Abstract

Present paper has the purpose to present the effects of the air pollution onto the

environmental factors.

As technology improves, so does the need for more power, more heat, and more electricity,

meaning that we consume more and more fuel. Consuming more fuel means we have to extract

more, so we could produce more. Producing more means more jobs for people, but it can also harm

the environment. Meaning that the more fuel is produced, the more gases and harmful particles are

released in the air. Due to the movement of the air masses, these particles can travel for long

distances, sometimes remaining in the source area, blocking the sun rays, causing lower

temperatures than normal, or sometimes it can causes a growth of temperature in the arctic areas.

The lower temperature can have harmful effects not only on living beings, but on the air

conditions as well, meaning that the winds are colder and more powerful; the number of the

avalanches will grow. This abnormal temperature growth causes the ice to melt, increasing the level

of the Planetary Ocean, which can cause flooding in the shore areas, and of course, it represents the

ideal environment for the El Nino phenomenon to start working, the natural fires will become a

common event, event the insects could present genetical and behavioral mutations.

Scopul acestei lucrari este prezentarea caracteristicilor mediului inconjurator,

clasificarea tipurilor de poluanti, si a efectelor acestora asupra mediului, si a

factorilor de mediul.

Obiectivul acestei lucrari este gasirea unei solutii care poate ajuta la „detoxifierea”

mediului, prin adaptarea nevoilor umane la nevoie mediului in care traim.

1

Influenţa poluării aerului atmosferic asupra acidităţii factorilor de mediu

I. Atmosfera – componenta esentiala a mediului inconjurator

Aerul este mediul necesar dezvoltarii numeroaselor organisme vii, care-si gasesc energia

necesara metabolismului bazat pe oxigen. Totusi, unele vietuitoare pot obtine altfel energia lor, si sa

traiasca intr-un mediu anaerob (fara oxigen).

Compozitia aerului poate fi modificata sub actiunea fenomenelor naturale datorita activitatii

umane. Aceasta modificare este susceptibila de a avea repercursiuni asupra vietii organismelor

aerobe si asupra sanatatii umane.

Trebuie mentionat ca, poluarea atmosferica se poate intinde pe distante foarte mari,

contaminand mai multe medii, deoarece miscarile atmosferice nu sunt orientate dupa o axa

unidirectionala, ci in toate campurile spatiului.

1. Importanta aerului in structurarea mediului

Aerul s-a conturat ca masa atmosferica printr-un proces de segregare din nebuloasa primara

si prin degazeificarea mantalei, crustei si rocilor. La imbogatirea atmosferei au contribuit procesele

si activitatea organismelor.

Transformarile in timp in invelisul geografic s-au reflectat in evolutia atmosferei cu trecere

de la atmosfera initiala fizica la atmobiosfera, si in final, la atmosfera geografica actuala.

Componenta atmosferica participa la alcatuirea mediului inconjurator prin masa,

compozitie, proprietati fizico-chimice, dinamica si mod de manifestare si organizare: vreme si

clima.

Circulatia atmosferica are un rol major de interferenta cu celelalte geosfere, si de a contribui

la echilibrul geoplanetar. Regulatorul - atmosfera- contribuie la distributia luminii, caldurii,

umiditatii, presiunii, si in corelatie cu ceilalti factori, asigura constituirea unitatilor climatice: zone,

regiuni, arii, locuri si diferentierea pe macroclima, microclima si topoclima.

Atmosfera, prin toate calitatile sale, reprezinta un mediu specific al Terrei, in care traiesc

diverse organisme, si isi desfasoara activitatea o parte din activitatea omului. Fara aer nu exista

viata, si nici dezvoltare environmentala.

2. Compozitia aerului

Este relativ simpla: un amestec de gaze ( permanente, variabile in timp si spatiu), particule

in suspensie (lichide solide), si apa (vapori, nori incarcati electric).

2

Compozitia gazoaza a aerului in troposfera este deosebit de omogena, (de unde si termenul

de homosfera), si cuprinde: azot (78,084%), argon (0,934%), dioxid de carbon (0,0033%) si alte

gaze cu participare foarte redusa (neon, heliu, kripton, hidrogen si oxid de azot).

In atmosfera se gasesc circa 1015 tone oxigen, fiind un element foarte activ care are un rol

foarte important: in prezenta lui are loc respiratia, oxidarea, arderea etc, aproape tot oxigenul din

atmosfera fiind rezultatul descompunerii apei in procesul de fotosinteza in urma activitatii plantelor

verzi.

Azotul, aflat in cantitate de 4·1015 tone, serveste drept mediu neutru si „diluant” al

oxigenului.

Dioxidul de carbon este mult mai variabil, si provine din emanatiile vulcanice, din

izvoarele minerale, din sol datorita respiratiei organismelor, de la unele intreprinderi ale industriei

chimice, de aceea deasupra oraselor nivelul de CO2 poate creste cu pana la 0,04%. Acest gaz are un

rol deosebil, deoarece el serveste ca material de baza pentru producerea substantelor organice de

catre plante (cele cu clorofila). CO2 are un mare rol in actiunea termoregulatoare a suprafetei

pamantului. Cresterea concentratiei de CO2 ( de la 0,0368% in prezent la 0,4% in mileniul urmator)

ca urmare a activitatilor umane (termoenergetice, de circulatie) va avea drept efect incalzirea

generala a climatului (0,3 - 0,70 C in ultimele decenii), insotita de modificari in sistemele

geografice (desertificare, salinizare, topirea ghetarilor etc.).

Ozonul din atmosfera (circa 3 miliarde de tone) are rolul de filtru pentru radiatia solara.

Afectarea acestui component datorita activitatilor antropice generatoare de clorofluorocarburi

(C.F.C.), hidrofluorocarburi (H.C.F.) metan, va avea drept consecinta schimbari climatice nedorite,

in special accentuarea procesului de incalzire.

Aerosolii sunt particule lichide si solide aflate in stare de suspensie in aer, cu proveniente

diferite (fum, cenusa vulcanica, praf, polen, bacterii, cristale de saruri), care modifica propagarea

radiatiei solare, slabesc vizibilitatea, si constituie nuclee de condensare, contribuind la poluarea

aerului.

II. Poluanti si poluare

Pentru a-si asigura conditiile de trai, omul utilizeaza permanent resursele naturale ale

mediului inconjurator: animale, plante, resurse ale solului si subsolului (minereuri, carbune, petrol,

sare), gaze, apa, etc. In urma utilizarii si procesarii resurselor primare rezulta si produse secundare

neutralizabile cum sunt: gaze, praf, produse lichide, produse solide care sunt evacuate in mod

permanent in natura. O parte din aceste produse evacuate reusesc sa se reintegreze in ciclurile

3

naturale ale mediului, pentru refacerea unor elemente, iar altele se acumuleaza, provocand

dezechilibre ecologice, adica polueaza.

Unele activiati antropice au provocat adevarate modificari topografice si climatice, cu

repercusiuni asupra mediului, dintre care unele cu efect pozitiv (impaduriri, indiguiri, asanari,

schimburi ale cursurilor si acumularilor de apa), insa altele au un efect negativ, cum ar fi defrisarile,

urmate de eroziunea solului, s.a.m.d.

Cauzele aparitiei poluarii pot fi grupate astfel:

Utilizarea haotica si necontrolata a rezervelor naturale

Acumulari de substante neutilizabile

Aparitia unor substante noi la care ritmul de consum sau descompunere de catre organisme

este inferior ritmului de aparitie

Cresterea demografica vertiginoasa

Dezvoltarea intensa a activitatilor economice: industrie, agricultura, transport

Aparitia centrelor urbane suprapopulate.

Emisia maxima a unui poluant este data de cantitatea de poluant degajata in mediu, la care

nu se produc modificari importante. Se exprima prin nivelul (pragul) unui poluant, care este dat de

concentratia maxima admisa, pentru care se impun masuri ca: inchiderea sau eliminarea surselor

de poluare, retinerea, distrugerea poluantilor, etc. Nivelele maxime sunt stabilite in norme de

produs, sau standarde nationale si internationale (ISO).

1. Surse de poluare

Pot fi clasificate in doua mari categorii, si anume:

Naturale :

Solul: din sol se imprastie in apa si aer urmatoarele impuritati:

- particule solide rezultate din eroziune (praf, nisip, etc)

- particule organice-provenite din descompunere sau datorita animalelor si

vegetatiei

- gaze : CO2, H2S, NH3

- substante ordonate complexe

Plantele – polueaza mediul cu polen, spori, mucegai, produse de descompunere a plantelor

moarte, etc

Vulcanii emit:

- gaze: CO, CO2, H2

- vapori de apa contaminati cu substante nocive

- materiale solide (praf, lava)

4

Cutremurele: distrug solul si polueaza aerul cu particule solide si gaze.

Praful cosmic: poate atinge 1000 t/an, avand un caracter radioactiv. Meteoritii determina

formarea craterelor si dezechilibre in zonele in care cad (10-20 tone zilnic).

Incendiile („artificiale”-provocate de om, „naturale”-provocate de temperaturi foarte

ridicate) produc prin ardere cantitati mari de CO2 si fum, punand in pericol viata oamenilor si a

animalelor, distrug paduri, si bunuri materiale.

Astfel, se poate aprecia ca efectele poluarii naturale sunt totusi mult mai reduse decat

efectele poluarii provocate de om.

Antropice

Poluarea antropica provine din diverse activitati umane, desfasurate in industrie, agricultura,

transporturi si activitati menajere.

Poluarea in industrie: afecteaza toate mediile: apa, aer, sol. Cantitatile de poluanti emise in

aer sunt de zeci de milioane de tone. Principalele emisii poluante in industrie sunt: pulberile

metalice si nemetalice, praful, dioxidul de sulf (SO2), monoxidul de carbon (CO), dioxidul de

carbon (CO2), oxidul de azot (NO), dioxidul de azot (NO2), protoxidul de azot (N2O), gazul

metan (CH4), hidrocarburile (CmHn), si eliminarile de substante chimice organice.

- Industria extractiva polueaza mediul prin eliminarea prafului cu continut

de silicati, carbuni, etc. din subteran, ori din haldele de steril de la suprafata. Acestea constituie un

pericol si prin acumularea lor la suprafata terenurilor agricole, locuintelor, prin infiltrarea in sol prin

intermediul precipitatiilor. Apele poluate deversate in cele naturale produc cresterea continutului de

metale grele, praf de carbune, silicati, diferite substante chimice anorganice si organice.

Extractia si prelucrarea titeiului afecteaza mediul prin hidrocarburile gazoase si lichide

diverse, „pierdute” in spatiu in timpul extractiei, procesarii, transportului si depozitarii produselor

petroliere.

Exploziile accidentale ale produselor petroliere sau instalatiilor petroliere reprezinta

importante surse de poluare.

- Industria energetica reprezinta o sursa de poluare termica, fonica,

electromagnetica si chimica.

Hidrocentralele modifica peisajul, varietatea si numarul de specii, calitatea apei

(concentratia sarurilor).

Centralele nuclearo-electrice, polueaza mediul prin emisiile radioactive sub forma de gaze,

lichide (apa de racire), pulberi radioactive.

Deseurile gazoase radioactive contin substante din aerul evacuat din incinta reactorului.

Deseurile lichide radioactive contin apa din circuitul de racire si ape reziduale contaminate.

5

Deseurile solide radioactive provin din instalatiile existente (reactor, pompe, rezervoare,

schimbatoare de caldura, conducte), si din reziduurile procesului de fisiune nucleara, imbracamintea

de protectie, hartia, etc.

- Industria siderurgica si metalurgica elimina praf, pulberi

metalice, oxizi metalici si nemetalici (dioxid de sulf (SiO2), calcar, carbune).

Uzinele cocsochimice elimina compusi toxici de arsen, hidrocarburi, fenoli, gaze cu dioxid

de sulf (SO2), monoxid de carbon (CO), hidrogen sulfurat (H2S).

- Metalurgia neferoasa elimina produsi toxici ca de exemplu: As,

Cd, Cr, Pb, Hg, Ni, V, Mn, Ba, F, SO2 etc.

- Industria chimica emite o serie de substante toxice pentru oameni

si mediu. Se elimina in atmosfera, apa si in sol compusi cu sulf ca: SO2, SO3 (industria acidului

sulfuric), mercaptani din rafinarii si petrochimie, hidrogen sulfurat (H2S), sulfura de carbon.

Industria acidului azotic elimina compusi de azot (oxizi si amoniac).

Industria produselor cloro-sodice elimina clor, acid clorhidric, clorura de calciu etc.

Din diverse procese de sinteza se elimina compusi de fluor, clor, pesticide, negru de fum etc.

In procesele petrochimice se pot elimina: fenoli, cetone, hidrocarburi.

- Industria materialelor de constructii polueaza mediul in special

prin cantitati mari de pulberi de praf. Acestea contin nisip, oxizi de calciu, magneziu, azbest.

- Industria celulozei si a hartiei elimina in mediu hidrogen sulfurat,

mercaptani, produsi volatili, dioxone (deosebit de toxice), ape reziduale, fibre celulozice.

- Industria alimentara polueaza aerul, apa si solul cu resturi vegetale

si animale, rezultate prin procesele tehnologice cu detergenti de la spalari, materiale si produse

reziduale. Freonii utilizati ca agenti frigorifici, eliminati in atmosfera, contribuie la distrugerea

stratului de ozon.

- Transporturile auto, navale, feroviare si aeriene emit o serie de

poluanti reziduali, in special din procesele de combustie, respectiv din arderea combustibililor

(benzina, motorina etc), respectiv monoxid de carbon (CO), oxizi de azot (NOx), hidrocarburi

nearse, dioxid de sulf (SO2), aldehide, oxizi de plumb, fum, dioxid de carbon (CO2) etc.

- Agricultura afecteaza mediul prin:

- lucrarile de imbunatatiri funciare (irigatii, indiguiri, orezarii,

desecari)

- aplicarea unor substante tehnologice (pesticide- erbicide,

insecticide, fungicide-, si fertilizanti) in exces.

- sectorul zootehnic, prin dejectiile animale, soda, detergenti,

etc

6

- industrializarea produselor agricole.

- Activitatile menajere reprezinta surse de poluare fizica, chimica,

biologica, fonica, estetica, in urma proceselor de ardere a combustibililor, a fumatului, a incinerarii

deseuriloe urbane, a deversarilor apelor uzate, arderii biomasei.

La incinerarea deseurilor urbane si industriale se elimina compusi chimici foarte toxici ca de

exemplu: clor-fenoli (diclorodioxina, clorodibenzofurani etc.), acid clorhidric.

Fumul de tigara este o alta sursa de poluare care nu poate fi neglijata, deoarece din fumul de

tigara rezulta gudroane, metale grele toxice pentru om: Pb, Cd, Hg, si alte substante.

Sursele antropice de poluare sunt complexe si contribuie cu cea mai mare pondere asupra

formelor poluante ale mediului inconjurator.

2. Clasificarea poluantilor

In functie de starea de agregare fizica, poluantii pot fi grupati astfel:

Poluanti solizi: bulgari (pamant), granule (nisip), pulberi (metale), praf;

Poluanti lichizi: hidrocarburi, uleiuri, solventi organici (vapori, ceata), solutii de saruri

(cianuri), de acizi (ape acide), baze.

Poluanti gazosi dioxid de carbon, sulfuri, oxizi de sulf, oxizi de azot, hidrocarburi.

Poluanti sonori

Poluanti radioactivi

In functie de natura chimica:

Poluanti organici

Poluanti anorganici

Poluanti de natura biologica (bacterii, virusi, paraziti)

In starea lor naturala, fluidele (de exemplu apa), contin numeroase substante poluante care

pot fi solubile sau insolubile:

Substante solubile:

- unii compusi organici: solventi organici

- compusi anorganici: carbonati, bicarbonati, cloruri, azotati, azotiti, sulfati,

etc.

Acesti poluanti sunt dizolvati in fluide in diverse proportii, si nu sunt vizibili cu ochiul liber.

Din acest motiv fluidele care contin astfel de substante (in cantitati mici) sunt in general limpezi.

Substante insolubile:

7

- nisip, pamant, rugina

- precipitatele cristaline sau coloidale ale sarurilor insolubile

- reziduuri organice etc., care se afla in fluide sun stare de suspensii, sau sub

forma de particule de diferite marimi, conferind fluidului un aspect mai mult sau mai putin

opalescent (tulbure).

Particulele insolubile se pot clasifica in functie de dimensiunile lor astfel:

- particule sedimentabile: au dimensiuni si densitati care asigura separarea lor prin

sedimentare in timp relativ scurt

- particule in suspensie care poseda dimensiuni reduse, si au o densitate apropiata de

a apei, de aceea nu sedimenteaza natural decat in perioade mari de timp

- particule dispersate (coloidale): sunt particule foarte mici care nu sedimenteaza nici

dupa perioada mari de timp.

3. Generarea poluantilor imisi in mediul atmosferic

Avand in vedere numarul si cantitatea poluantilor imisi in aerul inconjurator, atmosfera

poluanta devine in ultimii ani un factor de mediu cu impactul de mediu cel mai important asupra

calitatii mediului si a vietii.

Conferinta de la Geneva din 1979 a definit poluarea atmosferei ca fiind „eliberarea in aer, de

catre oameni, mijlocit sau nemijlocit, de substante sau energie cu efecte nocive, precum si

periclitarea sanatatii, daune comorilor vii si ecosistemelor sau altor bunuri, precum si o limitare a

binefacerilor mediului sau a altor drepturi de folosire de drept a mediului.

3.1 Caracterizarea atmosferei ca suprot de interactiune cu poluantii tehnologici

a.) Enumerarea poluantilor

Agentii poluanti majori ai atmosferei sunt: gazele, pulberile solide, vaporii de apa, care la

dimensiuni de picaturi impreuna cu pulberile pot genera aerosoli si incalzirea (masurata prin

temperatura) care pot determina poluarea termica.

b.) Surse de poluare

- Poluarea naturala a aerului se produce in urma eruptiilor vulcanice (sunt mai mult

de 500 de vulcani pe pamant), dar si in urma furtunilor de praf, mai ales in zonele de stepa

- Cel mai mare pericol de poluare antropica a atmosferei este astazi reprezentat de

folosirea pe scara larga a capitalului natural pentru necesitatile energetice, metalurgice si ale

industriei chimice

- Datele cercetarilor aerocosmice demonstreaza ca, la directii stabile ale vanturilor

(maxiapana) unica se atenueaza particularitatile surselor individuale artificiale

8

- Desi in proportii globale admisia in atmosfera a multor substante provenind de la

surse antropogene este mai mica decat cea de la surse naturale, sursele antropogene exercita o

influenta mai mare asupra aerului atmosferic al oraselor si al teritoriilor invecinate cu ele

- In afara de O2, N2 si gaze inerte, troposfera mai contine:

- CO2 :320 ppm (0,03%)

- CO: 0,5-50 ppm (pe magistralele urbane)

- CH4: 1-2 ppm

- NO: 0,01-0,2 ppm (din reactii fotochimice)

- O3: 0,01-0,5 % ppm (din transporturi aeriene)

- SO2: 0,01-2 ppm (in atmosfera urbana poluata).

- In atmosfera mai ajung o multime de substante organice, precum si substante ce

contin azot si sulf, de provenienta naturala sau antropogena.

c.) Caracteristici ale atmosferei necesare in analizele ecologice

- Atmosfera este cea mai nobila parte a biosferei, de aceea actiunile negative ale

multiplelor surse de poluare se insumeaza, capatand deseori un caracter global

- Atmosfera este invelisul gazos al Pamantului cu o masa de 5,15 · 1013t

- Limita superioara, unde are loc dispersarea gazelor in spatiul interplanerar, se afla

la o inaltime de aproximativ 1000 km deasupra nivelului marii

- In stratul cu o grosime de 5,5 km de deasupra Pamantului este concentrata jumatate

din masa atmosferei

- In stratul cu grosimea de 40 km se concentreaza aproximativ 99% din masa

atmosferei

- Pe masura ce inaltimea creste, presiunea scade accentuat si la o altitudine de 50km

este de numai 1mmHg

- Troposfera este caracterizata de un gradient termic vertical mediu egal cu 60C/km

- In stratosfera temperatura ramane aproape constanta pana la inaltimea de 25 km,

apoi creste treptat pana la 265-270 K la limita de jos a stratosferei

- Mezosfera este caracterizata de o noua scadere a temperaturii de la 190K pana la

130K la o inaltime de 80 km

- In termosfera temperatura creste uniform odata cu inaltimea pana la 1000-1500K

- Atmosfera pamantului este alcatuita din azot si oxigen (99%) cu un mic continut de

gaze inerte, in special argon (0,93%) si CO2 (0,03%), continutul altor gaze fiind foarte mic

- Regiunea situata mai jos de 90km este caracterizata de o agitatie intensa si are o

componenta gazoasa destul de constanta

9

- La inaltimi pana la 90 km masa moleculara a atmosferei este de 28,96 iar la

inaltimi mai mari de 90 km ea scade brusc

- La inaltimea de 500 – 1000 km componentul principal al atmosferei ramane heliul

- In atmosfera sunt putini vapori de apa (circa 2·10-6%); aerul din stratosfera se

incalzeste in urma absorbtiei de catre ozon a radiatiei ultraviolete a soarelui

- In mezosfera concentratiile ozonului si vaporilor de apa sunt foarte mici, motiv

pentru care temperatura este mai joasa decat in troposfera si stratosfera

- Cresterea temperaturii in termosfera este legata de absorbtia razelor UV solare de

catre moleculele si atomii oxigenului si azotului

- Partea principala a energiei trece prin straturile superioare ale atmosferei si este

absorbita partial in troposfera de catre vaporii de apa, oxidul de carbon, oxigen, aerosoli si particule

de praf

- Cea mai mare parte a energiei trece prin straturile superioara ale atmosferei si este

absorbita de suprafata terestra

- Energia absorbita de suprafata terestre se intoarce in atmosfera sub forma de

radiatii infrarosii cu lungimi de unda cuprinse intre 16,7-7,6 µm, cu un maxim larg de 12 µm, sau

este folosita la evaporarea apei si la formarea curentilor turbulenti de aer

- O mica parte din energia termica emisa de suprafata terestra trece prin atmosfera si

se reflecta in cosmos

- Cea mai mare parte din ea este absorbita de moleculele de apa si de dioxid de

carbon, ce determina incalzirea suplimentara a aerului

- Energia absorbita de atmosfera este dirijata din nou spre suprafata terestra

- In afara de curentii de aer majori, in straturile inferioare ale atmosferei apar o

multime de circulatii locale, legate de particularitatile incalzirii atmosferice in diferite zone

- Datorita curentilor de aer, in atmosfera are loc amestecarea compusilor chimici

degajati de diferite surse de pe suprafata pamantului

- Raspandirea maselor de aer si a impuritatilor poate fi influentata de producerea

inversiunilor termice care implica miscarea pe verticala a aerului

- Inversii termice cu grosimi de cateva sute de metri se pot produce in noptile fara

vant prin racirea puternica a suprafetei terestre si a aerului invecinat.

4. Poluantii atmosferici

4.1 Surse ale poluantilor atmosferici

10

Sursele de poluare a atmosferei pot avea origine naturala sau artificiala (produse de activitati

umane), si pot fi fixe (vulcani, cuptoare urbane, centre industriale) sau mobile (automobile,

avioane).

Tabel 1. Diferite surse de poluare a atmosferei

Categoria Sursa Procese determinate ale poluarii Agenti poluanti

Surse

naturale

Sol

Descompunerea de reziduuri animale si

vegetale

- particole organice de natura vegetala,

animala

- CO2, H2S, NH3, substante ordonate complexe

Transport particole de sol, de roci de catre

vant

- particole minerale de argila

- oxizi metalici din coroziune

Plante

Emisia si productia de particule

- granule de polen

- spori

- bacterii

- virusi

VulcaniEruptii

particule, gaze, vapori de apa, CO2, NH3, H2S

Surse

artificiale

Uzine

termoenergeticeTransport, depozitare, preparare combustibil

-gudroane, pulberi de carbon, cenusa, fumuri,

impuritati solide, CO2, CO, NOx, H2S, acizi

organici, hidrocarburi aromatice policiclice

Combinate

siderurgice

-combustie

- elaborarea fontei

- topirea metalelor

- cocsificare carbuni

praf de minereu

pudre de fier

oxizi de Fe si alte metale si alemente, SO2,

CO2, fenoli, fumuri diverse

Uzine

metalurgice

neferoase

- prepararea

- concentrarea mineralelor de metale

neferoase

-prajirea

- fabricarea aliajelor

- topirea

- racirea

pulberi, oxizi de Pb, Zn, Cu, Bi, Sn, Cd, Hg,

gaze sulfuroase

Fabrici de

ciment

- transport

- depozitare de materii prime

- calcinare in cuptoare clincher

pulberi de materie prima, de ciment

Uzine chimice

anorganice

productie de acizi: HCl, H2SO4, HnO3,

Cl2, ingrasaminte, alcalii, celofibre

evacuare de gaze: SOx, NOx, H2SO4, fum,

cenusa, praf CS2

Uzine chimice

organice

- rafinare petrol, produse petroliere

(depozitare, transport)

- coloranti

vapori, gaze, particule de hidrocarburi,

solventi (derivati clorurati), alcooli,

mercaptani, cianuri etc

11

-produse chimico-farmaceutice

- pesticide

- detergenti

- mase plastice

- negru de fum

-cauciuc

Uzine de

celuloza si hartie

- transport

-calcinare

-producere de paste

- albire

pudre, SO2, Cl2, mercaptani, CS2, etc

Industria

alimentara

- transport

- depozitare

-prelucrare materii primeparticule, substante odorante

Incineratoare de

reziduuri,

crematorii de

cartier, orase,

blocuri

- transport

depozitare combustibilparticule, fum, substante odorante

Transporturi

Vehicule auto

-evaporari cisterne

- devaporari din carburatoare

-emisii din esapament

CO, NOx, CO2, hidrocarburi, Pb, fum,

aldehide, hidrocarburi aromatice policiclice

Locomotive- arderi de combustibili inferiori

- combustie incompletafum, cenusa, SO2, H2S, CO, CO2, hidrocarburi

Nave combustie incompleta fum, cenusa, SO2, H2S, CO, CO2, hidrocarburi

Avioane combustia de benzina, petrol (kerosen) vapori de apa, hidrocarburi, NOx, aldehide etc.

4. 2 Clasificarea poluantilor atmosferici

Poluantii atmosferici pot fi clasificati in functie de:

a.) Origine:

- primari: sunt poluantii direct emisi in atmosfera, si se gasesc sub forma in care au

fost emisi (SOx, NOx, hidrocarburi etc)

- secundari: se formeaza in atmosfera in urma unor reactii fotochimice, sau prin

reactii chimice, precum cele de oxidare sau de hidroliza (ozon, PAN)

b.) Compozitia chimica: atat poluantii primari cat si cei secundari pot fi clasificati in functie de

compozitia lor chimica in:

- anorganici: CO, CO2, carbonati, SOx, NOx, O3, HF, HCl, H2SO4 etc.

12

- organici: elemente organogene, carbon, hidrogen, oxigen, azot, fosfor, sulf, reunite

in clase de compusi precum: hidrocarburi, aldehide si cetone, acizi carboxilici, alcooli, eteri,

esteri, amine, compusi organici cu sulf etc.

c.) Starea de agregare:

- particule: particule solide fin divizate sau particule lichide, inclusiv fum, smog

(amestec de fum si ceata), cenusi zburatoare (funingine), particule lichide pulverizate

- componenti gazosi: sunt compusi chimici care se difuzeaza in intreg spatiul in care

sunt eliminati (SOx, NOx, Co, hidrocarburi usoare, compusi organici oxigenati).

4.3 Poluarea atmosferei cu particule

4.3.1. Aerosolii – sunt supensii in aer, particule solide sau lichide, de dimensiuni

microscopice, care se formeaza prin:

- condensarea nucleelor moleculare

- reactia compusilor gazosi (oxizi ai azotului, hidrocarburilor) in prezenta anhidridei

sulfuroase sau sub influenta razelor ultraviolete

- dispersia particulelor solide in aer, care vor actiona in directia micsorarii

vizibilitatii, dar acest efect depinde de nivelul umiditatii.

Exista aerosoli naturali si aerosoli creati de activitatea umana, putand fi formati datorita unor

surse fixe sau mobile.

Tipuri de aerosoli:

- solide:

- pulberi, particule de dimensiuni superioare (peste 1 µm), de origine extraterestra

(pe Pamant ajung in jur de 100tone/zi), de natura terestra (incendii de paduri, vulcani, praf antrenat

de vant, polen) si care provin din activitati umane, industriale (siderurgie, metalurgie, topitorii, etc),

sau domestice ( automobile, incinerarea deseurilor menajere etc).

- fumurile, particule de dimensiuni inferioare (sub 1 µm), care absorb si difuzeaza

lumina producand tente si intensitati variabile, depinzand de natura lor si de incidenta razelor solare.

- lichide

- ceturile, picaturi de lichide in suspensie in aer, cu diametre superioare peste (10

µm)

- brumele, picaturi de lichide in suspensie in aer a caror diametru inferior (sub 10

µm)

13

4.3.2 Pulberile si fumurile negre – corespund particulelor solide in suspensie in aer, si

provin:

- in principal din combustii proaste, incomplete sau din unele procedee industriale (fabrici

de ciment, de ingrasaminte etc)

- in zone urbane datorita circulatiei autovehiculelor.

Daca sunt inhalate in concentratii ridicate, pot fi raspunzatoare pentru doua tipuri de

manifestari patologice: manifestari generate de fibroze si canceroase.

Concentratiile acestor tipuri de poluanti in mediu sunt relativ joase, dar poate exista un efect

de antrenarea prin absorbtia altor poluanti organici sau anorganici pe particulele in suspensie.

Fumul negru provenit de la motoarele Diesel poate contine cantitati ridicate de particule,

deoarece aceste motoare necontrolate emit cam 30-70% mai multa materie sub forma de particule in

suspensie decat vehiculele dotate cu convertoare catalitice si care folosesc drept carburant benzina

fara plumb.

Particule cu continut ridicat de plumb apar in emisiile gazelor de esapament ale

autovechiculelor care folosesc benzina aditivata cu compusi organo-plumbici.

4.3.3 Plumbul

- Efecte

Desi pana in prezent nu s-a ajuns la un consens asupra concentratiei maxime admisibile de

plumb in sange, pe masura ce au fost disponibile informatii privind efectele sale, s-a micsorat

cantitatea de plumb considerata ca provoaca intoxicatia cu plumb. In prezent, Organizatia Mondiala

a Snatatii (OMS) sugereaza ca 20 µg/decilitru de sange ar fi concentratia maxima acceptabila. Alte

studii considera ca efectele vatamatoare ale expunerii la plumb apar la concentratii cuprinse intre

10-15 µg/decilitru de sange. Nu este totusi necesar sa fi fost expus la doze mari de plumb pentru a

suferi intoxicatia cu plumb, deoarece organismul tinde sa acumuleze plumb pe tot parcursul vietii,

iar eliminarea are loc lent. De aceea, chiar si explunerea la concentratii mici de plumb pe o perioada

indelungata poate provoca vatamari. Caile principale de expunere la plumb sunt inhalarea si

ingestia, in urma carora plumbul anorganic nu sufera transformari biologice, spre deosebire de

plumbul organic care patrunde in corp prin inhalare sau contact direct cu pielea si este apoi

metabolizat de catre ficat. Principala sursa a formei organice o constituie aditivii cu tetra-alchil-

plumb din benzine. Indiferent de modul de expunere, consecintele biologice sunt: perturbarea

functionarii anormale a celulei si a altor procese fiziologice, iar cele mai afectate sunt sistemul

nervos central si periferic, celulele sangvine si metabolismul vitaminei D si a calciului.

14

5. Alte efecte ale poluantilor atmosferici asupra mediului

5.1 Dioxidul de carbon si efectul de sera

Cresterea in atmosfera a cantitatilor de CO2, N2O, CH4, O3 si a clorofluorocarbonatilor

(CFC) a condus la incalzirea planetei. Aceste gaze absorb radiatia infrarosie a pamantului actionand

de fapt ca un strat izolant, care impiedica scurgerea caldurii din atmosfera pamantului, provocand

un „efect de sera”.

Cam 50% din incalzirea globala este atribuita dioxidului de carbon, CFC contribuid cu circa

20%, metanul cu circa 14%, iar ozonul de la nivelul solului cu aproximatic 8%, iar oxizii de azot

(oxidul azotos) participa la restul de 6%. CFC, CH4, O3 si NO2 absorb radiatia infrarosie mai

eficient decat CO2, si capacitatea lor insumata de a capta caldura o poate egala pe cea a CO2.

Acum un secol concentratia de CO2 din atmosfera era sub 300.000 ppb (300 ppm),

concentratia actuala fiind de 354.000 ppb (354 ppm), si este asteptat sa se dubleze pana la inceputul

XXII. Dat fiind ritmul actual de crestere a nivelului concentratiei (0,4% pe an), CO2 ar putea avea

un impact negativ semnificativ asupra climei planetare. Aceste efecte pot consta in deplasari ale

zonelor climatice, schimbari in profilul ploilor, conditii de vreme mai extreme si o crestere a

nivelului marilor.

Tabel 2. Gaze cu efect de seră

Gazul cu efect de serăInfluenţa gazului asupra variaţiei

temperaturii

Vaporii de apă 36-70%

Bioxidul de carbon 9-26%

Metanul 4-9%

Ozon 3-7%

Cloroflorcarbon (CFC) -

Oxizii de azot (NOx) -

Hexaflorură de sulf (HFCS şi PFCS -

Triflorură de azot (NF3) -

Tetraflorură de metan, etc. -

15

Tabel 3. Surse de producere a gazelor cu efect de sera

Daca incalzirea globara creste, calotele polare se pot micsora, provocand o crestere a nivelului

oceanelor cu 5-6m. Schimbarile de acest fel vor avea in mod serios viata din multe tari, afectand

majoritatea oraselor de coasta din lume. Se sustine de asemenea ca, concentratiile tot mai mari de

CO2 vor avea un efect direct asupra agriculturii si silviculturii chiar si fara o crestere a

temperaturilor la nivel global. Plantele vor creste cu o viteza marita, dar calitatea lor va fi mai slaba.

Organismele vegetale vor contine mai putini nutrienti, iar plantele vor adaposti un numar sporit de

insecte, care vor consuma mai multe frunze, si deci plantele se vor ofili.

Tabel 4. Cresterea gazelor cu efect de sera

Gazul

Surse

antropogene

majore

Emisii

antropogene

anuale totale

(mii tone)

Remanenta

medie (ani)

Concentratia in atmosfera (ppm)

acum

100 ani

media acutuala

(aproximativ)

Prevazut

2030

CO2

Contributia

combustibililor

fosili, despaduriri

5500/5500 100 290.000 350.000400.000-

500.00

CH4

Fumuri de orez,

vite, gropi de

gunoaie, ardere

combustibili fosili

300 la 400/500 10 900 17002200-

2500

N2O

Ingrasaminte cu

azot, despaduriri,

arderea biomasei

6/25 170 285 310 330-350

CFC

Spray-uri de

aerosoli, agenti de

racire, spume

-1/1 60/100 0Cam 3

(atomi de clor)

2,4-6,0

(atomi de clor)

5.2 Smogul fotochimic

16

Smogul fotochimic reprezinta un amestec de gaze nocive, aerosoli solizi si lichizi prezenti in

aerul atmosferic la un moment dat. Prin combinarea acestora nocivitatea poluantilor creste.

Pornind de la diferite gaze toxice (in special SO2 si NO2) aflate chiar in concentratii sub limita

maxima admisa datorita unor procese cu activarea fotochimica vor rezulta in urma proceselor de

reactie din atmosfera compusi cum ar fi aldehide, nitriti, nitrati, peroxizi, etc. Cele mai cunoscute

localitati unde are loc formarea smugului sunt metropolele: Los Angeles, Londra, New York,

New Orleans, Tokio si Minneapolis, unde s-au semnalat si cele mai grave cazuri de intoxicare

din cauza smogului.

Mecanismul de producere a smogului fotochimic

Produsii cei mai importanti identificati in smog, care contribuie la crearea noilor substante

nocive sunt oxidantii puternici din atmosfera, cum ar fi: ozonul, peroxizii organici (peroxid de

acetil), nitriti si nitroperoxizi (nitrit si nitrat de peroxiacetit), peroxizi anorganici (peroxid de

hidrogen), radicali liberi, etc. Cercetarile efectuate pentru stabilirea proprietatilor smogului oxidant

au aratat o crestere a concentratiei agentilor oxodanti spre amiaza datorita faptului ca radiatiile

solare sunt in aceasta parte a zilei mai putrenice si scaderea concentratiei spre apusul soarelui cand

emisiile inceteaza.

Formarea smogului mai este favorizata si de prezenta de hidrocarburi si oxizi de azot de

atmosfera, intensitatea radiatiilor de unde scurte, stabilitatea termica a aerului, viteza redusa a

vantului etc. Cresterea intensitatii traficului rutier determina de asemenea si o crestere a emisiilor

care favorizeaza aparitia smogului. Sper exemplu, in perioada verii in America s-a constatat o

concentratie de fond a ozonului pana la valori de 0,04ppm. Cresterea valorii concentratiei ozonului

provine in principal din patru surse:

- schimbul de gaze cu aerul stratosferic bogat in ozon;

- producerii in situ a ozonului in prezenta hidrocarburilor;

- cresterea emisiei de compusi organici volatili din fotooxidarea naturala a vegetatiei;

- transportul pe zone intinse a ozonului format din fotooxidarea compusilor organici

antropogenici si a emisiilor de oxizi de azot.

Mecanismele de transport a aerului bogat in ozon din stratosfera in zonlele de joasa inaltime

ale troposferei sunt datorate curentilor de aer ascendenti sau descendenti. Deplasarea se face prin

curenti turbionari datorita diferentelor de temperatura si presiune dintre zonele inainte si cele joase

ale atmosferei. Mecanismul nu este continuu, el este intermitent astfel incat contributia ozonului

stratosferic la cresterea concentratiei ozonului de suprafata va avea importante variatii temporale. In

cazuri extreme acest mecanism a condus la valori ale concentratiei de fond a ozonului care depasesc

valoarea de 0,12ppm.

17

Reacţia dintre hidrocarburile reactive şi oxigen şi obţinerea de radicali liberi

Gaze toxice din atmosferă NO2

Absorbţia energiei de către NO2 şi descompunerea acestuia conform reacţiei;

NO2↔NO++O-

Hidrocarburi reactive

UV

NO+ reacţionează din nou cu O2 şi rezultă NO2

NO+O3

Reacţia de recombinare a O- şi obţinerea moleculei O2

NO2

Radicalii liberi şi hidrocarburile reactive reacţionează obţinându-se alţi compuşi toxici

Surse de emisie de hidrocarburi reactiveNO+

NO2

Radicali liberi

O2O2

O-

Fig. 1 Mecanismul de formare a smogului fotochimic

Efectele smogului fotochimic

18

Efecte ale smogului fotochimic sunt complexe. El influenţează atât mediul antropic cât şi cel

biotic. În mod direct acţiunea se manifestă numai asupra aerului atmosferic, dar apoi ca urmare a

interacţiunii dintre acesta şi celelalte medii efectele sale se transferă şi asupra celorlalţi factori de

mediu, apa şi solul. În continuare vom prezenta pe scurt numai câteva probleme legate de

influenţa acestuia asupra mediului. Astfel efectele principale ale smogului fotochimic asupra

organismului uman sunt:

- efecte acute;

- efecte cronice.

Efectele acute constau în: uscăciune a mucoaselor gurii, nasului, modificări ale acuităţii

vizuale, cefalee până la congestie pulmonară, edem şi moarte. La concentraţii de 0,02 - 0,05 ppm

ozonul este sesizat olfactiv, Ia 0,1 - 1 ppm creează tulburări de vedere, modificări ale funcţiilor

pulmonare, iar la 0,8 - 1,7 ppm apar congestiile pulmonare.

Efectele cronice constau în: leziuni cronice pulmonare (bronşită, pneumonii), apariţia şi

dezvoltarea tumorilor pulmonare.

Ozonul prezintă influenţe negative asupra materialelor organice. Astfel asupra cauciucului

natural şi a altor materiale, similare prin oxidarea şi ruperea legăturilor duble din polimer acestea

suferă fenomene de îmbîtrânire şi distrugere prematură. Prin sciziunea oxidativă au loc ruperi de

legături şi în final deteriorarea polimerului. Particulele de aerosoli care reduc vizibilitatea se

formează prin polimerizarea moleculelor mici produse în reacţiile de formare a smogului.

Efectele negative ale smogului asupra plantelor sunt numeroase şi se datorează oxidanţilor.

Astfel, PAN prezintă toxicitate faţă de plante atacând frunzele tinere şi cauzând arsuri şi înnegriri

ale acestora. Oxizii de azot chiar la concentraţii mari au toxicitate scăzută faţă de plante.

5.3 Ploaia acida

Acest termen generic cuprinde ploile, zapezile, cetile si brumele acide cu pH < 5. Pentru a

diminua si chiar a evita in viitor fenomenul ploilor acide trebuie avut in vedere factorii de risc, dar

si compozitia lo raportata la compozitia apei pluviale normale. Picatura de ploaie acida (pH=4,3)

contine alaturi de anionii si cationii prezenti in mod normal (clorura, nitrat, sulfat, respectiv protoni,

ioni ai metalelor alcaline, si alcalino-pamantoase, ionul de amoniu), acizi tari (HCl, HNO3, H2SO4)

si baze (MgCO3, CaCO3 si NH3), precum si pulberi (aerosoli), formati in mare parte din silicati si

aluminosilicati, cloruri alcaline si suflat de calciu.

Mecanismul de formare a celor trei acizi tari depinde de natura si specificul activitatii

antropice, care genereaza in atmosfera precursori ai acizilor tari.

Spre exemplu, transformarea dioxidului de sulf poate avea loc in faza gazoasa omogena,

sau chiar in faza apoasa, deci in prezenta vaporilor de apa.

19

In absenta norilor sau a ploii, oxidarea SO2 este initiata de catre radicalii hidroxil prezenti

intotdeauna in troposfera.

In conditiile unei umiditati scazute, cea mai mare parte a dioxidului de sulf revine ca atare in

straturile atmosferice apropiate solului.

Dioxidul de sulf se dizolva in particulele de aerosoli, unde exista conditii prielnice de

transformare in faza apoasa. Oxidarea SO2 in prezenta aerosolilor poate avea loc pe mai multe cai in

functie de pH-ul local, de temperatura si de concentratia sa in aerosoli. Formarea acidului sulfuros,

H2SO3 implica disocierea sa cu formarea ionului HSO-3. Proportia relativa de acid disociat si

nedisociat depinde invers proportional de concentratia ionulor de hidrogen.

In troposfera exista oxidanti puternici, de exemplu apa oxigenata si ozonul, care determina

formarea acidului sulfuric. Efectul unuia sau altuia dintre oxidanti depinde de pH, astfel ca la pH<5

agentul principal de oxidare este apa oxigenata, iar la pH>5, oxigenarea se face in principal prin O3.

Mecanismele de formare a ploii acide

Procesul care duce la formarea ploii acide începe cu arderea combustibililor fosili. Arderea o

constituie reacţia chimică în care oxigenul din aer se combină cu carbon, azot, sulf şi alte elemente

din substanţa care se oxidează. Noii compuşi formaţi sunt formaţi din gaze şi cuprind oxizi ai acestor

elemente. Când sulful şi azotul sunt prezenţi în combustibil, din reacţia lor cu oxigenul rezultă dioxid

de sulf şi diferiţi compuşi de oxid de azot. Oxizii de azot pot fi generaţi în atmosferă de la mai multe

surse. Aceste surse pot fi staţionare sau pot fi mobile. Sursele de generare a oxizilor de sulf şi azot au

fost prezentate în capitolele anterioare. Indiferent însă de sursa de provenienţă a acestora cele două

gaze sunt principalele surse care generează ploile acide.

Figura 2. Formarea şi depunerea ploii acide

Acizii poluanţi se formează ca aerosoli sau gaze şi pot cădea pe sol fără ajutorul apei. Când

aceşti acizi „uscaţi” sunt spălaţi de ploaie, combinându-se cu aceasta, formează o soluţie alcalină

20

cu o acţiune mult mai corozivă decât în cazul căderii sub formă de ploaie. Combinaţia dintre

ploaie acidă şi acizi uscaţi este cunoscută sub numele de depunere de acid.

Principala cauză a ploii acide este dioxidul de sulf. Sursele naturale care emit acest gaz sunt

vulcanii, picăturile fine din apa mărilor şi a oceanelor, descompunerea resturilor vegetale. Se

consideră că, arderea combustibililor fosili, precum cărbunele şi petrolul reprezintă aproximativ

jumătate dintre emisiile acestui tip de gaz din atmosferă.

Când dioxidul de sulf ajunge în atmosferă se oxidează obţinându-se ionul sulfat. Acesta se

combină cu vaporii de apă din atmosferă obţinându-se în final acidul sulfuric. După

aglomerarea moleculelor de acid cu alte molecule de apă se formează picături care apoi vor

cădea pe pământ.

Fenomenul de oxidare se produce în mare parte în nori şi în special în aerul foarte poluat,

unde alţi componenţi, precum amoniacul şi ozonul ajută la catalizarea reacţiei, (conform celor

prezentate la formarea smogului fotochimic) ceea ce favorizează oxidarea dioxidului de sulf în

ionul SO3-2. Oricum, nu tată cantitatea de dioxid de sulf se transformă în acest ion. De fapt, o

cantitate substanţială poate pluti în atmosferă, mutându-se pe altă suprafaţă şi întorcându-se pe

pământ netransformat.

Monoxidul de azot şi dioxidul de azot sunt de asemenea componenţi ai ploii acide. Aceşti

poluanţi sunt produşi în urma proceselor de ardere la temperaturi ridicate în centralele

termoelectrice şi în urma proceselor de detonaţie a combustibililor în motoarele cu ardere prin

compresie sau scânteie. La fel ca şi la dioxidul de sulf, aceşti oxizi ai azotului se ridică în

atmosferă unde se oxidează în urma proceselor fotochimice din atmosferă iar în nori reacţionează

cu vaporii de apă rezultând apoi acidul azotic. Aceste reacţii sunt de asemenea catalizate în norii

de anumite elemente sau substanţe chimice cum ar fi fierul, manganul, amoniacul şi peroxidul de

oxigen etc.

În cazul în care altitudinea este mai mare procesul de oxidare este favorizat. Aceasta

înseamnă că în cazul în care curenţii ascendenţi sunt mai puternici fenomenele de apariţie a ploii

acide sunt mai accentuate. De asemenea la altitudine ridicată şi perioada de timp în care are loc

procesul de oxidare este extins la întreaga zi, chiar şi în lipsa elementelor sau substanţelor

catalizatoare ale reacţiei.

Efectele ploii acide

Ploaia acidă a devenit o îngrijorare ecologică majoră de câteva decenii încoace. Până de

curând se cunoştea puţin despre ploaia acidă. Au fost făcute multe studii pentru a se determina

partea chimică a acestei probleme ecologice. Oamenii de ştiinţă au sugerat nişte teorii pentru a

explica acest fenomen.

21

Efectele sale devastatoare au fost realizate abia recent.

Acizii din ploaia acidă reacţionează chimic cu orice obiect cu care intră în contact. Acizii

sunt substanţe chimice corozive ce reacţionează prin punere în comun de atomi de hidrogen.

Aciditatea unei substanţe provine din abundenţa de atomi de hidrogen liberi în momentul în

care substanţa este dizolvată în apă. Aciditatea este măsurată pe scara pH cu valori de la 0 la 14.

Substanţele acidice au numere pH de la 1 la 6 – cu cât este mai mic numărul cu atât substanţa

este mai puternică şi mai corozivă.

Acizii ajung în marea lor majoritate pe sol prin depunere sau cădere în urma ploilor. Un

efect deosebit de puternic al substanţelor acide apare atunci când datorită condiţiilor

meteorologice stratul de nori bogat în substanţe acide coboară la nivelul solului şi afectează prin

procesele de respiraţie toate organismele sau componentele faunei şi florei, precum şi celelalte

componente ale mediului.

Efectul asupra atmosferei

Unii dintre constituenţii poluării acide sunt sulfaţii, nitraţii, hidrocarburi şi ozonul. Aceştia

există ca particule în aer şi contribuie la formarea ceţii, afectând vizibilitatea. Aceasta face

deplasarea dificilă, în special pentru piloţi. Ceaţa acidă împiedică de asemenea cursul luminii

solare de la soare la pământ şi înapoi. În zona arctică, aceasta afectează creşterea lichenilor, care

la rândul ei, afectează animale care se hrănesc cu aceştia.

Efectul asupra materialelor şi asupra arhitecturii şi a structurilor construite de om

Ploaia acidă afectează materialele precum ţesăturile. Spre exemplu, steagurile arborate sunt

“mâncate” de chimicalele acide din precipitaţii. Cărţile şi obiectele de artă, vechi de sute de ani,

sunt de asemenea afectate. Sistemele de ventilaţie ale librăriilor şi muzeelor, în care sunt ţinute

acestea, nu previn intrarea particulelor acide în clădiri şi astfel ele intră, circulă şi deteriorează

materialele.

Particulele acide sunt de asemenea depuse pe clădiri şi statui, cauzând coroziunea. Astfel,

clădirea “Capitoliului din Ottawa” a fost dezintegrată din cauza excesului de dioxid de sulf din

atmosferă. Piatra de var şi marmura se transformă în ghips (substanţă foarte sfărâmicioasă ţi

friabilă), după contactul cu acidul, lucru care explică coroziunea clădirilor şi a statuilor. Podurile

se corodează mai repede, şi infrastructura rutieră, ca şi cea aeriană, trebuie să investească mulţi

bani pentru repararea pagubelor produse de ploile acide. Nu numai că este o problemă

economică, cauzată de ploaia acidă, dar este şi un risc pentru siguranţa publică. Un alt exemplu

22

este cel din 1967 când podul de peste râul Ohio din SUA s-a prăbuşit, omorând 46 de persoane

datorită procesului de coroziunea produs de ploile acide.

Ploaia acidă se mai manifestă şi prin depoziţia de acid „uscat”. Acesta distruge clădirile,

statuile şi alte structuri obţinute din piatră şi metal sau orice alt material expus pentru o perioadă

îndelungată de timp la capriciile vremii. Pagubele produse de fenomenele de coroziune sunt

foarte ridicate, iar în oraşele cu clădiri istorice, acţiunea acestora este iremediabilă. Spre exemplu

“Parthenon-ul din Atena”, (Grecia), cât şi ”Taj Mahal-ul din Agra”, (India) se deteriorează

datorită ploii acide.

În afara efectului distructiv ploile au totuşi şi

efecte pozitive prin distrugerea unor materiale produse

de om şi aruncate în natură, ceea ce contribuie la

procesul de autoepurare pe cale naturală a acestor

deşeuri. Totuşi efectele pozitive sau negative a ploilor

acide asupra materialelor şi construcţiilor sunt greu de

măsurat, ele putând fi doar apreciate.

5.4. Deteriorarea stratului de ozon din atmosfera

Ozonul se formeaza in stratosfera prin actiunea radiatiilor ultraviolete solare asupra

moleculelor de oxigen, conform reactiei fotochimice:

3O2 + hν → 2O3

In functie de lungimea lor de unda radiatiile ultraviolete se comporta diferit in prezenta

oxigenului si ozonului.

Astfel, radiatiile sub 242,2 nm sunt practic absorbite de oxigen, producand disocierea

moleculei sale. Ozonul absoarbe radiatii ultraviolete cu lungimi mai mari, pana la 290 nm, iar

cele cu lungime intre 290-320 nm sunt bartial absorbite, functie de concentratia sa care variaza

dupa anotimp si latitudine si partial patrund in atmosfera. S-a constatat ca in timpul verii,

radiatiile ultraviolete sunt absorbite in mai mare masura in zona temperata decat in cea

ecuatoriala.

Asadar, rolul de protectie contra radiatiilor ultraviolete a vietuitoarelor de pe Terra realizat

de stratul de ozon, este de o importanta vitala pentru acestea, iar distrugerea lui poate avea

repercursiuni catastrofale. Cresterea fluxului de radiatii ultraviolete de la soare care ajung la sol

poate duce la aparitia poluarii radiante, deosebit de periculoasa. Radiatia ultravioleta fiind

sterilizata pentru formele inferioare de organisme, poate determina intreruperea lanturilor trofice

ce stau la baza vietii.

In mod natural, difuzia ozonului din ozonosfera, unde are un rol pozitiv, spre troposfera,

unde ar putea avea efecte negative este impiedicata pe de o parte prin distrugerea sa de catre

23

radiatia solara, iar pe de alta parte, prin reactia sa cu umiditatea din troposfera care de asemenea

are ca rezultat distrugerea sa in straturile de are in contact cu biosfera.

Acest echilibru dinamic natural. Estential pentru existenta vietii pe Terra, poate fi intens

perturbat de activiatea umana.

Astfel, zborurile la mare inaltime vor mari umiditatea din stratosfera, prin aportul de vapori

de apa rezultati din arferea combustibililor, creandu-se conditiile pentru distrugerea ozonului

chiar in zona sa de maxima concentratie. Totodata, in compozitia gazelor de ardere ale

motoarelor de aviatie exista si oxizi de azot, care de asemenea provoaca distrugerea ozonului.

S-a estimat ca prin dublarea umiditatii atmosferice, concentratia ozonului scade cu 1%, ceea ce

duce la crestea permeabilitatii prin atmosfera a radiatiilor ultraviolete cu 2%, dublarea

concentratiei oxizilor de azot are ca rezultat reducerea concentratiei ozonului cu 18%.

In afara de vaporii de apa si oxizii de azot din gazele arse ale reactoarelor avioanelor, mai

contribuie la distrugerea ozonului si unele substante chimice produse in industrie in stare gazoase

si care eliminate in atmosfera difuzeaza spre straturile inalte ale acesteia. Astfel de substante sunt

unele combinatii ale carbonului cu fluorul, fluorocarburi FC, cum sunt freonii utilizati ca agenti

frigorifici sau ca pulverizatori in industria cosmeticelor si medicamentelor, intrucat sunt chimic

inerte, aceste substante se patreaza mult timp in atmosfera, intre 40-150 ani, timp in care

difuzeaza in stratosfera, unde sunt distruse prin interactiunea cu radiatia ultravioleta si cu ozonul,

rezultand descompunerea ozonului in oxigen.

Distrugerea stratului de ozon ar avea drept consecinte cresterea fluxului de radiatii

ultraviolete solare care pe langa periclitarea florei si faunei de pe uscat, ar afecta fitoplanctonul si

zooplanctonul din mari si oceane, care joaca un rol determinant in reciclarea carbonului si

oxigenului.

III. Influenta poluarii aerului atmosferic asupra factorilor de mediu

1. Particularitatile poluarii aerului

Atmosfera este invelisul gazos al Pamantului, si se imparte pe inaltime in mai multe nivele,

si anume: troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera si exosfera, cele mai importante din

punctul de vedere al poluarii mediului inconjurator fiind doar troposfera si stratosfera.

Aceste doua straturi atmosferice se diferentiaza intre ele prin profilul termic vertical, si

anume, in timp ce in troposfera temperatura scade cu inaltimea, in stratosfera este izotermie.

24

Separarea intre ele se face printr-un strat intermediar – tropopauza- a carui inaltime depinde de

latitudinea locului si de anotimp, fiind de aproximativ 16 km la ecuador, si de 8 km la poli, iar

temperatura este de -850C la ecuador si de -500C la poli.

1.1. Dinamica maselor de aer din atmosfera

Masele de aer din stratosfera au o dinamica proprie, a carei cunoastere este foarte importanta pentru

a afla modul de raspandire a agentilor poluanti la acel nivel. Practic s-a stabilit existenta curentilor

stratosferici – asa numitii curenti fulger- cu viteze de pana la 500km/h, care se deplaseaza de la vest

la est.

Perioada de retentie a aerosolilor in stratosfera este mai mare ca in troposfera, prin urmare o

explozie nucleara poate alimenta mult timp caderile radioactive pe sol.

Cel mai bine studiata este troposfera, datorita gradientului de temperatura, nori si vant.

In troposfera temperatura si presiunea scad cu inaltimea, iar valoarea particulara a

gradietului se poate exprima prin formula: (de cautat pe net) care determina gradientul de

autoconvectie, in functie de care se pot determina doua situatii de scadere a temperaturii:

- temperatura scade mai repede cu inaltimea decat valoarea gradientului;

straturile de aer superioara fiind mai dense, se pot deplasa pe verticala sper cele inferioara, aparand

o instabilitate pe verticala. In aceasta situatie, daca sursa de poluare este in straturile inferioara ale

atmosferei, agentii poluanti se vor raspandi mai repede in atmosfera, reducandu-se in timp scurs

concentratiile locale din apropierea sursei

- temperatura scade mai putin cu inaltimea decat valoarea gradientului de

autoconvectie, astfel aparand o stabilitate pe verticala, iar impreastierea agentilor poluanti va fi

incetinita. Un caz particular este atunci cand temperatura creste cu inaltimea in loc sa scada –

inversiune -, si cand straturile de aer devin foarte stabile fata de perturbarile verticale, ceea ce face

posibila acumularea si concentrarea agentilor poluanti in apropierea sursei terestre, in stratul

inferior al atmosferei.

Gradientul de temperatura poate varia la diferite inaltimi in atmosfera, pentru acelasi loc

geografic, aceasta variatie reprezentand profilul termic al atmosferei.

Tinand cont de multimea situatiilor privind stabilitatea atmosferica pe verticala, care practic

pot aparea, s-a incercat o simplificare privind gruparea lor in cateva categorii. Pasquill (1962) a

propus gruparea lor in sase categorii pe baza carora se fac calculele privind dispersarea agentilor

poluanti, si anume:

- A - extrem de stabila

- B – instabila

- C – usor instabila

25

- D – indiferenta

- E – usor stabila

- F – stabila.

Se observa ca pericolul de concentrare al agentului poluant in apropierea sursei de generare

se mareste de la categoria A la F, cel din urma fiind cel mai periculos.

In afara de deplasarile pe verticala, aerul poate avea si deplasari pe orizontala- vanturile-

care contribuie si ele la dispersarea agentilor poluanti.

Cu cat viteza este mai mare, cu atat volumul de aer in care se disperseaza agentul poluant

este mai mare, iar concentratia poluantului se micsoreaza; asadar, vantul contribuie la

decontaminarea atmosferica.

1.2 Raspandirea agentilor poluanti in atmosfera

Agentii poluanti emanati in atmosfera difuzeaza, astfel incat, datorita acestei capacitati

diferite de difuzie si a greutatilor moleculare variate, agentii poluanti din atmosfera au o tendinta de

segregare, care poate fi accentuala de absorbtia sau adsorbtia unor din ei pe aerosolii din atmosfera.

Aerosolii din atmosfera se datoresc mai multor cauze:

- poluarea industriala

- pulverizarea naturala a argilelor din sol, si antrenarea lor de vant

- condensarea umiditatii atmosferice

- evaporarea picaturilor de apa sarata din mare, care lasa un reziduu microscopic,

solid.

Cel mai repede vor sedimenta particulele cu dimensiuni mai mari, in timp ce particulele fine,

cu dimensiuni coloidale, vor persista mai mult in troposfera si mai ales in stratosfera.

Poluarea atmosferica depinde si de caracteristicile sursei: punctuala, liniara sau de suprafara,

precum si de modul in care se face emisia poluantilor: instantaneu si continuu; in functie de acestea,

sursele de poluare pot fi:

- surse punctuale instantanee – cand datorita unei defectiuni sau manevre gresite a

unei vane se emana in atmosfera o parte din incarcatura toxica dintr-un recipient industrial

- surse liniare instantanee – cand sursa are mai multe puncte de evacuare insirate de-

a lungul unei linii de emanatie

- surse punctuale continue – cosurile de la fabrici, s.a.

Studiul surselor punctuale continue are o mare importanta practica, intruct toate cosurile de

fum si de ventilatie industriale reprezinta acest tip de surse; daca in timpul emisiei bate si vantul,

gazele evacuate iau forma arhicunoscuta a panasului sau a egretei (de cautat schema), concentratia

emisiei fiind maxima in axul egretei; din punctul de vedere al poluarii este mai importanta

26

concentratia la sol, unde poluantii vin in contact cu zonele de activitate umana. Bosanquet si

Pearson (1936) au stabilit ca aceasta concentratie la sol este proportionala cu sursa de emisie, si

invers proportionala cu patratul inaltimii efective a cosului, inaltime care este formata din inaltimea

sa structurala, la care se adauga inaltimea pana unde ajunge jetul de gaze emis.

In proiectarea cosurilor este importanta cunoasterea diferentei dintre inaltimea efectiva a

cosului si inaltimea sa structurala, Brink si Croker (vezi tabelul de mai jos) urmatoarele

recomandari empirice:

- cosul trebuie sa fie de doua ori si jumatate mai inalt decat cladirile din jur sau decat

formele de relief din apropiere, astfel ca ele sa nu introduca o turbulenta apreciabila la cos

- vitezele de iesire a gazelor la cos sa fie mai mari de 20m/s, astfel ca jetul de gaz sa

scape de zona proprie de turbulenta a cosului. Vitezele optime de iesire a gazelor sunt de 30-33m/s.

Trebuie mentionat ca pentru fiecare viteza de iesire a gazelor pe cos exista o viteza critica a

vantului, pentru care vantul „rupe” coloana de gaz, imediat la iesirea din cos si atunci concentratiile

la sol si distantele calculate nu dau rezultate verificabile.

- gazele care ies din cosuri cu diametre sub 2 metri si inaltimi mai mici de 60 metri

vor izbi pamantul, o parte tin timp, mai aproape de distanta maximului calculat, iar atunci

concentratiile la sol pot sa devina excesive, adica in aceste conditii proiectarea cosului nu este

sigura

- concentratia maxima la sol a gazelor emise din cosuri, supuse difuziei atmosferice,

apare la o distanta egala cu aproximativ 5-10 inaltimi ale cosului

- cand gazele emise pe cos sunt supuse numai difuziei atmosferice si turbulenta

cauzata de cladirile inconjuratoare nu este importanta, se pot atinge concentratii la sol de ordinul

0,001-1% din concentratia gazului la iesirea din cos, daca cosul este bine proiectat

- concentratiile la sol pot fi reduse prin ridicarea inaltimii cosului (variatie invers

proportionala cu inaltimea la patrat).

Tabel 5. Stationarea unor agenti poluanti in troposfera (Brink si Croker)

Agentul poluant Durata de stationare

Bioxid de sulf, SO2 1-6 zile

Oxizi de azot, NOx 1-3 zile

Oxidul de carbon, CO 3-7 zile

Hidrocarburi 1-2 zile

Praf 3-7 zile

27

Din cele mentionate rezulta ca atmosfera are o anumita capacitate de autoepurare datorita

dinamicii tuturor substantelor pe care le contine, avand astfel loc o reciclare periodica a acestora.

Astfel, desi umiditatea atmosferica este permanenta, moleculele de apa circula mereu din

umiditarea atmosferica, in picaturile de ploaie, apa raurilor, apa marilor si oceanelor, si din nou in

atmosfera, prin evaporare. Este important din punct de vedere ecologic ca in aceasta miscare se

introduce si un ciclu biochimic, prin radioliza apei in plante prin fotosinteza, si apoi reconstituirea

apei prin respiratie. In mod similar au lor cicluri caracteristice penrtu oxigen, azot si bioxid de

carbon; in toate aceste cicluri ale unor substante anorganice intervin microorganismele.

Trebuie mentionat faptul ca pentru reciclarea bioxidului de carbon, adica revenirea

moleculelor de bioxid de carbon in ciclul biologic, este necesara o durata de aproximativ 300 de ani,

pentru oxigen 2000 de ani, iar pentru apa aproximativ 2milioane de ani.

1.3 Poluarea termica a atmosferei

Emisia de gaze in atmosfera este insotita de obicei de caldura, astfel ca cea mai mare parte

din energia obtinuta artificial de om in cuptoare industriale, centrale de forta, motoare cu ardere

interna etc, ajunge in final in atmosfera, contribuind la poluarea termina a acesteia. Utilizarea pe

scara tot mai larga a turnurilor de racire de la termocentral, in locul racirii directe cu apa, contribuie

suplimentar la marirea fluxului caloric spre atmosfera.

Pentru a observa care este marimea diferitelor feluri de energie care intervin in diverse evenimente

atmosferice, Hanna si Swisher stabilesc urmatoarea clasificare:

Tabel 6. Tipuri de energie degajata in atmosfera

Evenimentul Energia, ergi

Energia totala interna si cinetica a atmosferei 1031

Energia solara absorbita zilnic de atmosfera 1028

Energia cineitca a atmosferei la un vant mediu de 12m/s 1028

Caldura latenta de vaporizare eliberata de musonii din Asia de Sud 1028

Energia cinetica a unui ciclon 1026

Energia cinetica a unei furtuni 1021

Energia cinetica a unei tornade 1018

Se mentioneaza, pentru comparatie, ca energia totala generata de om este de peste 5x1024

ergi/zi, aceasta energie nefiind repartizata uniform pe suprafata terestra, fiind concentrata in special

in orase si centre industriale.

28

1.4 Activitatea chimica in atmosfera

In afara de actiunea sa mecanica ce duce la difuzia si raspandirea agentilor poluanti, aerul

mai are si o actiune chimica complexa asupra lor, la care contribuie:

- oxigenul liber, care are un caracter oxidant

- iradierea solara, care permite efectuarea reactiilor fotochimice

- umiditarea atmosferica, care faciliteaza desfasurarea reactiilor chimice prin

hidroliza

- regimul termic variabil al atmosferei, care permite accelerarea unor reactii chimice

in perioadele cu temperaturi ridicate

- contactul continuu al atmosferei cu suprafata apelor si a solului, unde se pot

produce interactiuni chimice suplimentare.

In urma acestei actiuni chimice a aerului, toxicitatea unor agenti poluanti se poate mari.

Astfel, in gazele de esapament ale motoarelor cu ardere interna exista unele combinatii organice

arse incomplet: cetone, aldehide etc, iar prin reactii fotochimice din acetona se pot obtine doi

radicali: acetil si metil care pot reactiona mai departe reultand bioxid de carbon, metan, etan, etc, iar

din aldehide, prin reactii fotochimice se obtine radicalul formil, care poate reactiona in continuare,

rezultand compusi mai toxici si mai iritanti decat aldehidele initiale.

In prezenta oxizilor de azot din gasele de esapament, aldehidele pot reactiona cu acestia

rezultand nitrati care sunt toxici.

Cu toate ca prin mijloacele de ardere catalitica moderne a gazelor de esapament cantitatea de

hidrocarburi nearse se reduce, are loc in schimb o crestere a cantitatii de aldehide evacuate.

Un alt factor care poate influenta dinamica agentilor poluanti este umiditatea atmosferica, a

carui actiune este manifestata fie prin adsorbtia ei la suprafata unor compusi aflati in atmosfera sub

forma de pulberi, fie prin reactii de hidroliza sau de aditie a apei.

Prin adsorbtia umiditatii atmosferica la particulele din pulberi, se mareste greutatea acestora,

si se grabeste precipitarea lor sub forma de ploi.

Prin reactii de aditie se obtine acid sulfuros din bioxid de sulf si apa, iar daca se continua cu

oxidarea acidului sulfuros se obtine acidul sulfuric, care este puternic oxidant pentru piere si

vegetatie. Tot asa, oxizii de azot pot fi transformati in acid azotos sau acid azotic.

Aerul poate fi curatat de aceste gaze acide prin contactul direct cu apa, fie sub forma de

ploi, fie direct cu suprafata oceanului planetar, rezultand saruri: sulfati, azotati sau carbonati.

Bioxidul de carbon mai este inlaturat din atmosfera si de catre vegetatie prin fotosinteza, astfel

durata de mentinere a agentilor poluanti in atmosfera este limitata.

2 . Fenoneme atmosferice extreme

29

Poluarea atmosferei poate avea efecte majore asupra fenomenelor atmosferice.

2.1 Extreme meteorologice ale sezonului rece

Viscolul este cea mai periculoasa combinatie de vant, zapada si temperatura scazuta. El

presupune o viteza a vantului de cel putin 48km/h. Vantul poarta in zig-zag cristale de gheata, astfel

ca aerul devine supraincarcat de zapada.

CARACTERISTICI:

- se produce fie in timpul unei ninsori,

fie dupa aceasta, cand vantul bate in rafale de

mare intensitate

- poate ridica zapada deja depusa,

transportand-o pe distante foarte mari.

- viscolul poate inalta zapada pana la 9

metri. In timp ce deasupra furtunii este cer senin.

- poate fi atat de dens incat aerul devine irespirabil, iar activitatea unui oras poate fi

paralizata.

- vanturile pe timp de iarna genereaza asa-numitul factor de racire, care cauzeaza scaderea

temperaturii corpului foarte rapid.

CAUZE:

Odata cu intensificarea fenomenului de incalzire globala, calotele polare se topesc in timpul verii

fara a reingheta complet iarna, ceea ce inseamna ca dimensiunile lor scad in fiecare an. Oarecum

paradoxal, incalzirea globala va genera tot mai multe viscole cu magnitudine din ce in ce mai mare.

Extremele meteorologice vor caracteriza in curand multe tipuri de manifestari climatice:

vant, precipitatii, seceta etc. Vanturile si viscolele vor fi mai puternice ca oricand, si vor continua sa

treaca dincoace de cercul polar, afectand orasele si paralizand economia.

2.2 Procese de miscare in masa

Schimbarile climatice abrupte din ultima perioada au atras atentia specialistilor si in ceea ce

priveste intensificarea si cresterea numarului de avalanse.

O data cu expansiunea umana spre noi teritorii mai putin prietenoase, avalansele devin tot

mai amenintatoare, numarul avalanselor crescand ingrijorator de la cateva sute de mii, la cateva

milioane pe an.

Precipitatiile care apar, ca efect al schimbarilor climatice, depun tot mai multa zapada pe

crestele muntilor si in localitatile situate la altitudini mai ridicate, periclitand activitatea umana.

30

In ciuda simplitatii aparente a manifestarii acestora, specialistii nu pot prognoza corect

aparitia avalanselor, deoarece acestea se produc doar daca panta muntelui are o inclinare cuprinsa

intre 300-450, si depind de inaltimea acestuia.

2.3 Inundatiile

Reprezinta una dintre cele mai distrugatoare forte ale naturii, magnitudinea exagerata a

acestor fenomene se datoreaza schimbarilor climatice abrupte din ultima perioada. Cercetatorii sunt

acum convinsi ca acestea fac parte dintr-un fenomen global in care inundatiile vor deveni din ce in

ce mai severe. Multe tari sufera pentru prima data de inundatii de magnitudini mari, deoarece, dupa

cum se stie, in ultimii 100 de ani, inundatiile au produs peste 1.000.000 victime. Musonii au inceput

sa se manifeste neregulat si cu intensitati crescande, insa acest tipar va continua, inundatiile

catastrofale devenind un fapt cotidian.

2.4 Fenomenul El Niňo

In opinia climatologului Kevin Trenberth de la Centrul National pentru Studiul Atmosferei

(ENCOR), din Colorado, schimbarile majore observate in prezent reprezinta rezultatul direct al unui

fenomen cunoscut sub numele de „El Niňo”.

Acesta creeaza schimbari majore in cele mai active sisteme climatice de pe glob, la tropice

provocand seceta, in timp ce in alte zone determina inundatii severe. Sistemul climatic mondial are

drept vehicul apa care se evapora din oceane. Norii formatii fiind transportati de vand in jurul

globului.

O zona cu apa calda din centrul Pacificului este esentiala acestui proces. Uneori, din motive

care nu sunt pe deplin elucidate, aceasta zona se deplaseaza si tulbura atmosfera de deasupra sa,

generand mari schimbari climatice pe intreg globul. Acest fenomen se numeste El Niňo.

O data la cativa ani (initial 20, apoi 10, iar mai recent 3-4 ani), El Niňo declanseaza

schimbarea blusca a sensului de deplasare al curentului termosalin din Pacific.

In cadrul laboratorului de la ENCOR, cercetatorii au simulat comportamentul lui El Niňo.

Primele efecte observate sunt reprezentate de cresterea ritmului de evaporare a apei. Umiditatea din

atmosfera este transportata mii de km pana cand ajunge sa fie angrenata intr-o furtuna tropicala,

tornada, ciclon, viscol etc. Ploaia e mai calda decat de obicei, iar acest aspect interesant a fost

observat in multe tari.

Ploile de altadata, benefice si esentiala pentru agricultura, sunt acum inlocuite de ploi

torentiale, care genereaza inundatii catastrofale. Insa influenta El Niňo se extinde dincolo de

furtunile singulare.

31

El Niňo schimba complet directia marilor sisteme climatice pe glob. Acestea intra in conflict

unele cu altele, in locuri complet neasteptate, fenerand efecte stranii si fenomene meteo bizare

localizate pe intreaga planeta.

In viitorul apropiat, se preconizeaza ca fenomenul El Niňo va avea efecte foarte grave. O

furtuna sau o inundatie, care in trecut se manifesta o data la 100 de ani, tinde sa se manifeste acum

in fiecare an. El Niňo devine tot mai violent, deoarece incalzirea globala se accelereaza.

O data cu cresterea temperaturii globale, doua dintre lucrurile care ne arata ca El Niňo este

un fenomen real sunt topirea ghetarilor si faptul ca oceanele se incalzesc mai mult in adancime, si

din aceasta cauza se dilata, contribuind la ridicarea nivelului apelor.

Oamenii de stiinta sunt convinsi ca vom avea parte de inundatii si secete deosebit de severe,

iar furtunile isi vor mari magnitudinea. Pare o perspectiva sumbra, dar trebuie acceptata si inteleasa.

Nu se poate prezice in ce zone vor cadea mai multe precipitatii, dar la modul general, se presupune

ca ele ar putea fi catastrofale.

2.5 Incendiile naturale

Fenomenul incalzirii globale se resimte cel mai bine prin cresterea ingrijoratoare a

numarului de incendii naturale mai ales in ultimii 15 ani.

Uneori amploarea acestora depaseste orice limite ale imaginatiei. Incendiile de proportii pot

avea, pe langa pagubele produse, un impact psihologic major.

Lumina soarelui descompusa de numeroasele componente ale smogului poate crea efecte

senzationale, unii oameni comparand fenomenul cu diverse semne apocaliptice.

In unele zone cerul se intuneca aproape complet in cursul zilei, in alte zone poate avea

culoarea verde, sau rosie.

In cazul in care exista diferente foarte mari intre temperatura aerului din zona si cea a

aerului cuprins de flacari pot aparea tornadele de foc, care se pot deplasa rapid, incendiiind tot ceea

ce poate fi mistuit de flacari.

In cazul in care incendiile sunt de mari proportii, pot genera gaze toxice in atmosfera,

poluand aerul.

2.6 Impactul climei asupta insectelor

Specialistii au observat ca variatiile bruste de temperatura si umiditate produc, direct sau

indirect anumite modificari in comportamentul unor specii de insecte considerate nepericuloase

pentru om. Presa locala din Romania a mentionat unele aspecte, printre care:

- aparitia unor modificari usoare la nivel molecular ale veninului insectelor

intepatoare (albine, viespi, paianjeni, furnici) care devine mai periculos pentru om;

32

- aparitia unor stari de agresivitate a insectelor si a unor mamifere, care se

considera a fi generate de stresul termohidric indus de schimbarile climatice

- inmultirea exagerata a unor specii de insecte, respectiv disparitia altora, si

producerea unor usoare mutatii ale exemplarelor mai rezistente stresului termohidric.

2.7 Schimbari violente ale oceanelor

William Curry, cercetator stiintific in geologie si geofizica, director al Institului de Studii ale

Schimbarilor de Clima din cadrul Institului oceanografic de la Woods Hole (S.U.A.), descrie in

lucrarile sale schimbarile importante ale oceanului detectate in perioada 2000-2002, si posibilele

schimbari ale oceanului si climei pe care le-ar putea experimenta planeta daca continua sa se

incalzeasca.

Pentru a intari pozitia fata de prezicerile climatie, Curry explica ce anume se poate face

pentru a lua cele mai pertinente decizii realizand cele mai bune pregatiri in acest sens:

Atmosfera si oceanul sunt inexorabil1 legate in tereminarea climei. Schimbarile

atmosferice arata doar jumatate din ceea ce se intampla in realitate.

Inregistrarile geologice demonstreaza ca istoria pe termen lung a Pamantului este

punctata de numeroase schimbari climatice produse cu o rapiditate de cativa zeci de ani, ale

caror efecte dureaza de la cateva sute de ani pana la un mileniu. Aceste schimbari nu sunt

omogene, astfel ca unele regiuni se incalzesc in timp ce altele se racesc, sau devin aride sau

umede.

Aceste schimbari rapide sunt direct proportionale cu cele ale circulatiei oceanice, in

mod particular cu cele ale curentilor subpolari nord-atlantici, care au devenit extrem de

desalinizati, in timp ce zonele tropicale ale oceanelor au devenit exagerat de sarate.

Nu se stie inca daca aceste schimbari indica sau nu o posibila schimbare a circulatiei

curentilor oceanici, deoarece modelele de simulare existente au insuficiente date.

2.8 Modificari violente ale curentilor oceanici

Expertii in schimbari climatice au detectat recent aparitia primelor semne ale incetinirii

Gulfstream-ului, curent care fereste Anglia si o mare parte din Europa de a ingheta complet.

S-a descoperit faptul ca unul dintre „motoarele” termosaline care mentin Gulfstream-ul in

activitate, cel care face sa se scufunde apa rece in Marea Groenlandei a ajuns in prezent la un sfert

din viteza initiala.

1 INEXORÁBIL, - Ă , inexorabili, - e , adj. Care nu poate fi înduplecat, neînduplecat, implacabil. - Din fr. inexorable, lat. inexorabilis. Sursa : DEX '98

33

Slabirea curentului, din punct de vedere al vitezei si debitului, a carei cauza aparenta pare sa

fie incalzirea globala, ar putea declansa mari schimbari in circulatia sa timp de ani sau decenii. In

mod paradoxal, aceasta ar putea provoca o iarna vesnica in Anglia si partea de nord-vest a Europei.

Concluzii

Atmosfera, componenta esentiala a mediului inconjurator reprezinta mediul necesar

dezvoltarii numeroaselor organisem vii, care isi gasesc energia necesara metabolismului bazat pe

oxigen.

Componenta atmosferica participa la alcatuirea mediului inconjurator prin masa,

compozitie, proprietati fizico-chimice, dinamica, si mod de manifestare si organizare: vreme si

clima.

Circulatia atmosferica are rol major de interferenta cu celelalte geosfere, si de a contribui la

echilibrul geoplanetar. Regulatorul – atmosfera – contribuie la distributia luminii, caldurii,

umiditatii, presiunii, si in corelatie cu ceilalti factori, asigura constituirea unitatilor climatice:

zone, regiuni, arii, locuri si diferentierea pe macroclima, microclima si topoclima.

Atmosfera, prin toate calitatiile sale, reprezinta un mediu specific al Terrei, in care traiesc

diferse organisme, si isi desfasoara activitatea o parte din activitatea omului. Fara aer nu exista

viata, si nici dezvoltare environmentala.

Compozitia aerului poate fi modificata sub actiunea fenomenelor naturale, datorita activitatii

umane. Aceasta modificare este susceptibila de a avea repercursiuni asupra vietii organismelor

aerobe si asupra sanatatii umane.

Trebuie mentionat ca, poluarea atmosferica se poate indinde pe distante foarte mari,

contaminand mai multe medii, deoarece miscarile atmosferice nu sunt orientate dupa o axa

unidirectionala, ci in toate campurile spatiului.

34

Unele activitati antropie au provocat adevarate moficiari topografice si climatice, cu

repercusiuni asupra mediului, dintre care unele cu efect pozitiv (impaduriri, indiguiri, asanari,

schimuri ale cursurilor si a acumularilor de apa), insa altele au un efect negativ, cum ar fi

defrisarile, urmate de eroziunea solului, s.a.m.d.

Cauzele aparitiei poluarii pot fi grupate astfel:

- utilizarea haotica si necontrolata a rezervelor de apa

- acumulari de substante neutilizabile

- aparitia unor substante noi la care ritmul de consum sau descompunere de catre

microorganisme este inferior ritmului de aparitie

- cresterea demografica vertiginoasa

- dezvoltarea intensa a activitatilor economice: industrie, agricultura, transport

- aparitia centrelor urbane suprapopulate.

Emisia maxima a unui poluant este data de cantitatea de poluant degajata in mediu, la care

nu se produc modificari importante. Se exprima prin nivelul unui poluant, care este dat de

concentratia maxima admisa, pentru care se impun masuri ca: inchiderea sau eliminarea surselor

de poluare, retinerea, distrugerea poluantilor, etc. Nivelele maxime sunt stabilite in norme de

produs, ca standarde nationale si internationale (ISO).

Cresterea in atmosfera a cantitatilor de CO2, N2O, CH4, O3 si a clorofluorocarbonatilor

(CFC) a condus la incalzirea planetei. Aceste gaze absorb radiatia infrarosie a pamantului actionand

de fapt ca un strat izolant, care impiedica scurgerea caldurii din atmosfera pamantului, provocand

un „efect de sera”.

Cam 50% din incalzirea globala este atribuita dioxidului de carbon, CFC contribuid cu circa

20%, metanul cu circa 14%, iar ozonul de la nivelul solului cu aproximatic 8%, iar oxizii de azot

(oxidul azotos) participa la restul de 6%. CFC, CH4, O3 si NO2 absorb radiatia infrarosie mai

eficient decat CO2, si capacitatea lor insumata de a capta caldura o poate egala pe cea a CO2.

Efecte ale smogului fotochimic sunt complexe. El influenţează atât mediul antropic cât şi cel

biotic. În mod direct acţiunea se manifestă numai asupra aerului atmosferic, dar apoi ca urmare a

interacţiunii dintre acesta şi celelalte medii efectele sale se transferă şi asupra celorlalţi factori de

mediu, apa şi solul. În continuare vom prezenta pe scurt numai câteva probleme legate de

influenţa acestuia asupra mediului.

Procesul care duce la formarea ploii acide începe cu arderea combustibililor fosili. Arderea o

constituie reacţia chimică în care oxigenul din aer se combină cu carbon, azot, sulf şi alte elemente

din substanţa care se oxidează. Noii compuşi formaţi sunt formaţi din gaze şi cuprind oxizi ai acestor

elemente. Când sulful şi azotul sunt prezenţi în combustibil, din reacţia lor cu oxigenul rezultă dioxid

de sulf şi diferiţi compuşi de oxid de azot. Oxizii de azot pot fi generaţi în atmosferă de la mai multe

35

surse. Aceste surse pot fi staţionare sau pot fi mobile. Sursele de generare a oxizilor de sulf şi azot au

fost prezentate în capitolele anterioare. Indiferent însă de sursa de provenienţă a acestora cele două

gaze sunt principalele surse care generează ploile acide.

Ozonul se formeaza in stratosfera prin actiunea radiatiilor ultraviolete solare asupra

moleculelor de oxigen.

In mod natural, difuzia ozonului din ozonosfera, unde are un rol pozitiv, spre troposfera,

unde ar putea avea efecte negative este impiedicata pe de o parte prin distrugerea sa de catre

radiatia solara, iar pe de alta parte, prin reactia sa cu umiditatea din troposfera care de asemenea

are ca rezultat distrugerea sa in straturile de are in contact cu biosfera.

Distrugerea stratului de ozon ar avea drept consecinte cresterea fluxului de radiatii ultraviolete

solare care pe langa periclitarea florei si faunei de pe uscat, ar afecta fitoplanctonul si

zooplanctonul din mari si oceane, care joaca un rol determinant in reciclarea carbonului si

oxigenului.

Poluarea atmosferei poate avea efecte majore asupra fenomenelor atmosferice.

Odata cu intensificarea fenomenului de incalzire globala, calotele polare se topesc in timpul

verii fara a reingheta complet iarna, ceea ce inseamna ca dimensiunile lor scad in fiecare an.

Oarecum paradoxal, incalzirea globala va genera tot mai multe viscole cu magnitudine din ce in ce

mai mare.

Extremele meteorologice vor caracteriza in curand multe tipuri de manifestari climatice:

vant, precipitatii, seceta etc. Vanturile si viscolele vor fi mai puternice ca oricand, si vor continua sa

treaca dincoace de cercul polar, afectand orasele si paralizand economia.

Schimbarile climatice abrupte din ultima perioada au atras atentia specialistilor si in ceea ce

priveste intensificarea si cresterea numarului de avalanse.

Precipitatiile care apar, ca efect al schimbarilor climatice, depun tot mai multa zapada pe

crestele muntilor si in localitatile situate la altitudini mai ridicate, periclitand activitatea umana.

Inundatiile reprezinta una dintre cele mai distrugatoare forte ale naturii, magnitudinea exagerata

a acestor fenomene se datoreaza schimbarilor climatice abrupte din ultima perioada. Cercetatorii

sunt acum convinsi ca acestea fac parte dintr-un fenomen global in care inundatiile vor deveni

din ce in ce mai severe.

Musonii au inceput sa se manifeste neregulat si cu intensitati crescande, insa acest tipar va

continua, inundatiile catastrofale devenind un fapt cotidian.

Schimbarile majore observate in prezent reprezinta rezultatul direct al unui fenomen

cunoscut sub numele de „El Niňo”.

Acesta creeaza schimbari majore in cele mai active sisteme climatice de pe glob, la tropice

provocand seceta, in timp ce in alte zone determina inundatii severe. Sistemul climatic mondial are

36

drept vehicul apa care se evapora din oceane. Norii formatii fiind transportati de vand in jurul

globului.

O zona cu apa calda din centrul Pacificului este esentiala acestui proces. Uneori, din motive

care nu sunt pe deplin elucidate, aceasta zona se deplaseaza si tulbura atmosfera de deasupra sa,

generand mari schimbari climatice pe intreg globul. Acest fenomen se numeste El Niňo.

Fenomenul incalzirii globale se resimte cel mai bine prin cresterea ingrijoratoare a

numarului de incendii naturale.

Lumina soarelui descompusa de numeroasele componente ale smogului poate crea efecte

senzationale, unii oameni comparand fenomenul cu diverse semne apocaliptice.

In cazul in care incendiile sunt de mari proportii, pot genera gaze toxice in atmosfera,

poluand aerul.

Expertii in schimbari climatice au detectat recent aparitia primelor semne ale incetinirii

Gulfstream-ului, curent care fereste Anglia si o mare parte din Europa de a ingheta complet.

Slabirea curentului, din punct de vedere al vitezei si debitului, a carei cauza aparenta pare sa

fie incalzirea globala, ar putea declansa mari schimbari in circulatia sa timp de ani sau decenii. In

mod paradoxal, aceasta ar putea provoca o iarna vesnica in Anglia si partea de nord-vest a Europei.

37

Bibliografie

1. Ardelean, A., Maior, C., Management Ecologic, Editura Servo-Sat, Arad, 2000

2. Corpade, C., Muntean, O., Abordari tematice in stiinta mediului, Suport de seminar, UTPress,

Cluj-Napoca, 2006

3. Jitaru, M., Chimie industriala organica. De la resurse la produsi. Volumul I, Editura Risoprint,

Cluj-Napoca, 2002

4. Mac, I., Stiinta Mediului, Editura Europontic, Cluj-Napoca, 2003

5. Ogaki, M., Stanescu, R., s.a., Controlul calitatii mediului-Lucrari practice de laborator, Editura

Cartea Universitara, Bucuresti, 2003

6. Muresan, C., Schimbari climatice abrupte si factori generatori, Editura AcademicPres, Cluj-

Napoca, 2005

7. Pasca, D., Pasca, R., Ecologie si poluarea mediului ambiant, Editura U.T. Press, Cluj-Napoca,

2002

8. Porcar, D., Schimbari climatice si protectia atmosferei, Editura U.T. Press, Cluj-Napoca, 2009

38

Vasile Matei, Interactiunea substantelor chimice cu agenti de mediu, Editura Universitatii din

Ploiesti

9. Vida-Simiti, I., Procedee fizico-mecanice de separare a poluantilor, Editura U. T. Press, Cluj-

Napoca, 2007

10.Vlaicu, I.,, Ecologie aplicata, Univ. Tehnica Timisoara, Fac. de Chimie Industriala si Ingineria

Mediului, 1998

39