisson.

6.3 Utilizarea metodei Weibull pentru simularea proceselor de poluare

Relaţia ce exprimă probabilitatea funcţionării fără căderi până la momentul t şi care este mult utilizată în teoria fiabilităţii are forma [93,14,92] :

β λ λ β λ β x X X e x F x R − = − = ) , ; ( 1 ) , ; (

Prin analogie, consider că funcţia de fiabilitate poate fi folosită şi ca funcţie ce descrie aspecte de mediu.

Funcţia de „ecologitate”(procese de producţie nepoluante) poate fi caracterizată în general de aceleaşi relaţii matematice ca şi funcţia de fiabilitate Fiabilitatea reprezintă capacitatea sistemului tehnic de a funcţiona un timp determinat menţinânduşi parametri prestabiliţi, sau altfel spus siguranţă în funcţionare. Această noţiune este folosită în general cu privire la aspectele de producţie. Menţinerea unor procese de producţie acceptabile din punct de vedere al protecţiei mediului reprezintă o extindere a noţiunii de fiabilitate în domeniul ecologiei[234].

6.4. Programare

Programul de urmărire a evoluţiei indicatorilor de calitate ai mediului are următoarele caracteristici principale :

1.Crearea unei baze de date care să cuprindă mai mulţi indicatori : 10 indicatori de calitate ai mediului notaţi cu I1, I2,.......I10, fiecare dintre aceştia având o

valoare a concentraţiei maxime admisibile, notate cu CMAI1, CMAI2,.......CMAI10. trei indicatori care să arate nivelul producţiei, notaţi cu P1, P2 şi P3 . doi indicatori care să arate nivelul cheltuielilor de mediu din cadrul unităţii notaţi cu C1

şi C2 2.Toţi indicatorii semnificativi trebuie să poată fi supravegheaţi. 3.Pentru cei trei parametri principali propuşi se pot considera trei caracteristici (variabile) I,P şi C care reprezintă, pentru aceeaşi perioadă de timp : I un indicator de calitate a mediului ce trebuie luat în considerare, P volumul producţiei, C volumul investiţiilorde mediu din cadrul organizaţiei/instalaţiei.

Notăm următorii coeficienţi de corelaţie parţială : ) (C IP r coeficientul de corelaţie parţială dintre indicatorul de calitate a mediului I şi volumul

producţiei P, fără influenţa exercitată de cheltuielile de mediu C ) (P IC r coeficientul de corelaţie parţială dintre indicatorul de calitate a mediului I şi cheltuielile

de mediu C, fără influenţa exercitată de volumul producţiei P ) ( I PC r coeficientul de corelaţie parţială dintre volumul producţiei P şi cheltuielile de mediu C,

fără influenţa exercitată de indicatorul de calitate a mediului I. Pentru ca analiza să fie completă, programul calculează şi coeficienţii de corelaţie totală, adică

ţinând cont şi de influenţa celei dea treia variabile , adică IC IP r r , şi PC r . Pentru calcularea probabilităţii de a avea k valori depăşite ale CMA întrun interval de timp

[0, t ] se va folosi expresia [220]

! ) ( ) exp( ] ) ( [ k t t k t N P k λ λ − = = k = 0, 1,2,........

Pentru calculul lui λ se va introduce o valoare CMA I1, CMA I2 etc., stabilită de cercetător, de la început şi introdusă în program.

REZUMAT


21

După introducerea acestor date, programul va calcula şi se va afişa o probabilitate de a se depăşi indicatorii de calitate a mediului, pe intervalul de timp pe care se doreşte a se realiza prognoza. Rezultatele se vor analiza/interpreta.

6.5. Exemplificare [303]

În baza de date a programului “Monitorizarea corelată a factorilor de mediu” MCFM01 se pot introduce indicatori de calitate a mediului “I”, date referitoare la volumul producţiei “P” şi valori ale cheltuielilor de protecţia mediului “C”.

După introducerea datelor, se aleg trei indicatori (un indicator de calitate a mediului, un indicator al nivelului de producţie şi un indicator pentru nivelul cheltuielilor de mediu) şi se introduc în fereastra de dialog.. După rulare, programul va afişa valorile coeficienţilor de corelaţie parţiali şi totali ca în figura 9 Interpretarea acestora se poate face de către personalul calificat pe linie de protecţia mediului din cadrul unităţilor economice, sau de către reprezentanţii autorităţii de mediu cu competenţe în acest sens.

Figura 9. Afişarea rezultatelor pentru coeficienţii de corelaţie în cadrul programului MCFM01.

Pentru prognozarea probabilităţilor de depăşire ale anumitor valori, bazate pe datele existente în baza de date a programului, se vor introduce valorile solicitate în fereastra de dialog a programului (figura 10).

Figura 10. Interfaţa pentru introducerea datelor pentru calculul de probabilităţi a programului MCFM01

REZUMAT


22

7.CONCLUZII ŞI CONTRIBUŢII ORIGINALE

7.1 Concluzii

Politicile actuale de mediu un caracter prea general. Conceptele elaborate pentru susţinerea acestora, cum ar fi cel al dezvoltării durabile, pe lângă suportul financiar mai are nevoie şi de instrumente concrete, detaliate cu ajutorul cărora să se materializeze construcţiile teoretice.

Relaţiile dintre real şi legal precum şi impactul acestora prin modelele matematice propuse îşi propun să facă trecerea de la abordarea deterministă la cea stochastică, bazată pe recunoaşterea şi acceptarea probabilităţii în problematica de protecţia mediului.

Sunt necesare modificări ale legislaţiei de mediu. De aceea am făcut numeroase propuneri de modificare şi/sau completare a actelor normative în vigoare şi am propus conceptul original de abordare proporţională a aspectelor de mediu (APAM)

Industria constructoare de maşini, ca de altfel şi alte ramuri industriale, au nevoie de metode moderne de urmărire a proceselor de producţie şi a proceselor de epurare. Metodele create şi prezentate în Teză pot fi utile în managementul de mediu a unităţilor economice.

În acelaşi timp, prin folosirea lor cheltuielile de mediu pot scădea semnificativ. Modelele realizate aproximează mult mai bine realitatea din cadrul proceselor ce se desfăşoară

în cadrul organizaţiilor productive. Abordarea stochastică în acest domeniu este utilă. Emisiile care depăşesc concentraţiile maxime admisibile şi sistemele de epurare care nu sunt

capabile reprezintă un semnal de alarmă referitor la faptul că nici o emisie din nici un sector economic nu trebuie neglijată. Trebuie să se stabilească mai clar fluxul emulsiilor uzate, gradul de colectare a uleiurilor uzate şi gradul de recirculare a apelor tehnologice.

Poluarea cu metale grele a apelor uzate provenite de la instalaţii din industria constructoare de maşini nu este suficient de bine controlată.

Prin lărgirea ariei de exprimare, metodele statisticii matematice sunt folosite şi în protecţia mediului. Fenomenul de globalizare este tot mai evident şi în sectorul protecţiei mediului.

Folosirea metodelor descrise în Teză depinde de abilitatea managerilor, de nivelul de instruire şi, în general, de politica de mediu a organizaţiei.

Modelele informatice proiectate şi descrise în Teză şi analiza statistică efectuată, reprezintă câteva modele simple, care pot deveni instrumente utile în luarea unor decizii argumentate ştiinţific.

7.2 Contribuţii originale în domeniul legislaţiei de mediu

Analiza critică a legislaţiei de mediu a generat o serie de propuneri de modificare şi/sau completare a actelor normative specifice protecţiei mediului, dintre care amintim:

Ø Introducerea şi dezvoltarea conceptului de abordare proporţională a aspectelor de mediu (APAM) Ø Necesitatea unei evalualuări după ce operatorul funcţionează la capacitate, făcută după aceleaşi criterii ca evaluarea iniţială . Ø Angajarea mai multor pârghii economice stimulative Ø Îmbunătăţirea colaborării cu autorităţile publice pentru situaţii de urgenţă la nivel local Ø Îmbunătăţirea proporţionalităţii la modul de sancţionare a contravenţiilor de mediu Ø Pentru studiile de impact, precizarea unei marje de eroare maximă a datelor prezentate Ø Stabilirea şi impunerea prin lege a unui procent minim de recuperare a uleiurilor uzate, în funcţie de categoria de colectare şi activitatea în care este folosit. Ø Stabilirea şi impunerea prin lege a unui grad de recirculare minim acceptabil (GRMA) pentru recircularea apelor, în funcţie de activitatea desfăşurată Ø Corelarea frecvenţei de automonitorizare cu evoluţia emisiilor Ø Corelarea/armonizarea unor termene ale procedurilor de consultare a publicului

REZUMAT


23

Ø Corectarea unor inconsecvenţe terminologice la legislaţia privitoare la calitatea aerului Ø În perioada în care limitele admisibile ale emisiilor sunt depăşite am propus ca taxele la fondul de mediu să fie direct proporţionale cu depăşirile valorilor limită. Ø Stabilirea unor limite referitoare la stocul maxim admis de deşeuri în incinta unităţilor Ø Extinderea sistemului depozit şi pentru bateriile comercializate Ø Concretizarea prin lege a răspunderii realizatorului de bilanţuri. Ø Etichetarea şi ambalarea substanţelor şi preparatelor chimice periculoase să cuprindă şi recomandări succinte şi utile în privinţa eliminării ambalajelor

7.3 Contribuţii originale în domeniul sistemelor de monitorizare/automonitorizare a factorilor de mediu:

Ø Dezvoltarea în mod original a conceptului de abordare integrată a aspectelor de mediu şi realizarea unui program care să poată fi utilizat în cadrul unităţilor economice, dar şi în cadrul controalelor pe linie de protecţia mediului.

Ø Realizarea prelucrării şi interpretării unor măsurători , dintro perioadă de 5 ani, ale indicatorilor de calitate ai mediului la 6 unităţi ale industriei constructoare de maşini.

Ø Cercetarea, pe o perioadă de 5 ani, a statisticilor existente cu privire la calitatea aerului prin prisma identificării emisiilor generate de industria constructoare de maşini

Ø Efectuarea de măsurători de zgomot, pe o perioadă de 5 ani, la două unităţi, reprezentative din industria constructoare de maşini

Ø Efectuarea unui studiu comparativ, a datelor existente din automonitorizarea unei unităţi şi datele existente din monitorizarea efectuată prin măsurători de autoritatea de mediu, pe aceeaşi perioadă şi la aceeaşi indicatori

Ø Adaptarea seriilor cronologice la studierea fenomenelor de poluare generate în industria constructoare de maşini

Ø Introducerea noţiunii de amprentă a emisiilor

7.4 Contribuţii originale în domeniul cercetărilor referitoare la calitatea mediului în industria constructoare de maşini

Ø Crearea şi dezvoltarea unei metode complexe de analiză a performanţelor de mediu, numită Analiză Integrată de Mediu (AIM)

Ø Identificarea mai completă a aspectelor de mediu din cadrul unităţilor industriei contructoare de maşini printro cercetare în cadrul unui număr de agenţi economici de profil, pe bază de chestionar.

Ø Conceperea şi realizarea a 5 indicatori simpli şi 4 indicatori sintetici pentru studierea fenomenelor de poluare cauzate de emisiile instalaţiilor

Ø Adaptarea fişelor Shewhart pentru studierea evoluţiei emisiilor Ø Propunerea de studiere a aspectelor de mediu cu ajutorul procedeului de benchmarking

7.5 Contribuţii originale în domeniul modelării şi simulării fenomenelor

Ø Conceperea şi realizarea unui model matematic ce determină proporţia de poluări accidentale ce rămân nedetectate

Ø Conceperea şi realizarea unui model matematic şi al unui program de urmărire a fenomenelor de poluare cu ajutorul unui model Poisson.

Ø Stabilirea intervalelor acceptabile de variaţie pentru parametrul λ a repartiţiei Poisson, pentru urmărirea fenomenelor de poluare

Ø Propunerea de standardizare a intervalelor şi valorilor parametrului λ pentru îmbunătăţirea caracterizării siguranţei proceselor de epurare

Ø Propunerea de utilizare a metodei Weibull pentru simularea proceselor de poluare (abordare exclusiv teoretică)

REZUMAT


24

8. DEFINIŢII ŞI ABREVIERI

Definiţii

AIN*analiza integrată de mediu: analiză complexă ce vizează performanţele de mediu, care ţine cont şi de alţi parametri de funcţionare a instalaţiei, pe lângă indicatorii de calitate ai mediului şi de relaţiile dintre aceştia.

APAM* abordarea proporţională a aspectelor de mediu: extinderea noţiunii de proporţionalitate asupra întregii activităţi referitoare la protecţia mediului, din faza elaborării actelor normative, continuând cu menţinerea acesteia în cadrul pârghiilor economice specifice, în domeniul drepturilor şi obligaţiilor agenţilor economici şi a autorităţii de mediu, în domeniul controlului şi a sancţiunilor pe linie de protecţia mediului.

CPE *capabilitatea procesului de epurare: capacitatea instalaţiilor de depoluare de a asigura menţinerea în zona acceptabilă a emisiilor (sub valoarea CMA) pentru fiecare indicator semnificativ de calitate a mediului pentru procesul de producţie studiat.

Abrevieri

CCOCr – consumul chimic de oxigen (metoda cu bicromat de potasiu) CMA – Concentraţie maximă admisibilă CN Cianuri totale EIM evaluarea impactului asupra mediului ER evaluarea riscului GRMA*grad de recirculare minim acceptabil H.G. Hotărâre de Guvern ICSM* indicatori de calitate semnificativi pentru mediu IRDCMA*Intervalul relativ de depăşire al CMA IRDVAT* intervalul relativ de depăşire a valorii de atenţie LCI Inventarul ciclului de viaţă M.A.P.MMinisterul Apelor şi Protecţiei Mediului MCE monitoringul continuu al emisiilor MPE monitoringul prognozat al emisiilor MWFs (MetalWorking Fluids) fluide de aşchiere NDCMA Numărul de depăşiri ale concentraţiei maxime admisibile NDVAT Numărul de depăşiri ale valorii de atenţie O.U.G. Ordonanţa de Urgenţă a Guvernului UE Uniunea Europeană VAT valoare de atenţionare

* concepte noi şi originale elaborate în cadrul Tezei

REZUMAT


25

9. BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ

1. Andrei, Tudorel.,Stancu, Stelian.,Pele, Traian, Daniel., Statistică. Teorie şi aplicaţii, Ediţia a doua, Ed. Economică, Bucureşti, 2002

6. ASM International Handbook Committee. Metals Handbook Ninth Edition, vol 16 Machining. Materials Park, Ohio, 19955

14. Blezu, Dorin., Statistică, Ed. Alma Mater, Sibiu, 2002 23. Cristopher, Wood.,ş.a. Evaluation of the performance of the EIA Process. Final Report, vol.I.

Manchester, 1996 25. Deutsche Geselschaft fur Technische Zusammenarbeit, 1995 28. Directiva Consiliului 85/337/CEE 30. Directiva Consiliului 97/11/CE 32. Domniţa, Frăţilă. Cercetări privind tehnologiile de prelucrare ecologice în contrucţia de maşini.

Teză de doctorat. Cluj Napoca. Universitatea Tehnică, 2003 39. Fabian Ana, Onaca Rodica, Ecologie aplicată. Cine se teme de ecologie ? Ed. Sarmis, Cluj

Napoca, 1999 40. Ghidra, Vasile.,Zaharia, Constantin.,Monitorizarea calităţii mediului.Ed.Studia, ClujNapoca,2003 41. Gorunescu,Florin.,Augustin,Prodan. Modelare stochastică şi simulare, Editura Albastră, Cluj

Napoca, 2001 73. Infoterra România, Buletin de informare Infoterra, Managementul Mediului, Bucureşti,1998 74. Institute of Advanced Manufacturing Sciences,Inc., A Pollution Prevention Manual for Metal

Finishers http://www.epa state.oh.us/opp/mfrm.txt 76. Institutul European din România, Impactul implementării unor directive ale UE pentru protecţia

mediului înconjurător cu privire la zgomot (studiu B12) 2003 80. Institutul Naţional de Statistică. Anchete statistice de mediu. EuropeAid/114921/D/SV/RO.

Rezultatele studiului asupra indicatorilor de dezvoltare durabilă. Bucureşti, 2004 81. Institutul Naţional de Statistică. Anchete statistice de mediu. EuropeAid/114921/D/SV/RO.

Rezultatele studiului statistic privind inventarul naţional de emisii în aer. Bucureşti, 2004 82. Institutul Naţional de Statistică. Anuarul statistic al României, pentru anul 2004. Bucureşti, 2005 83. Institutul Naţional de Statistică. Anuarul statistic al României, pentru anul 2003. Bucureşti, 2004 84. Institutul Naţional de Statistică. Anuarul statistic al României, pentru anul 2002. Bucureşti, 2003 85. Institutul Naţional de Statistică. Anuarul statistic al României, pentru anul 2001. Bucureşti, 2002 86. Institutul Naţional de Statistică. Anuarul statistic al României, pentru anul 2000. Bucureşti, 2001 87. Institutul Naţional de Statistică. Mediul înconjurător în România. Culegere de date statistice. Ediţia

2001. Bucureşti, 2002 88. Institutul Naţional de Statistică. Mediul înconjurător în România. Ediţia 2000. Bucureşti, 2001 92. IsaicManiu, Al.,Vodă,V,Gh..Manualul calităţii. Ed. Economică, Bucureşti,1997 93. IsaicManiu, Alexandru.,Metoda Weibull. Aplicaţii. Ed. Academiei R.S.R., Bucureşti, 1983 152. Legea protecţiei mediului nr. 137/29.12 1995 (republicată în 2002) şi modificată şi

completată de O.U.G.nr.91/20.06.2002 155. Mac I., Ştiinţa Mediului, Ed. Europontic, Cluj Napoca, 2003 166. Nordic Council of Ministers, DEA an aid for identification of BAT in the inorganic surface

treatment industry, Copenhagen, 2002 171. Ordin M.A.P.M. nr.184/21.09.1997 184. Ordinul M.A.P.M.nr.860/26.09.2002 197. Pacific Northwest Pollution Prevention Resource Center, Supercritical Carbondioxide

Cleaning Technology (SCCO2). http://www.pprc/p2tech/co2/co2intro.html 198. Pastakia C.M.R. and Arne Jensen, The rapid impact assessment matrix for EIA,

Environment Impact Assessment Review nr.18, New York,1998 199. Peter Wathern, Environmental Impact Assessment. Theory and Practice Routledge

London and New York, 1995 208. Raymond R. Tan ş.a. Environmental Life Cycle Assessment: a tool for public and corporate

policy development

REZUMAT


26

220. Steven, Kay. Intuitive Probability and Random Processes using MATLAB, Editura Springer, New York, 2006

221.Stevens,Tim.,Software cuts clean air costs. Industry Week. Cleveland, Jan 17,1994.Vol.243,Iss2pg .45,3pgs

230. Trifu, Mircea., The Use of the Poisson distribution in Modeling Pollution Phenomena. Revista Acta Oecologica, vol.XIV , nr.12, 2007, pp 97108., Contributions to the integrated approach of the environmental aspects. Revista Acta Oecologica, vol.XV, nr.12, 2008.,Ed. Universităţii „Lucian Blaga” din Sibiu

231. Trifu,Mircea., Indicators for the evolution of industrial pollution. Revista Acta Oecologica, vol.XII, nr.12, 2005, Ed. Universităţii „Lucian Blaga” din Sibiu

232. Trifu,Mircea., Stadiul actual privind cercetarea în domeniul protecţiei mediului în industria constructoare de maşini. Sibiu, 2004.Referat catedra TCM, Universitatea Lucian Blaga din Sibiu

233. Trifu,Mircea., Date statistice privind impactul industriei constructoare de maşini asupra mediului în zona centrală a Transilvaniei. Sibiu, 2005. Referat catedra TCM, Universitatea Lucian Blaga din Sibiu

234. Trifu,Mircea., Modelare/simulare a impactului industriei constructoare de maşini asupra mediului. Sibiu, 2007.Referat catedra TCM, Universitatea Lucian Blaga din Sibiu

241. U.S.Environmental Protection Agency, An Industry Overview of Metal Manufacturing http://es.epa.gov/techinfo/facts/metalmfg.html

244. Vădineanu A., Dezvoltarea durabilă, vol. I, II, Ed. Universităţii Bucureşti, 1998 254. www.uvp.de/verein/centre.htm (tabel centre EIA) 285. xxx http://www.mie.ro 286. xxx www.cohort.com 290. xxx www.labsmn.pub.ro 296. www.zwo.ro 298. XXXEEAReport(2.2Industry)http://reports.eea.eu.int/environmental_assessment_report_200

3_10/en/kiev_chapt_02_2.pdf 303. Trifu,Mircea. Program de monitorizare corelată a factorilor de mediu. În curs de apariţie la

Revista Acta Oecologica, 2008, Ed. Universităţii „Lucian Blaga” din Sibiu.

http://es.epa.gov/techinfo/facts/metalmfg.html

http://www.mie.ro/

http://www.cohort.com/

http://www.labsmn.pub.ro/

http://www.zwo.ro/

ing. mircea trifu - doctorate.ulbsibiu.rodoctorate.ulbsibiu.ro/obj/documents/rez-trifu.pdfde mediu...

Documents