PITEŞTI

FACULTATEA DE MANAGEMENT MARKETING ÎN AFACERI ECONOMICE

– RÂMNICU VÂLCEA –MASTERAT

Specializarea: BUSSINESS MANAGEMENT

REFERAT:

FENOMENUL PLOILOR ACIDE

COORDONATOR:Prof. Univ. Dr. SCURTU ION

MASTERAND:ISPAS CLAUDIU MĂDĂLIN

MASTER AN I, GR. 111

-2010-

CUPRINS

1. DESCRIEREA GENERALĂ A FENOMENULUI

2. ECHILIBRUL MEDIULUI

3. CAUZELE

4. EFECTE

5. SOLUŢII

6. MĂSURI DE COMBATERE A PLOILOR ACIDE

2

Schema generică de formare a ploilor acide.

FENOMENUL PLOILOR ACIDE

1. DESCRIEREA GENERALĂ A FENOMENULUI

Termenul de ploaie acidă a fost 

introdus de englezul Robert Angus Smith

în sec 19 văzând cum sunt degradate

parcurile şi cum e atacată şi corodată

structura construcţiilor Londrei datorită

poluării excesive. Energia utilizată în

industrie precum şi încălzirea casnică se

obţineau prin arderea cărbunilor. In

secolul 19 în Anglia se făceau studii de

climatologie chimică.

Termenii au revenit în actualitate odată cu degradarea masivă, datorată

ploilor acide, a pădurilor în anii 70 în Germania Federală (atacul asupra

pădurilor).

Ploaia acidă

Când se ard combustibili fosili, cum sunt carbunele, benzina sau petrolul,

se emit oxizi de sulf, carbon şi azot în atmosferă. Aceşti oxizi se combină cu

umezeala din aer şi formează acid sulfuric, acid carbonic şi acid azotic. Când

plouă sau ninge, aceşti acizi ajung pe pământ sub forma a ceea ce numim ploaie

acidă. In secolul XX, aciditatea aerului şi ploaia acidă au ajuns să fie

recunoscute ca o ameninţare capitală la adresa calităţii mediului. Cea mai mare

parte a acestei acidităţi este produsă în ţările industrializate din emisfera nordică:

SUA, Canada, Japonia şi majoritatea ţărilor din Europa de Est şi de Vest.

3

Efectele ploii acide pot fi devastatoare pentru multe forme de viaţă,

inclusiv pentru oameni. Aceste efecte sunt însă mai vizibile în lacuri, râuri si

pârâuri şi la nivelul vegetaţiei. Aciditatea apei omoară practic orice formă de

viaţă. La începutul anilor '90, zeci de mii de lacuri erau deja distruse de ploaia

acidă. Cele mai grave probleme au existat în Norvegia, Suedia şi Canada.

Ameninţarea reprezentată de ploaia acidă nu e limitată de graniţele

geografice, căci vânturile transportă substantele poluante pe tot globul. De

exemplu, cercetările confirmau faptul că poluarea provenită de la centralele

electrice care funcţionează cu cărbuni în centrul şi vestul SUA erau cauza

principală a marilor probleme legate de ploaia acidă în estul Canadei şi nord-

estul SUA. Efectele distructive ale ploii acide nu se limiteaza la mediul natural.

Structuri de piatră , metal sau ciment au fost şi ele afectate sau chiar distruse.

Unele dintre marile monumente ale lumii, catedralele Europei sau

Colisseum-ul din Roma, prezintă semne de deteriorare datorată ploii acide.

4

Oamenii de ştiinţă folosesc ceea ce se cheamă factorul pH pentru a măsura

aciditatea sau alcalinitatea soluţiilor lichide. Pe o scara de la 0 la 14, 0 reprezintă

cel mai ridicat nivel de aciditate, iar 14 cel mai ridicat nivel de bazicitate sau

alcalinitate. O soluţie de apă distilată care nu conţine nici acizi nici baze, are pH

7 sau neutru. Dacă nivelul pH-ului în apa de ploaie scade sub 5.5, ploaia este

considerată acidă. Ploile din estul SUA şi din Europa au adesea un pH între 4.5

şi 4.0.

Deşi costurile echipamentelor antipoluante ca arzătoare, filtre sau

instalaţii de spălare sunt mari, costurile stricăciunilor cauzate mediului şi vieţii

omeneşti se estimează a fi şi mai mari, pentru că ele pot fi ireversibile. Chiar

dacă în prezent se iau măsuri de prevenire, pâna la 500.000 de lacuri din

America de Nord şi peste 118 milioane metri cubi de copaci din Europa se vor

distruge probabil, înainte de sfârşitul secolului XX din cauza ploii acide.

Precipitaţiile (ploaia şi zăpada) au un caracter pronunţat acid , cu pH-ul

mai mic de 5,5.

Ploaia acidă se formează în urma reacţiilor ce au loc în atmosferă cu

substante ce conţin sulf si azot. Principala sursă a acestor substanţe o reprezintă

gazele rezultate în urma procesului de ardere. La arderea combustibililor fosili

rezulta gaze, care conţin: CO2, SO2, NOX, H2O (vapori) etc. In literatura de

specialitate se menţionează faptul că prin arderea cărbunilor şi a ţiţeiului cu un

continut de 1% sulf se evacuează în atmosferă aproximativ 60 milioane de tone

de SO2.

Oxizii de sulf şi de azot sunt absorbiţi în picăturile mici de apă din nori,

transformându-se în acizi. In continuare, dizolvarea cauzează disocierea acizilor

în ioni, care ajung pe sol împreună cu precipitaţiile. Pe de altă parte, oxizii de

azot absorb radiaţiile ultraviolete din radiaţia solară, declanşând reacţii

fotochimice care produc smogul, din care face parte şi ozonul.

Dioxidul de sulf are o acţiune nocivă şi asupra plantelor, chiar şi atunci

când se află în cantităţi mici. In situaţia în care cantitatea de SO2 din atmosferă

5

este mare şi umiditatea aerului ridicată, se formeaza acizii oxigenaţi ai sulfului,

care provoacă arsuri şi pete pe toate organele plantelor. In acest caz, pe frunze

apar pete brune şi galbene, care se menţin până la căderea frunzelor.

Oxizii de sulf

Oxizii de sulf rezultă în urma oxidării sulfului existent în compoziţia

cărbunelui. Cea mai mare parte a sulfului din cărbune (peste 95%) se transformă

în SO2, iar restul se transformă în SO3. Evacuat în atmosferă, dioxidul de sulf

(SO2) reacţionează cu oxigenul sub acţiunea radiaţiilor ultraviolete, dând naştere

anhidridei sulfuroase (SO3). In prezenţa vaporilor de apă din atmosferă, mai ales

în perioadele de ceaţă şi în zilele foarte umede, trioxidul de sulf se transformă în

acid sulfuric. Dioxidul de sulf este o substanţă toxică care irită mucoasele şi care

provocă spasme şi contracţii ale muşchilor căilor respiratorii. Efluenţii gazoşi au

o acţiune nocivă asupra organismului uman.

Oxizii de sulf au o acţiune nocivă şi asupra mediului ambiant, acţionând

direct asupra plantelor, contribuind şi la modificarea compoziţiei apei şi a

solului. In concentraţie mare, dioxidul de sulf distruge clorofila din frunze,

acţiunea sa amplificându-se prin sinergism cu NO2. Expunând frunze de diferite

plante într-o atmosferă cu NO2 în concentraţie de 2 ppm şi separat, într-o

atmosferă cu SO2, în concentraţie de 0,7 ppm, după 4 ore nu s-a observat nici o

schimbare morfologică în structura frunzelor. Expunând însă aceleaşi frunze

într-o atmosferă cu ambele noxe, dar într-o concentraţie individuală mult mai

mică decât în primul caz (0,1 ppm pentru fiecare gaz), s-a observat o continuă

modificare a ţesutului frunzelor.

Oxizii de azot

Din cantitatea totală de NOX rezultată prin arderea cărbunelui,

aproximativ 95% este sub formă de NO şi 0,5% sub formă de NO2. Monoxidul

de azot, în prezenţa oxigenului din aer şi sub acţiunea razelor ultraviolete, se

transformă în NO2. Dioxidul de azot este un gaz foarte toxic, care împreună cu

6

vaporii de apă din atmosferă formează acidul azotic. Atât dioxidul de azot, cât şi

acidul azotic sunt foarte periculoşi pentru organismul uman.

Oxizii de azot afectează căile respiratorii, mucoasele şi transformă

oxihemoglobina în metahemoglobină, ceea ce conduce la paralizii. O expunere

mai îndelungată la acţiunea oxizilor de azot, chiar şi la concentraţii foarte mici,

de numai 0,5 ppm, slăbeşte organismul uman, sensibilizindu-l foarte mult la

infecţiile bacteriene. Oxizii de azot au o acţiune nocivă şi asupra plantelor.

Aceşti oxizi, în concentraţii mici, determină necrozarea şi căderea frunzelor

plantelor. Prin expunerea plantelor într-o atmosferă de NO2, la o concentraţie de

25 ppm, se produce căderea frunzelor în timp de o oră. Acelaşi fenomen se

produce în timp de 35 de zile, prin expunerea plantelor la o concentraţie de 0,5

ppm de NO2.

Toxicitatea oxizilor de azot creşte foarte mult prin sinergism cu alte

substante toxice. Acidul azotic rezultat în urma reacţiei dioxidului de azot cu apa

contribuie la apariţia fenomenului de coroziune a construcţiilor metalice,

provocând distrugerea lor. Acidul azotic formeaza azotaţi cu diferiţi cationi,

prezenţi în atmosferă. Aceştia au o acţiune corozivă asupra cuprului, alamei,

aluminiului, nichelului etc., distrugând retelele electrice şi telefonice. Caracterul

puternic oxidant al oxizilor de azot şi acidului azotic este principala cauză a

distrugerii de către aceştia a maselor plastice, lacurilor, vopselelor, utilizate ca

materiale de protecţie la instalaţiile şi construcţiile industriale. Este dovedită

acţiunea NOX asupra unor materiale de construcţie din grupa carbonaţilor, ca de

exemplu marmura. Aceşti oxizi ai azotului pătrund prin microfisurile

materialelor de construcţie, provocând distrugerea construcţiei. Un rol nociv îl

are şi protoxidul de azot (N2O) asupra mediului ambiant. Este un gaz foarte

stabil, care se descompune, la 600°C, în N2 si O2.

In concluzie putem reţine:

•  Gazele de tipul SOX, NOX şi cele pe bază de carbon au un efect nociv

asupra mediului ambiant, precum şi asupra organismului uman.

7

•  Oxizii de azot contribuie la distrugerea materialelor de construcţie din grupa

carbonaţilor (marmura).

•  Protoxidul de azot (N2O) contribuie la efectul de seră, care constă în

încălzirea atmosferei terestre cu aproximativ 4%, precum şi la distrugerea paturii

protectoare de ozon din stratosferă.

•  Oxizii de sulf au o acţiune directă asupra plantelor, contribuind la

modificarea apei şi a solului.

•  Oxizii de sulf, împreună cu cei de azot, sunt consideraţi principalele cauze

ale ploilor acide, ploi care

cauzează distrugerea pădurilor

pe suprafeţe întinse.

•  Efectul nociv al dioxidului

de sulf asupra florei se

amplifică foarte mult, prin

sinergism cu dioxidul de azot

(NO2).

2. ECHILIBRUL MEDIULUI

Elementele care participă la acest fenomen sunt elementele esenţiale ale vieţii

pe pământ.

Atmosfera - formată dintr-un amestec de gaze în care ponderea o au

azotul cu 78% şi oxigenul cu 21%. Celelalte gaze, reprezentând 1% din

compoziţia atmosferei sunt gaze neutre sau reprezintă accidente (gaze

8

nocive). Acesta este echilibrul natural al atmosferei. Atmosfera întreţine

viaţa şi o protejează de arderile cu raze ultraviolete ale soarelui.

 Apa - cea mai raspandită substanţă pe pământ, numită şi lichidul vieţii.

Practic trăim într-un mediu în care elementul principal e apa, sub formă

lichidă în izvoare, râuri, lacuri, mări şi oceane, sub formă gazoasă în

vaporii de apă din atmosferă şi sub formă solidă în gheţari şi zăpadă. In

organismele animale şi vegetale se găseşte sub formă de apă liberă şi apă

legată în structura celulei vii iar în diverşi compuşi chimici sub formă de

apă de cristalizare.

Molecula de apă ,H2O, este formată din 2 atomi de hidrogen legaţi de

unul de oxigen. Moleculele formează o structură prin legături de hidrogen,

aglomeraţiile de molecule se numesc clusteri. Teoria fizică şi chimică a

apei este extrem de complexă, datorită caracteristicilor sale şi

comportamentului deosebit faţă de alte lichide. Este denumită şi lichidul

ciudat.

Circuitul apei în natura- este un circuit energetic în care apa evoluează de

la nivelul solului în atmosferă şi de acolo înapoi pe pământ, sub efectul

energiei solare. Evaporarea apei din apele de suprafaţă şi din vegetaţie sub

presiunea căldurii zilnice, apoi condensarea în atmosferă sub forma

vaporilor şi picăturilor de ploaie, apoi aceste condensuri precipită sub

formă de ploaie, ajung pe sol şi subsol. In subsol, dacă intâlnesc un strat

de argilă sau rocă impermeabilă, apele se unesc şi formează ape

subterane. In funcţie de cantitatea de săruri dizolvate ele dau naştere unor

izvoare minerale, acide sau alcaline în funcţie de tipul rocii spălate. Acest

circuit este unul natural şi este determinat de periodicitatea zi-noapte, de

anotimpuri şi de caracteristicile locale ale mediului.

Apa de ploaie - este considerată apă curată pentru că provine dintr-un

proces de distilare naturală (evaporare de pe pământ şi condensare in

straturile atmosferei). Apa de ploaie are un conţinut natural de bioxid de

9

carbon şi de sulf. Caracterul slab acid al acesteia (pH-5,5-5,8) şi puritatea

(lipsa microorganismelor) o fac să fie considerată curată.

pH - Pentru determinarea caracterului acid sau bazic (alcalin) al unei

soluţii, se utilizează mărimea numită PH, pe o scară de la 0 la 14. Astfel 0

corespunde unui acid maxim iar 14 unei baze maxime. PH 7 corespunde

caracterului neutru al unei soluţii. Apa neutră (puritate, fără conţinut de

minerale) are PH 7. Ploaia acidă are de regulă PH-ul sub 5,5. Apa dizolvă

săruri minerale şi astfel capătă un aspect de apă dură sau slabă în funcţie

de concentraţia acestor săruri.

3. CAUZELE

Cauzele şi factorii care duc la producerea acestui fenomen:

naturale: vulcanii, incendiile- Erupţia vulcanului Krakatoa în 1883 în

Sumatra a creat un nor imens acid iar ploile acide şi noroioase au căzut la

peste 100km de locul erupţiei. A fost considerată cea mai mare catastrofă

din istoria civilizaţiei. Probabil până la dezastrul tsunami în Oceanul

Indian din 26 decembrie 2004.

artificiale - efect al revoluţiei industriale

dezvoltarea industrială a solicitat consumuri din ce în ce mai mari

energetice şi a impus mărirea numărului şi a puterii termocentralelor –

consumatoare de combustibili fosili (petrol, cărbune, gaz)

industria metalurgică-siderurgia şi industria chimică

transporturile –motoarele cu ardere internă

marile centre urbane şi industriale- consumuri sporite de combustibili

fosili

soluţiile tehnice a unor produse care nu au ţinut cont de efectele asupra

mediului.

10

4. EFECTE:

Ploaia acidă reprezintă o problemă ecologică majoră în zilele noastre, şi

s-a încercat prin toate mijloacele stoparea acestui fenomen, care are consecinţe

multiple. Dintre acestea cele mai importante sunt:

1. Ceaţa acidă, care afectează vizibilitatea, face deplasarea mai dificilă (în

special pentru piloţi), impiedică cursul luminii solare de la soare către pământ şi

înapoi. In zona arctică, ceaţa acidă are drept consecinţă creşterea lichenilor, care

afecteaza renii şi alte animale care se hrănesc cu licheni.

2. Particulele acide cauzează coroziunea clădirilor, statuilor, posurilor,

şoselelor, punând în pericol siguranţa cetăţenilor. De exemplu, în anul 1967,

podul de peste Raul Ohio s-a prăbuşit, ca urmare a coroziunii ploii acide,

omorând 46 de persoane.

3. Ploaia acidă are efcete nocive asupra florei şi faunei apei lacurilor. Ploaia

acidă odată ajunsă la pământ spală ingrăşămintele chimice şi alte substanţe

toxice conducându-le în lacuri şi iazuri, omorând cateva specii însemnate de

peşti.

4. Acidul care provine din ploaia acidă, reacţionează cu substanţele nutritive

necesare copacilor, cum sunt calciul, magneziul, potasiul, ceea ce îngreunează

hrănirea lor. Aceasta face ca arborii să nu mai poată rezistă vântului sau greutăţii

zăpezii şi să le cadă frunzele, căpătând o culoare anormală.

5. Cărţile şi obiectele de artă, vechi de sute de ani, sunt deasemenea afectate

de ploaia acidă. Particulele acide pătrund în clădirile în care sunt păstrate,

deteriorând astfel materialele.

6. Practic, ploaia acidă atacă tot ce întalneşte şi afecteaza toate formele de

viaţă, calitatea solului şi a materialelor. Modificarea calităţii apei în lacuri şi

râuri produc efecte indirecte asupra celorlalte componente ale mediului.

11

asupra sănătăţii umane- boli respiratorii (astm, bronşite, emfizem),

oculare şi dermatologice , iar indirect, prin consumul de alimente afectate-

boli digestive şi ale sistemului nervos;

asupra sănătăţii animale- vietăţile din lacuri şi râuri sunt distruse de ploaia

acidă. Vedeţi un iaz de decantare de la o uzină chimică şi vă veţi lămuri

daca poate trăi ceva acolo. Distrugerea bazinelor acvatice (la pH de 4,5

dispare viaţa din bazinele piscicole);

asupra vegetaţiei- distrugerea directă a clorofilei în masa vegetală,

degradarea pădurilor, a păşunilor şi a culturilor agricole;

eroziunea solului- efectele asupra vegetaţiei şi a apelor de suprafaţă duc la

eroziunea solului. Faţă de toate acestea, ploile acide atacă roca, dizolvă

sărurile de calciu şi magneziu  şi reduce calitatea solului dizolvând

metalele şi distrugând viaţa la nivelul microorganismelor din sol;

coroziunea materialelor- efecte marcante privind corodarea structurilor de

metal de la poduri şi clădiri. Monumente ale civilizaţiei antice sau

medievale, care sute de ani n-au fost afectate decât de vânturi şi ploi

normale sunt acum corodate de ploile acide.

  Informaţiile cele mai multe provin din ţările cele mai dezvoltate : SUA,

Japonia, Canada, Europa nu pentru că doar acolo ar fi poluarea şi ploile acide ci

pentru ca au sisteme de monitorizare şi control al acestora.

5. SOLUŢII

Pentru stoparea efectelor generate de cauzele naturale nu sunt soluţii, doar

referitor la incendiile de pădure, prevenirea şi intervenţiile de localizare şi

stingere.

Pentru cauzele artificiale, soluţiile aparţin autorităţii de stat şi autorităţilor

locale:

Inălţarea şi supraânălţarea cosurilor industriale – aceasta a dus practic la

mărirea zonei poluate, un coş de 50m poluează 500m în jurul lui iar unul

12

de 100m poluează 2-3000m dar într-un procent mai redus. Vântul duce

însă aceste emisii la sute şi mii de km şi provoacă efectele ploii acide în

altă zonă.

Introducerea de filtre recuperatoare şi de reducere a emisiilor în atmosferă

precum şi a altor echipamente antipoluante.

Tehnologii noi cu consumuri reduse energetic.

 Reducerea emisiilor poluante la motoare, trecerea la combustibili cu

conţinut redus de plumb.

Tehnologii alternative energetice nepoluante (hidro, nucleare, eoliene)

Legislaţie privind protectia mediului.

Ploile acide sunt un atentat la calitatea mediului. Conflictul major este între

necesitatea protecţiei mediului şi activităţile economice. Soluţiile politice

privind dezvoltarea economică ţin cont declarativ de protecţia mediului şi mai

puţin în fapt de aceasta.

Distrugerea de azi o vor plati cei de maine.

Legile de Protecţia Mediului au apărut ca o necesitate de a preveni şi mai

putin de a repara.

6. MĂSURI DE COMBATERE A PLOILOR ACIDE

Incă din anul 1955 Canada şi S.U.A., au construit coşuri de fum înalte de

300m la instalaţiile industriale pentru a preveni poluarea cu sulf şi azot. Dar

strategia "coşurilor inalte" nu a dat rezultate scontate, fenomenul poluării fiind

menţinut, astfel că după 1977 în S.U.A. apar legi de interzicere a acestor

construcţii industriale neeficiente.

In S.U.A. şi Canada încă din anii 1970-1971 există legi care reglează

păstrarea curată a calităţii aerului şi circa 1000 staţii de monitoring prin care se

ţin sub control şi se supravegheaza calitatea aerului.

Astăzi in lume se foloseşte tot mai mult cărbune cu conţinut scăzut de sulf,

iar in turnătorii se practică tehnologia clasică de captare şi valorificare a fluxului

13

de SO2 şi convertirea lui in acid sulfuric. In cazul emisiilor de azot se reglează

carburaţia, căutând să se respecte cele trei trepte de calitate a aerului: calitatea

dorită-acceptabilă şi tolerabilă.

Una din măsurile eficiente de combatere a ploilor acide constă in utilizarea

de catre controalele electrice, care impiedică emisia de SO2, evitând formarea

ploilor acide.

La noi în ţară nu există instalaţii de transformare a SO2 în H2SO4, nici

scrubere, ci se folosesc filtre cu sac care nu realizează o reţinere integrală a

impurităţilor.

In ţara noastră, încă din 1966, s-au identificat circa 74 de surse de poluare,

dispersate in 40 centre industriale. Dintre acestea doar 50 folosesc electrofiltre,

rar filtrele de sticlă siliconizată, care sunt vechi, necesitând reparaţii şi

modernizări. Se ştie că un electrofiltru reduce concentraţia reziduală de praf

până la 20-30mg/m3.

Inteprinderile care folosesc electrofiltre, beneficiază de "materii prime" prin

recuperarea lor, de exemplu fabricile de ciment Braşov, Turda, care pot recupera

24-26 tone ciment/zi.

O altă măsură de evitare a poluării şi formării ploilor acide constă în

amplasarea marilor inteprinderi industriale pe terenuri cu conditii favorabile de

autopurificare, sau la zeci de kilometri de oraşe, cum e cazul centrelor urbane,

Oneşti, Doiceşti, Medgidia, construite după 1975.

In perspectivă se vor folosi şi la noi in ţară instalaţii de captare şi epurare a

gazelor din cocserii şi cuptoarele electrice.

Pe viitor România va căuta să reducă emisia subsţantelor poluante in zonele

"calde", pentru a reusi încadrarea în normele naţionale şi internaţionale de

calitate a aerului şi alinierea la progamele mondiale de protectie a mediului

inconjurător.

14

BIBLIOGRAFIE

Angelescu A, Ponoran I., Ciobotaru V., "Mediul ambiant şi dezvoltarea

durabilă", Ed. A.S.E., Bucuresti 2005.

Dr.Gheorghe Mohan; Dr.A. Ardelean- "Ecologie si protectia mediului" Ed.

"SCAIUL", Bucureşti, 2003.

Gârban, Z., “Biochimie”, Timişoara, Editura Orizonturi Universitare, 2004.

Jeannie L. Steele, Kurtis S. Meredith, Charles Temple, “Lectura şi scrierea

pentru dezvoltarea gândirii critice”, Centrul Educatia 2000+.

Negulescu M., Vaicum L., Ianculescu S., "Protecţia mediului înconjurător",

Ed. Tehnică, Bucureşti, 2003.

Părăuşanu V., Ponoran I., "Economia mediului", Ed. Sylvi, Bucuresti 2007.

Vişan S., Angelescu A, "Mediul inconjurător-poluare şi protecţie", Ed.

Economică, Bucureşti 2000.,

***http://www.comune.ro/?/tema_consultanta/icon5/

15