zota violeta licenta finala

111
CUPRINS INTRODUCERE.................................................... ............................................................... ..2 CUPRINS....................................................... .............................................................. ............3 CAPITOLUL I. Ozonul – factor de mediu......................................................... ...................5 I.1. Compoziția aerului....................................................... ........................................................7 I.1.1. Istoricul privind ozonul........................................................ .................................9 I.1.2. Găurile de ozon.......................................................... ..........................................10 I.1.3. Caracteristicile generale ale ozonului...................................................... ............11 I.2. Unitățile de măsură a 3

Upload: caraman-iuliana

Post on 27-Jun-2015

270 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

Page 1: Zota Violeta Licenta Finala

CUPRINS

INTRODUCERE.....................................................................................................................2

CUPRINS.................................................................................................................................3

CAPITOLUL I. Ozonul – factor de mediu............................................................................5

I.1. Compoziția aerului...............................................................................................................7

I.1.1. Istoricul privind ozonul.........................................................................................9

I.1.2. Găurile de ozon....................................................................................................10

I.1.3. Caracteristicile generale ale ozonului..................................................................11

I.2. Unitățile de măsură a ozonului...........................................................................................14

I.3. Factorii care influiențează stratul de ozon.........................................................................16

I.3.1. Acidifierea...........................................................................................................17

I.3.2. Emisiile de dioxid de sulf....................................................................................18

I.3.3. Emisiile de oxid de azot......................................................................................18

I.4. Distribuția ozonului în atmosferă și valorile lui................................................................19

I.5. Transportul și transferul de ozon.......................................................................................21

I.6. Procesele fotochimice de formare și dezintegrare a ozonului și a gazelor mici................22

I.7. Aspecte juridice privind limitele admise, măsurarea și monitorizarea cantității de

ozon.........................................................................................................................................26

I.7.1. Măsurile Internaționale Legislative privind protecția stratului de ozon............26

1.7.2 Protocolul de la Montreal...................................................................................30

I.7.3. Transpunerea Directivelor privind calitatea aerului în România.......................30

I.8. Impactul omului asupra mediului.....................................................................................31

I.8.1. Impactul ozonului asupra omului......................................................................33

CAPITOLUL II. Analiza cantității de ozon......................................................................34

3

Page 2: Zota Violeta Licenta Finala

II.1. Metode de cercetare a cantității de ozon.......................................................................34

II.2. Proprietățile optice ale ozonului.....................................................................................35

II.3. Metode terestre de măsurare a cantității de ozon...........................................................41

CAPITOLUL III. Cantitatea ozonului în Municipiul Bacău..........................................51

III.1. Amplasarea Municipiului Bacău..................................................................................51

III.2. Agenții economici din Municipiul Bacău....................................................................52

III.3. Condițiile microclimatice și relieful Municipiului Bacău...........................................52

III.4. Monitorizarea calității factorilor de mediu în Muncipiul Bacău.................................52

III.5. Monitorizarea cantității de ozon în Municipiul Bacău................................................56

III.6. Valorile concentrațiilor de poluanți înregistrate în Municipiul Bacău........................59

III.6.1. Luna ianuarie................................................................................................59

III.6.2. Luna februarie...............................................................................................61

III.6.3. Luna martie...................................................................................................64

III.6.4. Luna aprilie...................................................................................................67

III.6.5. Luna mai.......................................................................................................72

CONCLUZII......................................................................................................................75

BIBLIOGRAFIE...............................................................................................................76

4

Page 3: Zota Violeta Licenta Finala

CAPITOLUL I. OZONUL - FACTOR DE MEDIU

Protecția mediului înconjurător reprezintă totalitatea mijloacelor și măsurilor ce

trebuiesc întreprinse pentru păstrarea echilibrului ecologic, menținerea și ameliorarea

factorilor naturii, prevenirea și combaterea poluării, dezvoltarea valorilor naturale.

Poluarea reprezintă procesul de alterare a mediilor de viață biotice și abiotice și a

bunurilor create de om, cauzat de activitățile umane, cât și datorită unor fenomene naturale.

Poluarea diferă mult pe arealele planetei [1].

În straturile inferioare ale atmosferei, ozonul este eliberat în aer ca un agent poluant, în

urma unor procese industriale sau a gazelor de eşapament. În concentraţii mari este dăunător,

afectând plantele şi provocând afecţiuni respiratorii.

Ozonul este însă şi un gaz care ajută vieţii. Pământul este înconjurat de un strat de

ozon situat la o altitudine foarte mare. Acest strat filtrează aproximativ două treimi din razele

ultraviolete emise de Soare. Dacă toate razele ar ajunge pe Pământ, ar fi dăunătoare vieţii de

pe planetă. „Stratul de ozon” este situat în stratosferă, întinzându-se de la 15 la 50 km, fiind

însă cel mai concentrat la 20 – 25 km. Practic, este vorba de „aer ozonat” şi nu de ozon pur,

având un număr mai mare de molecule de ozon în compoziţie decât aerul obişnuit (care

conţine mai ales azot şi oxigen) [1].

În stratul de ozon are loc o transformare continuă între diferitele forme de oxigen.

Energia necesară derulării acestor reacţii provine de la radiaţiile Soarelui. Absorbind energie,

mai ales din spectrul UV, stratul de ozon împiedică ca razele UV să ajungă la suprafaţa

Pământului şi să producă daune. La concentraţii mari de ozon, pe plante apar mai întâi dungi

argintii, după care urmează uscarea prematură.

Mediul înconjurător reprezintă ansamblul de elemente naturale ale Terrei: apa, solul,

aerul cuprinzând toate staturile atmosferice, aflate în interacțiune prin sisteme naturale la care

se adaugă valorile istorice, culturale și estetice rezultate. Mediul fizic sau abiotic este

modificat continuu de factorii biotici [1].

Relațiile din mediul înconjurător pot fi: relații biotice în interiorul factorilor biotici și

relațiile abiotice între factorii biotici și factorii abiotici.

Factorii biotici sau biocenoza reprezintă sisteme biologice deschise care acceptă și

cedează substanță și energie. Diversele acțiuni ale omului asupra naturii se numesc factori

antropici.

5

Page 4: Zota Violeta Licenta Finala

Ecologia este știința care studiază interacțiunile care apar între organime și mediul lor

de viață și structura, funcția și productivitatea sistemelor biologice sau a sistemelor mixte

numite ecosisteme.

Arealul reprezintă un teritoiu ocupat de o specie sau de o populație.

Poluanții sunt substanțe (solide, lichide, gazoase, vapori) sau energii (radiații

electromagnetice, ionizante, termice, fonice sau vibrații), care la introducerea în mediu

influiențează negativ calitatea mediului. Biotopul este partea abiotică a ecosistemului [1].

Factorii componentei abiotice a mediului sunt: factorii climatici, factorii geologici,

edafici, geografici, mecanici și chimici.

Factorii climatici sunt: temperatura, lumina, umiditatea, vântul.

Factorii geologici, edafici și geografici au o mare importanță pentru înțelegerea

spațială a relațiilor pe care le prezintă un ecosistem.

Factorii mecanici sunt reprezentați prin: curenții de aer atmosferici (vănturile),

curenții marini de suprafață (valurile) și de adâncime, căderile de apă, apele curgătoare.

Factorii chimici dau compoziția chimică a mediului și au o implicație mult mai

directă asupra biocenozei. Azotul, fosforul, potasiu, macro și microelementele favorizează

dezvoltarea florei și indirect a florei [1].

Factorii poluanți sunt grupați în mai multe categorii: factorii fizici de poluare cuprind

factorii fonici (zgomotele), factorii termici, radioactivi și trepidațiile. Factorii chimici de

poluare cuprind substanțele chimice prezente atât ca materii prime, cât și ca produse

intermediare, finite și deșeuri.

Factorii biologici de poluare cuprind grupe de microorganisme patogene (bacterii,

viruși, fungi) și diferite elemente parazitare care sunt eliminate în mediul înconjurător.

Factorii pshici de poluare sunt legați de explozia informațională.

    Atmosfera, unul dintre mediille ce asigură viaţa pe pământ, este supusă fenomenelor

complexe de poluare din surse naturale şi antropice.

   Sursele naturale de poluare atmosferică pot fi: erupţiile vulcanice din care rezultă

praf, gaze, vapori, cutremurele, generatoare de praf, gaze, incendiile naturale, sursă de fum și

cenuşă, furtunile de praf.

     Sursele antropice de poluare atmosferică sunt de fapt cele rezultate din activităţile

umane: industrie, transporturi, agricultură, casnice [1].

    Poluarea aerului constă în schimbarea compoziţiei, cu sau fără apariţia unor

constituenţi noi, cu efecte dăunătoare asupra biocenozelor şi biotopurilor.

6

Page 5: Zota Violeta Licenta Finala

    Poluanţii atmosferici se prezintă în toate stările de agregare, sunt de natură diferită şi

pot coexista într-o anumită zonă. Aceştia pot afecta mediul atât pe termen scurt cât şi pe

termen lung, prin fenomene cum ar fi: ploile acide, smogul, efectul de seră, degradarea

stratului de ozon.

Învelișul de aer care înconjoară Pământul este numit atmosferă. Atmosfera este

alcătuită din mai multe straturi de la suprafața Pământului și anume:

Troposfera este stratul care vine în contact cu suprafața Pământului, are o grosime

medie de 12 km, temperatura scade pe verticală în medie cu 6,5 grade Celsius pe km,

presiunea scade în medie pe verticală de la 760 mmHg la 190 mmHg.

Stratosfera este stratul cu o grosime medie de 23 km, temperatura este constantă la -

56,6 grade Celsius, presiunea scade de la 190 mmHg la 9 mmHg.

Mezosfera are o grosime medie de 45 km, temperatura este variabilă pe verticală de la

- 56,6 grade Celsius la 2 - 3 grade Celsius, iar în straturile superioare la - 95 grade Celsius,

presiunea scade de la 9 mmHg la 0,015 mmHg [1].

Termosfera se extinde până la 1000 km înălțime, temperatura ajunge până la 2000

grade Celsius, presiunea este foarte redusă sub 0,001 mmHg.

Exosfera ajunge până la 3000 km înălțime, densitatea aerului este foarte redusă,

temperatura fiind de - 273 grade Celsius.

Stratul care influiențează direct și indirect viața pe Pământ este troposfera. În

troposferă sunt concentrate 80% din masa atmosferei și 90% din cantitatea vaporilor de apă.

Troposfera mai conține microorganisme, pulberi de diferite mărimi și particule radioactive

[1].

I.1. COMPOZIȚIA AERULUI

Aerul reprezintă un amestec de gaze, unele permanente și în cantități constante, altele

cu caracter periodic sau aleator și în cantități variabile. Principalele gaze permanente care

intră în compoziția aerului sunt: Azotul 78,09%, Oxigen 20,93%, Argon 0,93%, bioxidul

carbon 0,03 - 0,04% și alte gaze (heliu, neon, kripton, xenon, radon, ozon) 0,01%. Aerul mai

conține vapori de apă, pulberi, diferite microorganisme [1].

Oxigenul este un element permanent din compoziția aerului, constant din punct de

vedere cantitativ, variațiile nu depășesc ± 0,5 și indispensabil vieții. Scăderea accentuată a

7

Page 6: Zota Violeta Licenta Finala

procesului de oxigen din aer duce la apariția unor boli grave la animale și om, iar la

concentrații de 7 - 8% se produce moartea.

Azotul este un element permanent și constant din compoziția aerului. Este un gaz

inert, fără acțiune fiziologică și are rolul de a anula acțiunea nocivă a oxigenului pur prin

diluarea acestuia.

Bioxidul de carbon la concentrațiile normale din aer nu influiențează organismele.

Este un gaz mai greu decât aerul, incolor și fără miros. Concentrația bioxidului de carbon în

aer crește în zonele industrializate sau aglomerate și se datorează emisiilor în atmosferă a

gazelor de la diverse procese tehnologice, a celor de eșapament de la autovehicule care

funcționează cu combustibili lichizi [1].

Ozonul reprezintă forma alotropică a oxigenului și se formează prin atașarea unui

atom de oxigen la molecula de oxigen sub acțiunea descărcărilor electrice din atmosferă, a

radiațiilor cosmice. Ozonul apare în păturile superioare ale atmosferei și coboară spre sol,

fiind întâlnit în special deasupra pădurilor, a apelor, câmpiilor și la munte. Este instabil, foarte

ușor, eliberează atomul de oxigen (oxigenul atomic) care are o puternică acțiune batericidă.

Impuritățile din aer (sub formă de pulberi) diminuează concentrația de ozon.

Acțiunea benefică a ozonului se manifestă până la 0,001 mg/l aer, creșterea

concentrației duce la apariția de boli, iar la 50mg/l aer acesta produce moartea.

Gazele rare care intră în compoziția normală a aerului nu au cunoscută o acțiune

nocivă asupra organismelor.

Vaporii de apă au mai multe surse de proveniență:

din evaporarea de la suprafața întiderilor de ape (râuri, fluvii, lacuri);

din procesele respiratorii ale florei și faunei;

din anumite procese industriale .

Vaporii de apă din aer pot ajunge până la 5% dar variază cantitativ în funcție de

anotimp de la o regiune la alta [1].

Pulberile din aer denumite și praf atmosferic au diferite dimensiuni și formează aerul

un amestec eterogen de tipul gaz - solid (G - S), în care faza continuă este aerul, iar faza

discontinuă sunt particulele solide.

8

Page 7: Zota Violeta Licenta Finala

I.1.1. ISTORICUL PRIVIND OZONUL

Ozonul (O3) a fost descoperit şi menţionat înainte de 1785 de către olandezul Martinus

Van Marum, care a observat prezenţa lui în aerul proaspăt de după ploaie şi a remarcat

mirosul specific de iarbă verde. Mai târziu acest gaz a fost denumit folosind cuvântul

grecesc ,,ozon” care înseamnă ,,aer proaspăt” sau cum s-ar spune în engleză ,,fresh air”.

Genialul inventator Nikola Tesla a patentat în SUA primul generator de ozon la 22 septembrie

1896 [2].

Prin absorbția radiatiilor UV - B, molecula de ozon se rupe și acest fenomen nu este

produs numai pe această cale. Mai există și reacții chimice care duc la același rezultat.

Substanțele care există în mod normal în stratosferă, cum ar fi diferiți compuși de azot, clor,

hidrogen, pot distruge moleculele de ozon. Acest proces este natural și inevitabil dar în

condiții normale, nu alterează echilibrul.

Când intervine omul, cu întreaga lui  panoplie de produse poluante, rezultate din

activitatea industrială apare probleme. Însuși omul își distruge pătura protectoare, alterând

echilibrul fragil al ozonului. Acest fapt a fost sugerat pentru prima dată în 1974 de către doi

cercetători americani, M. Molina și S. Rowland, care au descoperit că un grup chimic,

cunoscut sub numele generic de CFC (clorfluorocarbon), poate contribui semnificativ la

subțierea stratului de ozon. În domeniul ecologiei, cei doi nu au fost luați în serios, iar

descoperirea lor a fost dată uitării.

În 1985 British Antarctic Survey a găsit o gaură în stratul de ozon de deasupra

Antarcticii. Din acel moment semnalul de alarmă a fost tras și toată lumea a început să se

ocupe de soarta ozonului. CFC - urile sunt niște molecule perfide. Sunt mai ușoare decât

aerul, imposibil de descompus la altitudini mici (aici sunt protejate de acțiunea radiațiilor

ultraviolete, datorită ozonului), se ridică, departe, la altitudinea stratului de ozon, unde începe

măcelul. Moleculele de CFC se descompun sub acțiunea radiațiilor ultraviolete. Clorul rezistă

în atmosferă de la 20 la 120 de ani, fiecare atom putând distruge sute de mii de molecule de

ozon [2].

9

Page 8: Zota Violeta Licenta Finala

I.1.2. GĂURILE DE OZON

Primele găuri în stratul de ozon au fost descoperite deasupra Antarcticii. Indiferent de

activitățile umane care se produc acolo, an de an, conduc la o subțiere a stratului de ozon, în

perioadele de sfârșit al iernii și începutul primăverii, numai că, în ultimele decenii, fenomenul

tinde să capete proporții alarmante.

Emisiile poluante sunt generate în special în emisfera nordică, dar circulația

atmosferică le răspândește pe toată suprafața terestră. În timpul lunilor de iarnă australă (din

iunie până în august), când zona Polului Sud nu primește nici un pic de lumină solară,

stratosfera se răcește puternic, ceea ce favorizează apariția unor nori de mare altitudine,

alcătuiți din cristale fine de gheață. Acești nori poartă numele de PSC (Polar Stratospheric

Clouds) și au proprietatea de a oferi o suprafață catalitică ideală pentru descompunerea CFC -

urilor, eliberându-se astfel clorul.

Reacția de descompunere nu se poate declanșa la întuneric, de aceea ea se produce

abia în perioada în care Soarele începe să lumineze zona Antarctica (la începutul lunii

septembrie), mai înainte de dipariția PSC [3].

În timpul iernii australe, Antarctica este izolată, meteorologic, de restul lumii, printr-o

circulație naturală, numită vortex polar, care împiedică împrospătarea în ozon a stratosferei,

ceea ce contribuie suplimentar la subțierea stratului de ozon.

Fenomene asemănătoare se produc și în zona Arctică, numai că datorită condițiilor

meteorologice specifice, subțierea stratului de ozon este mai „blândă", necoborând la

latitudini mici ca în cazul emisferei sudice. Temperaturile din zona Polului Nord sunt rareori

suficient de scăzute pentru a permite apariția PSC – urilor.

În al doilea rând, vortexul polar are în Arctica o intensitate mult mai scăzută decât în

Antarctica. Aceste două elemente fac ca subțierea stratului de ozon în zona nordică să fie de

mai mică intensitate decât în zona sudică [3].

10

Page 9: Zota Violeta Licenta Finala

În 1974 cei doi chimiști americani de la Universitatea California F. Sherwood

Rowland și Mario Molina au pus banala întrebare: ce se întâmplă cu CFC - urile eliberate în

atmosferă? Cei doi au demonstrat că aceste molecule se „sparg" sub acțiunea radiațiilor

ultraviolete, clorul rezultat intră într-o reacție în lanț cu ozonul stratosferic și ducând la

distrugerea sa. Multe industrii utilizau pe scară largă CFC – urile [3].

Pe la mijlocul anilor 1980, a fost descoperită o subțiere gravă a stratului de ozon, de

către o echipă a British Antarctic Survey. Atât de gravă era subțierea, încât geofizicianul

britanic Joe Farman, care efectua măsurătorile, a crezut că spectrofotometrul pe care îl utiliza

s-a defectat.

NASA a transmis către lumea întreagă imagini alarmante ale găurii de ozon

antarctice. Datele colectate începând cu anii 1950 au demonstrat că nivelul ozonului Antarctic

a fost realtiv stabil până spre sfârșitul anilor 1970.

Prima mare gaură în stratul de ozon a fost depistată în 1979, după care a urmat o

scădere continuă a nivelului de ozon la scară globală. Nivelul de ozon se măsoară în unități

Dobson. Dacă am coborî tot ozonul atmosferic la nivelul solului, am obține un strat gros de 3

mm, ceea ce este echivalent cu 300 unități Dobson. Raportat la aceste unități de măsură, între

anii 1980 si 1990 s-a constatat o diminuare globală cu 3% a stratului de ozon, iar în prezent

scăderea se accentuează rapid, ritmul crescând de trei ori față de începutul anilor 1970.

A început sa fie afectată și emisfera nordică. La scară globală sunt afectate țările din

America de Nord, Europa, Rusia, Australia, Noua Zeelanda și America de Sud. Consecințele

pe termen lung ar putea fi deosebit de grave, mai ales că, pe perioade scurte, se pot produce

oricând scăderi masive ale nivelului de ozon [3].

I.1.3. CARACTERISTICILE GENERALE PRIVIND OZONUL

Dispus la altitudini cuprinse între 19 și 30 km, stratul de ozon nu este nici pe departe o

pătură groasă. Concentrația acestuia, la aceste altitudini nu depășește 10 părți la un milion,

11

Page 10: Zota Violeta Licenta Finala

ceea ce înseamnă foarte puțin. Însemnă foarte puțin din punct de vedere cantitativ dar

foarte mult din punct de vedere al efectelor sale benefice pentru viața de pe Terra.

Ozonul este o moleculă specială de oxigen care conține 3 atomi (O3), spre deosebire

de molecula de oxigen obișnuită, care are numai 2 (O2).

Radiațiile ultraviolete sunt împărțite în trei game, UV - A, cu lungimi de undă

cuprinse între 315 și 400 nm, UV - B, cu lungimi de undă cuprinse între 280 și 315 nm și UV

- C, cu lungimi de undă mai mici de 280 nm [4].

Pentru formarea ozonului sunt importante radiațiile UV - C, care au suficient de multă

energie pentru a rupe molecula de oxigen în doi atomi. Acești atomi liberi se deplasează

nestânjeniți prin stratosferă, până în clipa în care au norocul să întâlnească o moleculă de

oxigen, de care se se atașează, formând molecula de ozon, (O3 ). Acest proces poartă numele

de fotoliză.

Oxigenul molecular are capacitatea de a absorbi o parte dintre radiațiile ultraviolete,

prin procesul de formarea ozonului. Ozonul se formează numai în stratosferă unde densitatea

oxigenului este suficient de mare pentru a se produce disocierea moleculară. La altitudini mai

mici radiațiile UV- C sunt deja absorbite. Prin procesul de absorbție a radiațiilor ultraviolete

ozonul redevine oxigen [4].

Radiațiile UV - B au energia necesară pentru a rupe legătura chimică a unui atom de

oxigen din molecula de ozon. Radiațiile UV- A sunt absorbite doar într-o mică măsură de

către stratul de ozon dar energia acestora este mică, dacă o comparăm cu a celorlalte două

game de radiații ultraviolete, ceea ce înseamnă că impactul lor asupra vieții este mult redus.

Ozonul este generat și distrus în permanență, dar într-o atmosferă nepoluată procesul

se desfășoară într-o stare de echilibru, cantitatea de ozon generată fiind aproximativ egală cu

cea distrusă.

Dacă s-ar aduce tot stratul de ozon la nivelul solului atunci s-ar putea acoperi Planeta

cu un strat gros de 3 mm de ozon. Este exact cât trebuie pentru ca viața pe Terra sa fie

protejată. Stratul de ozon este o regiune a atmosferei situată între 19 și 48 de kilometri

deasupra suprafeței Pămîntului. În cadrul acestei pături atmsferice concentrația de ozon atinge

10 părți pe milion (ppm.) [4].

12

Page 11: Zota Violeta Licenta Finala

Ozonul propriu - zis este format din trei atomi de oxigen și se formează prin acțiunea

razelor solare de o anumită lungime de undă asupra moleculei biatomice de oxigen. Această

reacție se produce continuu de multe milioane de ani, însă compușii naturali de azot mențin

concentrația de ozon la niveluri stabile, niveluri care totuși, la sol, ar fi toxice, periculos de

respirat. Același ozon este o componentă principală a smogului, ale cărui efecte nefaste asupra

sănătății oamenilor sunt bine cunoscute.

Ozonul se găsește în mod natural în concentrații foarte mici în troposferă (atmosfera

joasă). Cele două surse naturale de ozon în atmosfera joasă sunt emisiile de compuși organici

volatili, emisii de plante, sol și mici cantități de ozon din stratosferă, care migrează ocazional

spre suprafața Pământului. Spre deosebire de ozonul stratosferic, care protejează viața pe

Pământ, ozonul troposferic (cuprins între sol și 8 - 10 km înălțime), este deosebit de toxic și

constituie poluantul principal al atmosferei zonelor industrializate și aglomerărilor urbane

deoarece precursorii acestuia (COV și NOx) provin din activitățile industriale și trafic rutier

[4].

Ozonul (O3) este o substanţă periculoasă pentru om chiar în concentraţii mici. Până

acum, omul nu s-a întâlnit cu concentraţii periculoase în mediul său ambiant, însă prin

zborurile cu avioanele supersonice de mare altitudine, concentraţiile de ozon întâlnite, pot

deveni periculoase pentru sănătatea sa. Ozonul aflat în atmosferă la altitudine mare este şi un

protector biologic funcţionând ca un ecran împotriva radiaţiilor solare ultraviolete.

Ozonul este prezent în atmosferă în concentraţie de 0.04 ppm (părţi pe milion), 90%

din ozonul prezent în atmosferă se găseşte în stratosferă (atmosfera superioară), restul de

10% fiind prezent în troposferă (atmosfera joasă) [4].

Scăderea cu 1% a concentraţiei de ozon stratosferic determină creşterea fluxului de

radiaţii UV cu 2%.

Ozonul stratosferic este cunoscut sub denumirea de “ozon bun”, datorită proprietăţilor

UV – absorbante, iar cel troposferic ca “ozon rău”, datorită efectului său dăunător pentru

sănătatea umană şi vegetaţie.

Ozonul stratosferic se formează şi se disociază continuu în urma unor procese naturale

determinate de radiaţia solară. Prin proprietatea lui de a absorbi radiaţia UV (280 - 320 nm)

care afectează ADN – ul din celulele vii, ozonul reprezintă unul din componentele esenţiale

ale stratosferei în protejarea vieţii pe Pământ.

În afară de chimismul natural al formării - distrugerii ozonului sub influenţa radiaţiei

solare, în atmosferă se petrec continuu reacţii de distrugere a moleculelor de ozon de către

13

Page 12: Zota Violeta Licenta Finala

compuşii naturali conţinând azot (eliberaţi de sol şi de apa oceanelor), hidrogen (rezultaţi din

vaporii de apă) şi clor (eliberat de oceane) [4].

La aceste fenomene naturale se adaugă şi reacţiile cu efect distructiv asupra

ozonului, date de substanţele sintetice din clasa clorofluorocarburilor (CFC),

hidroclorofluorocarburilor (HCFC), fluorocarburilor cu conţinut de brom (haloni) şi a altor

substanţe organice cu conţinut de halogeni (metilcloroformul – CH3CCl4, tetraclorura de

carbon – CCl4 , bromura de metil - H3Br). Aceşti compuşi au molecule stabile care nu suferă

nici o modificare chimică în troposferă (persistenţa lor în atmosferă este foarte mare: de la 40

la 100 ani) şi care migrează în stratosferă unde sub acţiunea radiaţiei UV suferă o reacţie

de disociere în urma căreia se formează atomul liber de clor (de halogen), foarte reactiv, care

determină descompunerea ozonului. O molecula de clor poate distruge prin acest proces

100.000 de molecule de ozon [4].

Rezultatul acestor reacţii este deprecierea stratului de ozon, cu efecte negative

asupra gradului de absorbţie a radiaţiei UV şi implicit asupra vieţii terestre. În afara

compuşilor halogenaţi denumiţi generic ODS („Ozone - Depleting Substances”) şi alte gaze

(monoxid de carbon, dioxid de carbon, metan, specii de hidrocarburi fără metan, protoxid de

azot, oxizi de azot, hidrogen) de origine antropică şi naturală, au capacitatea de a modifica

proprietăţile fizice şi chimice ale stratului de ozon.

Distrugerea stratului de ozon a fost prima problemă globală de mediu luată în discuţie

şi prezentată publicului larg din Comunitatea Europeană. Consecinţele ireversibile ale

acestui fenomen atât asupra ecosistemelor terestre, acvatice şi sănătăţii populaţiei, cât şi

asupra sistemului climatic au condus la necesitatea unui efort concentrat la nivel global şi

ca urmare a fost instituit regimul Internaţional al ozonului [4].

I.2. UNITĂȚILE DE MĂSURĂ A OZONULUI

Geofizicienii măsoară ozonul la nivelul Pământului unde cantitatea lui este mică

precum și la înălțimi mai mari, unde concentația absolută și relativă este mult mai mare decât

la nivelul solului. De aceea problema unităților a ozonului este foarte important [5].

Cantitatea totală a ozonului în atmosferă se exprimă prin grosimea în cm acelui strat

care ar forma tot ozonul din atmosferă, adunat separat și adus la presiunea normală de 760

mm Hg la temperatura de 0 0C.

Conținutul de ozon în aer într-un stat dat sau într-o zonă dată a atmosferei poate fi

14

Page 13: Zota Violeta Licenta Finala

descrisă prin intermediul diferitelor caracteristici.

1. Densitatea ( densitatea parțială) a ozonului ƍ3, uneori este notată cu γ și se măsoară

în μgr /m3, 1 μgr /m3 = 10-6 gr/m3.

Densitatea ozonului poate fi caracterizată și prin grosimea stratului de ozon redusă ce

se găseșe în stratul de aer pe o distanța de un km. Valorii de 10-3cm/km îi corespunde

densitatea ozonului de 21, 414 μgr /m3. Autorii americani îl notează cu pphm.

Densitatea ƍ3 este proporțională și cu numărul de molecule de ozon în cm3 care noi îl

vom nota cu N3 = 1,255 × 1010 molecule în cm3 [5].

2. Densitatea parțială a ozonului p3 care se exprimă prin nano - barri ( 1 bar = 10 -9

barr). Dacă ƍ3 este exprimat în μgr /m3 atunci ecuația de stare are relația :

p3 = 1,7322 × 10-3 T ƍ3.

(I.2.1)

Densitatea parțială a ozonului p3 la o temperatură dată aproape este proporțională

densității lui, deoarece temperatura în stratul de ozon de obicei se schimbă destul de puțin.

Curbele de distribuție verticale a lui p3 și ƍ3 sunt aproape identice [5].

Uneori termenii de tensiune parțială a ozonului și densitatea ozonului sunt înlocuite cu

concentrația de ozon. Noțiunea aceasta induce în eroare prin “ concentrație’’ înțelgându-se

mai bine raportul dintre amestecuri și anume putem folosi relația :

(I.2.2)

3. Raportul dintre amestecuri r3 = ρ3/ρa este egal cu raportul dintre densitatea ozonului

la densitatea aerului și se exprimă prin μgr pe gr de aer, adică în unități relative.

Raportul dintre amestecuri se calculează cu relația următoare :

(I.2.3)

Presiunea aerului P se exprimă în n barr iar constanta de gaz a aerului are valoarea

și putem deduce ralația :

15

Page 14: Zota Violeta Licenta Finala

(I.2.3’)

Valorile p3 și ƍ3 ating maximul la înălțimea de 20 – 26 km și mai sus descrește.

Conform relației (I.2.3) mărimea r3 poate crește și mai mult decât nivelul de maxim a lui P3

datorită descreșterii mai mari a numitorului P. De aceea maximul r3 este situat mult mai sus

decât maximul P3 și uneori mai sus de 30 km [5].

Este ușor de observat că cantitatea de ozon în atmosferă poate fi scrisă sub forma :

(I.2.4)

Unde :

ƍ30 - reprezintă densitatea ozonului la temperature normal, într-un strat cu înălțimile Z1

și Z2 pentru care presiunea aerului corespunde valorilor p1 și p2

Atunci cantitatea de ozon poate fi exprimat prin relația :

(I.2.4’)

Considerând că în atmosferă schimbările de presiune sunt în funcție de înălțime se pot

determina prin relația:

(I.2.5)Vom avea următoarea relație :

[5].

(I.2.6)

16

Page 15: Zota Violeta Licenta Finala

I.3. FACTORII CARE INFLUIENȚEAZĂ STRATUL DE OZON

Principalele măsuri care se impun pentru eliminarea treptată a substanţelor care

depreciază stratul de ozon sunt:

evidenţiere mai strictă a cantităţilor de freoni folosite la întreţinerea echipamentelor

frigorifice vechi [4];

recuperarea şi refolosirea freonilor în cadrul activităţilor de întreţinere a

echipamentelor frigorifice;

crearea unui sistem integrat pentru managementul DEEE (deşeurilor de echipamente

electronice şi electrotehnice) la nivelul judeţului şi apoi acordarea unei atenţii speciale

recuperării, întrucât vechile echipamente frigorifice din gospodării, instituţii şi de la

agenţii economici conţin cantităţi mari de refrigerenţi cu potenţial distructiv asupra

ozonului;

monitorizarea, în colaborare cu alte autorităţi, a cantităţilor de refrigerenţi recuperate

din DEEE şi a modului de eliminare a lor;

conştientizarea şi educarea populaţiei privind importanţa eliminării corecte a acestui

tip de substanţe [4].

I.3.1. Acidifierea

Alături de emisiile masive de bioxid de carbon, emisiile de bioxid şi trioxid de sulf şi

consecinţele acţiunii lor “ploile acide”, constituie un factor esenţial în distrugerea vegetaţiei,

care din păcate sunt tot mai frecvente.

Ploile acide în sensul poluării, sunt produse prin conversia primară a bioxidului de sulf

şi a oxidului de azot în acid sulfuric şi acid azotic. Ciclul este complex şi depinde de procesul

de dispersie fizică şi de rata de conversie chimică.

Apa pură are un pH neutru la valoarea 7. Bioxidul de carbon din atmosferă se dizolvă

în apa de ploaie reducând pH - ul la 5,6. Oxidul de sulf şi azotul contribuie la diminuarea pH -

ului la valoarea 5,0. Valori şi mai mici ale pH - ului rezultă din acizii tari produşi de folosirea

carburanţilor [4].

Ploaia acidă este în prezent un important subiect de controversă datorită acţiunii sale

17

Page 16: Zota Violeta Licenta Finala

pe areale largi şi posibilităţii de a se răspândi şi în alte zone decât cele iniţiale formării.

Între interacţiunile sale dăunătoare se numără: erodarea structurilor, distrugerea culturilor

agricole şi a plantaţiilor forestiere, ameninţarea speciilor de animale terestre dar şi

acvatice, deoarece puţine specii pot rezista unor astfel de condiţii, deci în general distrugerea

ecosistemelor [4].

I.3.2. Emisiile de dioxid de sulf

Oxizii de sulf (dioxidul şi trioxidul de sulf) rezultă în principal din arderea

combustibililor fosili în surse staţionare şi mobile. Dioxidul de sulf este un gaz incolor, cu

miros înăbuşitor şi pătrunzător. Acesta este transportat la distanţe mari datorită faptului că

se fixează uşor pe particulele de praf. În atmosferă, în reacţie cu vaporii de apă formează

acid sulfuric sau sulfuros, care conferă caracterul acid al ploilor.

Prezenţa dioxidului de sulf în atmosferă peste anumite limite are efecte negative

asupra plantelor, animalelor şi omului. La plante, dioxidul de sulf induce leziuni locale,

în sistemul foliar, care reduc fotosinteza. La om şi animale, în concentraţii reduse produce

iritarea aparatului respirator, iar în concentraţii mai mari provoacă spasm bronşic. Dioxidul

de sulf produce tulburări ale metabolismului glucidelor şi a proceselor enzimatice. Efectul

toxic al dioxidului de sulf este accentuat de prezenţa pulberilor [4].

I.3.3. Emisiile de oxid de azot

Oxizii de azot rezultă din procesele de ardere a combustibililor în surse staţionare şi

mobile, sau din procese biologice. În mediul urban prezenţa oxizilor de azot este datorată

în special traficului rutier [4].

Dintre oxizii azotului rezultă în cantităţi mai mari monoxidul de azot - gaz incolor,

rezultat din combinarea directă a azotului cu oxigenul la temperaturi înalte şi dioxidul de

azot - gaz de culoare brună, rezultat din oxidarea monoxidului de azot cu aerul. În

atmosferă, în reacţie cu vaporii de apă se formează acid azotic sau azotos, care conferă

18

Page 17: Zota Violeta Licenta Finala

ploilor caracterul acid.

Oxizii de azot provoacă oamenilor, animalelor şi plantelor, diverse afecţiuni în

funcţie de concentraţie. În concentraţii mari, oxizii de azot produc la nivel celular o

umflare a tilacoidelor din cloroplaste, diminuând fotosinteza. La om şi animale în

concentraţii mici provoacă iritarea severă a aparatului respirator, cu arsuri şi sufocări, tuse

violentă însoţită de expectoraţie de culoare galbenă. La concentraţii mari apar simptome

severe de asfixiere, convulsii şi blocarea respiraţiei [4].

În vederea scăderii gradului de poluare a aerului datorită acţiunii ploilor acide pot fi

luate următoarele măsuri:

punerea şi menţinerea sub control a surselor de poluare existente;

utilizarea şi exploatarea corespunzătoare a instalaţiilor de depoluare existente;

impunerea automonitorizării emisiilor pentru sursele cu rol determinant asupra

calităţii aerului;

eliminarea surselor de emisie necontrolate şi accidentale;

eliminare din trafic a autovehiculelor vechi a căror emisii de noxe constituie o sursă

semnificativă de poluare a atmosferei;

reducerea etapizată şi progresivă a emisiilor în conformitate cu angajamentele

asumate din procesul de negocieri al Capitolului 22 Mediu şi cu Legislaţia în vigoare;

controlul conformării la agenţii economici care deţin program pentru conformare sau

program de acţiune [4].

I.4. DISTRIBUȚIA OZONULUI ÎN ATMOSFERĂ ȘI VALORILE LUI

Cantitatea medie a ozonului X variază de la 0,190cm până la 0,675 cm și valoarea

medie de jur împrejurul Pământului este egală cu 0,297 cm, ceea ce corespunde valorii de

3,27 × 109 tone de ozon în atmosfera Pământului. În figura 1 este prezentată valoarea medie a

ozonului în emisfera de Nord în funcție de anotimp și altă paralelă. Scara din stânga

corespunde unităților lui Dobson [6].

19

Page 18: Zota Violeta Licenta Finala

Figura 1.Valoarea medie a ozonului în emisfera de Nord în funcție de anotimp

(ianuarie – martie – mai – iuulie – septembrie – noiembrie - ianuarie) și paralelă. Pe scara din

stânga sunt trecute unitățile lui Dobson [6].

În zona tropicală aproximativ între 30& Sud și 30& Nord X are valori destul de mici

(aproximativ 0,262 cm) și este destul de stabil, puțin variază cu paralela, anotimpul și de la o

zi la alta. Acestei zone, unde X este constant, ii aparține aproximativ 45 % din masa totală de

ozon în atmosferă.

La altitudini mari X are valori mari și maximul este atins în emisfera de Nord, în

martie - aprilie (lângă polul Nord) ~ a 0,455 cm (în emisfera de Sud, maximul este atins în

septembrie - octombrie), iar în unii ani până la 0,6000 cm. Aici minimul lui X se înregistrează

vara și la începutul toamnei. Mai apoi, începând cu noiembrie începe să crească. Primăvara și

toamna dinamica lui X anticipează schimbările corespunzătoare radiației solare.

Iarna și primăvara în emisfera de Nord se evidențiază bine “ vârfurile” lui X deasupra

Nord – Vestului Asiei și Americii de Nord. În această perioadă X oscilează foarte des de la o

zi la alta, ceea ce denotă un transport rapid al ozonului de către curenții de aer. Cele mai

bruște măriri a lui X - cu 20% și mai mult - au loc când aerul Arctic pătrunde în zone de

altitudine joasă. Toamna uneori, aerul tropical care se propagă la altitudini mari, scade

valoarea lui X până la 0,250 cm și mai mult [6].

Distribuția verticală a ozonului este înregistrată, observată cu ajutorul sondelor

electrochimice sau hemiluminescente sau prin metode optice. În troposferă P3, cantitatea de

ozon este mică, ea crește rapid deasupra tropopauzei și atinge maiximul ~ 90 nbar la

20

Page 19: Zota Violeta Licenta Finala

altitudinea 20 - 21 km în altitudine medie și aproximativ 135 nbar la altitudinea de 26 - 27

km la nivelul zonei tropicale. Mai mult, la acest nivel ~ 26 km P3 este aproximativ același.

La Pol maximul de P3 scade uneori foarte mult. De exemplu, în Labrador deasupra

Gus - Bei în 8.12.1964 s-a înregistrat P3 de 313 nbar la altitudinea de 17,7 km. Mai sus de

maximul lui P3 ozonul descrește treptat, după dependență și se exprimă sub forma:

(I.4.7)

Unde:

M3 - este scara înălțimilor Ozonului, o mărime ce primește valori de ordinul 4,2 - 4,4

km [6].

I.5. TRANSPORTUL ȘI TRANSFERUL DE OZON

Până acum am analizat formarea și distribuția ozonului static în atmosferă. În aerul

aflat în mișcare care transportă ozon, distribuția ozonului se schimbă și echilibrul fotochimic

se poate încălca [7].

Derivata nu este zero și se transcrie sub forma :

(I.5.8)

Acestă soluție va fi :

(I.5.9.)

Această relație: , care descrie cum

variază concentrația particulelor N3 de la valoarea inițială N31 pentru τ = 0 se apropie către

valoarea de echilibru N30. Timpul de relaxare τ* = 1/A, calculată pentru condițiile date depinde

foarte mult de înălțime. În tabelul 1 este prezentat timpul de relaxare a ozonului.

Tabelul 1. Timpul de relaxare a ozonului τ* [7]

21

Page 20: Zota Violeta Licenta Finala

Înălțimea

(km)

15 km 20 km 25 km 30 km 35 km 40 km

τ* × 104 1110 580 110 19 4,6 1,3

În 24 ore 145 76 14 2,2 0,5 2,6

Noaptea timpul de relaxare τ* este mai mare decât ziua și dezechilibrul ozonului

aproape că nu se reface.

Sub 20 km unde τ* se schimbă cu lunile, la transfer ozonul poate fi considerat ca o

substanță conservatoare care nu este supusă transformărilor fotochimice. Aici schimbările

depind de curenții de aer. La înălțimi mai mari de 35 km cantiτtatea de ozon se adaptează

repede ( în 1 - 2 zile) valorilor I2 și I3 în acea parte a atmosferei unde se duce curentul. Aici

ozonul nu depinde de curenți. Mersul anual N3 aici este paralel cu mersul radiației solare

(mersul I2/ I3 ) [7].

Un efect simplu, dar foarte important de dependența a lui τ*, de înălțimea Z este

descrisă de principiul Dobson. Dacă mersul aerului la înaintare , ozonul din

partea inferioară a stratului ( unde și N30 și τ* este mare) urcă în partea superioară.

Aici procesele fotochimice au loc rapid și distrug surplusul de ozon ( raportat la N3)

iar cantitatea generală de ozon ajunge în stâlpul de atmosferă și X descrește [7].

I.6. PROCESELE FOTOCHIMICE DE FORMARE ȘI DEZINTEGRARE A

OZONULUI ȘI A GAZELOR MICI

Molecula de ozon este formată din trei atomi de oxigen situați în vârfurile triunghiului

echilateral cu latura de 0,128 nm și cu unghiul la bază de 116o și 49'. Pentru a descompune

această moleculă în una de O2 și un atom de O, este nevoie de o energie de 1,09 eV. La rândul

său, pentru formarea O3 este nevoie de atomi liberi de oxigen [8].

Ei se formează prin: absorbirea de moleculă de O2 de cuanturi de radiație solară cu o

energie λ υ ˃ 5,11 eV - radiație UV cu lungimea de undă de λ ˂ 242 nm.

Această reacțe chimică se poate scrie:

(I.6.10)

22

Page 21: Zota Violeta Licenta Finala

Numărul de atomi O, care apare în 1m3 timp de dτ se calculează cu formula de mai

jos:

(I.6.11)

Unde :

N1 - numărul de atomi O în m3 ,

N2 - numărul de molecule O2 în m3 ,

I2 - cantitatea de cuante de lumină absorbite cu λ ˂ 242 nm la o moleculă pe secundă

[8].

Cantitatea de cuante de lumină absorbite se calculează cu următoarea formulă :

(I.6.12)

Unde:

Q2 - fluxul de cuante λυ în m-2 s-1 la nivelul de atmosferă dat;

σ2 - secțiunea de absorbție a moleculei.

Mai jos de 30 km O2 și I2 descresc rapid cu 5 ordine de mărime până la nivelul de 10

km și formarea de atomi de O descrește [8].

Ozonul se formează la ciocnirea triplă:

(I.6.13)

Unde :

M - este molecula de azot sau oricare altă moleculă care poate lua energia de 1,09 eV

emisă la formarea lui O3.

Numărul de astfel de ciocniri ce dau naștere O3 și consumând O, depinde de N1, N2,

Nm - reprezintă numărul de particule M.

Numărul de ciocniri ce dau naștere ozonului se calculează cu formula :

23

Page 22: Zota Violeta Licenta Finala

(I.6.14)

unde:

k2 - reprezintă contanta 6,2 × 10-46 m6 s-1[8]. .

Când ozonul absoarbe UV sau radiație din domeniul vizibil care are cuantul ˃ 1,09 eV

el se descompune având loc reacția de mai jos :

(I.6.15)

Ozonul se calculează cu formula :

(I.6.16)

Unde :

I3 – reprezintă numărul de cuanturi care ajung la nivelul dat la o moleculă pe secundă

[8].

Ozonul se descompune și la ciocnirea cu atomul de O având loc reacția de mai jos și

se calculează cu formula următoare :

(I.6.17)

(I.6.18)

- reprezintă coeficientul care descrește rapid la

mișcarea temperaturii.

Conform formulelor (I.6.11) și (I.6.18) vom avea următoarea relație de mai jos :

24

Page 23: Zota Violeta Licenta Finala

(I.6.19)

În cazul echilibrului fotochimic , din relația (I.6.19) vom avea :

(I.6.20)

Experiența arată ca N1 crește cu ~ 2 × 1010 m-3 la înălțimea de 10 km până la

aproximativ 1014 m-3 la 30 km. Această mărime este întotdeauna apropiată de valoarea de

echilibru (pentru N3 dat) [8].

Din relația (I.6.20) vom obține :

(I.6.21)

Mai jos de 40 km, I2 N2 ˂˂ I3 N3, densitatea ozonului se calculează cu relația :

(I.6.22)

Termenul descrește odată cu înălțimea proporțional cu (Pb)3/2, densitatea

ozonului în partea superioară a stratului descrește cu scara de înălțimi

. La nivelul înferior al stratului de ozon N3 descrește din cauza micșorării bruște a lui I2.

Relația (I.6.22) descrie satisfăcător forma generală a distribuției verticale a lui ƍ3.

Cantitatea totală de ozon X calculată cu relația (I.6.22) ca

este mai mare decât cea observată [8].

Cauza acestei diferențe se datorează faptului că la dezintegrarea ozonului participă

reacțiile chimice de mai jos:

25

Page 24: Zota Violeta Licenta Finala

(I.6.23)

(I.624)

(I.6.25)

Ultima reacție este legată de existența clorului în atmosferă care apare datorită poluării

atmosferei cu freon P9 (CFCl3) și P12 (CF2Cl2) care se folosește pe larg la frigidere. În

troposferă freonul este destul de stabil, dar în stratosferă el se descompune prin eliminarea de

clor.

Conform calculelor teoretice la nivelul inferior a stratosferei ozonul este dezintegrat

cel mai des datorită reacției (I.6.23) iar în stratul cu maxim de ozon datorită reacției (I.6.24).

Reacția (I.6.25) are loc doar în 3 - 5% de cazuri de dezintegrare a ozonului.

În 1983 influiența tuturor reacțiilor de mai sus v-a reduce cantitatea de ozon în 2025

cu aproximativ 5 - 8% [8].

I.7. ASPECTE JURIDICE PRIVIND LIMITELE ADMISE, MĂSURAREA ȘI

MONITORIZAREA CANTITĂȚII DE OZON

I.7.1. MĂSURILE INTERNAȚIONALE LEGISLATIVE PRIVIND PROTECȚIA

STRATULUI DE OZON

În contextul eforturilor legislative europene de protecţie a stratului de ozon,

România a aderat la Convenţia de la Viena privind protecţia stratului de ozon, adoptată în

martie 1985, la Protocolul de la Montreal privind substanţele care epuizează stratul de ozon

adoptat în septembrie 1987 şi la Amendamentul adoptat la Londra în iunie 1990, transpuse

prin Legea nr. 84/1993.

În noiembrie 2000 au fost transmise către Secretariatul General al Naţiunilor Unite

instrumentele pentru ratificarea Amendamentului la Protocolul de la Montreal adoptat în

noiembrie 1992 la Copenhaga. România a devenit parte la acest amendament începând cu

26 februarie 2001, Protocol care prevede instituirea unui sistem de licenţe pentru producţia,

26

Page 25: Zota Violeta Licenta Finala

importul şi exportul de substanţe care epuizează stratul de ozon în vederea exercitării unui

control asupra acestor substanţe [4].

Substanţele chimice reglementate de Protocolul de la Montreal, denumite generic şi

ODS - uri, adică substanţe care epuizează stratul de ozon precum şi principalele lor aplicaţii

sunt redate mai jos:

clorofluorocarburi CFC - uri : utilizate ca agenţi frigorifici, solvenţi, aerosoli

farmaceutici şi cosmetici, agenţi de expandare în tehnologia de producţie a spumelor

de izolaţie;

haloni : utilizate ca substanţe de luptă împotriva incendiilor;

hidrocarburi parţial halogenate HCFC - uri : utilizate ca agenţi frigorifici, agenţi

de expandare a spumelor de izolaţie, solvenţi, aerosoli;

tetraclorura de carbon : solvent industrial;

metilcloroform (1,1,1 tricloretan) : solvent industrial;

bromura de metil MeBr : utilizată în dezinfecţia solului în spaţii închise, (sere,

solarii), la tratamente de igienizare prin fumigaţie a incintelor şi spaţiilor de

depozitare, la tratamente fitosanitare destinate protecţiei plantelor, tratamente de

dezinfecţie destinate transportului legumelor şi fructelor proaspete.

Prin substanţe care epuizează stratul de ozon se înţelege substanţa chimică

(reglementată de Protocolul de la Montreal) aflată în stare pură sau în amestecuri în care

depăşesc concentraţia de 1%, exprimată în procente de masă, atunci când ele se află în vrac

în containerele de transport [4].

România s-a implicat activ în respectarea obligaţiilor ce-i revin prin aderarea la

Convenţia de la Viena şi la Protocolul de la Montreal, numărându-se printre ţările eligibile

pentru a obţine finanţare nerambursabilă din partea Fondului Multilateral pentru proiecte de

asistenţă tehnică şi de eliminare din economie a substanţelor care deteriorează stratul de ozon

(ODS).

Industriile sunt pregătit să înlocuiască substanțele răspunzătoare de distrugerea

ozonului. Protocolul de la Montreal a fost completat de două acorduri suplimentare, semnate

la Londra, în 1990 și la Copenhaga, în 1992, prin care s-au stabilit calendare precise pentru

eliminarea CFC - urilor și a celorlalte substanțe periculoase pentru ozon. Toate aceste

substanțe vor trebui eliminate până în 2029 [4].

27

Page 26: Zota Violeta Licenta Finala

Directiva adoptată astăzi cuprinde patru directive şi o decizie a Consiliului într-o

singură directivă privind calitatea aerului. Aceasta stabileşte standarde şi date limită pentru

reducerea concentraţiilor de particule fine, care alături de particulele mai grosiere cunoscute

sub denumirea de PM10, deja obiect al legislaţiei existente, se numără printre substanţele

poluante cele mai periculoase pentru sănătatea umană [11].

Principala Directivă privind Calitatea Aerului este Directiva No 96/62/EEC.

Directivele Fice sunt:

Directiva No 99/30/EC privind limitarea valorilor din aer pentru SO2, NOx,

PM, Pb;

Directiva No 92/72/EEC privind ozonul din aer;

Directiva 2000/69/EC privind valorile limită din aer pentru benzen și CO [11].

 Scopul acestei Directive Cadru privind Calitatea Aerului este de a defini principiile de

bază ale unei strategii comune:

 definirea și stabilirea obiectivelor pentru calitatea aerului în UE proiectate pentru a

evita, preveni sau reduce efectele dăunatoare asupra sănătății umane și asupra

mediului ca întreg ;

estimarea calității aerului în statele membre pe bază de metode și criterii comune;

obținerea informațiilor adecvate privind calitatea aerului și asigurarea că aceste

informații vor fi disponibile publicului, printre altele folosind pragurile de alertă;

menținerea calității aerului acolo unde acesta este bun și îmbunătățirea acestuia în alte

cazuri.

 Prima Directivă Fiică a intrat în vigoare în iulie 1999 și se referă la valorile limită

pentru: NOx, SO2, Pb și PM10 din aer [11].

Statele membre au avut la dispoziție doi ani pentru transpunerea directivei, pentru

stabilirea strategiilor de monitorizare și asigurarea punerii rgulat la dispoziția publicului a

informațiilor cele mai recente privind concentratiile de NOx, SO2, particule și plumb.

Valorile limită ale NOx pentru protecția vegetației trebuie atinse până în 2001.

Celelalte valori limită pentru SO2 și PM10 trebuie atinse până în 2005 iar a celor NO2 și Pb

până în 2010.

Statele membre trebuie să pregătească programele de conformare arătând cum vor fi

atinse la timp valorile limită pentru acele zone unde nu poate fi realizată conformarea prin

28

Page 27: Zota Violeta Licenta Finala

afaceri tradiționale. Aceste programe trebuie să fie puse direct la dispoziția publicului și

trebuie trimise Comisiei Europene [11].

A doua Directivă Fiică stabilește valorile limită pentru concentrațiile de benzen și

monoxid de carbon din aer și necesită estimarea concentrațiilor acestor poluanți în aer pe bază

de metode și criterii comune ca și obținerea informațiilor adecvate privind concentrațiile de

benzen și monoxid de carbon și asigurarea disponibilității acestora către public.

Valoarea limită pentru monoxid de carbon trebuie să fie atinsă până în 2005. Valoarea

limită pentru benzen trebuie atinsă până în 2010 dacă nu este admisă o prelungire. Statele

membre trebuie să pregătească programe de conformare pentru acele zone unde nu pot fi

pretinse realizări fără schimbări majore. Aceste programe trebuie cunoscute de către public și

trimise Comisiei [11].

A treia directivă Fiică se ocupă cu stratul de ozon. Acest document stabilește

obiectivele pe termen lung echivalent noilor valori trasate de Organizația Mondială a

Sănătății și valorile țintă interimare ale ozonului în aer și trebuie atinse în cadrul unei

perioade de timp până în 2010. Comisia pregătește o propunere de directivă care v-a acoperi

poluanții rămași în Directiva 96/62/EC de exemplu: As, Cd, Ni, Hg și PAH.

Conform Directivei, statele membre sunt obligate să reducă expunerea la PM25 în

zonele urbane în medie cu 20 % până în anul 2020, pe baza nivelurilor din 2010. Ele sunt

obligate să reducă nivelurile de expunere în aceste zone sub 20 de micrograme/m3 până în

2015.

Pe întregul lor teritoriu statele membre trebuie să respecte valoarea limită a

PM25 stabilită la 25 de micrograme/m3. Această valoare trebuie să fie atinsă până în 2015 sau,

acolo unde este posibil, până în 2010.

Termenele limită pentru atingerea standardelor PM10 pot fi prelungite cu trei ani

după intrarea în vigoare a Directivei adică, la jumătatea anului 2011 sau cu o perioadă de

maxim 5 ani pentru dioxid de azot și benzen (2010 - 2015) cu condiția ca Legislația UE

relevantă cum ar fi prevenirea și controlul poluării industriale, să fie complet pusă în aplicare

și toate măsurile corespunzătoare de sancționare să fie aplicate. Directiva prevede o serie de

măsuri care trebuie avute în vedere în acest scop [11].

Noua Directivă privind Calitatea Aerului reprezintă una dintre măsurile cheie

prezentate în Strategia tematică privind poluarea aerului din 2005 adoptată de Comisie în

septembrie 2005. Aceasta stabilește obiective ambițioase și eficiente din punct de vedere

29

Page 28: Zota Violeta Licenta Finala

economic pentru îmbunătățirea sănătății umane și a calității mediului înconjurător până în

2010. Directiva a fost publicată în Jurnaul Oficial al UE în mai 2008 împreună cu declarația

Comisiei cu privire la progresele înregistrate în conceperea și adoptarea unor măsuri

suplimentare menite să rezolve problema emisiilor din diverse surse [11].

I.7.2. PROTOCOLUL DE LA MONTREAL

În 1985 a fost semnată convenția de la Viena în care au elaborate mecanisme pentru

cooperarea Internațională în ceea ce privește programele de cercetare asupra ozonului.

În septembrie 1987 a fost semnat Protocolul de la Montreal privitor la substanțele care

produc sărăcirea stratului de ozon. Acest Protocol a stabilit ca statele semnatare vor renunța la

utilizarea substanțelor care distrug stratul de ozon.

Protocolul Kyoto face referire la reducerea emisiilor de gaze ce produc efectul de

seră. Industriile trebuie să înlocuiască substanțele răspunzătoare de distrugerea ozonului.

Protocolul de la Montreal a fost completat de două acorduri suplimentare, semnate la

Londra în 1990 și la Copenhaga în 1992, prin care s-au stabilit calendare precise pentru

eliminarea CFC - urilor și a celorlalte substanțe periculoase pentru ozon. Toate aceste

substanțe vor trebui eliminate până în 2029. Statele Unite ale Americii se împotrivesc cu

îndârjire la reducerea emisiilor de CO2 [4].

I.7.3.TRANSPUNEREA DIRECTIVELOR PRIVIND CALITATEA AERULUI

ÎN ROMÂNIA

30

Page 29: Zota Violeta Licenta Finala

Pentru Directiva Cadru privind Calitatea Aerului și directivele Fiice, România nu a

solicitat perioada de tranziție în cadrul Documentului de Poziție la Capitolul 22. Ordonanța de

Urgență a Guvernului (OUG) nr.243/2000 aprobată cu modificări ale Parlamentului României

prin Legea 655/2001 transpune deplin Directiva Cadru a UE privind Calitatea Aerului, cele

două ordine ale Ministerului au transpus toate cele trei Directive Fiică privind Calitatea

Aerului [11].

OM 592/2002 se referă la condiții specifice pentru diferiți poluanți ai aerului și OM

745/2002 se referă la aglomerări și criterii de clasificare a acestora.

Valorile limită a concentrațiilor admise se stabilesc conform următoarelor norme.

Ordinul Ministrului Apelor şi Protecţiei Mediului nr. 592/2002 pentru aprobarea

Normativului privind stabilirea valorilor limită, a valorilor de prag şi a criteriilor şi metodelor

de evaluare a dioxidului de sulf, dioxidului de azot şi oxizilor de azot, pulberilor în suspensie

(PM 10 şi PM 2,5), plumbului, benzenului, monoxidului de carbon şi ozonului în aerul

înconjurător.

Directiva Cadru 96/62/CE a Consiliului privind evaluarea si gestionarea calităţii

aerului înconjurător şi directivele fiice.

Directiva 1999/30/CE a Consiliului privind valorile limita pentru dioxidul de sulf,

dioxidul de azot si oxizii de azot, pulberile în suspensie și plumbul din aerul înconjurător [11].

Directiva 2000/69/CE a Parlamentului European şi a Consiliului privind valorile

limita pentru benzen si monoxidul de carbon din aerul înconjurător.

Directiva 2002/3/CE a Parlamentului European şi Consiliului privind ozonul din aerul

înconjurător.

Ordinul 448/2007 pentru aprobarea Normativului privind evaluarea pentru arsen,

cadmiu, mercur, nichel şi hidrocarburi aromatice policiclice în aerul înconjurator.

STAS 12574/87-Condiţii de calitate a aerului din zonele protejate.

Concentraţiile în atmosfera joasă ale ozonului sunt reglementate de Directiva

Consiliului 2002/3/EC, transpusă în România prin Ordinul M.A.P.M. nr. 592/2002 [11].

I.8. IMPACTUL OMULUI ASUPRA MEDIULUI

31

Page 30: Zota Violeta Licenta Finala

Impactul omului asupra naturii s-a materializat prin modificarea radicală a peisajului

geografic prin lucrări de mari proporţii ca bazine, lacuri de acumulare, îndiguiri, desecări,

extracţii, exploatarea puternică a resurselor materiale, ale solului şi ale subsolului, precum şi a

resurselor energetice, modificarea climei, în sensul aridizării ei, prin transformări negative în

structura învelişului vegetal şi în special prin defrişări, schimbarea structurii ecosistemelor

peste limitele de refacere ale lor, distrugerea unor numeroase specii de plante şi animale prin

deteriorarea, schimbarea sau distrugerea ecosistemelor în care fuseseră adaptate, schimbarea

compoziţiei atmosferei, apelor şi solului, prin deversări de diverse produse, alterarea fondului

genetic natural al vieţuitoarelor, în sensul scăderii capacităţii de adaptare, refacere şi

reproducere [4].

Industria, transporturile, agricultura, marile aglomerări urbane, conflictele armate

afectează profund şi uneori ireversibil mediul natural.

Pentru a îmbunătăţi mediul în care trăim, după ani de cercetări s-au pus la punct

tehnologii de sterilizare cu ajutorul ozonului.

Tehnologia de sterilizare cu ajutorul ozonului, îşi are începuturile în anii 1970, iar

astăzi este deja în faza de folosire pe scară largă. Tehnologia este considerată ca fiind cea mai

bună metodă de sterilizare a apei şi a aerului, fiind una dintre tehnologiile mondiale esenţiale

ale mediului înconjurător în secolul XXI, folosită pe scară largă în Japonia, SUA, Anglia,

Germania, Franţa [13].

Oamenii de ştiinţă au pus la punct aparate numite purificatoare cu ozon care utilizează

această tehnologie.

Principiul de funcţionare este foarte simplu: când oxigenul este expus într-un câmp

electric alternativ dintre doi electrozi (3.000 – 20.000 V) având loc următoarea reacţie:

3O2 + Eergie → 2O3

(I.9.26)

În acest proces electronii cu energie mare se ciocnesc cu moleculele de gaz

producându-se o serie de reacţii fizice ale elementelor, precum şi o reacţie de de stimulare a

gazului (în special sub formă de ozon), care acţionează asupra substanţelor toxice nocive, a

bacteriilor şi viruşilor. În acelaşi timp O3 se reduce până la O2, evitând cu succes poluarea

secundară şi apariţia resturilor de produse secundare nocive din timpul procesului de

sterilizare.

32

Page 31: Zota Violeta Licenta Finala

Ozonul are proprietăţi antibacteriene, elimină mirosurile neplăcute, descompune

gazele otrăvitoare, stopează procesul de dezvoltare a bacteriilor, purifică aerul. Folosirea

ozonului în încăperi (bucătării, subsoluri, toalete, birouri, săli de conferinţe, etc.) poate

elimina efectele nocive ale fumului şi a diverselor gaze, previne infecţia cu diverşi viruşi

creşte foarte mult calitatea aerului [13].

Ozonul este cea mai mare binefacere pe care ne-a dat-o natura. Noi, nu numai că nu

trebuie să-l distrugem cu excesele noastre sau să ne mulţumim cu refacerea stratului de ozon

din atmosferă, dar trebuie să aprofundăm cunoaşterea şi folosirea lui astfel încât să păstrăm

pentru totdeauna munţii înverziţi, apele curate, parfumul pământului proaspăt, pentru ca

istoria omenirii să continue pentru multe mii de ani de acum încolo [13].

I.8.1 Impactul ozonului asupra omului

O tulburare a echilibrului ecologic din atmosferă este provocată de anumite tipuri de

pulverizatoare cu aerosol. Substanţele numite CFC - uri (clorofluorocarbonuri) au fost

utilizate în spray - uri pentru expulzarea conţinutului. Aceste gaze au ajuns în stratul superior

al atmosferei şi au deteriorat stratul de ozon al Pământului, care filtrează majoritatea

radiaţiilor ultraviolete dăunătoare ale soarelui [13].

În straturile inferioare ale atmosferei, ozonul este eliberat în aer ca un agent poluant,

în urma unor procese industriale sau a gazelor de eşapament. În concentraţii mari este

dăunător, afectând plantele şi provocând afecţiuni respiratorii [13].

La concentraţii mai reduse, radiaţiile ultraviolete produc arsuri pe dermă, afectează

ochi. La expuneri îndelungate în timpul verii, în special între orele 13 – 15 la oameni pot

apărea afecţiuni de la înroşirea dermei la cancer de piele, iar la ochi iritaţii cum ar fi: cataractă

până la orbire.

33

Page 32: Zota Violeta Licenta Finala

Scăzând doar cu 1% concentraţia de ozon atmosferic, fluxul de radiaţii UV creşte cu

2%, crescând de 6 ori frecvenţa cancerului pielii, a bolilor de ochi, recoltele de plante scad

simţitor, fitoplanctonul (organismele unicelulare din oceane) se reduce, afectând fauna care se

hrănea cu el, scade eficienţa vaccinului contra tuberculozei.

Vopselele şi masele plastice îmbătrânesc mai repede, fiind necesari aditivi mai scumpi

pentru stabilizarea lor în timp. Studiile statistice arată o creştere cu 4 – 6% a tumorilor letale

datorită expunerii la radiaţii UV. În ultimii 50 de ani, a crescut numărul de decese prin

melanom (tumoare malignă a pielii).

La nivelul solului din marile orașe, smogul rezultat din poluare se transformă în ozon,

care este periculos pentru plămâni. O dată inhalat ozonul poate provoca o serie de afecțiuni

respiratorii de la simple iritații ale căilor aeriene superioare, accese de tuse și afecțiuni ale

pleurei, până la bronșite acute și emfizem pulmonar.

Astmaticilor li se pot agrava foarte mult simptomele și sensibilitatea la anumiți

alergeni. Pentru a evita efectele nocive medicii le recomandă orășenilor să evite pe cît posibil

deplasările la orele amiezii când concentrația ozonului atinge valori maxime. Ozonul

determină și iritații oculare [13].

CAPITOLUL II: ANALIZA CANTITĂȚII DE OZON

II.1. METODE DE CERCETARE A CANTITĂȚII DE OZON

Una dintre primele metode instrumentale apărute și utilizate frecvent în practica

laboratoarelor de analize chimice din zilele noastre este metoda bazată pe absorbția luminii

din domeniul vizibil (domeniu notată în literatura internațională VIS) este reprezentată în

figura 2. Se cunosc mai multe variante importante pentru această metodă: colorimetria,

fotometria și spectrofotometria [7] . În figura 2 este prezentată distribuția spectrală a luminii.

34

Page 33: Zota Violeta Licenta Finala

Figura.2. Distribuţia spectrală a luminii [20].

Fotometria și spectrofotometria măsoară instrumental lumina transmisă de o soluție

colorată lucrând cu o sursă de lumină monocromatică. Când lumina incidentă este filtrată prin

filtre optice, având un spectru mai larg, avem de a face cu o fotometrie iar când domeniul

filtrat este mai îngust utilizând monocromatoare este vorba de spectrofotometrie. Mai precisă

este fixarea lungimii de undă la care se lucrează. Cu ambele variante se poate trasa un spectru

de absorbție, adică o curbă obținută prin măsurarea semnalului în funcție de lungimea de

undă a radiației incidente.

În domeniul UV ochiul omenesc nu percepe lumina se utilizează doar

spectrofotometria. Fotometria este partea opticii care studiază caracteristicile energetice ale

luminii şi senzaţiile luminoase produse de aceasta. Ea stă la baza tehnicii iluminatului şi a

măsurătorilor fotometrice.

35

Page 34: Zota Violeta Licenta Finala

În sens mai larg, fotometria include atât măsurătorile efectuate în domeniul vizibil, cât

şi în domeniul ultraviolet şi în cel infraroşu.

Fotometria operază cu două sisteme de mărimi şi unităţi:

mărimi şi unităţi energetice, care caracterizează lumina din punctul de

vedere al energiei transportate;

mărimi şi unităţi fotometrice, care caracterizează lumina din punctul de

vedere al senzaţiei luminoase pe care aceasta o produce.

Metodele de măsurare ale mărimilor cu care operează fotometria se împart şi ele în

două categorii:

metode subiective – când receptorul de radiaţii luminoase este ochiul

uman;

metode obiective – când se folosesc alţi receptori fotosensibili (emulsii

fotosensibile, fotoelemente, termoelemente [7].

II.2. PROPRIETĂȚILE OPTICE ALE OZONULUI

Proprietățile optice ale ozonului : absorbția și emisia radiației au o mare importanță

pentru procesele fizice în atmosferă. Aceste proprietăți sunt folosite atât pentru observarea

cantității totale de ozon cât și pentru distribuția ozonului în spațiu. Dacă ozonul nu ar absorbi

puternic lumina UV atunci s-ar fi cunoscut puțin despre acest element chimic [8].

După cum se știe, la absorbirea energiei, de către o moleculă de gaz în ea pot avea loc

tranzițiile electronilor de pe un nivel energetic pe altul. Astfel de tranziții pot avea loc și

combinat. Aceste procese sunt de natură cuantică, adică transformările care au loc în urma

unui astfel de proces la variația energiei pot avea doar valori discrete.

Cea mai mare variație de energie de ordinul 4eV și mai mult are loc la tranzițiile

suprapune și variația energiei de rotație care dă naștere la un număr mare de linii de absorbție.

Excesul electronile excitați duce la ionizarea moleculeor iar excesul nivelelor

electronice de oscilație duce la disocierea moleculelor. Disocierea moleculelor de ozon,

necesită un consum de 1,09eV și poate să se desfășoare prin absorbția luminii UV precum și

din domeniul vizibil și IR. Ionizarea și disocierea în urma căreia particulele trec din starea

legată în liberă sunt procese necuantice. Ele pot avea loc cu absobția de lumină într-un

domeniu larg de lungimi de undă ( continuu) [8] .

36

Page 35: Zota Violeta Licenta Finala

Dacă lungimea de undă a luminii este λ iar intensitatea inițială este Ioλ și această rază

luminoasă traversează un strat de substanță ce are lungimea X, atunci slăbirea intensității razei

lunminoase este descrisă de relația:

(II.2.27)

Unde:

αλ sau α (λ), depinde de λ – reprezintă coeficientul de absorbție volumică.

El se măsoară în cm-1 și este legat de secțiunea de absorbție a unei molecule

individuale σ(λ) prin relația :

(II.2.28)

Unde:

N - este numărul de molecule de substanță în 1cm3 [8].

Linia principală de absorbție a ozonului se numește linia Gartly. În ea secțiunea de

absorbție a moleculei de O3 atinge maximul de 1,08 × 10-17 cm2 și coeficientul de absorbție

volumică atinge valoarea de 135 cm-1 la lungimea de undă de 2553 Å, ceea ce înseamnă că un

strat de ozon cu grosimea de 0,3 cm la o tensiune normală slăbește raza luminoasă ce îl

traversează de 1040 ori.

Coeficientul αλ descrește până la 5,6 pentru λ = 2020 Å și ( pe partea opusului a

maximului) până la 6,3 pentru λ = 2972 Å. Această bandă este cauzată de absorbția

electronilor. Ea este în continuare compusă din suprapunerea unor linii slabe suplimentare

care diferă una de alta prin 10 Å.

Pentru λ ˃ 300 Å la linia Martley se mai adaugă un domeniu de linii mai slabe

Huggins în care maximurile și minimurile sunt destul de bruște. De exemplu între λ =3226 A

și 3239 Å se schimbă de 2 ori iar între λ = 3372 A și 3391 A aproape de 3,5 ori. Aceste linii

sunt comode pentru observarea ozonului și se utilizează pe larg [8].

37

Page 36: Zota Violeta Licenta Finala

Figura 3. Dependența α=f(λ) pentru ozon[8].

Mărimea αλ în benzile Martley și Gheghius a fost măsurată de nenumărate ori în

laborator, în 1929 - 1933 mai în detaliu de Ni Tzi – și mai târziu în 1953 mai în detaliu de Inn

și Tanaka în paralel, utilizând un spectrograf de rezoluție mare Vigru. Utimul a determinat și

coeficientul de temperatură P.

Conform lui Vigru funcțiile α(λ) și αλ puțin se aseamănă iar conform lui Inn și

Tanaka mai mult. Mai târziu Mern a determinat în condițiile de laborator αλ. Aceste valori

corespund și rezultatelor lui Inn și Tanaka și sunt prezentate în tabelului 2 :

Tabelul 2. Volorile lui α λ după Inn Tanaka și Mern [8].

αλ 2536 2893 2967 3021

Tanaka 133 17,1 6,72 3,21

Mern 133,9 17,2 6,97 3,34

38

Page 37: Zota Violeta Licenta Finala

Este foarte importantă dependența lui α de tempratură [8].

În tabelul 3 este dată valoarea lui ƍ în funcție de αλ la temperatura de – 44 oC la 18 oC. La lungimi de undă mici α λ se micșorează doar cu 2 - 3% la descreșterea temperaturii de

la 18 oC la – 44 oC.

Tabelul 3. Valoarea lui ƍ în funcție de αλ [8].

Λ αλ ƍ

2702 87,0 -

2710 84,0 0,98

2715 81,9 -

2717 81,5 0,98

2722 79,7 -

2725 78,5 -

2728 77,3 -

În liniile Mern efectul temperaturii este mult mai evident. Descrește foarte mult

coeficientul αλ‘ la temperaturi joase în domeniul de minim de absorbție în comparație cu

valoarea α’’λ în maxim. Contrastul dintre minim și maxim α’’

λ / αλ‘ crește la micșorarea

temperaturii [8].

Evident, la temperature mai mari numărul de ciocniri dintre molecule crește și

vitezele cresc, atunci unele linii de absorbție care formează benzi de absorbție se lărgesc și

aripile benzilor completează spațiile dintre benzile vecine (separate). În acest caz valoarea lui

αλ‘ crește.

Această proprietate a liniilor Huggins a fost folosită de A. Vassi pentru determinarea

temperaturii stratului de ozon. Pentru un X cunoscut ei calculau α’’λ , αλ

‘ în punctele de

extrem apropiate și presupunând că α’’λ - αλ

‘ depind liniar de temperatură, determinând

temperatura.

Această temperatură medie a stratului de ozon poate varia în limitele de la - 10 oC

până la - 60 oC, deoarece această temperatură este greu de legat de un nivel anume,

interpretarea ei este anevoioasă [8] .

39

Page 38: Zota Violeta Licenta Finala

În tabelul 4 este dat coeficientul de absorbție αλ după Vigru și pentru un domeniu

larg de absorbție în domeniu vizibil al spectrului. Aici αλ nu depășește 0,059 pentru λ =

6019Å. Absorbția aici descrește puțin la creșterea temperaturii în centrul benzii.

Ozonul are o serie de benzi de oscilație – rotație în IR. Aici apar benzi bine

pronunțate cu maxim de absorbție la 4,75; 9,57 și 14,2 μm și unele mai slabe cu maxim la

3,28; 3,57 și 5,75 μm. În banda de absorbție 4,75 μm coeficientul de absorbție atinge valoarea

de 0,15 cm-1.

Un șir de benzi slabe sunt localizate în domeniul roșu și IR apropiat al spectrului –

7110, 7155, 7490, 7795, 8170, 8570, 8920, 9015, 9460 și 9600 Å. Prezintă interes banda

îngustă dar este destul de puternică de absorbție a ozonului în IR îndepărtat pentru λ = 9.57

μm. Ea are o structură distinctă, îngustă adică este compusă dintr-un șir de linii spectrale

apropiate. Secțiunea de absorbție a moleculei de ozon în această bandă este egală cu 1,34 ×

10-17 cm-2[8].

Conform lui Vigru absorbția integrală a întregii benzi la presiunea de 1 Atm și pentru

grosimea stratului de ozon X = 0,073 cm este determinată de lărgimea echivalentă L = 2210

Å. Aici absorbția este echivalentă absorbției totale în domeniul spectral corespunzător lărgimii

date. Pentru X = 0.28 cm, L crește până la 3870 Å, adică crește mai puțin decât X.

Tabelul 4. Coeficientul de absorbție o ozonului ( λ = [Å], αλ = [ cm-1] ) [8].

Λ αλ Extrem ƍ

5512 37,8 - -

5538 38,4 - -

5564 40,6 - 1,01

5590 43,3 - -

5617 48,3 - 1,00

5643 50,0 - -

5670 51,8 - 1,01

5698 53,9 - -

5735 55,2 - 1,01

5754 55,9 M 1,01

5783 55,0 - 1,01

40

Page 39: Zota Violeta Licenta Finala

5812 52,4 - -

5842 51,1 - 1,01

5872 50,5 M 1,01

5903 51,5 - -

5934 52,3 - 1,01

5968 55,6 - 1,01

6019 59,4 M 1,01

6036 58,2 - -

6075 56,1 - 1,01

M - este maximul de absorbție;

m - reprezintă minimul de absorbție;

ƍ – este raportul dintre coeficientul de absorbție la temperatura – 92 0C și 18 0C [8].

Absorbția în banda 9.57 μm se micșoează odată cu descreșterea presiunii aerului ƍ.

Evident, liniile cauzate de rotație se lărgesc datorită ciocnirii moleculelor de ozon cu

moleculele altor gaze și a aerului. Transparența T a radiației în domeniul 8.8 μm și 10 μm în

funcție de X ( în cm ) și raportul lui p către presiunea normală p0 se calculează cu relația :

(II.2.29)

Unde m se calculează cu relația :

(II.2.30)

II.3. METODE TERESTRE DE MĂSURARE A CANTITĂȚII DE OZON

Raza de lumină solară pătrunde în atmosferă parțial și este împrăștiată de moleculele

de aer și absorbită de gazele din atmosferă. Dacă observăm slăbirea acestei raze în UV, vizibil

41

Page 40: Zota Violeta Licenta Finala

și IR a spectrului se poate determina cantitatea totală de ozon, precum și distribuția verticală.

Cel mai des observarea ozonului se efectuează de la sol. Indicat este să se facă în regiunile

muntoase sau din avion, mai sus de 3000 metri de deasupra nivelului mării [7]. .

De la nivelul solului unde nu ajung razele cu lungimea de undă mai scurtă de 2900 Å

se observă benzile de absorbție a lui Huggins λ ˃ 3055 Å. Sunt rezultate și la analiza benzilor

Chappuis chiar și dacă în acest caz amestecul de aerosol de la nivelul solului îngreunează

măsurătorile. O perspectivă prezintă observarea absorbție ozonului în domeniul IR a ozonului

λ = 9.57 μm sau a unei benzi și mai slab pronunțate λ = 4.75 μm. La utilizarea primei benzi pe

lângă problema observațiilor în IR se mai adaugă și necesitatea luării în calcul a dependenței

lui αλ de presiune (adică de distribuția ozonului în funcțe de înălțime). În figura 4 raza de

lumină traversează atmosfera [8]..

Slăbirea razei de lumină solară monocromată cu lungimea de undă λ pe drumul ds în

atmosferă la înălțimea Z este prezentată în figura 4:

Figura 4. Slăbirea razei de lumină

solară monocromată cu lungimea de undă λ

pe drumul ds în atmosferă la înălțimea Z.

Slăbirea razei de lumină solară monocromată cu lungimea de undă λ pe drumul ds în

atmosferă la înălțimea Z se calculează cu relația :

(II.3.31)

unde :

koλ - reprezintă coeficientul de absorbție volumic al ozonului pentru densitatea

standard ƍ30 ;

k1λ , k2λ - reprezintă coeficienții de împrăștiere moleculară și a aerosolului la înălțimea

Z, calculate la unitate de drum [8].

42

Page 41: Zota Violeta Licenta Finala

Deoarece k1λ este proporțional cu densitatea aerului ƍb atunci coeficienții de

împrăștiere moleculară se calculează cu relația :

(II.3.32)

Unde :

k1λo - reprezintă coeficientul de împrăștiere a aerului pentru o densitate standard a

aerului.

Ƹ - unghiul sub care cade raza în stratul de atmosferă la înălțimea Z,

Ƹ0 - unghiul sub care cade raza la suprafața Pământului Z = 0.

Dacă integrăm formula (I.6.10) pe traiectoria razei de la Z la ∞, ținând cont că

ds = ξ dz ( ξ – unghiul razei cu verticala) și notând cu I0λ intensitatea radiației la frontiera

superioară a atmosferei pentru Z = ∞ vom avea relația:

(II.3.33)

Dacă înlocuim μ k λ0 = a λ , μ k 1λ0 = α 1λ atunci :

μ k 2λ = α 2λ ,

Unde :

μ = 0.4343 .

(II.3.34)

Aici, αλ,, α1λ,, α2λ,, reprezintă coeficienții volumici zecimali de slăbire a ozonului de

către moleculele de aer și aerosol [8].

43

Page 42: Zota Violeta Licenta Finala

Dacă presupunem că Z = 0, vom calcula Iλ pentru nivelul mării. Pentru aceasta vom

nota :

(II.3.35)

(II.3.36)

(II.3.37)

Trebuie ținut minte că valoarea ξ variază din cauza curburii straturilor atmosferei și de

reflecția a luminii, mai mult ξ descrește cu înălțimea.

Din (I.6.16) obține relația :

(II.3.38)

Rezultă relația :

(II.3.39)

Unde :

44

Page 43: Zota Violeta Licenta Finala

(II.3.40)

(II.3.41)

Relația (I.6.16) adeseori este numită formula Buger [8].

Valoarea secțiunii ξ ce intră în integrala (I.6.16) se calculează, dacă vom nota cu ξ0

distanța vizibilă venită la soare sau unghiul sub care cade raza solară la suprafața Pământului

cu relația:

(II.3.42)

Unde :

R0 - este raza Pământului;

n0 și n - sunt coeficienții de refecție a aerului pentru Z = 0 și Z. Este cunoscut că

(n-1) este proporținal cu densitatea aerului ƍa.

Pentru a calcula μ trebuie ca să înlocuim ξ și o oarecare valoare dată a distribuției

caracteristice ƍ3 în funcție de înălțimea Z.

Analog, înlocuind valoarea ƍaer care depinde de înălțime, vom putea calcula masa de

aer m și utilizând secțiunea de absorbție a aerosolului – masa m '.

Deoarece la toate înălțimele ξ ˂ ξ0 și pentru aceeiași rază de soare ξ este cu atât mai

mică cu cât Z este mai mare. Pentru stratul de ozon situat la înălțime mare μ este mai mic

decât m iar pentru aerosol așezat decât în straturi inferioare a aerului m' ˃ m.

Prin urmare : μ ˂ m ˂ m' ˂ ξ0 .

Deoarece pentru ξ0 ˂ 600 putem considera cu o precizie mare μ = m = m' = ξ0 .

Valorile lui μ și m sunt date în tabelul 5 . Ele practic nu depind de lungimea de undă

[8].

Tabelul 5. Valorile lui μ și m [8].

ξ0 0 15 30 45 60

Μ 1,000 1,034 1,153 1,409 1,979

45

Page 44: Zota Violeta Licenta Finala

M 1,000 1,035 1,154 1,413 1,995

Masa de ozon μ și a atmosferei m sunt în funcție de unghiul de cădere ξ0 a razei

luminoase la suprafața Pământului (la nivelul mării).

Figura 5. Dreptele Buger. Slăbirea razei luminoase de diferite lungimi de undă în

funcție de ξ [8].

Pentru zonele situate mai sus de nivelul mării valoarea lui m trebuie micșorată în

raport cu ƍ / ƍ0 , unde :

ƍ - reprezintă presiunea aerului în punctul de absorbție;

ƍ0 - reprezintă presiunea la nivelul mării.

În figura 5 sunt prezentate Dreptele Buger și anume slăbirea razei luminoase de

diferite lungimi de undă în funcție de ξ.

Dacă considerăm că m' = m, atunci calculele cu ajutorul relației (I6.16) a valorii lui X

cresc vizibil, de exemplu la apusul soarelui. Aceste schimbări aparente a lui X pentru valori

mai mari ale lui ξ0 sunt cauzate nu de creșterea cantității de ozon ci de creșterea parametrului

de slăbire a aerosolului (creșterea rapidă a lui m' ) [8] .

Dacă pentru observările lg Iλ se vor pune pe graficul dependenței μ sau ξ , atunci în

conformitate cu (I6.16) punctele se vor așeza pe o dreaptă ( așa zisă dreapta lui Buger) cu atât

46

Page 45: Zota Violeta Licenta Finala

mai exact cu cât aerul este mai curat și δ este mai mic.

După unghiul format cu orizontala a dreptelor Buger se poate determina αλ , X și se

determină cantitatea totală a ozonului X. De obicei, se determină Iλ1 și Iλ2 pentru două lungimi

de undă λ1 și λ2 și raportul lor : Iλ1 / Iλ2. Din relația (I.6.16) se obține :

(II.3.43)

Unde :

L0 și L1 - sunt logartimii zecimali raportului intensității a două radiații în afara

atmosferei și la suprafața Pământului;

α 1, α 2, β1, β2, δ1, δ - reprezintă coeficienții de slăbire pentru ambele lungimi de undă;

Din relația (I.6.20) este evident că pentru creșterea preciziei observației lui X trebuiesc

alese aceleași lungimi de undă λ1 și λ2 pentru ca diferența ( λ1 - λ2 ) să fie cât mai mare[8] .

Ele cresc brusc cu descreșterea lungimii de undă (β ~ 1/λn ). Spre deosebire de β

valoarea lui δ(λ) în atmosferă este schimbătoare și depinde de compoziția instabilă a

aerosolului. Mai mult, δ poate varia în funcție de λ, adică aerosolul poate fi colorat.

Coeficientul β a slăbirii este creat de împrăștierea moleculară a luminii.

În tabelul 6 sunt reprezentate valorile constante lui β ~ f ( λ) [8].

Tabelul 6. Valorile lui β ~ f ( λ) [8].

Λ 0,55 0,60 0,65 0,70 0,80

Β 0,0426 0,0300 0,0217 0,0161 0,0091

Este greu de găsit corecția aerosolului și se calculează cu relația :

47

Page 46: Zota Violeta Licenta Finala

(II.3.44)

Mărimea L0 este numită constantă non - atmosferică trebuie determinată din

observările luminii ultraviolete a soarelui din satelit.

În 1963 distribuția energiei în spectrul solar și L0 se pot schimba odată cu activitatea

Soarelui, apariția petelor și exploziilor. Este mai simplu să se deducă L0 din observațiile lui L,

efectuate pentru diferiți μ, conținând liniile Buger până la μ = 0 și determinând diferențele

acestor coordonate pentru două lungimi de undă. Mărimea găsită în acest mod conține și

corecția aparatului de măsură și se poate schimba la transportarea aparatului.

Formula (I.6.18) mai are o consecință importantă pentru metoda de măsurare a

ozonului. Presupunem că observăm radiația Soarelui într-un domeniu mai larg al spectrului,

de exemplu, identificăm acest domeniu cu ajutorul unui filtru de lumină. Fie că avem un

domeniu de 2Δ de la λ1 – Δ , până la λ1 + Δ , unde :

λ1 - este lungimea de undă ce corespunde mijlocul domeniului pentru a simplifica

problema β = δ = 0 [8].

Pentru valori date de μ și X cantitatea de radiație absorbită de atmosferă Iλ este egală

cu diferența dintre radiația de la soare și radiația cea a trecut prin atmosferă cu lungimea λ :

(II.3.45)

Aborbția sumară pe tot domeniul λ1 ± Δ se calculează cu relația :

(II.3.46)

Iar absorbția relativă A se vor calcula împărțind Ia la cantitatea non - atmosferică a

radiației ce revine acelui domeniu λ 1 ± Δ se calculează cu relația :

48

Page 47: Zota Violeta Licenta Finala

(II.3.47)

Presupunem că pe acest domeniu kλ depinde liniar de λ, atunci:

k λ = c ( λ0 – λ )

(II.3.48)

Pentru ozon de exemplu valorile sunt cuprinse între 3130 Å – 3248 Å, c = 0.0045 / Å.

Dacă în domeniul I0λ = const, atunci :

(II.3.49)

(II.2.50)

Unde :

k λ - reprezintă coeficientul de absorbție în mijlocul domeniului;

Pentru λ = λ1 : γ = Δ cμ X .

(II.2.51)

În figura 6 este prezentată curba A( γ ,α ) pentru a = 2 și 5.

49

Page 48: Zota Violeta Licenta Finala

Figura 6. Curba A( γ, α ) pentru a = 2 și 5 [8].

Această figură este în funcție de absorbție și reprezintă o descreștere încetinită a

radiației Soarelui (creșterea transparenței atmosferei).

Pentru valorile mici ale lui γ, pentru un conținut scăzut de ozon X sau μ mic valoarea

lui A depinde liniar de X : A ~ αγ = kλ μX, la fel ca și pentru radiații monocromate.

Pentru γ mare de exemplu când soarele coboară la orizont și μ crește, absorbția crește

tot mai puțin și coeficientul de absorbție descrește treptat [8].

Exemple :

1. X = 0.333 cm, μ =3 ( înălțimea Soarelui la orizont este de 200 ), kλ = 0.50, Δ =50 Å,

c = 0.0045, atunci γ = 0.225, a = 2.2 și A = 0.376.

2. Dacă pentru aceleași X și Δ vom mări μ până la 6 ( când soarele coboară până la 90

de orizont ) atunci γ = 0.45 iar A crește până la 0.594. Dublarea lui μ reprezintă lungimea

drumului în atmosferă crescând absorbția doar cu 58 %.

3. Dacă pentru aceleași valori ale lui μX, ca în exemplu 1, vom lărgi domeniul spectral

până la Δ = 150 Å, atunci γ = 0.67; a = 0.75 și A va descrește de la 0.376 la 0.348. Lărgirea

domeniului observat al spectrului reduce absorbția.

Spectrul razei solare care a traversat jumătate de drum prin atmosferă se îmbogățește

cu lungimi de undă mai puțin absorbante (de exemplu raze roșii) și în rest se diminuează puțin

[8].

Micșorarea lui A la filtre cu bandă mai largă uneori este numită efectul Forbs. El are

50

Page 49: Zota Violeta Licenta Finala

un rol important pentru metodele de măsurare a ozonului. Pentru benzi înguste de transmisie a

filtrelor, adică pentru Δ și k1 mici absorbția este liniară cu X, îi corespunde un sector liniar

(din linia punctată în apropierea lui γ = 0) .

Invers, pentru o bandă largă de transmisie a filtrului γ crește și nimerind pe domeniul

de variație a curbei, atunci nu mai există proporționalitate între A și X.

Efectul Forbs pentru o lărgime a domeniilor spectrale în care se face observația

complică observarea ozonului. În special se îngreunează observațiile la înălțimi mici ale

soarelui față de orizont precum și analiza dinamicii pe parcursul zilei ale ozonului [8].

CAPITOLUL III. CANTITATEA OZONULUI ÎN MUNICIPIUL BACĂU

III.1. AMPLASAREA MUNICIPIULUI BACĂU

51

Page 50: Zota Violeta Licenta Finala

În figura 7 este prezentată harta județului Bacău.

Figura 7. Harta județului Bacău [10].

Prima atestare documentară a județului a Bacău datează din 1408, deşi primele urme

de locuire datează din paleolitic. În documentele latine, Bacăul apare sub numele de Bacovia,

sau Ad Bacum. Nicolae Iorga consideră că denumirea oraşului provine de la străslavul Bâc,

care poate însemna zimbru, bou, taur. Oraşul Bacău este declarat municipiu la 7 decembrie

1929 [12].

Suprafața municipiului Bacău este de 41 de km și are o populație de 31.138 de locuitori.

Județul Bacău se află situat la intersecţia coordonatelor 46°35′ latitudine nordică şi

26°55′ longitudine estică şi la confluenţa râurilor Siret şi Bistriţa. Distanţa faţă de Bucureşti

este de 302 km. Bacăul este străbătut de drumurile europene E85 și E57 [12].

Relieful județului este variat, datorită distribuţiei egale a munţilor, dealurilor,

platourilor şi câmpiilor, oraşul fiind aşezat la 170 m altitudine. Reţeaua hidrografică este

alcătuită în principal din apele din bazinul mijlociu al Siretului şi din lacurile de acumulare

52

Page 51: Zota Violeta Licenta Finala

construite pe cursurile inferioare ale râurilor Bistriţa, Tazlău, Uz şi Siret [12].

III.2. AGENȚII ECONOMICI DIN BACĂU

Calitatea aerului în județul Bacău este influiențată în special de industria chimică S.C.

Sofert S.A., centralele termoelectrice CET (Bacău), industria alimentară, industria mecanică

și traficul rutier. În Municipiul Onești principalele surse de poluare sunt: S.C. Chimcomplex

S.A., S.C. Carom S.A., S.C. Rafo S.A., CET Borzeşti, precum şi traficul rutier.

În restul localităţilor calitatea aerului este în primul rând influienţată de traficul rutier,

precum şi de activitatea desfăşurată de industriile mici şi mijlocii.

În Municipiul Bacău există mai mulți agenți economici. Unul dintre aceștia este S.C.

CET S.A. BACĂU [12].

III.3. CONDIȚIILE MICROCLIMATICE ȘI RELIEFUL MUNICIPIULUI

BACĂU

Clima are un caracter continental, datorită reliefului variat. Temperatura medie anuală

este cuprinsă îintre 9,5°C în regiunea de câmpie şi 2°C în regiunea muntoasă. În 1954 s-a

înregistrat o temperatură de - 32,5 °C. Precipitatiile variază între 540 mm/an în zona de

câmpie şi 1100/an mm în zona de munte [12].

III.4. MONITORIZAREA CALITĂȚII FACTORILOR DE MEDIU ÎN

JUDEȚUL BACĂU

Stațiile de monitorizare trebuie să monitorizeze totodată concentrațiile de precursori

NOx și COV. Având în verdere impactul compușilor oxidanți prezenți în atmosfera joasă

(troposferă), au un efect iritant penntru ochii și asupra căilor repiratorii la om [14].

  În județul Bacău realizarea monitorizării calităţii factorilor de mediu se desfăşoară în

cadrul legal, stabilit prin transpunerea cerinţelor din  directivele europene şi prin

implementarea, respectarea şi însuşirea acestora la nivel naţional, local şi regăsite în Capitolul

53

Page 52: Zota Violeta Licenta Finala

22 – Protecţia mediului înconjurător şi suplimentar particularizat la specificitatea problemelor

de mediu, cuprinse în Planul Local de Acţiune pentru Mediu [14]. 

Calitatea aerului în judeţul Bacău este monitorizată prin măsurători continue în trei

staţii automate amplasate în zone reprezentative pentru tipurile de staţii existente.

În scopul diseminării în timp real a informaţiei privind calitatea aerului, sistemul este

dotat şi cu un panou electronic de afisaj exterior, care este amplasat în zona centrală a

Municipiului Bacău, şi un display care este amplasat în interiorul Primăriei Municipiului

Oneşti [14].

În figura 8 sunt reprezentate stațiile de monitorizare fiind amplasate pe harta Județului

Bacău.

Legendă:

BC-1: Str. Războieni, BacăuBC-2: Str. Izvoare nr.1bis, BacăuBC-3: Str. Cauciucului nr.1, Oneşti

Figura 8. Stațiile de monitorizare a Județului Bacău amplasate pe hartă [14].

Poluanţii monitorizaţi, metodele de măsurare, valorile limită, pragurile de alertă şi de

informare şi criteriile de amplasare a punctelor de monitorizare sunt stabilite de Legislaţia

Naţională privind protecţia atmosferei şi sunt conforme cerinţelor prevăzute de reglementările

europene [14].

Reţeaua automată de monitorizare a calităţii aerului la nivelul judeţului Bacău este

formată din următoarele tipuri de staţii:

   Staţia Bacău 1 - staţie de tip urban este amplasată în Bacău – parc Prefectură. Acest

tip de staţie industrial evaluează:

influenţa activităţii umane din zona centrală a Municipiului asupra calităţii aerului,

raza ariei de reprezentativitate este de 1 - 5 km;

54

BC1BC2

BC3

CJ-5

CJ-2CJ-3CJ-4CJ-1

Page 53: Zota Violeta Licenta Finala

poluanţii monitorizaţi sunt dioxid de sulf (SO2), oxizi de azot (NOx/NO/NO2);

monoxid de carbon (CO), ozon (O3), benzen, pulberi în suspensie (PM10);

parametrii meteo (direcţia şi viteza vântului, presiune, temperatură, radiaţia solară,

umiditate relativă, precipitaţii) [14].

Staţia Bacău 2 - este de tip industrial, este amplasată în Municipiul Bacău și anume în

Cartierul Izvoare. Această stație evaluează:

influenţa activităţii industriale dezvoltate în partea de E - SE a Municipiului Bacău

asupra calităţii aerului;

raza ariei de reprezentativitate este de 100 m – 1 km;

poluanţii monitorizaţi sunt: dioxid de sulf (SO2), oxizi de azot (NOx/NO / NO2),

amoniac (NH3), monoxid de carbon (CO), ozon (O3), pulberi în suspensie (PM10);

parametrii meteo (direcţia şi viteza vântului, presiune, temperatură, radiaţia solară,

umiditate relativă, precipitaţii).      

monitorizează suplimentar și poluantul NH3 [14].

Staţia Bacău 3 - staţie de tip industrial, este amplasată în municipiul Oneşti – cartier

TCR- strada Cauciucului. Acestă stație evaluează :

evaluează influenţa activităţii industriale dezvoltate în partea de E - NE a Municipiului

Oneşti, asupra calităţii aerului;

raza ariei de reprezentativitate este de 100 m – 1 km;

poluanţii monitorizaţi sunt: poluanţii monitorizaţi sunt dioxid de sulf (SO2), oxizi de

azot (NOx/NO / NO2), hidrogen sulfurat (H2S), monoxid de carbon (CO), ozon (O3),

benzen, pulberi în suspensie (PM10) şi parametrii meteo (direcţia şi viteza vântului,

presiune, temperatură, radiaţia solară, umiditate relativă, precipitaţii).

În tabelul 7 sunt prezentate valorile concentrațiilor de poluanți pe anul 2008 în Județul

Bacău înregistrate la fiecare dintre cele trei stații de monitorizare [14].

Tabelul 7. Valorile concentraţiilor de poluanţi pe anul 2008 în Județul Bacău [14]

Staţia/TipulStaţiei

TipPoluant

Numărmăsurărivalidate

Concentraţia Frecvenţa

DepăşiriiVL sau

CMA(%)

Observaţii

55

Page 54: Zota Violeta Licenta Finala

zilnice OrareMaxim

azilnică

MedieAnual

ăUM

Bacău 1/ fond urban

NO2 8079 53,82 18,36 μg/mc 0SO2 7924 32,41 5,84 μg/mc 0

CO 8503 1,96 0,21mg/mc

0

Ozon 8122 65,18 32,12 μg/mc 0Amoniac 7542 31,70 13,45 μg/mc 0Benzen 8089 5,33 1,47 μg/mc 0PM 2,5Nefelometric

7654 113,47 23,14μg/mc

PM 2,5Gravimet ric

288 84,77 16,26μg/mc

Bacău 2/industrial

NO2 6034 47,3 12,52 μg/mc 0SO2 7956 39,19 6,96 μg/mc 0

CO 6632 1,62 0,18mg/mc

0

Ozon 7284 70,63 37,15 μg/mc 0Amoniac 5352 151,31 14,97 μg/mc 0PM 10Nefelometric

7530 181,36 30,67μg/mc

8,87

PM 10Gravimetric

295 109,38 26,46μg/mc

6,78

Metale

Grele

Pb

295 0.0745 0.0101μg/mc

0

Cd

295 2.42 0.44ng/mc

0

Ni 295 9.51 2.65 ng/mc 0

Bacău 3/industrial

NO2 4860 45,0 14,80 μg/mc 0SO2 7776 17,83 5,23 μg/mc 0

CO 5993 2,23 0,22mg/mc

0

Ozon 7721 48,98 39,09 μg/mc 0PM 10Nefelometric

7399 205,37 32,95μg/mc

10,24

Benzen 7995 27,66 4,05 μg/mc 0

Valorile concentraţiilor poluanţilor pe anul 2008 au fost validate de către ANPM în luna

iunie 2008 şi ca urmare au apărut o serie de modificări ale valorilor din anul 2008.

56

Page 55: Zota Violeta Licenta Finala

III.5. MONITORIZAREA CANTITĂȚII DE OZON ÎN MUNICIPIUL BACĂU

Ozonul se găseşte în mod natural în concentraţii foarte mici în troposferă (atmosfera

joasă). Cele două surse naturale de ozon în atmosfera joasă sunt :

emisiile de compuşi organici volatili emişi de plante şi sol ;

mici cantităţi de ozon din stratosferă, care migrează, ocazional, spre suprafaţa

pământului [14].

Spre deosebire de ozonul stratosferic, care protejează viaţa pe Pământ, ozonul

troposferic (cuprins între sol şi 8 - 10 km înălţime) este deosebit de toxic şi constituie

poluantul principal al atmosferei zonelor industrializate şi aglomerărilor urbane, deoarece

precursorii acestuia ( COV, NOx ) provin din activităţi industriale şi trafic rutier.

Ozonul este un poluant secundar, deoarece, spre deosebire de alţi poluanţi, acesta nu

este emis direct de vreo sursă de emisie. El se formează prin interacţiunea luminii solare, în

principal a radiaţiilor ultraviolete, cu poluanţii primari, compuşi organici volatili şi oxizi de

azot, prin reacţii fotochimice în care sunt implicaţi radicali liberi [14].

Distrugerea ozonului din atmosfera joasă se realizează prin procese de transport şi

distrugere chimică, ca urmare a interacţiunii cu alţi compuşi din atmosferă. Se consideră prin

urmare că prezenţa ozonului în troposferă constituie rezultatul a două procese de bază:

schimburile troposferă / stratosferă, care determinã transportul către troposferă a

aerului stratosferic bogat în ozon;

producerea ozonului în atmosfera joasă (troposferă), prin reacţii fotochimice (sub

acţiunea radiatiilor UV), din precursori precum compuşii organici volatili (COV

nonmetanici şi metanul), alături de oxizii de azot, având ca substrat particulele de

aerosoli (particule lichide sau solide din aer).

Datorită faptului că precursorii ozonului pot fi transportaţi de la mare distanţă, ca şi

variabilităţii schimburilor dintre stratosferă şi troposferă, concentraţiile de ozon în atmosfera

joasă sunt foarte variabile în timp şi spaţiu, fiind totodată dificil de controlat.

Staţiile de monitorizare a ozonului trebuie să monitorizeze totodată şi concentraţiile de

precursori (NOx şi COV) [14].

Tabelul 8. Concentrația medie anuală a ozonului [19].

Judeţ Concentraţia medie anuală O3 ( μg/mc )

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

57

Page 56: Zota Violeta Licenta Finala

Bacău - - - - - 41,14 36,12

Agenția Protecția Mediului Bacău monitorizează în timp real, începănd cu anul 2008

concentraţiile de ozon troposferic în cele trei staţii automate de monitorizarea a calităţii

aerului, metoda utilizată este metoda de referinţă indicata de Ordinul M.A.P.M. nr. 592/2002,

şi anume metoda fotometrică în UV nedispersiv.

Concentraţia medie anuală a ozonului în Județul Bacău este prezentată în tabelul 8, iar

în tabelul 9 sunt prezentate datele statistice de la nivelul anului 2009. Monitorizarea cantităţii

de ozon în Bacău a început cu anul 2008 [14].

Tabelul 9. Date statistice anul 2009 pentru O3 ( date validate medii orare) [14]

StaţiaTotal date

Validate

validare date

%

Media anuală

(μg/mc)

Bacău -1 8122 92,7 32,12

Bacău -2 7284 83,1 37,15

Bacău- 3 7721 88,1 39,09

Judeţul Bacău 23127 36,12

În figura 9 este prezentată o diagramă care arată variația mediilor lunare a

ozonului în anul 2009 în Județul Bacău [19].

Figura 9. Variaţia lunară a concentraţiei de ozon în anul 2009 [14].

58

Page 57: Zota Violeta Licenta Finala

Din analizele statistice realizate prin monitorizarea automată a concentrațiilor de ozon

și a rezultatelor obținute în anul 2009 ne arată că :

nici o concentraţie medie orară nu a atins sau depăşit pragurile de informare sau de

alertă (180 μg/mc şi respectiv 240 μg/mc), stabilite prin Ordinul M.A.P.M.

nr.592/2002, la niciuna dintre staţii.

concentraţia orară maximă înregistrată a fost de 118,83 μg/mc, fiind măsurată la staţia

BC - 3, în luna aprilie 2009;

nu a fost depăşit obiectivul pe termen lung pentru protecţia sănătăţii umane, stabilit

prin Ordinul M.A.P.M. nr.592/2002 (120 μg/mc- maxima zilnică a mediilor pe 8 ore)

la niciuna dintre staţii [14].

Maximele zilnice înregistrate de către staţiile automate au fost următoarele:

la staţia BC - 1 maxima zilnică a ozonului a fost de 65,18 μg/mc;

la staţia BC - 2 maxima zilnică a ozonului a fost de 70,63 μg/mc;

la staţia BC - 3 maxima zilnică a ozonului a fost de 48,98 μg/mc.

În medie, cele mai ridicate valori ale concentraţiei de ozon s-au înregistrat în perioada

aprilie – septembrie, perioadă cu temperaturi mai ridicate şi durată mai mare de iluminare

diurnă, factori care favorizează reacţiile fotochimice de formare a ozonului [14].

III.6. VALORILE CONCENTRAȚIILOR DE POLUANȚI ÎNREGISTRATE ÎN

MUNICIPIUL BACĂU

III.6.1. LUNA IANUARIE

În tabelul 10 sunt prezentate valorile medii lunare minime și maxime orare la Stația - 1

Bacău a concentraților de poluanți pe luna ianuarie [15].

Tabelul 10. Valorii medii lunare minime și maxime orare a poluanților la Stația - 1 Bacău [15].

Poluant UMSTAŢIA BACĂU 1

Medie lunară Minimă MaximăSO2 μg/mc 6,49 2,38 56,75NO μg/mc 8,34 0,72 71,78NO2 μg/mc 22,53 2,82 110,24

59

Page 58: Zota Violeta Licenta Finala

NOx μg/mc 35,32 8,97 171,75CO mg/mc 0,44 0,03 3,31O3 μg/mc 39,0 5,82 97,48

NH3 μg/mc 13,43 8,95 43,38Benzen μg/mc 2,71 0,41 14,50PM 2,5 μg/mc 30,95 8,59 106,06

În tabelul 11 sunt prezentate valorile medii lunare minime și maxime orare la Stația - 2

Bacău a concentrațiilor de poluanți pe luna ianuarie [15].

Tabelul 11. Valorii medii lunare minime și maxime orare a poluanților la Stația - 2 Bacău [15].

Poluant UMSTAŢIA BACĂU 2

Medie lunară Minimă MaximăSO2 μg/mc 10,14 2,46 74,80NOx μg/mc 28,33 6,13 115,45NO μg/mc 4,76 0,19 40,95NO2 μg/mc 20,85 0 93,15CO mg/mc 0,32 0,01 1,70O3 μg/mc - - -

PM 10 μg/mc 49,26 12,37 156,47NH3 μg/mc 16,83 10,12 218,58

În tabelul 12 sunt prezentate valorile medii lunare minime și maxime orare la Stația - 3

Bacău a concentrațiilor de poluanți pe luna ianuarie [15].

Tabelul 12. Valorii medii lunare minime și maxime orare a poluanților la Stația - 3 Bacău [15].

Poluant UMSTAŢIA BACĂU 3

Medie lunară Minimă MaximăSO2 μg/mc 9,46 3,71 40,82NOx μg/mc 21,62 4,62 176,77NO μg/mc 5,71 2,41 81,59NO2 μg/mc 12,87 0,05 66,98CO mg/mc 0,73 0,03 3,41O3 μg/mc - - -

PM 10 μg/mc 51,05 12,05 179,14Benzen μg/mc 8,53 0,97 107,23

60

Page 59: Zota Violeta Licenta Finala

În figura 10 este prezentată o diagramă în care sunt afișate mediile zilnice pe luna

ianuarie 2010 a cantității de ozon în Municipiul Bacău [15].

Figura 10. Mediile zilnice pe luna ianuarie 2010 a cantității de ozon [15].

Faţă de pragul de alertă (240 μg/mc - medie orară), precum şi faţă de pragul de

informare (180 μg/mc - medie orară), valorile înregistrate în luna ianuarie 2010 la cele trei

staţii au fost mici. De asemenea, concentraţiile de ozon au fost sub obiectivul pe termen lung

pentru protecţia sănătăţii umane şi respectiv valoarea ţintă pentru anul 2010 (120 g/mc) [14].

III.6.2. LUNA FEBRUARIE

În luna februrie măsurătorile cantității de ozon au fost efectuate în data de 20 a lunii și

este reprezentată prin următoarea diagramă [16]:

61

Prag de informare = 180 μg/mc

Page 60: Zota Violeta Licenta Finala

Figura 11. Cantitatea de ozon pe data de 20.02.2011 la cele trei stații de monitorizare

din Bacău [16]

În tabelul 13 sunt prezentate valorile înregistrate medii lunare minime și maxime orare

a poluanților la Stația – 1 Bacău pe luna februarie [16].

Tabelul 13. Valorii medii lunare minime și maxime orare a poluanților la Stația - 1 Bacău

[16].

Poluant UM STAŢIA BACĂU 1

62

Page 61: Zota Violeta Licenta Finala

Medie lunară Minimă MaximăSO2 μg/mc 6,01 2,22 37,26NO μg/mc 8,07 3,37 58,15NO2 μg/mc 18,67 0,5 91,44NOx μg/mc 31,04 6,29 158,41CO mg/mc 0,48 0,02 3,36O3 μg/mc 39,15 5,40 70,45

NH3 μg/mc 14,68 9,45 58,08Benzen μg/mc 3,67 0,57 13,19PM 2,5 μg/mc 30,69 6,86 70,07

În tabelul 14 sunt prezentate valorile înregistrate medii lunare minime și maxime

orare a poluanților la Stația – 2 Bacău pe luna februarie [16].

Tabelul 14. Valorii medii lunare minime și maxime orare a poluanților la Stația - 2 Bacău

[16].

Poluant UMSTAŢIA BACĂU 2

Medie lunară Minimă MaximăSO2 μg/mc 9,72 3,58 60,84NOx μg/mc 39,33 8,37 239,09NO μg/mc 7,80 2,50 67,18NO2 μg/mc 27,08 0,5 145,50CO mg/mc 0,51 0,17 2,56O3 μg/mc - - -

PM 10 μg/mc 41,28 8,73 173,92NH3 μg/mc 22,26 9,99 300,85

În tabelul 15 sunt prezentate valorile înregistrate medii lunare minime și maxime

orare a poluanților la Stația – 3 Bacău pe luna februarie [16].

Tabelul 15. Valorii medii lunare minime și maxime orare a poluanților la Stația - 3 Bacău

[16].

Poluant UMSTAŢIA BACĂU 3

Medie lunară Minimă MaximăSO2 μg/mc 7,92 2,74 20,90

63

Page 62: Zota Violeta Licenta Finala

NOx μg/mc 22,32 5,33 118,44NO μg/mc 6,04 2,75 53,31NO2 μg/mc 13,05 0,30 50,57CO mg/mc 0,62 0,05 2,63O3 μg/mc - - -

PM 10 μg/mc 49,11 9,13 196,79Benzen μg/mc 6,15 0,77 23,16

În figura 12 este prezentată o diagramă în care sunt afișate mediile zilnice pe luna

februarie 2010 a cantității de ozon în Municipiul Bacău [16].

Figura 12. Mediile zilnice pe luna februarie 2010 a cantității de ozon [16].

Faţă de pragul de alertă (240 μg/mc - medie orară), precum şi faţă de pragul de

informare (180 μg/mc - medie orară), valorile înregistrate în luna februarie 2010 de cele două

staţii au fost mici. De asemenea, concentraţiile de ozon au fost sub obiectivul pe termen lung

pentru protecţia sănătăţii umane şi respectiv valoarea ţintă pentru anul 2010 (120 g/mc).

Maxima orară a fost de 70,45 μg/mc în urma măsurătorilor realizate de staţia BC - 1

Bacău [16].

III.6.3 LUNA MARTIE

În luna martie măsurătorile cantității de ozon au fost efectuate în data de 25 a lunii și

este reprezentată prin următoarea diagramă [17]:

64

Prag de informare = 180 μg/mc

Page 63: Zota Violeta Licenta Finala

Figura 13. Cantitatea de ozon pe data de 25.03.2010 la cele trei stații de monitorizare

din Bacău [17].

În tabelul 16 sunt prezentate valorile înregistrate medii lunare minime și maxime orare

a poluanților la Stația – 2 Bacău pe luna martie [17].

Tabelul 16. Valorii medii lunare minime și maxime orare a poluanților la Stația - 1 Bacău

[17].

Poluant UMSTAŢIA BACĂU 1

Medie lunară Minimă MaximăSO2 μg/mc 4,86 2,41 33,86NO μg/mc 6,96 1,74 53,79NO2 μg/mc 12,79 0,5 61,57NOx μg/mc 23,39 6,83 130,99CO mg/mc 0,26 0 2,44O3 μg/mc 52,22 5,57 96,17

NH3 μg/mc 15,78 8,92 64,72Benzen μg/mc 1,87 0,34 12,62PM 2,5 μg/mc 24,63 3,41 82,83

În tabelul 17 sunt prezentate valorile înregistrate medii lunare minime și maxime orare

a poluanților la Stația – 2 Bacău pe luna martie [17].

65

Page 64: Zota Violeta Licenta Finala

Tabelul 17. Valorii medii lunare minime și maxime orare a poluanților la Stația - 2 Bacău [17].

Poluant UMSTAŢIA BACĂU 2

Medie lunară Minimă MaximăSO2 μg/mc 5,77 2,11 32,65NOx μg/mc 23,55 6,01 170,11NO μg/mc 23,55 6,01 170,11NO2 μg/mc 14,01 0,5 75,72CO mg/mc - 0,03 1,02O3 μg/mc 57,47 0,64 107,16

PM 10 μg/mc 34,58 11,21 127,06NH3 μg/mc 29,09 10,17 347,93

În tabelul 18 sunt prezentate valorile înregistrate medii lunare minime și maxime orare

a poluanților la Stația – 3 Bacău pe luna martie [17].

Tabelul 18. Valorii medii lunare minime și maxime orare a poluanților la Stația - 3 Bacău [17].

Poluant UMSTAŢIA BACĂU 3

Medie lunară Minimă MaximăSO2 μg/mc 7,13 4,12 22,80NOx μg/mc 15,79 4,57 102,17NO μg/mc 4,33 2,02 38,78NO2 μg/mc 9,16 0,5 51,59CO mg/mc 0,21 0,03 1,93O3 μg/mc - 2,26 70,96

PM 10 μg/mc 27,74 6,51 92,73Benzen μg/mc - 0,64 14,11

Pentru indicatorii ozon şi benzen nu s-a calculat media, deoarece captura de date a fost

mai mică de 70 %.

În figura 14 este prezentată o diagramă în care sunt afișate mediile zilnice pe luna

februarie 2010 a cantității de ozon în Municipiul Bacău [16].

66

Page 65: Zota Violeta Licenta Finala

Figura 14. Mediile zilnice pe luna martie 2010 a cantității de ozon [17].

Faţă de pragul de alertă (240 μg/mc - medie orară), precum şi faţă de pragul de

informare (180 μg/mc - medie orară), valorile înregistrate în luna martie 2010 la cele trei staţii

au fost mici. De asemenea, concentraţiile de ozon au fost sub obiectivul pe termen lung pentru

protecţia sănătăţii umane şi respectiv valoarea ţintă pentru anul 2010 (120 g/mc).

Maxima orară a fost de 107,16 μg/mc în urma măsurătorilor realizate de staţia BC - 2.

[17].

67

Prag de informare = 180 μg/mc

Page 66: Zota Violeta Licenta Finala

III.6.4. LUNA APRILIE

În luna aprilie măsurătorile cantității de ozon au fost efectuate în data de 20 a lunii și

este reprezentată prin următoarea diagramă [18]:

Figura 15. Cantitatea de ozon pe data de 20.04.2010 la cele trei stații de monitorizare

din Bacău [18].

În tabelul 19 sunt prezentate valorile înregistrate medii lunare minime și maxime orare

a ozonului la cele trei Stații din Bacău pe luna aprilie [18].

Tabelul 19. Valorile înregistrate a ozonului la cele trei Stații de Monitorizare din Municipiul

Bacău pe 20 aprilie 2010 [18].

OraBC-1

Ozon (µg/m³)

BC-2

Ozon (µg/m³)

BC-3

Ozon (µg/m³)

01.00 55,46 59,76 41,95

02.00 55,04 59,69 33,14

68

Page 67: Zota Violeta Licenta Finala

03.00 56,92 54,57 40,38

04.00 56,14 50,00 27,86

05.00 54,24 51,40 43,34

06.00 47,50 48,62 41,22

07.00 39,38 46,55 28,96

08.00 31,30 41,55 22,83

09.00 34,65 49,39 24,14

10.00 42,38 49,92 36,80

11.00 41,37 53,30 34,70

12.00 38,70 51,24 40,69

13.00 43,95 56,38 38,41

14.00 53,14 57,04 38,55

15.00 55,24 64,56 41,65

16.00 0.00 62,04 41,68

17.00 48,06 60,45 46,39

18.00 50,35 62,17 42,36

19.00 46,93 61,24 30,38

20.00 50,19 60,12 39,90

21.00 52,63 58,23 46,70

22.00 57,06 59,34 49,01

23.00 61,87 60,78 43,77

24.00 64,17 64,96 44,23

În luna aprilie măsurătorile cantității de ozon au fost efectuate în data de 22 a lunii și

este reprezentată prin următoarea diagramă [18]:

69

Page 68: Zota Violeta Licenta Finala

Figura 16. Cantitatea de ozon pe data de 22.04.2010 la cele trei stații de monitorizare

din Bacău [18].

În tabelul 20 sunt prezentate valorile înregistrate medii lunare minime și maxime orare

a ozonului la cele trei Stații din Bacău pe luna aprilie [18].

Tabelul 20. Valorile înregistrate a ozonului la cele trei Stații de Monitorizare din

Municipiul Bacău pe 22 aprilie 2010 [18].

Ora

BC-1Ozon (µg/m³)

BC-2Ozon (µg/m³)

BC-3Ozon (µg/m³)

01.00 92,59 3,10 9,9

02.00 92,59 41,67 6,57

03.00 92,59 55,92 16,71

04.00 92,59 34,35 28,15

05.00 46,80 26,83 21,95

06.00 43,60 14,07 14,87

07.00 43,60 17,92 17,68

08.00 43,60 6,77 16,44

09.00 44,92 18,18 24,51

70

Page 69: Zota Violeta Licenta Finala

10.00 54,09 36,66 35,70

11.00 55,74 59,07 44,24

12.00 52,72 62,96 73,99

13.00 54,56 65,33 61,54

14.00 59,36 72,54 61,87

15.00 56,42 63,57 53,36

16.00 54,84 61,77 49,43

17.00 59,95 67,13 39,81

18.00 61,56 69,30 41,85

19.00 63,93 71,59 46,99

20.00 65,77 72,39 45,73

21.00 42,13 49,25 34,53

22.00 35,28 23,10 22,70

23.00 32,12 26,33 21,93

24.00 26.63 24,47 21,51

În continuare sunt prezentate valorile medii lunare minime și maxime orare a

poluanțiilor la fiecare stație din Bacău pe luna aprilie [18].

Tabelul 21. Valorii medii lunare minime și maxime orare a poluanților la Stația - 1 Bacău [18].

Poluant UMSTAŢIA BACĂU 1

Medie lunară Minimă MaximăSO2 μg/mc 4,11 2,33 38,35NO μg/mc 4,53 1,74 51,0NO2 μg/mc 16,32 2,59 57,97NOx μg/mc 23,22 6,38 118,38CO mg/mc 0,12 0 1,89O3 μg/mc 52,84 7,19 103,55

NH3 μg/mc 26,15 3,54 85,80Benzen μg/mc 1,03 0,23 7,56PM 2,5 μg/mc 23,54 6,0 73,03

71

Page 70: Zota Violeta Licenta Finala

Tabelul 22. Valorii medii lunare minime și maxime orare a poluanților la Stația - 2 Bacău [18].

Poluant UMSTAŢIA BACĂU 2

Medie lunară Minimă MaximăSO2 μg/mc 4,0 0 9,87NOx μg/mc 25,63 9,90 104,39NO μg/mc 7,01 4,0 35,13NO2 μg/mc 14,62 0 74,03CO mg/mc 0,08 0,01 0,92O3 μg/mc 53,92 0,66 116,60

PM 10 μg/mc 32,33 12,41 84,05NH3 μg/mc 27,57 8,87 230,08

Tabelul 23. Valorii medii lunare minime și maxime orare a poluanților la Stația - 3 Bacău [18].

Poluant UMSTAŢIA BACĂU 3

Medie lunară Minimă MaximăSO2 μg/mc 6,52 3,75 12,05NOx μg/mc 14,50 5,03 86,10NO μg/mc 4,60 2,45 33,73NO2 μg/mc 7,44 0 49,96CO mg/mc 0,12 0,01 0,76O3 μg/mc 37,14 0 84,59

PM 10 μg/mc 22,71 7,71 69,50Benzen μg/mc 2,81 0,25 9,53

În figura 17 este prezentată o diagramă în care sunt afișate mediile zilnice pe luna

aprilie 2010 a cantității de ozon în Municipiul Bacău [17].

Figura 17. Mediile zilnice pe luna aprilie 2010 a cantității de ozon [18].

72

Prag de informare = 180 μg/mcPrag de informare = 180 μg/mc

Page 71: Zota Violeta Licenta Finala

Faţă de pragul de alertă (240 μg/mc- medie orară), precum şi faţă de pragul de

informare (180 μg/mc - medie orară), valorile înregistrate în luna aprilie 2010 de cele trei

staţii au fost mici. De asemenea, concentraţiile de ozon au fost sub obiectivul pe termen lung

pentru protecţia sănătăţii umane şi respectiv valoarea ţintă pentru anul 2010 (120 g/mc).

Maxima orară a fost de 116,60 μg/mc în urma măsurătorilor realizate la staţia BC – 2

[18].

III.6.5. LUNA MAI

În luna mai măsurătorile cantității de ozon au fost efectuate în data de 25 a lunii și este

reprezentată prin următoarea diagramă [19]:

Figura 18. Cantitatea de ozon pe data de 25.05.2010 la cele trei stații de monitorizare

din Bacău [19].

În tabelul 24 sunt prezentate valorile înregistrate medii lunare minime și maxime orare

a ozonului la cele trei Stații din Bacău pe luna mai [19].

73

Page 72: Zota Violeta Licenta Finala

Tabelul 24. Valorile înregistrate a ozonului la cele trei Stații de Monitorizare din

Municipiul Bacău pe 25 mai 2010 [19].

Ora

BC-1Ozon (µg/m³)

BC-2Ozon (µg/m³)

BC-3Ozon (µg/m³)

01.00 18,6 20,1 26,8

02.00 19,00 22,37 18,02

03.00 31,14 26,82 34,34

04.00 39,08 33,37 38,99

05.00 52,08 56,90 34,23

06.00 55,28 59,42 39,80

07.00 53,27 59,09 33,01

08.00 49,81 57,43 35,23

09.00 51,95 56,81 41,45

10.00 58,65 58,62 45,06

11.00 51,53 59,03 47,21

12.00 49,24 55,89 49,79

13.00 66,40 65,27 55,01

14.00 67,15 70,88 55,66

15.00 68,96 71,11 54,74

16.00 69,82 73,23 55,40

17.00 74,42 73,43 56,18

18.00 71,09 71,67 52,99

19.00 65,19 65,52 50,62

20.00 65,88 62,99 49,29

21.00 64,38 63,12 36,14

22.00 43,68 45,65 9,47

23.00 35,99 34,58 5,12

24.00 24,36 24,98 12,39

Faţă de pragul de alertă ( 240 μg/mc - medie orară ), precum şi faţă de pragul de

informare (180 μg/mc - medie orară), valorile înregistrate în luna aprilie 2010 de cele trei

74

Page 73: Zota Violeta Licenta Finala

staţii au fost mici. De asemenea, concentraţiile de ozon au fost sub obiectivul pe termen lung

pentru protecţia sănătăţii umane şi respectiv valoarea ţintă pentru anul 2010 (120 g/mc).

Maxima orară a fost de 116,60 μg/mc în urma măsurătorilor realizate la staţia BC – 2

[19].

75

Page 74: Zota Violeta Licenta Finala

CONCLUZII

Pentru formarea ozonului sunt importante radiațiile UV - C, care au suficient de multă

energie pentru a rupe molecula de oxigen în doi atomi. Acești atomi liberi se deplasează

nestânjeniți prin stratosferă, până în clipa în care au norocul să întâlnească o moleculă de

oxigen, de care se se atașează, formând molecula de ozon, (O3).

În zona tropicală aproximativ între 30m Sud și 30m Nord ozonul are valori destul de mici

(aproximativ 0,262 cm) și este destul de stabil, puțin variază cu paralela, anotimpul și de la o

zi la alta. Acestei zone, unde ozonul este constant, ii aparține aproximativ 45 % din masa

totală de ozon în atmosferă.

Iarna și primăvara în emisfera de Nord se evidențiază bine “ vârfurile” ozonului

deasupra Nord – Vestului Asiei și Americii de Nord. În această perioadă ozonul oscilează

foarte des de la o zi la alta, ceea ce denotă un transport rapid al ozonului de către curenții de

aer. Cele mai bruște măriri a ozonului - cu 20% și mai mult - au loc când aerul Arctic

pătrunde în zone de altitudine joasă. Toamna uneori, aerul tropical care se propagă la

altitudini mari, scade valoarea lui ozonului până la 0,250 cm și mai mult.

În ultima parte a acestei lucrări și anume în capitolul trei mi-am propus să analizez

valorile înregistrate de ozon din Județul Bacău din lunile ianuarie, februarie, martie, aprilie și

mai.

În Județul Bacău pragul de alertă a ozonului a fost de 240 μg/mc - medie orară.

Valoarea ţintă pentru anul 2010 a ozonului a atins 120 g/mc. În perioada ianuarie - aprilie

2010 valoarea maximă de ozon înregistrată a fost de 116,60 μg/mc.

Din analiza dinamicii cantităţii de ozon în Municipiul Bacău, observăm că trecerea de

la sezonul de iarnă la sezonul de primăvară influenţează cantitatea de ozon, fapt confirmat de

studiile teoretice.

Valoarea de 116,60 μg/mc de ozon înregistrată în urma măsurătorilor realizate la staţia

BC - 2, situată în zona industrială a Municipiului, confirmă faptul că în urma anumitor

procese tehnologice industriale are loc sinteza de ozon.

Cantitatea de ozon pe timpul zilei variază şi valorile maxime înregistrate pentru zilele

14 – 16 ale lunii ianuarie, pentru zilele 14 – 16 ale lunii februarie, pentru zilele 12 – 17 ale

lunii martie, pentru zilele 12 – 17 ale lunii aprilie.

Observăm că odată cu creşerea puterii soarelui şi cantitatea de ozon sintetizată este

mai mare.

76

Page 75: Zota Violeta Licenta Finala

BIBLIOGRAFIE

[ 1 ] Nedeff Valentin și Crinel Raveica - Procedee și tehnici de protecția mediului în

agricultură și industria alimentară, Editura Tehnică Chișinău, 1998.

[ 2 ] Lecția mea de știință - http://valentinematei.blogspot.com/2009/09/ozonul.html.

[ 3] Subțierea stratului de ozon, Găuri în ozon -

http://www.referatele.com/referate/chimie/online9/Ozonulstratul-de-ozon-referatele-com.php.

[ 4 ] Note de curs - Mirela Panainte, Valentin Nedeff, Bogdan - Constantin

Macărescu, Emilian Moșneguțu – Studiul impactului ecologic, Colecția Științe Inginerești,

Editura Alma Mater, ISBN 973 – 730 – 214, Iași 2006.

[ 5 ] Озон в земной атмосфере, под ред. Г. П. Гущина, Гидрометеоиздат, 1966.

[ 6 ] Физика верхней атмосферы, под ред. Ханоньян, Гидрометеоиздат, 1990.

[ 7 ] Хргиан А.Х. Физика атмосферы. Л., Гидрометеоиздат, 1969, 144.

[ 8 ] Александров Э.Л., Кароль И.Л., Раикова Л.Р. и др., Атмосферный озон и

изменение глобального климата, Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 165 с.

[ 9 ] http://www.ecomagazin.ro/monitorizarea-mediului/

[ 10 ] http://www.travelworld.ro/images/hărți/bacau.jpg

[ 11] http://www.ier.ro/documente/studiideimpactPaisI_ro/Pais1_studiu_B1-3_ro.pdf

[ 12 ] http://ro.wikipedia.org/wiki/Bacău

[ 13 ] http://www.1referat.ro/1072_referat_Impactul_omului_asupra_naturii.html

http://referat.clopotel.ro/Ozonul-6006.html.

[ 14 ] Raport anual privind starea mediului în Județul Bacău pe anul 2009 – Agenția

pentru Protecția Mediului Bacău A.P.M., 2010.

[ 15 ] Raport pivind calitatea factorilor de mediu în Județul Bacău pe luna ianuarie –

Agenția pentru Protecția Mediului Bacău, A.P.M., 2010.

[ 16 ] Raport pivind calitatea factorilor de mediu în Județul Bacău pe luna februarie –

Agenția pentru Protecția Mediului Bacău A.P.M., 2010.

[ 17 ] Raport pivind calitatea factorilor de mediu în Județul Bacău pe luna martie –

Agenția pentru Protecția Mediului Bacău, A.P.M., 2010

[ 18 ] Raport pivind calitatea factorilor de mediu în Județul Bacău pe luna aprilie –

Agenția pentru Protecția Mediului Bacău, A.P.M., 2010.

77

Page 76: Zota Violeta Licenta Finala

[ 19 ] Raport pivind calitatea factorilor de mediu în Județul Bacău pe luna mai –

Agenția pentru Protecția Mediului Bacău, A.P.M., 2010.

[ 20 ] http://bethyada.blogspot.com/2008/07/radition-in-atmosphere.html.

78