SURSE I AGENI DE POLUARE

Universitatea Lucian Blaga din Sibiu

Facultatea de tiine Agricole, Industrie Alimentar i Protecia Mediului

SURSE I AGENI DE POLUARE

SUPORT DE CURS

Constantin-Horia Barbu

Cristina Moise Bianca-Petronela Pavel

Sibiu

2008INTRODUCEREEste relativ scurt durata de timp n care, se poate spune c, omenirea a devenit cu adevrat contient de latura ecologic pe care trebuie s o integreze pe deplin n toate ramurile socio-politico-economice pe care le desfoar. Aceast contientizare s-a fcut, att la nivele locale, ct i la nivele regionale i internaionale, mai degrab ca urmare a numeroaselor efecte negative asupra mediului, nregistrate ca accidente grave sau chiar dezastre, generate de o cretere necorelat i nearmonizat cu posibilitile mediului de a o susine i integra. n multe pri, aceast confruntare mai mult sau mai puin contient cu mediul, a fost privit ca o ofensiv fi mpotriva naturii. Iar rezultatele nu au fost favorabile nici unei pri: diminuarea sau distrugerea stratului de ozon pe zone ntinse, amplificarea efectului de ser i pierderea echilibrului termic, distrugerea pdurilor amazoniene, srcirea biodiversitii prin pierderea a numeroase specii ale florei i faunei sau a capacitii acestora de a se prezerva, transformarea unor teritorii n zone ostile vieii, o cretere semnificativ a riscului de a fi sub incidena unui impact de mediu semnificativ etc. La originea acestei situaii stau numeroase surse de poluare i muli ageni poluani. Pare incredibil, dar dac nu se produce o schimbare fundamental a comportamentului uman n raport cu mediul, n multe pri ale globului ne vom confrunta cu imaginea unei planete pustii, dominat de grmezi de deeuri, cu ruri urt mirositoare, aer irespirabil, fr flor i faun, fr via.Aderarea Romniei la Uniunea European a fcut ca protecia mediului, un concept cu impact deosebit n rndul cetenilor lumii civilizate, s capete noi valene, manifestate n primul rnd n armonizarea cadrului legislativ local cu cel al Europei (aquis-ul comunitar), urmnd ca ntr-un viitor nu prea ndeprtat s se treac la msuri concrete. Baza legislativ a activitilor de protecie a mediului n Romnia o constituie Legea 137/1995, denumit i Legea Proteciei Mediului care, printre altele, definete o serie de termeni de baz n materie. Astfel, conform Legii 137, cu modificrile ulterioare, se definesc:

- Impact asupra mediului - efecte asupra mediului ca urmare a desfurrii unei activiti antropice;

- Impact semnificativ asupra mediului - efecte asupra mediului, determinate ca fiind importante prin aplicarea criteriilor referitoare la dimensiunea, amplasarea i caracteristicile proiectului sau referitoare la caracteristicile anumitor planuri i programe, avndu-se n vedere calitatea preconizat a factorilor de mediu.

Exemple de impact negativ asupra mediului (deteriorare) sunt:

Diminuarea diversitii biologice;

Modificarea negativ considerabil a productivitii ecosistemelor naturale i antropizate;

Deteriorarea echilibrului ecologic;

Reducerea considerabil a calitii vieii oamenilor sau deteriorarea structurilor antropizate, cauzat n principal de poluarea apelor, a aerului i a solului;

Supraexploatarea resurselor naturale;

Gestionarea, folosirea sau planificarea teritorial necorespunztoare a acestora.

Pentru constana exprimrii, Legea proteciei mediului definete i termenii:

- poluare - introducerea direct sau indirect, ca rezultat al unei activiti desfurate de om, de substane, de vibraii, de cldur i/sau de zgomot n aer, n ap ori n sol, care pot aduce prejudicii sntii umane sau calitii mediului, care pot duna bunurilor materiale ori pot cauza o deteriorare sau o mpiedicare a utilizrii mediului n scop recreativ sau n alte scopuri legitime;

- poluant - orice substan solid, lichid, gazoas sau sub form de vapori ori de energie (radiaie electromagnetic, ionizant, termic, fonic sau vibraii) care, introdus n mediu, modific echilibrul constituenilor acestuia i al organismelor vii i aduce daune bunurilor materiale.

Conform legislaiei n vigoare, poluanii toxici sunt substane care produc moartea, mutaii genetice, funcionri defectuoase fiziologice sau deformri fizice ale organismelor vii sau ale urmailor acestora i, de asemenea, care pot deveni nocive, dup concentrarea lor n lanul trofic sau n combinaii cu alte substane; prezenta poluanilor toxici n ecosistem afecteaz productivitatea biologica, biodiversitatea, respectiv integralitatea acestuia.

Resursele naturale constitute o parte important a avuiei naionale, fiind formate din totalitatea surselor existente n natur i care sunt folositoare omului n anumite condiii tehnologice, economice i sociale. Extrase din mediul lor natural pot fi transformate n bunuri a cror utilizare presupune consumul lor direct.

Resursele naturale sunt clasificate n dou categorii distincte: regenerabile i neregenerabile. Resursele naturale regenerabile sunt constituite din ap, aer, sol, flor, faun, energie solar, eolian i a mareelor, iar cele neregenerabile cuprind totalitatea substanelor minerale i a combustibililor fosili. Intre resursele componente ale primei categorii exist interaciuni naturale puternice, astfel c, orice intervenie antropic asupra uneia sau alteia induce inevitabil consecine i asupra celorlalte. Utilizarea acestor resurse este practicat ntr-o manier complex, coordonat, pentru realizarea simultan a mai multor scopuri. Aplicarea unor metode distructive poate, ns provoac anumite schimbri ireversibile ale resurselor naturale, modificnd chiar caracterul lor "regenerabil.Factorul principal care transform, aproape total i ireversibil, resursele naturale regenerabile n resurse neregenerabile, este poluarea. Atunci cnd una din resursele naturale regenerabile este grav afectat de ctre poluare, se poate considera c s-a produs degradarea mediului nconjurtor, avnd consecine pe termen lung, greu sau imposibil de evaluat i corectat.

Apa, aerul i solul sunt resursele de mediu cele mai vulnerabile, dar i cel mai frecvent supuse agresiunii factorilor poluani, avnd consecine directe i grave nu numai asupra calitii mediului ambiental, dar i a sntii oamenilor i altor vieuitoare. Cei mai frecveni factori ai polurii mediului nconjurtor provin, de regul, din industrie, dar n ultimul timp, tot mai frecvent, i din agricultur.

Figura 1. Ciclul hidrologic, cu unele aspecte induse de stresul uman.

In studiul circulaiei apei n natur (ciclul hidrologic) bazinul hidrografic ca unitate fizico-geografic care nglobeaz reeaua hidrografic pn la cumpna apelor, acioneaz ca o unitate funcional, fundamental i deci ca o unitate de baz pentru gestiunea, amenajarea i protecia resurselor de ap (figura 1).

In prezena vegetaiei o parte din precipitaie este reinut prin intercepie de stratul vegetal iar restul ajunge pe sol strbtnd foliajul sau prin curgerea pe trunchiul arborilor (figura 2).

Figura 2. Apa n sistemul sol-plant-atmosfer.

Apa disponibil la suprafaa solului, fiind la presiunea atmosferic, ptrunde n sol prin infiltraie sub efectul gravitaiei dac solul nu este saturat, sau se scurge pe suprafaa solului.

Aportul natural n sol este mrit n zonele cu activiti agricole intensive prin practicarea irigaiilor, prin care se recicleaz apa prelevat din resursele de suprafa sau din cele subterane ale bazinului.

Resursele de ap fiind regenerabile depind de variabilitatea climatic natural, de schimbrile climatice i de influenele omului asupra mediului nconjurtor.Impactul micorrii resurselor de ap va fi mai sever n zonele care au deja un risc crescut de secet i de lips de ap, micorare care este amplificat de creterea constant a densitii populaiei n zonele semiaride.

Solul, prin calitatea sa fundamental de a fi mediu de via al plantelor i izvor al productivitii vegetale, rmne unul din bunurile naturale cele mai preioase ale societii umane. n sfera solurilor de la suprafaa uscatului se manifest un permanent proces de transformri i acumulri indispensabile pentru omenire.

Constituia i structura solului favorizeaz dezvoltarea unei uriae populaii de microorganisme care, alturi de proprietile solului i factorii externi, au important rol n asigurarea mediului ecologic pentru viaa i productivitatea plantelor. Se nelege astfel importana de prim ordin pe care o are solul n pstrarea echilibrului natural i asigurarea produciei vegetale, fr de care viaa ar fi imposibil.

Ca mediu de via pentru plante, solul intr ntr-o serie ntreag de relaii cu ali factori naturali care influeneaz direct nsuirile i procesele din sol, oferind permanent alte condiii de via.

Un rol important n evoluia solurilor i asigurarea mediului de via pentru plante l are activitatea societii umane. Solicitrile din ce n ce mai mari pe care omenirea le are fa de bunurile materiale au determinant creterea continu a suprafeelor cultivate i intensificarea permanent a exploatrii solului.

O clasificare imediat a surselor de poluare ar putea s aib n vedere surse existente (ca rezultante auxiliare ale unor procese sau activiti desfurate efectiv) i surse poteniale (care ar putea s dea natere polurii dac s-ar produce). Acest aspect este fr ndoial valabil pentru orice surs de poluare. Pentru ca sursa s devin efectiv duntoare este necesar desfurarea succesiunii de activiti prezentate n figura de mai jos.

Sursele de poluare pot fi, aa cum s-a precizat mai sus, existente sau poteniale. O clasificare mai detaliat ar putea mpri sursele dup originea lor (naturale - generate de fenomene existente n starea natural a globului, antropice - generate de activitatea uman), forma lor (punctuale, lineare, de suprafa, de volum, solid, lichid, gazoas), mobilitatea lor (fixe sau staionare, mobile), nlimea de emisie (subsol, sol, altitudine joas, medie, nalt), regimul de emisie (continu, intermitent, instantanee), activitatea care le genereaz (ardere combustibili fosili, industrie, petrochimie, chimie industrial, construcii, metalurgie i siderurgie, extracie minereuri, transporturi, agricultur, viaa citadin etc.)Cile de migrare definesc modul n care agenii poluani se deplaseaz nspre inta de mediu pe care o va afecta. Rutele uzuale pe care se deplaseaz un agent poluant pot fi: solul sau subsolul (situaie n care calea agentului poluant depinde de tipul solului permeabil/impermeabil, tipul rocilor/acviferelor subterane, mobilitatea i forma agentului), apele de suprafa (calea agentului fiind dependent de nivelul pantei de curgere, amplasarea i mprejurimile cursului de ap), atmosfera (elementele importante fiind direcia vntului, volumul de aer n care se dilueaz poluantul, natura poluantului).

Un exemplu elocvent privind complexitatea cilor de aciune l reprezint metalele grele din sol, prezente n cantiti foarte mari n zona Copa Mic:

Figura __Principalele ci de migrare a metalelor grele existente n sol.

Ca urmare a ncrcrii solului cu metale grele, el devine o surs de risc, chiar n condiiile n care sursa va nceta s mai polueze mediul.

Schematic, modul n care aceste metale sunt transportate n mediu i spre obiectivele protejate este prezentat n figura __.

Astfel, particulele de sol, purttoare de metale grele, pot fi ingerate direct, pot fi antrenate de vnt i pot s fie inhalate direct de oameni sau animale, sau pot s ajung pe plante, n apa freatic sau n apele curgtoare, n final ajungnd tot n organismul uman, cu consecine nefaste pentru sntatea oamenilor, dar i pentru structura i funciile ecosistemelor.

Considernd ca obiective protejate: solul (ca suport al vieii), apele de suprafa i cele freatice, aerul, plantele, animalele i mai ales sntatea oamenilor, se pot defini, innd cont de sistemele surs cale receptor, principalele tipuri de ci de acionare, descrise n continuare.

Calea de acionare sol om

Cei mai expui aciunii directe - prin ingestie - a metalelor grele sunt copiii, deci trebuie luate msuri speciale n cazul depirii concentraiei acestora n locurile lor de joac, n grdinie i coli sau la domiciliu.

Calea de aciune sol plant (animal) om

O caracteristic nefavorabil a zonei Copa Mic este faptul c, fiind locuit, populaia cultiv plante comestibile, folosite n special pentru consumul propriu sau ca furaje pentru animale. Plantele cultivate pe solurile poluate cu metale grele extrag aceste metale care, n final, ajung n corpul uman, cu efectele descrise pe larg n capitolele anterioare.

Numeroasele analize efectuate, prezentate i discutate anterior, au demonstrat prezena unor cantiti mari de metale n solurile cultivate cu plante comestibile i furaje i, implicit, n aceste plante.

Dup cum s-a menionat deja, prezena metalelor grele n sol duneaz microorganismelor, diminund n final capacitatea de formare a humusului, deci productivitatea solului. Pe lng pericolul pe care l reprezint pentru sntatea oamenilor, prezena metalelor n sol urmat de absorbia lor de ctre plante determin tulburarea metabolismului acestora, avnd drept consecin diminuarea produciei speciilor i soiurilor la hectar (afirmaia este valabil nu numai pentru cereale, legume, fructe, dar i pentru masa lemnoas a pdurilor).

Este demn de remarcat c pentru stabilirea valorilor pragurilor de alert sau de intervenie s-au luat n considerare valorile concentraiilor totale, determinate n extracte cu ap regal, iar pentru solurile cultivate n anumite ri din Europa se determin i valorile fraciei mobile din sol, prin analiza extractului de sol cu azotat de amoniu.

La ora actual n Romnia nu se fac dect sporadic analize ale fraciei mobile a metalelor grele din sol.

Pentru a evita intoxicarea consumatorilor, legislaia romn impune concentraiile maxime admisibile ale metalelor grele n alimente, inclusiv n prile comestibile ale plantelor. Este demn de remarcat c legislaia romn, prin Ordinul MAPDR, ANSVSA, MS i ANPC nr. 1050/97/1145/505/ 2005, menionat anterior, ale crui prevederi principale sunt prezentate n tabelele IV.9 i IV. 10 respect ntru totul prevederile i valorile Regulamentului nr. 466/2001/CE al Comisiei Europene, privind valorile maxime ale anumitor contaminani n alimentele.

n ceea ce prevede furajele, legislaia romn nu conine astfel de prevederi, dar putem s ne referim la Directiva 2002/32/CE privind valorile maxime ale unor contaminani n furaje, care stabilete ca valori maxime pentru Pb: 10 mg/kg s.u iar pentru Cd: 1 mg/kg s.u.

Considerm c pentru determinarea riscului datorat polurii solului nu este necesar determinarea coninutului de metale grele din ntreaga plant (deci i din prile necomestibile), ci doar din cele comestibile.

n ceea ce privete calea de migrare a metalelor grele n animale, acestea este fie direct, prin ingerarea particulelor de sol, fie indirect, prin consumarea plantelor cu coninut de metale grele toxice.

Calea de aciune sol ap freatic

Apa din precipitaii ajuns n sol poate dizolva metalele grele, mobilizndu-le i transportndu-le spre adncime, n direcia apei freatice. Ca urmare a acestui fapt apa extras din subteran poate deveni nepotabil, pn la distane mari de sursa de poluare. Dizolvarea este dependent de pH, n sensul c la metalele grele sunt mult mai solubile n mediu acid (de ex. Zn sub pH = 6, Cu i Cd la pH sub 5, Pb la pH sub 4,5). Mobilitatea mai este diminuat de prezena argilelor i a materiei organice n sol.

Principalele tipuri de sol din zon sunt regosolurile i solurile brune. Dup cum s-a menionat, regosolurile au un coninut ridicat de carbonai, argile i humus, reacia lor fiind uor alcalin, deci mobilitatea metalelor grele este redus. Solurile brune, cu o textur nisipo-lutoas, au o reacie acid, permind o mai mare mobilitate a metalelor grele.

Pe lng aceste considerente generale, mobilitatea cationilor metalelor grele este influenat de capacitatea de filtrare, adsorbie i schimb ionic al fiecrui tip de sol, precum i de procesele biochimice care pot interveni.

Datorit preponderenei unor soluri slab alcaline migrarea cationilor spre pnza de ap freatic este redus n general, doar n imediata apropiere a platformei SOMETRA nregistrndu-se cantiti mai mari de metale n straturile profunde ale solului i n apa freatic. Deoarece alimentarea cu ap a oraului Copa Mic se face majoritar din lacul de acumulare Ighi, aflat la peste 10 km de localitate, nu exist pericolul prezenei metalelor grele n apa potabil a locuitorilor, cu excepia celor care nu sunt racordai la reeaua local i se aprovizioneaz din fntni.

Cu toate acestea, prezena metalelor grele n sol i poteniala lor migrare impune monitorizarea permanent a pnzei de ap freatic din zon.

Calea de aciune sol ap de suprafa

Un alt obiectiv protejat este apa de suprafa, n primul rnd rul Trnava Mare. Cu toate c aceast ap nu este folosit pentru but, prezena masiv a metalelor grele a dus la degradarea ei accentuat. Msurile care urmeaz a fi luate de SOMETRA sunt focalizate i spre diminuarea cantitilor de Cd i Pb deversate, dar rmne posibilitatea ca apele pluviale s spele poluanii existeni n halda de steril (care va fi nchis i ecologizat), dar i n solurile din zon, puternic poluate. Nu trebuie exclus nici posibilitatea ca praful purtat de vnt s ajung n rul Trnava.

Existena acestor pericole poteniale impune monitorizarea permanent n continuare a calitii apelor curgtoare din zon, n special a rului Trnava Mare.intele sau receptorii sunt, n fapt, oricare din factorii de mediu, n accepiunea actual a acestui termen, dar depind mult de sensibilitatea factorului i distana fa de surs. intele uzuale ale unui agent poluant sunt: populaia, flora i fauna local, cursurile de ap de suprafa, apa freatic, solul, zonele locuibile sau de agrement, construciile.Impactul oglindete efectul pe care agentul poluant l are asupra intei sau receptorului i este determinat n mod evident de succesiunea logic a urmtoarelor raionamente: impactul este cu att mai semnificativ, cu ct:

agentul poluant este emis n cantitate mai mare

toxicitatea acestuia este mai mare calea de migrare este mai facil inta este mai apropiat de surs i mai sensibil la atacul agentului.Datorit efectului extrem de defavorabil al poluanilor atmosferei s-au efectuat numeroase studii referitoare la modul de emisie i de dispersie a acestora. Au fost puse astfel, la punct metode de prelevare, msurare (aleatorii sau continue), calculul i analiza particulelor i a gazelor aflate n emisiile poluante. S-au luat n considerare diverse modele care s in seama de fenomenele de turbulen atmosferic, parametri meteorologici, stratificarea aerului, natura, nlimea i viteza de emisie a poluantului. Sunt utilizate astzi mai frecvent modelul gaussian (distribuie normal a poluantului n raport cu axa orizontal i axa vertical perpendicular pe direcia vntului) i modelul climatologic (care calculeaz concentraia agentului poluant la nivelul unui receptor aflat la o anumit distan de surs, lund n calcul mrimi ca: direcia i clasa de vitez a vntului, cantitatea emis n unitatea de timp, distana fa de surs, starea meteorologic, clasa de stabilitate a poluantului, funcia care definete dispersia).

Nivelul ridicat al polurii atmosferice cu agenii poluani precizai mai sus i incapacitatea atmosferei de autoepurare, a creat necesitatea actual de a gsi metode de control al surselor de poluare i, respectiv, metode de purificare a aerului. n principal prin purificarea aerului se urmrete reducerea concentraiei de poluani din atmosfer sub nivelele stabilite prin reglementrile legale. n acest sens s-a acordat atenie purificrii aerului de particulele de pulberi i suspensii prin sedimentarea, schimbarea direciei gazelor, filtrarea sau adsorbia i absorbia particulelor poluante. Pot fi utilizate pentru aceasta, camere gravitaionale de depunere (sau de linitire, unde pulberile sau suspensiile sunt trecute de la o seciune mic la o seciune foarte mare fiind obligate s-i reduc viteza i s se depun gravitaional), cicloane (unde depunerea particulelor se face sub aciunea forei centrifuge), filtre (semipermeabile, scrubere sau electrostatice, filtrul utilizat pentru reinerea pulberilor fiind un material - bumbac, acrii, teflon, fibr de sticl etc, un lichid sau fora electrostatic), dispozitive adsorbante (cu crbune activ, pmnturi silicioase, oxid de zinc, silicagel etc.) i dispozitive absorbante (cu soluii apoase de KMnO4, uleioase, cu motorin etc.) Foarte importante sunt i procedeele chimice de separare a gazelor. Se utilizeaz, astfel, reacii chimice de reducere de denitrifiere i desulfurare (pentru eliminarea SO2 i NOx)la temperaturi ridicate cu amoniac sau cu hidrogen (rezultnd azot i ap, randamentul fiind de aproape 100%, dac se folosesc catalizatori de TiO2-V2O5). Reaciile de oxidare sunt folosite pentru eliminarea H2S i a mercaptanilor. Chemosorbia i absorbia chimic se utilizeaz la termocentrale pentru a evita emisia n atmosfer a SO2 i a NOx). Un deosebit interes se acord astzi purificrii gazelor de eapament generate de mijloacele de transport. Legislaia n acest domeniu devine, de altfel, din ce n ce mai pretenioas. Automobilele actuale sunt echipate uzual cu sisteme catalitice, uneori complexe de transformare a NOX, CO, CmHn n CO2 i N2. Arztoarele de combustibil sunt mult ameliorate constructiv pentru a asigura un randament foarte ridicat de desulfurare i denitrifiere a gazelor nc de la ardere.Calitatea aerului las mult de dorit n multe din oraele de pe teritoriul Romniei dac ne raportm la cerinele legale. Se constat frecvente depiri ale concentraiilor admise n Ploieti (la H2SO4, NH3, NO2, CH2O, H2S, CO), Galai (NH3, fenoli, pulberi i suspensii), Baia Mare (SO2, Cd, Pb, pulberi i suspensii), Dej (H2S), Zlatna ( SO2, pulberi), Copa Mic (NO2, SO2, pulberi i sedimente). n unele orae efectul poluanilor se cumuleaz fcnd posibil apariia smogului n unele perioade ale anului. Aceti poluani afecteaz, de cele mai multe ori grav, sntatea fiinelor umane, dezvoltarea adecvat a florei i ansele de supravieuire a faunei. Este evident astzi, c la nivelul rii noastre se impun procedee radicale de retehnologizare n multe din ramurile industriale (tehnologiile utilizate actualmente au dus la o calitate necorespunztoare a aerului n multe orae ale rii, iar n cazurile cele mai bune introducerea unor programe de ntreinere sistematic i preventiv a utilajelor, precum i de ameliorare a eficienei de funcionare a acestora, pentru a da un trend pozitiv n ceea ce privete reducerea la nivel naional a emisiilor de poluani n atmosfer.DOZE TOXICE

Doza este cantitatea de substan capabil s produc efecte determinate.

Doza toxic este cantitatea de substan ce poate produce modificri patologice ale echilibrului interior al organismului.

n funcie de doz, aceeai substan poate fi aliment, medicament sau toxic (de exemplu alcoolul etilic sau extractul de coca).

SubstanaDoza ne-toxic sau beneficDoza toxicDoza letal

Alcool

[concentraie n snge]0,05%0,1%0,5%

Secobarbital (somnifer)

[concentraie n snge]0,1 mg/dl0,7 mg/dl> 1 mg/dl

Ibuprofen (Nurofen)400 mg

(2 tablete)1.400 mg

(7 tablete)12.000

(60 tablete)

Modul de exprimare al dozei variaz: cantitate/kg corp, cantitate/greutate global, uniti biologice, valori molare, etc. n anumite cazuri se ine cont i de timpul de expunere la o anumit substan sau intervalul de expunere (de ex: mg/kg corp/zi). n cazul medicamentelor, termenul de expunere se nlocuiete cu administrare.

Trebuie fcut diferena ntre concentraie i doz. Astfel, concentraia se refer la cantitatea unei substane n mediu (de ex concentraia plumbului ntr-o ap curgtoare poate fi de 10 g/L), pe cnd doza reprezint cantitatea de substan la care este expus un organism, exprimat dup cum s-a artat mai sus, n uniti pe kg corp.

Pentru caracterizarea toxicologic a unei substane se folosete noiunea de doz letal (DL), care reprezint cantitatea minim de substan ce poate provoca moartea unui subiect adult.

Datorit variaiei de rspuns individual la administrarea de doze letale dintr-o substan, s-au introdus i valorile:

- DL0 (doz letal zero sau doz maxim tolerat): cantitatea de substan care determin fenomene toxice grave dar nu i letale;

- DL5 (doza letal minim, DLM): cantitatea de substan care determin moartea a 5% din subiecii supui testrii;

- DL25, DL50, DL75, doze letale n care indicii reprezint procentul de subieci mori.

- DL100 (doza letala maxim sau absolut): cantitatea de substan care determin moartea tuturor subiecilor testai.

Dozele letale sunt n funcie de specie, de modul de administrare, etc., astfel nct pentru cercetare este nevoie de sacrificarea unui numr foarte mare de animale, de diferite specii.

O clasificare a toxicelor n funcie de DL50, efectuat n urma administrrii lor per os la obolani este redat n tabelul urmtor:

PRIVATE Categoria DL50 Substane

Extrem de toxice sub 1 mg/kg c.Alcaloizi

Foarte toxice

1 - 50 mg/kg c.Derivai organofosforici, mercurici

Moderat toxice 50 - 500 mg/kg c.Metale grele, Pb, Mn, Cu, Co.

Slab toxice 500 - 5000 mg/kg cNi, Fe, aditivi i colorani alimentari

Practic netoxice5000-15.000 mg/kg cArome alimentare, NaCl, acizi organici

Relativ fr efect peste 15.000 Alimente

Transferarea rezultatelor privind toxicitatea unei substane, exprimat n DL50, de la o specie la alta (inclusiv la om) se face doar cu mari rezerve, deoarece:

- numrul de animale de experien este relativ mic;

- populaiile dau reacii difereniate n funcie de vrst, nutriie, stare de sntate, factorii de mediu etc.;

- la om capacitatea de metabolizare i eliminare a toxicelor este mai redus dect la animalele de experien;

- substana administrat n experien poate ptrunde n organism i pe alte ci.

Trebuie menionat c exist toxici care nu dau stri patologice dar care pot provoca mutaii genetice, vizibile doar la urmtoarea (urmtoarele) generaii. Caracteristice pentru aceast clas de ageni nocivi sunt radiaiile nucleare, drept pentru care subiectul se va detalia ulterior.

O noiune similar cu doza este concentraia letal a toxicului n mediu (CL), care este caracteristic substanelor ce ptrund n organism pe cale respiratorie i se msoar n mg/l, ppm (pri pe milion), ppb (pri pe miliard) sau % vol. Trecerea de la uniti de mas la uniti de volum se face prin calcul sau cu ajutorul tabelelor speciale.

n funcie de scopul determinrii, se pot efectua teste din care s rezulte fie efectele unei anumite concentraii de toxic n mediu, fie efectele dozei primite de un organism. n primul caz se determin CL50, n al doilea DL50 (ambele valori raportate la condiiile care determin moartea a 50% din subiecii expui).

Dac punctul final al unei cercetri ecotoxicologice nu este reprezentat de efectele letale ale unei substane ci de cele subletale, se definete concentraia efectiv (CE), respectiv doza efectiv (DE), cu aceeai indici ca i concentraia letal. Rezultatele finale se refer la o serie de indicatori, cum ar fi creterea, reproducerea, comportamentul precum i manifestri la nivel fiziologic, morfologic, biochimic i molecular.

n cazul n care se urmrete inhibarea unor procese, se utilizeaz concentraia de inhibare (CI). Astfel, CI50 este concentraia median care cauzeaz inhibarea a 50% dintr-un anumit sistem.

Cu ct valoarea unei concentraii (doze) care produce un efect toxic este mai mic, cu att substana este mai toxic!

Concentraia maxima admisa (C.M.A.)

Pentru toxicele potenial prezente n mediul industrial (hale) sau n "aer liber", precum i n ap sau n sol, s-au stabilit concentraii maxime admisibile (de fapt concentraii medii), care trebuie respectate.

Definiie:

Concentraia maxim admis pentru o anumit substan este cantitatea de toxic raportat la unitatea de volum (mas) care, cu excepia cazurilor de hipersensibilitate, nu provoac la nici unul din subiecii expui n mod continuu nici un semn de boal sau condiie fizic rea.

Valorile C.M.A. sunt stabilite att pe baza determinrilor efectelor toxicelor pe populaii mari ct i pe criterii extra-chimice (politice, economice, sociale, etc.).

n funcie de potenialul toxic al substanelor, CMA sunt clasate n dou grupe:

- CMA cu "valori plafon" (Ceilling Values), care nu trebuie depite niciodat, nici chiar pentru o perioad de 10-15 min. Ele sunt obligatorii pentru substanele ale cror efecte principale se traduc prin fenomene de iritaie, sensibilizare sau intoxicaie acut, aprute imediat sau dup o scurt faz de laten, n urma unei expuneri de scurt durat la concentraii crescute. Din aceast grup fac parte iritanii respiratori, narcotici i sensibilizani ca: halogenii, oxizii de azot, formaldehida, acidul cianhidric, cloroform, clorura de etil, etc.

- CMA denumite "cu praguri ce nu vor fi depite" (Treshold Limit Values, TVL); se refer la substane ale cror efecte principale se datoreaz cumulrii n urma expunerii repetate la concentraii curente. Din aceast grup fac parte metalele grele, solvenii organici etc.

n ara noastr, Normele republicane de protecia muncii stabilesc urmtoarele:

concentraia maxim admis este concentraia noxelor din zona de munc ce nu trebuie depit n nici un moment al zilei.

concentraia medie rezult dintr-un numr de determinri reprezentative pentru locul de munc respectiv; aceast concentraie nu trebuie depit pe durata unui schimb de lucru.

De asemenea se mai poate impune i respectarea concentraiei medii zilnice.

La ora actual, pentru atmosfera la locul de munc se folosete valoarea limit de expunere profesional - VLEP (sinonim: Occupational Exposure Limit OEL) care reprezint media ponderat cu timpul, pe o perioad determinat (durata unui schimb de munc sau termen scurt 15 min) a concentraiei agentului chimic n aer, la nivelul respirator al angajatului.

La ora actual legislaia romneasc (inclusiv standardele) prevd valori limit a diferiilor poluani n ap, n funcie de destinaia respectiv originea acesteia. De exemplu, HG 351/2005 prevede urmtoarele valori limit pentru unele substanele puternic poluante i anumite tipuri de ap:

Tabel __. Valori limit de evacuare i standarde de calitate pentru unele substanele puternic poluante.Nr.SubstanaValori limit de evacuareStandard de calitate

(valoare medie anual)

mg/lcapacitate producie

(valori medii lunare), g/tApe interioare

g/lApe srate (costiere i teritoriale), g/l

1Mercur0,050,710,3

2Cadmiu0,2-10,5

3Hexaclorciclohexan

(din care lindan)3120,042

0,020,01

0,002

4Hexaclorbenzen1100,00040,0004

5Pentaclorfenol000,220,22

6Cloroform001212

7DDT (suma)

din care: 4,4-DDT000,025

0,010,025

0,01

8Aldrin000,0100,010

9Dieldrin000,0100,010

10Endrin000,0050,005

Pentru poluarea solului se consider actualmente n Romnia, conform ORDINULUI MAPPM Nr. 756 din 3 noiembrie 1997, publicat n Monitorul Oficial al Romniei, partea I, Nr. 303 bis/6.XI.1997, privind aprobarea Reglementrii privind evaluarea polurii mediului, urmtoarele noiuni:

Obiective de remediere: concentraii de poluani, stabilite de Autoritatea de Mediu Central (AMC), privind reducerea polurii solului, i care vor reprezenta concentraiile maxime ale poluanilor n sol dup operaiunile de depoluare. Aceste valori se vor situa sub nivelurile de alert sau intervenie ale agenilor contaminani, n funcie de rezultatele i recomandrile studiului de evaluare a riscului.

- Prag de alert: concentraii de poluani n aer, ap, sol sau n emisii/evacuri, care au rolul de a avertiza autoritile competente asupra unui impact potenial asupra mediului. La depirea acestei valori, AMC poate dispune, dac se consider necesar, o monitorizare suplimentar i sau reducerea concentraiilor de poluani n emisii / evacuri.

- Prag de intervenie: concentraii de poluani n aer, ap, sol sau n emisii /evacuri, la care autoritile competente vor dispune executarea studiilor de evaluare a riscului, vor analiza consecinele polurii asupra mediului i vor solicita reducerea concentraiilor de poluani n emisii / evacuri, pn la valorile prevzute de reglementrile n vigoare.

- Folosina sensibil a terenurilor: utilizarea acestora pentru zone rezideniale i de agrement, n scopuri agricole, ca arii protejate sau zone sanitare cu regim de restricii, precum i arii protejate pentru astfel de utilizri n viitor;

- Folosina mai puin sensibil include toate utilizrile industriale i comerciale existente, precum i suprafeele de terenuri prevzute pentru astfel de utilizri n viitor.SURSE DE POLUARE I AGENI POLUANI AI ATMOSFEREI

Sursele de poluare ale atmosferei sunt foarte numeroase i difereniate. Aprecierea efectelor rezultate din poluarea atmosferei se face n mod difereniat n funcie de tipul i caracteristicile sursei de poluare i de mecanismul de rspndire a acestor poluani n atmosfer. Clasificarea surselor de poluare a atmosferei se face dup mai multe criterii:

originea agenilor de poluare;

forma sursei;

mobilitatea sursei;

nlimea la care se face emisie;

regimul de funcionare;

tipul de activitate.

Clasificarea surselor de poluare dup origine Sursele de poluare a atmosferei se clasific n surse naturale i surse artificiale (Tabel 1.1).

Tabel 1.1. Clasificarea surselor de poluare dup origineCategoriaSursaProcesul generator de poluareAgenii poluani

Surse

naturale

Sol-erodare eolian climatic;-descompunere de reziduuri deorigine animal sau vegetal(cadavre, dejecii);

-furtuni de praf i nisip;-particule materiale;-particule minerale;-oxizi de siliciu;

-gaze (CO2, H2S, NH3);

Plante- producerea i eliberarea de

particule;-granule de polen;

-spori de mucegai;

Vulcani- erupii, emanaii

i-particule, gaze, vapori,

cenu;

-compui cu sulf;

-oxizi de azot i carbon;

Radiaii cosmice

i terestre- radioactivitate terestr i cosmic- radionuclizi emii de roci

(226Ra, 228Ra);

Surse

artificiale

sau

antropiceIndustria energetic transport, depozitare, preparare i

ardere de combustibili, ndeosebi

cei cu impuriti-pulberi de minereu i fier;

-oxizi de fier , siliciu, mangan;

ntreprinderi

siderurgice combustibili, transport, depozitare,

topire i rafinare de minereu i metale,

combinarea n aliaje cu alte metalegaze, fenoli, hidrocarburi | policiclice;

ntreprinderi de

metale neferoase-preparare, topire i rafinare deminereuri i metale neferoase;-combinare de aliaje, topire iturnare-pulberi;

-vapori de oxizimetalici, de Pb, Zn, Cu, Be, As, Sb, Cd, Hg;

-gaze;

Fabrici de ciment- transport, preparare materii prime;

- arderea i mcinarea clincherului;

- ncrcarea i transportul cimentului;- pulberi de materii prime, ciment cu coninut de SiO2;

Fabrici de materiale

de construcii-transport;

-mcinare;

-prelucrare;

-ardere.- pulberi netoxice fibrogene;

azbest;

Uzine chimice de

produse anorganice-obinere de acizi (clorhidric,fosforic, azotic, sulfuric);

-obinere de clor;

-obinere de alcali (NaOH, KOH, NH3)

-ngrminte minerale;

-fibre de viscoz;-eliberare de gaze (SO2,

SO3, H2S, HF, Cl2, CS2);

-eliberare de vapori(HC1, HN03, NH3);-eliberare de particule;

Uzine chimice de

produse organice-rafinarea petrolului i obinereade produse din petrol;

-depozitri, transport decolorani i medicamente, maseplastice, pesticide, detergeni,cauciuc;-hidrocarburi;

-solveni;

-esteri;

-alcooli;

-fenoli;

-mercaptani;

-negru de fum;

Uzine de hrtie i

celuloz- transport, mcinare produse de

past nlbire-pulberi;

-SO2;

-Cl;

-Mercaptani;

Ind. alimentar i produse animaliere- transport, depozitare, prelucrare

materii prime, intermediare i finite;-pulberi;

-substane odorante;

Arderi

rezidualeCrematorii debloc, cartier, ora- transport, depozitare, uscare,

ardere- particule, substane odorante, fum, cenu.

Transpor-turi

Autovehicule- tanc, carburator, eapament-CO, C02, NOx, Pb;-Fum;

-Hidrocarburi;

-Particule;

-Aldehide;

Locomotive-ardere incomplet

-combustibili-fum;

-CO, CO2, SO2, H2S;

-hidrocarburi

- particule

- aldehide

Nave-ardere incomplet;

-combustibili-fum;

-CO, CO2, SO2, H2S;

-Hidrocarburi

Avioane-combustii de diferii combustibili superiori-vapori;

-hidrocarburi;- oxizi de azot;

-aldehide;

CasniceSisteme de nclzire- arderea diferiilor combustibili-cenu;

-fum;

-CO, CO2, SO2.

Tutun-igri

-pip- fumat-CO;

-Fum;

-Hidrocarburi;

-Nicotin;

-Oxizi de azot;

-Pb.

Sursele naturale i poluanii specifici ai aerului nu provoac dect n mod excepional poluri importante ale atmosferei. Cea mai comun dintre polurile naturale este poluarea cu pulberi provenite din erodarea straturilor superficiale ale solului, ridicate de vnt pn la o anumit altitudine. Furtunile de praf pot constitui uneori factori de poluare care pot influena sntatea populaiei. n anumite condiii meteorologice s-au semnalat transporturi masive de praf, de sol, pn la distane apreciabile de locul de producere. Alte surse sunt:

omul i animalele (prin procesele fiziologice evacueaz CO2 i virui),

plantele (elibereaz fungi, polen, substane organice i anorganice),

solul (pulberi, ca urmare a eroziunii, virui),

apa (n special cea marin prin aerosoli ncrcai cu sruri),

descompunerea materiilor organice vegetale i animale (CH4, NH4, H2S, NH3, CO2, etc.), vulcanii (prin cenu, compui de sulf, oxizi de azot i carbon),

incendiile maselor vegetale (cenu, oxizi de azot, sulf, carbon, etc), radioactivitatea terestr i cosmic (prin radionuclizi emii de roci 226Ra, 228Ra i descendeni i de provenien cosmic 10Be, 36C1,14C, 3H, 22Na, etc.),

descrcrile electrice (prin generarea de ozon la altitudini mici).

Vulcanii. Prin pulverizarea lavei vulcanice n timpul erupiei se polueaz atmosfera cu pulberi solide, gaze i vapori, uneori deosebit de toxici prin coninutul lor mare n compui ai sulfului. Vulcanii activi polueaz continuu atmosfera prin produsele gazoase emise prin cratere i crpturi numite fumorole. Cea mai puternic erupie s-a produs n Indonezia n 1883, a vulcanului Krakatoa, cnd a fost proiectat n atmosfer o cantitate de 50x106 t material vulcanic, comparativ cu 4x106 t pulbere obinut prin activitatea omului. Aceast erupie a produs o scdere cu 10% a transparenei atmosferei pe parcursul mai multor luni. Totodat, pulberile emanate pot produce scderea temperaturii medii la suprafaa solului cu 1C. Nu trebuie uitat erupia vulcanului Laki, din Islanda, n 1783, care a generat, pe lng o rat deosebit de mare a mortalitii oamenilor i animalelor, ierni deosebit de grele i recolte slabe, foametea care a urmat fiind o cauz major a Revoluiei Franceze.

Furtunile de praf provocate de uragane, cicloane, trombe asociate cu eroziunea solului produc poluarea atmosferei pe o mare ntindere ce poate s cuprind mai multe ri, putnd trece de pe un continent pe altul. Pulberea poate fi ridicat pn la mare nlime, iar odat ajuns ntr-o zon anticiclonic ncepe s se depun. S-a estimat c n fiecare an atmosfera poart peste 30.000.000 t praf, ceea ce a produs de-a lungul timpului ngroparea attor vestigii ale antichitii. Zonele cele mai supuse unor astfel de fenomene sunt: Africa de Nord i de Sud, Asia Central, Centrul i Sudul Americii de Nord i Centrul Australiei, n aceste zone vnturile fiind puternice i calde: Simunul, Harmatanul, Khamsin. Astfel Simunul produce furtunile de nisip din Sahara i trece peste Mediteran n Europa sub numele de Sirocco.Ceaa apare de obicei n vecintatea mrilor i oceanelor care aduc n atmosfera continental sare sub form de cristale, ce constituie nucleele de condensare a vaporilor de ap. Principalele sruri sunt: KCl, NaCl, MgCl2, CaCl2, KBr. Ceaa este frecvent i n zonele continentale, n Anglia fiind principala surs a formrii smogului reductor acid, care este deosebit de duntor sntii.

Eroziunea eolian este accentuat n zonele de step, a cror soluri au o textur nisipoas sau constituit din particule fine de aluviuni n perioadele de secet. Despduririle masive au expus solul la eroziune, aceasta reprezentnd una dintre marile catastrofe ecologice, rezultat al aciunii omului. La scar global a fost estimat c n absena unor msuri eficace, eroziunea solurilor va conduce la pierderea a 20% din suprafaa total a terenurilor cultivabile n lume pn n anul 2010. Acestea vor fi transportate pe fundul bazinelor de ap. Pulberile de praf, ngreuneaz respiraia i vederea, reduce radiaia solar, transport spori i ou de parazii. Mici cantiti de pulberi meteorice ptrund n mod constant i continuu n atmosfer. Dup evalurile efectuate de NASA se estimeaz ptrunderea n atmosfera terestr a 10.000 t/zi pulberi. Acestea se depun cu o vitez extrem de mic deoarece au dimensiuni de ordinul micronilor. Comparnd la diferite altitudini concentraia particulelor de origine terestr cu cea extraterestr s-a putut afirma c, de la 10 km n sus, aerosolii de origine extraterestr sunt prepondereni.

Descompunerea reziduurilor organice poate fi produs prin descompunerea anaerob sau aerob, enzimatic sau bacterian, a reziduurilor ca: frunze, deeuri organice industriale sau alimentare, dejecii umane i animale, cadavre, rezultnd NH3, H2S, CO2.

Descompunerea anaerob se numete putrefacie, n urma creia sunt puse n libertate unele substane toxice, ru mirositoare i inflamabile: CH4, NH3, H2S. De aceea, ptrunderea n excavaii (inclusiv fntni) trebuie s se fac cu mult precauie. Digestia nmolului n bazine, n staiile de epurare, n rampele de gunoi, n canale, n apele stttoare, n gropi septice, poate dura ani i zeci de ani, urmate de creterea presiunii gazelor, ce poate produce explozii i incendii la o distan uneori deprtat de surs.

Particulele vegetale sunt reprezentate de polenuri, ciuperci, spori, mucegaiuri, alge i fermeni, fiind produse de ierburi i arbori. Microbiologia i inframicrobiologia se ocup de studiul infestrii aerului i efectele alergice ale acestor particule. Astfel, polenurile au diametre de 10-15 microni, fiind identificate pn la altitudini de peste 12.000 m, iar sporii i ciupercile pn la 1600 m. Particulele vegetale sunt mult mai periculoase dect particulele de praf, deoarece o singur particul poate declana mbolnvirea mai multor organisme vii. Aceste particule, alturi de virusuri, bacterii i microbi reprezint principalii poluani patogeni ai aerului.

Ionizarea atmosferei este rezultatul formrii unui surplus de ioni pozitivi i negativi, n diferite zone n care oamenii i desfoar activitatea. Studii recente au artat c, de fapt, exist o dependen ntre schimbrile meteorologice i ionizarea atmosferei, acestea ducnd la accidente cardiovasculare i la reacii enzimatice exagerate care suprasolicit organismele bolnave. Cauza principal a ionizrii straturilor nalte ale atmosferei o constituie intensificarea activitii solare n anumite perioade de timp, iar a ionizrii straturilor inferioare, micorarea sau perforarea stratului de protecie a pmntului, ozonosfera, lsnd astfel cale liber radiaiilor ultraviolete, cu aciune ionizant. Echilibrul electric al atmosferei poate fi perturbat i de activitatea uman, prin instalaii i materiale radioactive, linii de nalt tensiune etc., aceasta fiind de fapt prima etap n cadrul procesului de poluare electric. Urmtoarea etap const n separarea ionilor formai concomitent, aceasta avnd la baz gradientul electric vertical, natural al pmntului, perturbat de dinamica atmosferei i de concentrarea selectiv a sarcinilor pe suprafaa particulelor de pulberi existente sau eliminate n atmosfer de diferite surse. S-a demonstrat c ionii negativi au rol benefic pentru sntatea uman (n cazul O2 acetia au efecte inverse, accelernd transportul O2); ionii pozitivi ai CO2 diminueaz frecvena btilor cililor traheii, provocnd fenomene de vaso-contracie i o mrire a frecvenei respiratorii. Ionizarea controlat a incintelor de lucru i a camerelor spitalelor cardiologice a devenit o prioritate, fiind deja comercializate ionometre pentru msurarea gradului de ionizare precum i generatoare de ioni capabile s corecteze n spaii reduse dezechilibrul ionic.

Reaciile chimice din atmosfer. Aerul din atmosfer acioneaz asupra poluanilor prin aciunea oxidant datorat oxigenului pe care l conine. Unii poluani i pstreaz integral identitatea dup ptrunderea lor n atmosfer, ceilali avnd tendina de a trece n compui ct mai stabili, prin reacii chimice, facilitate de prezena radiaiilor solare, temperaturii, oxigenului, vaporilor i picturilor de ap, dar i particulelor solide i lichide care dilueaz concentraia poluanilor gazoi. Alte particule joac rol de catalizatori de suprafa.

Radioactivitatea cosmic e posibil s fie responsabil de mutaii genetice, ce au condus la evoluia ulterioar a speciilor animale i vegetale spre fauna i flora actual. Iradierea pmntului cu raze cosmice depinde de cmpul magnetic terestru ca de exemplu, centurile magnetice Van Allen ce-1 nconjoar. Acesta joac rol de depozitar i selector al razelor cosmice. De asemenea atmosfera i scoara terestr se comport ca ecrane mpotriva radiaiei. In stratosfera pericolul de iradiere este mai mare dect in troposfer, datorit furtunilor magnetice, cauzate de activitatea solar intens. Omul nu este supus numai iradierii externe, prin componenta cosmic, ci i contaminrii cu substane radioactive, care se afl n mediul su de existen - componenta teluric.

Radiaia teluric este cauzat de prezena n scoara pmntului a numeroase elemente radioactive care emit continuu radiaii ionizante (, , ). Cele mai radioactive elemente sunt cele de la sfritul tabelului periodic al elementelor, ntre Thaliu i Uraniu:, Tl, Pb, Bi, Po, At, Fr, Ra, Ac, Th, Pa); dup U urmeaz Np i Pu, ce se gsesc n minereurile bogate in uraniu (pehblend, carnotit) n cantiti mici de ordinul 10-14 g/g minereu. Acestea s-au format din uraniu, prin captare de neutroni, provenii fie din fisiunea natural a uraniului, fie din reaciile nucleare provocate de razele cosmice asupra straturilor de la suprafaa zcmintelor. Unii radioizotopi sunt produi prin aciunea razelor cosmice asupra azotului; de fapt, are loc aciunea neutronilor obinui prin separaie de ctre radiaia cosmic.

Unele elemente, cum ar fi 90Sr i 137Cs ajung n atmosfer n urma exploziilor nucleare i din deeurile radioactive; ele vor substitui calciul, respectiv potasiul din materia vie, prin lanurile trofice. Cum perioadele lor de njumtire sunt destul de mari, de 28, respectiv 32 ani, vor iradia organismele timp ndelungat, periclitndu-le sntatea.Sursele artificiale sunt mult mai importante, nmulirea acestora constituind cauza pentru care protecia aerului reprezint o problem vital a lumii contemporane. Aceste surse sunt o urmare a activitii omului, progresului, societii, n primul rnd a procesului de industrializare i urbanizare, avnd drept fenomen de nsoire poluarea mediului i implicit poluarea aerului. Industria reprezint la ora actual cea mai important surs de poluare a planetei, pornind de la poluarea locurilor de munc i pn la perturbarea echilibrelor ecologice ale planetei. Poluarea la locul de munc este foarte frecvent i are drept scop apariia de boli profesionale. Capacitile de producie au crescut din punct de vedere al puterii instalate - de la 200 MW la 5000 MW. Paralel cu aceast cretere vertiginoas au evoluat i posibilitile tehnice de epurare a evacurilor de pulberi, 75% din acestea fiind reinute prin diferite metode de filtrare. Tehnologia nvechit, care nu beneficiaz de condiii favorabile pentru autopurificare reprezint principala problem a proteciei mediului. O alt surs de poluare o reprezint materialele produse de diferii ageni poluani: crbuni, minerale, impuriti din aceste materii (sulf, arsen, mercur), substane intermediare, produse finite (ciment, negru de fum, clor).

Dac ne referim la cteva surse preponderent poluante, nu putem exclude industria termoenergetic poluatoare prin combustie, produs de: instalaiile de nclzire central i domestic, mijloacele de transport, instalaiile de distrugere prin ardere a deeurilor. Poluarea produs de termocentrale (acestea produc 80% din necesarul de energie electric utiliznd combustibili fosili) este strns legat de cantitatea de cenu rezultat din crbunii superiori (5-10%) i din cei inferiori (40-50%), Cantitatea de cenu reprezint de altfel unul din criteriile cantitative de apreciere a calitii crbunilor. Printr-o combustie incomplet a crbunilor, gazele rezultate sunt bogate n cenu, funingine i particule de crbune nears. Particulele fine de funingine provin din tratarea gudroanelor i hidrocarburilor, att din crbuni ct i din iei. Acestea se pot aglomera, putnd atinge dimensiuni de ordinul milimetrilor. Datorit suprafeei lor specifice mari, absorb hidrocarburile aromatice policiclice (HPA), oxizi acizi i acizi, astfel nct funinginea are un caracter acid.

O alt poluare determinat de industria termoenergetic o reprezint arderea incomplet a carbonului doar pn la CO, prezentnd urmtoarele dezavantaje: degaj o cantitate de 3,5 ori mai mic de cldur dect o ardere complet i conduce la un gaz toxic. Cu ct raportul CO2/CO este mai mare, cu att randamentul arderii este mai bun. n instalaiile moderne, cantitatea de CO scade aproape de 0, aceasta reprezentnd obiectivul fiecrui tehnolog. Hidrocarburile policiclice aromatice (HAP) sunt absorbite i concentrate pe funingine.Poluarea mai poate fi produs de sulful coninut n crbuni n proporie de 0,6-6% i n petrol 0,1 -4%, care se regsete sub form de sulfai n cenu, iar cel organic i n sulfuri. Acetia au aciune puternic coroziv asupra materialelor metalice cu care vin n contact, scondu-le timpuriu din uz. Problema polurii atmosferei cu acizi ai sulfului este numai parial rezolvat, prin splarea crbunelui i nlarea courilor de emisie la 200 m. Aceste msuri sunt insuficiente, ca dovad c poluarea cu SO2 a atmosferei se resimte pn la 8-10 km n jurul termocentralelor cu tehnologie nvechit.

Oxizii azotului provin din reacia dintre oxigen i azotul din aer la temperatura de combustie sau la temperaturi mai nalte. Industria termoenergetic este responsabil de 50% din cantitatea de NOx ce polueaz atmosfera, restul provenind din mijloacele de transport. Aceeai industrie este responsabil i pentru poluarea cu arsen provenit din combustia crbunelui. Oxidul de azot, alturi de compuii organici volatili, este i un precursor al ozonului de la nivelul solului i a altor poluani fotochimici.

Industria siderurgic polueaz atmosfera cu pulberi si gaze, datorit impuritilor existente n materia prim (minereu de fier) i datorit operaiilor tehnologice neermetice. Tehnologia din siderurgie prezint ntr-o faz iniial dou operaii: concentrarea minereului n compui utili (aglomerarea) i de concentrare n carbon a crbunilor (cocsificarea). In urma acestor procese este elaborat fonta i oelul, care apoi n turntorii sunt transformate n diferite produse. Poluarea cu pulberi se produce la ncrcarea i descrcarea benzilor care transport minereul, ar cu gaze (SO3, CO2) n timpul expunerii la foc. Sistemele de epurare rein pulberile, n timp ce gazele sunt evacuate n atmosfer. Cocsificarea const n nclzirea (1000oC) n absena aerului a crbunilor n scopul eliminrii substanelor volatile i mbogirii n carbon. Aceasta urmrete: mrirea puterii calorice prin creterea coninutului n carbon (95%) i a rezistenelor mecanice, evitarea aprinderii explozive, la temperaturi sczute, specific compuilor volatili din crbuni, apoi nclzirea este urmat de ncrcarea n vagoane i rcirea cu ap. Pentru obinerea cocsului se folosete huil cocsificabil, avnd un coninut mare de bitum natural i compui fuzibili, care se topesc n timpul procesului de cocsificare - constituind, de fapt, liantul ce aglutineaz praful de crbune. In procesul de elaborare a fontei, din minereul de fier, cocs i fondant la 1500oC, poluarea este mai mic, deoarece pulberile i gazele rezultate trec prin caupere pentru recuperarea cldurii, n scopul prenclzirii aerului mbogit n oxigen (la 1000C) ce se introduce n proces. Pulberile rezultate dup filtrare sunt reintroduse n proces. n elaborarea oelului, prin oxidarea impuritilor din fonta topit, se produce poluarea atmosferei cu pulberi (fum rou), CO, SO3, compui ai fluorului, compui ai arsenului, degajri de acrolein i fenoli etc.

Industria metalurgic polueaz prin sulfuri n urma tehnologiei aplicate pentru obinerea metalului din minereu. Cele mai multe minereuri sunt supuse mai nti operaiei de concentrare n componeni utili, prin ndeprtarea componenilor nefolositori (sterilul). Separarea se realizeaz prin operaiuni mecanice, dup care urmeaz tratarea minereului pulverizat, sub agitare continu, cu un curent de ap, cu un ulei mai uor dect apa i un spumant, timp n care sterilul se depune. n cazul zincului, mbogirea n minereu util se face prin procedee pirometalurgice (prjire). In funcie de natura lor (oxizi, sulfuri) concentratul se supune fie unei reduceri cu carbon (pentru oxizii de fier i staniu), fie unei prjiri oxidante (pentru sulfurile de zinc, plumb, cupru), cu aer, cnd metalele sunt transformate n oxizi, iar sulful n SO2. n etapele n care se folosete topirea din cadrul proceselor tehnologice, vaporii de metale formeaz cu aerul un aerosol ce se rspndete pn la mare distan. Unii dintre vapori au o toxicitate mare (plumbul i mercurul). Dup procesul de rafinare, diferiii reductori adugai reacioneaz cu impuritile. Dintre metalele neferoase cele mai toxice pentru organismele vii sunt plumbul, mercurul i arsenul.

Industria materialelor de construcii. Pentru producerea materialelor de construcii se folosesc cantiti mari de roci naturale, concasate, mcinate i arse la diferite temperaturi. n cursul acestor procese se produce o cantitate mare de pulbere, de obicei netoxic. Industria cimentului reprezint ramura cea mai poluant. Cimentul este obinut din calcar i argil arse la 1500 C. Materialul obinut se numete clincher de ciment, care se macin cu 3-5% ghips i eventual cu o serie de materiale refolosibile (zgur, cenu, calcar). De-a lungul procesului tehnologic sunt emise n atmosfer mari cantiti de pulberi, cu toate c fluxul tehnologic presupune i epurarea efectuat de electrofiltre. n acest sens sunt aplicate dou procese tehnologice: procedeul uscat, n care materiile prime sunt deshidratate n usctoare i mcinate n mori, i procedeul umed unde materiile prime sunt amestecate cu ap i mcinate, pe cale umed, dup care pasta este trecut n cuptoare rotative. Din punct de vedere al polurii, n procedeul uscat cantitatea de pulberi emise este cu 25-50% mai mare fa de cea din procedeul umed. Dup cum am amintit, epurarea pulberilor se face cu electrofiltre, totui, 0,3-0,5% din materia prim este eliminat n atmosfer, fa de 10% n lipsa instalaiilor de filtrare. Procentul de pierderi este mic, dar raportat la peste jumtate de miliard de tone pe an, ct reprezint producia mondial, cantitatea devine considerabil. Pulberile separate n electrofiltre sunt reintroduse n ciclul de producie.

Un alt poluant rezultat din industria materialelor de construcii l reprezint oxidul de magneziu (magnezitul) care se obine prin arderea carbonatului de magneziu la 1600 C. Este utilizat n compoziia materialelor refractare, datorit temperaturii lui mari de topire.Ali poluani rezult n urma obinerii ipsosului, varului, ceramicii i sticlei, atmosfera fiind poluat tot cu pulberi bogate n silicai i sulfai de aluminiu. Atmosfera mai poate fi poluat cu funingine i hidrocarburi rezultate n urma utilizrii bitumurilor pentru hidroizolaii i mbrcminile rutiere. Azbestul utilizat n construcii sub form de fibre, datorit rezistenei lui mari la temperaturi, este eliberat n atmosfer de fabricile ce produc azbest i azbociment.

Industria chimic prelucreaz o gam larg de materii prime, pornind de la minerale pn la produi de sintez: gaz metan, crbune, petrol, gaze de sond, produse petroliere, gaz de sintez. Poluanii eliminai n aer i ap sunt fie cei comuni tuturor industriilor (pulberi, S02, CO), fie poluani specifici, deosebit de toxici i corozivi, pentru care se iau msuri de epurare obligatorii, numai c acestea nu sunt ntotdeauna suficient de eficace.

Principalii poluani provin de la fabricile productoare de acizi, care folosesc ca materie prim mineralele ce conin nemetalul din compoziia acidului: sulf, clor, azot, fosfor, fluor. Acizii sunt utilizai aproape n toate ramurile industriei i mai ales la obinerea ngrmintelor. De exemplu, acidul clorhidric ca i cel sulfuric, chiar dac se obin prin metode diferite, produc arsuri grave lucrtorilor ce-i manipuleaz n diferite scopuri, cum ar fi: obinerea ngrmintelor, fabricarea mtsii artificiale, atelierele de ncrcare a acumulatorilor (aerosolii de H2SO4), decaparea fontei, a oelului i a altor aliaje (operaia are loc la cald, cu degajare de H2 care antreneaz i H2SO4), rafinarea petrolului, obinerea alcoolului din alchene. Acidul sulfuric prezint mare aviditate faa de ap, adic scoate din substanele organice (piele, plastic, esturi) hidrogenul i oxigenul sub form de ap, n urma creia produsul se mbogete n carbon (se carbonizeaz). De aceea, H2SO4 concentrat este considerat cel mai vtmtor acid pentru masa vie, producnd arsuri deosebit de grave. In procesul tehnologic de epurare, aerosolii ce conin H2SO4 se filtreaz prin filtre din fibre metalice i apoi se barboteaz prin soluii alcaline.

Acidul azotic polueaz atmosfera cu NO, NO2 i cu HNO3 sub form de aerosoli. Acetia odat evacuai n atmosfer, dau o culoare rocat gazelor, numit coad de vulpe", specific fabricilor de HNOx. Poluanii rezultai pot fi reinui prin epurri cu ap, soluii alcaline de bicarbonat de amoniu, amoniac, nitrit i nitrat de calciu, hidroxid de sodiu, neavnd un randament generalizabil.

Acidul fosforic se fabric industrial din apatit cu un acid tare (H2SO4, HCl, HNO3) sau prin dizolvarea n ap a P2O3 obinut din arderea fosforului. In principal acesta este utilizat la fabricarea ngrmintelor chimice, timp n care sunt pui n libertate HF, F2 datorit impuritilor prezente n materia prim i aerosoli de H3PO4.

Acidul fluorhidric polueaz atmosfera sub form de HF i H2SiF6 chiar dac acest amestec de gaze este barbotat prin soluii alcaline.

Acidul sulfuric provine din rafinarea i cracarea petrolului brut, ce are n compoziie sulf, chimizarea crbunilor cu mult sulf, fabricarea cauciucului i a ebonitei, fabricarea unor uleiuri minerale, fabricarea fibrei de viscoz, rezultatul aciunii acestuia manifestndu-se prin iritaii asupra mucoaselor i dereglri ale sistemului nervos.

Clorul rezult din electroliza clorurii de sodiu prin diferite procedee: cu diafragm i cu catod de mercur, utilizndu-se la fabricarea a numeroi compui, ei nii poluani (pesticide, HCl). Este utilizat i ca dezinfectant, decolorant i reactiv n: sterilizarea apei potabile i n industriile: textil, celulozei i hrtiei, farmaceutic. Cea mai vtmtoare poluare este produs de clor gazos, n timpul avariilor. Gazele reziduale ce conin clor sunt epurate la trecerea prin scrubere, cu soluie alcalin sau cu CCl4.Principalele ngrmintele chimice, fosfatice i azotoase folosesc ca materie prim acizii: sulfuric, fosforic, azotic i srurile - fosfai i azotai. Poluarea produs este cea corespunztoare materiilor prime care au fost prezentate anterior.

Industria petrochimic produce carburani i lubrifiani, ct i diveri compui provenii din petrol care la rndul lor constituie materie prim pentru alte produse industriale. In diferitele procese tehnologice au loc separri, distilri, desulfurri n urma crora sunt eliberai urmtorii poluani: hidrocarburi evaporate n timpul operaiunilor de ncrcare, descrcare, transport etc; oxizi ai sulfului i H2S obinui n procesul de desulfurare a petrolului, n operaii de cracare, nclzire, combustie; mercaptani rezultai n timpul tratamentului la care este supus petrolul cu un coninut ridicat de sulf. Ali poluani: aldehide, acizi organici, amoniac i particule solide.

Industriile petrochimic i carbochimic emit n atmosfer ca principali poluani: hidrocarburi aromatice - benzen i derivaii si, utilizate ca solveni, reactivi, materii prime pentru diveri produi.

Benzina este cel mai important produs al distilrii, utilizat ca solvent, carburant, reactiv, materie prim pentru obinerea derivailor aromatici.

Alcoolii, esterii, cetonele, fenolii (crezoli, naftoli) provin n atmosfer de la fabricile productoare, ct i de la cele ce-i utilizeaz ca materie prim pentru: fibre sintetice, industria farmaceutic, materiale de vopsitorie, colorani.

Industria lemnului, hrtiei i celulozei. Celuloza se obine din lemn, stuf i paie, prin dou procedee: bisulfitic i sulfat. n timpul proceselor tehnologice, sunt evacuate n mediu pulberi de lemn, care sunt reinute n cicloane umede i filtre. In timpul macerrii se pot degaja ns mercaptani, H2S i sulfuri urt mirositoare, ncercarea de epurare a acestora avnd o eficacitate parial.

Industria alimentar polueaz cu pulberi rezultate din mcinarea cerealelor, obinerea laptelui pulverizat, precum i cu gaze urt mirositoare rezultate din fermentaiile produselor de provenien animal (pete, carne) i vegetal. Gazele toxice i urt mirositoare pot fi: mono, di, trimetilamin, putrescein, acrolein, cadaverin, indol, scatol, NH3, H2S, mercaptan etc. Pentru evitarea polurii se recomand folosirea de tehnologii ermetice, iar n cazul n care au loc astfel de scpri, se pot aplica diverse metode de distrugere a compuilor (ex. trecerea lor prin soluie de KmnO4 1% sau prin ap de clor).

Industria pielriei cuprinde tbcriile, ntreprinderile de tratare aparului, pufului, unghiilor i coarnelor.

Industria zootehnic ridic probleme privind contaminarea mediului cu deeuri animaliere, care n urma fermentaiei degaj mirosuri ce se rspndesc la mai muli kilometri. Acest tip de poluare poate fi combtut prin utilizarea de soluii oxidante (KMn04, C12, 02 etc.) prin folosirea blegarului ca ngrmnt, cu excepia celui de porci, prin introducerea lor n bataluri nchise.Surse de poluare radioactivMineritul uraniului i plutoniuluiUraniul constituie materia prim pentru industria energetic nuclear. Se gsete n mai mult de 100 minereuri, n proporii mai mari de 1% i n proporii mai mici n roci ca: granit, fosfai, crbuni etc. n scoara terestr exist un coninut mediu de uraniu de 4g la tona de roc, n apa mrilor de 3 mg la tona de ap, n cereale (10-100 mg/ton) etc. n asemenea condiii omul introduce zilnic n organism peste 1 g uraniu, odat cu apa i alimentele. n regiunile cu depozite de uraniu cei mai expui sunt minerii, care odat cu aerul inspir radon gazos 222Rn, un descendent al uraniului.

Plutoniul se extrage de ordinul zecilor de tone pe an. S-a estimat c producia ntr-o singur ar ar fi suficient pentru a distruge ntreaga omenire. n urma mineritului rezult mari cantiti de ap slab radioactiv i steril radioactiv. Apele radioactive sunt contaminate printr-o autoprecipitare, cu excepia radiului, care necesit o tratare a apelor cu lapte de var. Sterilul, rezultat la mbogirea minereului n component util, se depoziteaz departe de centrele populate.

Uzinele de preparare a combustibilului nuclear. Industria nuclear comport o serie de etape: extracia materialului fosil din minele de uraniu, prepararea elementelor combustibile", urmat de pstrarea ntr-un reactor de putere i retratarea lor ntr-o uzin specializat. Pentru fiecare ton de combustibil nuclear rezult 400 m3 de ape reziduale cu activitate de civa microcurie/m3.

Experienele nucleare. n urma tratatului semnat n anul 1962 se interzic experienele nucleare n atmosfer, datorit existenei n aer a produilor de fisiune (aprox. 170 megatone, echivalentul a 8500 de bombe tip Hiroshima), fapt de care nu s-a inut cont n istoria umanitii.Produii radioactivi rezultai n urma acestor experiene revin prin sedimentare la suprafaa continentelor i oceanelor. Totodat, i precipitaiile aduc la suprafaa Terrei deeuri radioactive dispersate n atmosfer, toate acestea ptrunznd n lanurile trofice.Avariile i accidentele sunt rezultatul neglijenei n fluxurile tehnologice nucleare, care pot produce contaminri grave asupra omenirii.Riscul de producere a acestor accidente n industria nuclear a crescut i datorit nvechirii instalaiilor. De exemplu, singurul accident de proporii survenit la un reactor electric nuclear a fost cel de la Cernobl (1986). n incendiul care a durat cteva zile au ars 250 t de grafit, adic 10% din cantitatea total. Totodat, au fost eliberate n medie 3,5% din. radioactivitatea coninut, respectiv 50 milioane de Ci. Cu toate aceste impedimente, se estimeaz c baza energetic a mileniului III va fi energia nuclear care se va obine n instalaii mai puin poluante fa de reactoarele cu fisiune nuclear.Surse de poluare sonorPoluarea sonor reprezint expunerea oamenilor sau a animalelor la sunete ale cror intensiti sunt stresante sau care afecteaz sistemul auditiv. Dei unele sunete puternice fac parte din natur, n ultimele dou secole zonele urbane i industriale au devenit extrem de zgomotoase.Undele mecanice sub form de trepidaii, sunete, infrasunete, ultrasunete polueaz mediul prin efectele lor psihologice epuizante pe care ie creeaz omului.

Intensitatea sunetelor se msoar n decibeli. Decibelul este unitatea de msur a nivelului de presiune acustic.

Zgomotul, din punct de vedere fizic este compus din mai multe sunete suprapuse a cror frecven se afl n diferite raporturi. Trepidaiile produse de marile uniti de for sau de vehiculele grele sunt suprtoare pentru oameni, introduc erori n funcionarea aparatelor de msur i amenin securitatea construciilor. Sunetele se caracterizeaz prin: intensitate, durat i frecven. In cazul n care acestea depesc normalitatea devin nocive pentru sntatea uman.

Cea mai mare parte din poluarea fonic provine de la automobile - 84%), trenuri (4%) i avioane. Echipamentele de construcie i mainile din fabrici produc sunete care pot fi asurzitoare (7%). Unele aparate casnice, instrumente muzicale i jucrii pot fi la fel de zgomotoase ca i pocnitorile i armele de foc. n marile metropole, zgomotul s-a dublat n ultimii zece ani, n perspectiv linitea se va considera un articol, de lux. De o deosebit importan este problema traficului aerian, ce se afl ntr-o continu dezvoltare. n special avioanele supersonice strnesc numeroase proteste, datorit polurii sonore produse mai ales de boom-ul lor caracteristic.

n rile din Comunitatea European s-a stabilit valoarea de 50 dB/zi pentru zgomotul din orae. Astfel, s-a creat o reea de experi n zgomot" a cror misiune e s acorde asisten pentru dezvoltarea unei Politici Europene a zgomotului.

Zgomotul produce asupra omului o serie de efecte, att fiziologice ct i psihologice. In funcie de tria zgomotului exist mai multe categorii de efecte duntoare. Principalele reacii majore la nivel de zgomot sunt: apariia unor afeciuni ale urechii, afeciuni psihice, reducerea eficienei muncii, reducerea posibilitilor de comunicare. Se apreciaz c zgomotele pn la 30 dB nu afecteaz sntatea i odihna. n intervalul 30-65 dB sunt cuprinse zgomotele obinuite ale activitii cotidiene care sunt suprtoare pentru odihn. Zgomotele care au intensitatea sonor ntre 65-90 dB sunt n general produse de traficul rutier i de industrie. Pe termen lung afecteaz starea de sntate, producnd tulburri psihice i fiziologice. Zgomotele puternice de peste 90 dB pot cauza leziuni ale urechii interne care conduc la surditate. Normele internaionale i standardele prevd c spectrul de zgomot la evacuare se obine cu fonometrul plasat la nivelul captului evii de eapament, la distana de 1 m perpendicular pe direcia de ieire a gazelor. Cercetrile efectuate la nivelul Uniunii Europene au ajuns ia concluzia c circa 25% din populaie este afectat de zgomotele civilizaiei. Din analizele rezultate s-a constatat c sursele de zgomot cele mai nocive provin de la traficul rutier): autocamioane, autobuze, motociclete i autoturisme sport.

Clasificarea surselor de poluare dup formSurse punctuale: jeturile de gaze sunt eliminate n atmosferaliber printr-un sistem de dirijare (conduct, co), cu o seciune deevacuare a crei dimensiuni sunt neglijabile n raport cu dimensiuniletopografice ale locului;

surse liniare: caracterizate printr-o mrime n planul orizontal, a crei dimensiune nu poate fi neglijat n raport cu dimensiunile topografice ale locului (de exemplu o arter de trafic auto intens);

surse de suprafa: caracterizate prin arii ale cror dimensiuni nu pot fi neglijate n comparaie cu dimensiunile topografice ale zonei (de ex. un cartier privit la scara oraului, un ora privit la scara unei zone mai largi); surse de volum: caracterizate prin emisii n cele trei direcii, care nu pot fi neglijate n raport cu dimensiunile volumului poluant (volume mari de aer n atmosfer purttoare de poluani).Clasificarea surselor de poluare dup nlimeIn funcie de nlimea de la sol, la care se efectueaz eliminarea de noxe n atmosfer, sursele de poluare se pot clasifica n:

surse la sol; surse joase h NH4N03(aq) 2NH3(aq) + H2S04(aq) -> (NH4)2S04(aq) Sursele naturale de amoniac cuprind descompunerea aminoacizilor n deeuri organice, ct i alte descompuneri aerobe n sol. Sursele antropogene au n vedere arderea crbunilor i a combustibililor lichizi, ct i tratarea deeurilor.

1.2.5. Compui ai sulfului

1.2.5.1. Oxizii de sulfDatorit prezenei sulfului n cei mai importani combustibili, crbuni i petrol, oxizii acestuia au fost printre primii poluani cu care a fost confruntat omenirea n epoca modern.

Produii cu sulf care vizeaz poluarea sunt: sulful ca particule solide, dioxidul i trioxidul de sulf, S02, S03, respectiv acidul sulfuros H3SO3 i acidul sulfuric H2S04.

Oxizii de sulf (dioxidul i trioxidul de sulf) rezult n proporie de 2/3 din surse naturale i 1/3 din activiti umane. Sursele artificiale sunt reprezentate n principal de arderea combustibililor fosili n surse staionare i mobile. Sursele artificiale sunt reprezentate de sursele staionare inclusiv sobe pentru uz casnic care au o pondere de 96% din totalul emisiilor de dioxid de sulf i de sursele mobile care au o pondere de numai 4%.Dioxidul de sulf (SO2)

Se apreciaz c efectul cel mai duntor este pe departe cel provocat de SO2, care afecteaz grav att fiinele umane (la concentraii de peste 5 ppm se produc afeciuni respiratorii extrem de grave, iar prezena SO2 n prezena negrului de fum produce: anemii, tuberculoz, saturnism i creterea sensibilitii la ali ageni patogeni), ct i flora (prin degradarea clorofilei, reducerea fotosintezei, reducerea ratei de cretere a plantelor). Efectele grave ale polurii cu SO2 se regsesc la nivel global prin degradarea unor suprafee ntinse ocupate de pduri (n raport cu suprafaa total mpdurit, suprafaa degradat reprezint: 53% n Germania, peste 50% n Romnia, 26% n Polonia, Cehia i Slovacia, 11% n Ungaria. 10% n Iugoslavia, 5% n Norvegia), datorate n principal, ploilor acide sau acidifierii solului. Efectele nocive ale dioxidului de sulf se datoreaz att aciunii sale specifice, de agent oxidant, posibilitii sale de a reaciona cu apa, formnd acid sulfuros, sau de a se oxida la trioxid de sulf, fie n atmosfer, fie n flacr - n prezena unui exces de oxigen, mai ales n prezena oxizilor de vanadiu sau de fier, care au rol catalizator n special la temperaturi peste 800oC. Trioxidul de sulf reacioneaz i el cu apa i formeaz acid sulfuric (n perioadele cu cea sau n zilele foarte umede gradul de transformare poate atinge 15,7%).

Aciunea nociv a dioxidului de sulf este puternic amplificat prin sinergism cu NO2, praf, negru de fum i este cumulativ n timp, modul su de aciune fiind att cronic ct i acut iar efectele att pot fi att localizate ct i generalizate. Potrivit unui studiu O.M.S. din 1982, ntre 9-17 % dintre bolile tractului respirator ale persoanelor din zonele poluate, sunt atribuite nivelurilor actuale de poluare cu SO2, NOx i pulberi, dar nu exist informaii suficiente pentru a trage o concluzie referitoare la contribuia termocentralelor la aceste efecte.

Este demn de remarcat c tendina dioxidului de sulf este de a reduce "efectul de ser" prin efectul "albedo".

Asupra plantelor efectele dioxidului de sulf se datoreaz atacului acestuia asupra clorofilei (reducerea fotosintezei i asimilrii), dereglrii sintezei hidrailor de carbon, precipitrii taninurilor sau ca urmare a transformrii sale n hidrogen sulfurat, sub aciunea luminii. Absorbia dioxidului de sulf depinde de timpul de deschidere a stomatelor, de activitatea fotosintetic, de coninutul de ap i de substane alcaline (care favorizeaz trecerea n fosfai). Plantele tinere sunt mai sensibile dect cele adulte iar prile mai nou crescute sunt i ele mai sensibile dect cele vechi.

Distrugerea clorofilei din frunze se datoreaz ndeprtrii magneziului din compoziie. Astfel, clorofila este transformat iniial n feofitin, reacia producndu-se n prezena umiditii. n continuare dioxidul de sulf poate transforma feofitina n feoforbin i fitol, alternd i mai mult structura pigmentului, care nu i va mai putea efectua de loc rolul su biochimic:

Datorit ptrunderii dioxidului de sulf n stomate are loc formarea de sulfii, care pot fi parial transformai n sulfai, dac expunerea este ndelungat sau n concentraii mari. Acumularea de sulfai este considerat cauza manifestrii intoxicaiei cronice a plantelor.

In urma aciunii dioxidului de sulf, plantele capt aspectul unor corpuri trecute prin flacr, culoarea frunzelor se schimb, acestea se rsucesc, se decoloreaz, devin dure ca hrtia, mai ales n zona dintre nervuri i margini. Dac poluarea nceteaz, dup un timp plantele i revin. Prezena picturilor de rou sau de ploaie pe suprafaa plantelor (frunzelor) favorizeaz aciunea local a dioxidului de sulf sub forma unor pete de necroz, datorit dizolvrii i concentrrii gazului n lichid.

Aciunea dioxidului de sulf n cantiti mici i repetate determin la plante tulburri de cretere i productivitate.

Plantele cele mai sensibile la aciunea dioxidului de sulf sunt: lucerna, orzul, bumbacul, tutunul, sfecla de zahr, tomatele iar printre cele mai rezistente se afl: cartoful, ceapa i porumbul. Cu toate acestea, dei efectele polurii cu dioxid de sulf asupra culturilor erau destul de bine cunoscute, msurile cele mai hotrte au nceput s fie luate n Europa de Vest i n S.U.A. doar n urma ploilor acide, care au produs pagube imense pdurilor din aceste zone (Waldsterben).

Concentraia la care plantele sensibile prezint semnele unei intoxicaii cronice sunt de aprox. 0,60 - 0,75 mg/m3 (0,25-0,30 ppm). Deosebit de sensibili la aciunea dioxidului de sulf (deoarece absorb foarte mult ap) sunt ns muchii i lichenii, care pot fi astfel folosii ca bioindicatori ai polurii (sensibili la concentraii ale dioxidului de sulf de 1-2 ppb), folosirea lor permind sesizarea n timp real a apariiei polurii i luarea de msuri imediate.

Pe lng cloroz i necroz, dioxidul de sulf poate induce i aberaii cromozomiale, manifestnd efecte radiomimetice evidente.

Efectele dioxidului de sulf asupra mamiferelor i omului merg de la simpla iritare pn la deces i tulburri genetice, acestea fiind studiate fie pe animale de experien, fie pe subieci voluntari, fie n urma unor accidente acute n mas (Liege - 1930, Sonora, SUA - 1948 i Londra - 1952), la acestea din urm contribuind, pe lng SO2 i oxizii de azot, fumul ceaa, inversia termic i calmul atmosferei.

Dioxidul de sulf este reinut n proporie de 60-99% n cile respiratorii superioare, unde i acioneaz nociv (datorit marii sale solubiliti n ap), ptrunderea n profunzimea aparatului respirator fiind posibil prin adsorbia sa pe particule fine, n acest fel efectul su asupra unor funcii pulmonare fiind nu numai nsumat, ci i multiplicat.

n funcie de concentraia dioxidului de sulf, de condiiile exterioare, de vrst (copii i btrnii sunt mult mai sensibili), de prezena altor boli (cardiovasculare), de condiiile de munc i locuit, de existena unei stri personale favorizante (fumatul, alcoolismul), efectele (Tabelul __) se manifest prin spasm faringian, constricii bronhiale (la nivelul canalelor alveolare i n bronhiolele terminale), leziuni ale parenchimului pulmonar, creterea colinesterazei serice i a aspartat-aminotransferazei, creterea numrului celulelor calciforme, pneumonie proliferant, tuse, edem pulmonar, i n final chiar decesul (700 mori la Londra, n 1952).

Tabelul ___Efectele dioxidului de sulf, n funcie de concentraie.

Concentraia (ppm)Efecte fiziologiceObservaii

0,3 - 1,0Se simte mirosul specificConcentraii tolerabile n ateliere i zone de lucru

1,0 - 10E posibil iritarea nasului i ochilorPosibiliti de suportare maxim o or

10 - 100Iritare accentuat a acelorai organeIdem, ca mai sus

150 - 650Atac al aparatului respiratorFuncie de individ, o expunere de 0,5 - 1 or poate pune viaa n pericol

10.000 (1%)Paralizie respiratorie progresivConcentraie rapid mortal Iritarea prilor umede ale pielii, ce apare dup cteva minute este un indiciu.

Este demn de menionat c DL50 oral (pe animale de laborator - iepuri) este de 650 mg/kg corp.

Se consider, n general, c la creterea cantitii de dioxid de sulf n atmosfer are loc o intensificare a gradului general de morbiditate a populaiei. La o concentraie medie anual de peste 0,046 ppm apare o frecven sporit a maladiilor aparatului respirator la copii de vrst colar iar la concentraii peste 0,52 ppm, mai ales n prezena particulelor solide, mortalitatea crete.

Pentru prevenirea mbolnvirilor datorate dioxidului de sulf, concentraia maxim admisibil a acestuia n atmosfera zonei de munc a fost limitat la 5 mg/m3 medie), respectiv 10 mg/m3 (maxim).

Dup cum artam anterior, efectele dioxidului de sulf depind i de starea de sntate a persoanelor expuse. Astfel, un subiect sntos nu resimte nici un efect la o concentraie mai mic de 5 ppm dar astmaticul are probleme de constricie a bronhiilor pornind de la o concentraie de 1 ppm.

Cercetrile recente au artat c dioxidul de sulf poate fi ncriminat de apariia cancerului pulmonar, prin accelerarea formrii radicalilor liberi n organism.

In aprecierea efectelor dioxidului de sulf asupra copiilor trebuie inut cont nu numai de fragilitatea organismului lor ci i de faptul c, datorit taliei lor reduse, acetia absorb de 2 - 3 ori mai mult aer poluat dect prinii lor.

Asupra apelor i implicit asupra vegetaiei i faunei acvatice efectele polurii cu dioxid de sulf (provenit att din ploile acide ct i din aflueni) poate fi devastator, vieuitoarele acvatice fiind sensibile att la modificarea pH-ului ct i la creterea concentraiei unor ioni levigai de apele acide (ex. Al3+, care perturb echilibrul sodiului), efectul fiind mai pregnant n cazul ploilor toreniale i viiturilor. Deosebit de sensibile sunt crustaceele i efemeridele, (verigi eseniale n orice lan trofic acvatic) precum i batracienii (att adulii dar mai ales oule, a cror capacitate de eclozare s-a redus cu dou treimi la concentraii de 5 - 15 micromoli/litru). i vegetaia marin este afectat de ploile acide, algele marine reducndu-se cantitativ sau chiar disprnd de pe ntinse suprafee ale Mrii Nordului, puternic acidifiat datorit emisiilor din Marea Britanic. Efectele s-au manifestat mai departe, populaiile de psri acvatice reducndu-se numeric, att datorit diminurii resurselor de hran ct i reducerii grosimii cojii oulor.

Efectele dioxidului de sulf asupra solului i rocilor se manifest printr-o acidifiere puternic a acestora (n sudul Suediei pH-ul solului a sczut cu o unitate n decurs de 35 ani), avnd ca efect att accentuarea fenomenelor de eroziune (n special a rocilor granitice) dar mai ales scderea recoltelor de cereale sau de mas lemnoas i scderea calitii fructelor. Totui, s-au semnalat i efecte benefice asupra unor soluri foarte bazice din SUA, manifestate prin favorizarea creterii unor specii de conifere (precum i a altor specii acidofile, care pot prolifera n dauna celor bazofile, mai utile). La ora actual ncepe s se contureze posibilitatea folosirii bacteriilor sulfo-reductoare pentru transformarea sulfailor i sulfiilor din sol n sulfuri, mai solubile.

Pe lng interferenele biologice, dioxidul de sulf (respectiv acidul sulfuros, trioxidul de sulf i acidul sulfuric rezultai) determin fenomene de coroziune a metalelor, ptarea i friabilizarea statuilor de marmur i a construciilor (carbonatul de calciu fiind transformat n sulfit/sulfat de calciu), decolorarea materialelor colorate, reducerea elasticitii i rezistenei unor compui organici (polimeri, materiale textile), scderea vizibilitii (deranjant n cazul peisajelor de interes turistic), apariia unui miros neplcut, etc.)STAS-ul 12574-87 "Aer din zone protejate - condiii de calitate" prevede pentru dioxidul de sulf valori medii CMA de 0,75 mg/m3 pentru 0,5 h, de 0,25 mg/3 pentru 24 h i de 0,01 mg/m3 pe an.

Trioxidul de sulfEste un lichid cu temperatura de fierbere sczut, transformndu-se n vapori chiar la temperatura camerei; este mult mai toxic dect dioxidul de sulf producnd aceleai efecte ca acesta dar la concentraii mult mai reduse. n plus, trioxidul de sulf este foarte coroziv. Poate proveni din surse biologice anaerobe i din surse antropogene, cum ar fi arderea combustibililor ce conin sulf, prelucrarea cadavrelor de animale, a ngrmintelor organice animaliere, mori de hrtie, industria ceramic, rafinrii de petrol.

Sulfura de carbon rezult pe cale natural din fermentaiile anaerobe, iar pe cale antropogen de la fabricarea mtsii, viscozei, celofibrei, din crmidarii i fabrici de fin de pete.

Oxosulfura (COS) rezult pe cale natural din oxidarea CS2, n urma emanaiilor vulcanice, din izvoarele termale i din ngrmintele obinute termic. Sursele antropogene sunt reprezentate de oxidarea hidrocarburilor cu sulf, fabricarea ceramicei, apei reziduale din industria hrtiei, gaze de cocserie, de ardezie, gaze naturale.

Dimetilsulfura (CH3-S-CH3) rezult n urma prelucrrii cadavrelor animaliere, a ngrmintelor organice animaliere, mori de hrtie.

Dimetildisulfura (CH3-S-S-CH3) provine din prelucrarea cadavrelor i n urma fabricrii finii de pete. Aceeai provenien o au i compuii organici cu sulf, mercaptanii, dialchilsulfurile, derivaii de tiofen.

Combinaia oxizilor NOx i SOx cu ali poluaniStudiile au pus n eviden efectul sinergic al oxidului de azot i al dioxidului de sulf precum i al acestor doua gaze cu ozonul.

Efectele asupra apei i soluluiAportul polurii atmosferei la modificarea parametrilor fizico-chimici ai apei are loc prin depunere uscat i umed i se resimte n special n apele de suprafa stttoare (lacuri, acumulri pentru alimentarea cu ap potabil a localitilor).

La suprafaa de contact aer-ap are loc transformarea gazelor acide (SO2 i NO2) n acizi tari care conduc la creterea aciditii (scderea pH-ului) apei i la ncrcarea acesteia cu sulfai i nitrai. Scderea pH-ului conduce la accelerarea disocierii compuilor metalelor grele, la eliberarea i la creterea mobilitii ionilor acestora.

Pulberile contribuie la creterea opacitii apei i dac ele conin compui toxici, la ncrcarea apei cu aceti compui.

Aciunea toxic a tuturor acestora, are loc asupra faunei i florei acvatice, asupra florei spontane i de cultur (prin irigaii) i a omului prin ingerarea apei i hranei contaminate.

Prin depuneri umede (precipitaii) poluanii prezeni n straturi groase i ntinse de aer sunt depui la suprafaa apei, aducndu-i contribuia la modificarea pH-ului, a conductivitii i la ncrcarea cu sulfai, nitrai, cloruri, metale, etc.

Cu hemoglobina formeaz verdohemocromogenul i sulfmethe-moglobina.

Hidrogenul sulfuratRezult din fermentaiile naturale n mediul continental (16x106 t/an), sub aciunea sulfobacteriilor i n mediul oceanic (25x106 t/an) in zona eufotic, sub form de sulfura de metil i de dimetil. Cantitatea total de H2S obinut prin activiti umane este evaluat la 3x106 t/an.

Reinerea hidrogenului sulfurat la sursele de poluare se poate realiza prin mijloace: chimice (oxidarea cu aer i electrolitice) i fizico-chimice (absorbie pe crbune activ, absorbia pe polimeri schimbtori de ioni).

Are un miros foarte neplcut (de ou stricate), de aceea intoxicaiile n laborator cu H2S sunt rare. n organism este introdus odat cu apele minerale sulfuroase, deci sub form de soluie apoas, fr s prezinte nici un pericol, deoarece pe msur ce este absorbit este i eliminat.

Hidrogenul sulfurat este o substan intens iritant a cilor respiratorii fiind considerat un asfixiant prin paralizia pe care o produce asupra centrului respirator. Apare n concentraii crescute n emanaiile vulcanice, n mine adnci, prin descompunerea substanelor organice cu sulf n absena oxigenului, n urma fermentaiilor anaerobe i n izvoarele termale. Sursele artificiale cele mai importante sunt: emisia de H2S din industria chimic i rafinrii, fabricarea hrtiei de ambalaj, a mtsii artificiale i a gazului de cocserie. Avnd o densitate mare se acumuleaz n locuri joase i este nsoit de alte gaze rezultate din fenomenele de descompunere a materiei organice: amoniac, dioxid de carbon, monoxid de carbon, metan i dioxid de sulf.

Hidrogenul sulfurat are o aciune mai redus asupra plantelor dect asupra omului i animalelor.Efectul hidrogenului sulfurat asupra vopselelor i asupra unor metale cum sunt cuprul, zincul i aluminiul sunt deosebit de vizibile.STAS-ul 12574-87 prevede pentru hidrogenul sulfurat urmtoarele concentraii maxime admise medii: 0,015 mg/l pentru 0,5 h i de 0,008 mg/l pentru24 h.

Compui ai cloruluiClorulEste un gaz des ntlnit n laboratoare i industrie. Sursele cele mai importante de clor atmosferic sunt procesele de electroliz a clorurilor alcaline, de lichefiere a clorului, de fabricare a unor solveni organici, a celulozei i hrtiei, a fibrelor sintetice i a pesticidelor organo-clorurate.La temperatura camerei, clorul este un gaz de culoare galben-verzuie cu miros sufocant. Clorul este mai greu dect aerul i solubil n ap. Reacioneaz cu hidrogenul n prezena luminii, cu oxizii i hidroxizii dar i cu metalele fiind coroziv. Unele metale ard n clor, indiferent de temperatur (sodiu i potasiu), iar altele numai n stare de pulberi fine (Fe, Cu, P, etc.)

Dac concentraia de clor din ap depete 250 ppb, apa are un gust neplcut, iar HC1 rezultat din reacia clorului cu apa din esuturi, are aciune iritant, producnd hiperaciditi stomacale, urmate de ulceraii.Aciunea clorului asupra organismului uman este diferit n funcie de concentraie. Astfel la concentraii mici (1 ppm) are efect iritant asupra mucoaselor oculare i ale aparatului respirator, fiind un gaz sufocant, provocnd formarea edemului pulmonar. n urma aciunii iritante se pot produce accidente grave, chiar mortale, dac omul se afl n calea jetului de clor vehiculat de aer, ieind eventual cu presiune dintr-un recipient. La concentraii de 14-21 ppm poate deveni periculos la o expunere mai mare de 60 de minute iar la 100 ppm poate deveni periculos la o expunere mai mare de un minut.

STAS-ul 12574-87 prevede o limit a concentraiei maxime admise medii de 0,1 mg/m3 pentru 0,5 h i de 0,3 mg/m3 pentru 24 h.

Acidul clorhidric (HCl) poate fi de origine vulcanic, se poategsi n izvoarele termale sau prin descompunerea CH3Cl. Antropic rezult din arderea crbunilor i descompunerea hidrocarburilor clorurate.

Clorura de metil (CH3Cl) rezult din arderea lent a materialelor organice, a tutunului i n PVC.

Cloroformul (CHCl3) este de origine antropogen, provenind din industria farmaceutic. Este folosit ca solvent. Provine din arderea combustibililor, nlbirea furnirului lemnos, descompunerea tetraclor-etilenei.

Tetraclorura de carbon (CCl4) are origine antropogen,rezultnd din solveni, material ignifug i descompunerea C2C14.

Metilcloroform (CH3CCl3) - solvent, degresant.

Tetraclor-eten (C2Cl4) - solvent, degresant i curare uscat.

Fluoro-cloro-hidrocarburi (CC13F, CC12F2, C2C13F3, C2C12F4,C2C1F5) - aerosoli, spray-uri, agent refrigerator, solvent, spumant.

Fluorul i acidul fluorhidricElementul chimic fluor este unul din constituenii naturali ai organismului (n snge, n esuturi, n dini i n oase se afl 90 % din totalul de fluor). n cantiti mici are un rol benefic, prin contribuia la cristalizarea smalului dentar i prevenirea cariilor; dar dac apa de but conine mai mult de 1 ppm fluor atac smalul dentar i produce perturbri n procesul de osificare. Inhalat sau ingerat se acumuleaz n organism, n special n esuturile osoase, unde reacioneaz uor cu calciu i are ca efect ngroarea oaselor, deformarea scheletului, spondiloz anchilozant i ateroscleroz. n plante, F2 se combin cu magneziul din clorofil, perturbnd astfel procesul de fotosintez.

Fluorul se gsete n cantiti mari n roci, n apele reziduale, n pulberile si fumul de la termocentrale, turntorii, fabrici de sticl i n ngrmintele fosfatice. Este mult mai activ dect clorul. Poate s apar n atmosfer sub forma gazoas ( HF, SiF4, H2SiF6) i sub forma de pulberi i aerosoli (NaF, Na3+A1F3, CF4).

F2 este un gaz mai toxic dect clorul. Reacioneaz cu vaporii de ap din atmosfer formnd HF un gaz deosebit de reactiv. Fluorul apare la prepararea aluminiului i a acidului fluorhidric, la conversia fluoroapatitei la H3PO4, ngrminte superfosfatice etc. Acidul fluorhidric este foarte toxic i corosiv, mai toxic dect F2, att pentru om ct i pentru plante.

Intoxicaia cu fluor se numete fluoroz i este des ntlnit la lucrtorii din industria fluorului, a aluminiului (cei care manipuleaz apatita - Ca