Slide 1

Substanele toxice poluante - capabile s parcurg distane considerabile, putnd fi transportate peste grania dintre diferite ri, ceea ce creeaz probleme ecotoxicologice de mediu la nivel politic, interstatal, din cauza exportului neintenionat de substane chimice care nu sunt bine primite de aceste ri. Astfel, n anii 90, Romnia a acuzat Bulgaria de scpri radioactive provenite de la centrala de la Koslodui Serbia pentru c a poluat Dunrea cu substane chimice deversate prin apele reziduale ale unor fabrici de sintez a substanelor chimice, rile scandinave au protestat mpotriva depunerilor de SO2, transportat pe calea aerului din Marea Britanie i altele.

MECANISME DE DISPERSIE I CIRCULAIE A POLUANILOR

1Transportul la distane lungi - consecina micrilor maselor de aer sau ap. Totui, micrile pe calea aerului mai rapide prin difuziunea aerului - pot fi localizate la distane mari fa de locul de origine.Distribuia global a poluanilor - localizat n diferite compartimente ale mediului (aer, ap, sol) i n mediu biotic. Aceste procese sunt guvernate de procese fizice abiotice -micrile aerului i difuziunea n ap. La nivel local, micrile poluanilor sunt dependente numai de factorii biologici - prin deplasri care au loc n lanurile alimentare, n migraia animalelor sau psrilorTransportul la distane lungi2In mod convenional, mediul poate fi mprit n 4 compartimente sau faze interconectate ntre ele. Acestea sunt : aerul (atmosfera), apele de suprafa (hidrosfera), suprafaa pmntului (solul sau litosfera) i organismele vii (biosfera). Biota - reprezentat de suprafeele expuse ale animalelor i plantelor - tegumentele insectelor i stratul cuticular al plantelor.Trecerea substanelor chimice prin aer i ap este determinat de procese fizice, deplasarea lor fiind ns influenat i de proprietile chimice ale substanei nsi, dar i de proprietile compartimentelor mediului.Factorii incriminai au rol n determinismul deteriorrilor chimice i pot fi introdui n modele descriptive i predictive1.Polaritatea i solubilitatea apei -factor important implicat, apa fiind un lichid polar, ntruct oxigenul atrage puternic electronii a doi atomi de hidrogen, i ca o consecin a acestei activiti dezvolt parial o sarcin negativ, iar atomul de hidrogen invers, o sarcin pozitiv, ceea ce arat c molecula de ap este polar, putnd s se separe, spre deosebire de compuii nepolari (hidrocarburile aromate).Ex-srurile anorganice i compuii organici polari, alcoolii simpli i aminele au solubilitate mare, pe cnd compuii organici nepolari nu au deloc.2.Coeficientul de partiie - indicator care are ca premiz faptul c lichidele nepolare, precum octanolul, hexanolul i uleiurile sunt nemiscibile cu apa, caz n care lichidul cel mai dens se va afla la suprafaa acesteia. Factorii care determin deplasarea i distribuia substanelor toxiceParticiparea soluiilor n cele dou faze lichide este dat de coeficientul de partiie pentru octanol Kow, acesta este egal cu diferena dintre concentraia n octanol , respectiv n ap : Kow = concentraia n octanol ; concentraia n ap fiind mai mare la substanele cu polaritate sczut, aspect util pentru stabilirea distribuiei i a bioconcentraiei substanelor chimice din mediu.3.Presiunea de vaporizare - presiunea exercitat de vaporii unei substane asupra propriei suprafee se msoar n milimetrii coloan de mercur (torr), reprezentnd o fraciune din presiunea atmosferic normal egal cu 760 de torr. Presiunea de vaporizare crete direct proporional cu creterea temperaturii, iar atunci cnd temperatura atinge presiunea de vaporizare are loc fierberea. Substanele chimice solide pot s-i exercite presiunea de vaporizare prin sublimare.

Circulaia atmosferic a poluanilorCuprinde trei etape:1. trecerea poluanilor n aer2. trecerea poluanilor din atmosfer n ap i sol3. transferul poluanilor n structurile biomasei

Rol major n dispersia poluanilor i repartizarea lor n diverse biotopuri.n mod teoretic, orice compus mineral sau organic poate trece n aer.Trecerea se realizeaz : n mod direct (gaze); sub form de aerosoli;sub form de particule fine (substanele solide).Mecanismele de contaminare a biosferei au la baz legile generale ale circulaiei atmosferice, fiind influenate de dou tipuri de micri ale aerului:1. orizontale2. verticaleTrecerea poluanilor n aerMicrile orizontale se realizeaz n emisfera nordic prin intermediul unui vnt dominant din vest, care sufl la nivelul tropopauzei. Viteza vntului de 35 m/s face posibil transferul circumterestru al tuturor substanelor injectate la acest nivel n cca.12 zile.Aceste aciuni pot fi influenate de dispersia planetar a particulelor emise dup erupii vulcanice sau dup explozii nucleare.

Micrile orizontaleMicrile verticale sunt micri ale maselor de aer, care permit o circulaie atmosferic nord-sud. Combinarea vnturilor vest-est cu unii cureni ascensionali la altitudini joase (celula Hadley) determin schimburile de mase de aer ntre cele 2 emisfere n troposfera ecuatorial.Prezena celulelor Ferrel asigur transferului maselor de aer polare ctre tropice i de la tropice ctre poli.

Micrile verticale

Transportul la distan al poluanilor din atmosfer este influenat de civa factori :intensitatea emisieialtitudinea emisieimrimea particulelorstabilitatea chimic a particulelor

Circulaia local - realizat pe o distan de 0-50 km.Circulaia medie - realizat pe o distan de 50-100 kmCirculaia global realizat la distane de peste 100 km prin supraadugarea transportului stratosferic la transportul troposferic ceea ce determin spre exemplu acumularea unor poluani n stratosfera artic i antartic

Tipurile de circulaie atmosferic sau de transport al poluanilor

Schema circulaiei maselor de aer n stratosfer are la baz dou aspecte ale circulaiei aerului:Ascendent - realizat pe vertical, de la baza stratosferei ecuatoriale pn la celula HadleyDivizarea acestei mase de aer n dou ramuri:una cu direcie spre polul sud, n care micarea ascendent a maselor este cauzat de nclzirea ozonului atmosferic de ctre soaredeplasarea ctre polul nord i acumularea de poluani stabili n atmosfera din aceast regiune (exemplu - acid nitric i sulfuric), de asemenea un alt fenomen asemntor este ceaa artic din Alaska, un fenomen produs ca urmare a acumulrii aerosolilor de freon n stratosfera artic.

Schema circulaiei maselor de aer n stratosfer este un factor ce poate influena considerabil difuzarea maselor de aer i deplasarea poluanilor, fiind:scurt n troposfer, ca urmare a difuziei rapide a poluanilor lung la nivel de stratosfer, fiind cauzat de difuzia vertical foarte lent (civa cm/s)Timpul de rezisten Nivelul de altitudineTimpul de rezistenTroposfera joas pn la 3000m7 zile pentru aerosoliTroposfera medie pn la 6000m30 zile pentru particuleTropopauz 6-15 km60 zile pentru particule microscopiceStratosfera joas 15-18km1 an pentru particule n sedimenteStratosfera medie 18-30 km2-3 ani pentru particule n sedimenten ceea ce privete apa, mai nti sunt contaminate apele de suprafa, apoi i apa freatic, ultimul receptacul al hidrosferei, afectat de poluarea cu substane toxice fiind oceanul planetar.Mecanismele de schimb- au la baz dou principii:a.Transferul poluanilor atmosferici spre soluri sau spre hidrosfer prin precipitaii sau depozite uscate:particulele solide sunt depozitate ca atare sau sunt dizolvate;particulele gazoase: depozitate prin dizolvare n apele fluviale.b.Legea de depozitare a particulelor atmosferice:F (g/cm2/s) = V/C (g/cm3)V = factor de proporionalitateC = concentraia substanelor chimice din atmosferF rata (procentul) depozitrilor.

Trecerea substanelor chimice din atmosfer n ap i sol

Transformarea poluanilor i contaminarea biomasei-particulariti:majoritatea substanelor toxice sunt degradabile, fie prin procese fizico-chimice, fie prin descompunerile bacteriene (biodegradare), rezultnd astfel producia de derivai chimici mai mult sau mai puin toxici,existena unor poluani nedegradabili sau puin degradabili (organoclorurai, PCB, compui derivai ai unor metale sau metaloizi).Bioamplificarea este fenomenul de producere a unor compui toxici din unii mai puin toxici

Transferul poluanilor n structurile biomasei

PCB n rezervele trofice din Groenlanda pn la Marile Lacuri din Canada lanurile trofice arctice.ncorporarea i biotransferul mercurului n biocenozele lacustre din Suedia;Impactul culminant al bioamplificarii asupra omului afacerea Minamata, cauzat de eflueni contaminai cu reziduuri de catalizatori mercuriali de la o uzin de clorur de vinil ( Chisso Chimical), urmat de acumularea metilmercurului n lanurile trofice marine (organismele marine) ceea ce a determinat intoxicaii mercuriale la familiile de pescari, proporional cu regimul ihtiofag al populaiei i moartea a 300 persoane pe durata a 3 decenii, iar 2000 au rmas cu sechele nervoase grave (maladia de Minamata)alt problem este contaminarea rezervelor trofice marine cu cadmiu , ns acest proces are loc fr fenomene de bioamplificare.

Exemple de bioamplificare