Aerul - Compotizitia normala a aerului

Aerul

1 Compotizitia normala a aerului.

Atmosfera este compusa din mai multe elemente: 70% oxigen, 21% Co2, ozon, gaze mobile( Re, Ra, He), apa, NH3, IOD, Cl, Na, in cantitati foarte mici. Retinem elementul dominant in compozitia atmosferei: azotul. In zona marilor orase, atmosfera mai contine si o serie de gaze toxice ca oxid de carbon, clor, bioxid de sulf, ceea ce face ca astazi sa se vorbeasca atat de mult despre poluarea aerului si influenta sa nociva asupra stari de sanatate a omului.

Poluarea aerului

Echilibrul natural al gazelor atmosferice care s-a mentinut timp de milioane de ani, este amenintat acum de activitatea omului. Aceste pericole ar fi efectul de sera, incalzirea globala, poluarea aerului, subtierea stratului de ozon si ploile acide. In ultimii 200 de ani industrializarea globala a dereglat raportul de gaze necesar pentru echilibrul atmosferei. Arderea carbunelui si a gazului metan a dus la formarea unor cantitati enorme de dioxid de carbon si alte gaze, mai ales dupa sfarsitul secolului trecut, cand a aparut automobilul. Dezvoltarea agriculturii a determinat acumularea unor cantitati mari de metan si oxizi de azot in atmosfera.

Gauri in stratul de ozon

Stratul de ozon din stratosfera ne protejeaza retinand razele ultraviolete ale soarelui. Deoarece in zilele noastre a crescut foarte mult folosirea hidrocarburilor clorinate, fluorinate in flacoane cu aerosol, frigidere, detergenti si polisteroli, aceste gaze au ajuns in aer in cantitati mai mari decat cele care ar putea fi suportate de atmosfera. Pe masura ce se ridica, se descompun, formandu-se cloridion, care ataca si distrug stratul de ozon. Efectul respectiv a fost semnalat pentru prima oara in anul 1985 de catre oamenii de stiinta care lucrau in Antarcica, in momentul in care au observat formarea unei gauri in stratul de ozon. Cercetatorii au fost ingrijorati de faptul ca stratul de ozon s-ar putea rarefia si in alte parti ale globului, crescand nivelul radiatiilor nocive. Din nefericire in 1995 s-a observat ca si in zona Arcticii si a Europei de nord s-au format gauri in staratul de ozon.

Ploile acide se formeaza atunci cand dioxidul de sulf se amesteca in natura cu aburi de apa. Ploaia acida distruge plantele si animalele. Paduri intregi au disparut din cauza ploilor acide. Mai rau este daca aceste ploi acide ajung in lacuri sau rauri care le duc la distanta, omorand si cele mai mici organisme. Dupa estimarea oamenilor de stiinta, pana in anul 2001 au fost in Statele Unite si Canada 50 de mii de lacuri moarte biologic.

Dereglarea echilibrului natural al atmosferei nu poate decat sa dauneze Pamantului.

In zilele noastre atentia este orientata din ce in ce mai mult spre problemele de mediu: multe dintre guverne iau in considerare subiectele "verzi". In intreaga lume pastrarea resurselor biologice este o problema acuta. Un lucru e sigur, in zilele noastre nu mai putem sa respiram aer curat.

1. Fenomenul poluarii

Dintre factorii de mediu care influenteaza autopurificarea si deci realizarea unor concentratii mai mari sau mai mici, mentionam caracteristicele emisiilor poluante, in functie de acestea putand fi depasita capacitatea de autoepurare a bazinului aerian. Eliminarile pot fi continue si discontinue, in acest ultim caz existand si variatiile corespunzatoare emisiei. Viteza si temperatura poluantilor emisi pot influenta procesul de autopurificare, in sensul ca viteza si/sau temperatura ridicata la emisie are tendinte de a proiecta la inaltime mai mare poluantii, facilitand astfel diluarea lor in aer.

Modul de eliminare in atmosfera joaca de asemenea un rol important. In cadrul surselor stationare, sistemul organizat (cosuri, guri de ventilatie) duce la o localizare a emisiilor, zona de maxima poluare este limitata situandu-se la oarecare distanta, in timp ce emisiile neorganizate sunt difuze cu formarea unui teritoriu intens poluat in jurul locului de eliminare. Inaltimea la care se face emisia influenteaza procesul de autopurificare in sensul ca eliminarile la inaltime mare favorizeaza diluarea in aer si creste distanta la care se atinge contraceptia maxima la nivelul solului, concentratie care va fi mai mica decat in cazul emisiei de poluanti la inaltime redusa.

Factorii meteorologici influenteaza procesele de autopurificare prin temperatura aerului, umiditatea aerului, precipitatiile, curentii de aer si radiatiile.

In ceea ce priveste temperatura aerului, modificarile de densitate au influenta neglijabila, de mare importanta fiind insa gradientul termic. Fenomenul este cu atat mai nefavorabil cu cat plafonul de inversie este mai jos si mai stabil.

Umiditatea crescuta a aerului impiedica in general difuzia si deci diluarea poluantilor in aer, iar suspensiile constituie nuclee de condensare care vaforizeaza aparitia cetei.

Precipitatiile, vaforizind depunerea pe sol a poluantilor din atmosfera, joaca un rol purificator important. In schimb apa de precipitatii isi poate modifica proprietatile naturale datorita dizolvarii unor poluanti, fenomen ce se poate produce si la altitudine mare si/sau la distante apreciabile de locul de emisie.

Curentii de aer favorizeaza autopurificarea, facilitand diluarea poluantilor in atmosfera, in schimb se pot deplasa pulberile si gazele pana la distante considerabile de locul de emisie. Zonele situate pe directia curentului de aer dominant in raport cu sursele de poluare sunt intotdeauna cele mai afectate. Calmul atmosferic constitui o conditie defavorabila, in sensul ca favorizeaza concentrarea agentilor poluanti in jurul zonei de emisie.

Radiatiile solare prin spectrul caloric impiedica condensarea vaporilor de apa pe suspensie, efect care este favorabil autopurificarii , prin spectrul luminos si ultraviolet poate produce reactii fotochimice cu formarea de compusi nocivi.

Factorii geografici mai importanti pentru fenomenul de autopuriface a atmosferei sunt: relieful, prezenta oglinzilor de apa si vegetatie.

Relieful intervine in procesul autopurificarii prin influenta pe care o exercita asupra conditiilor meteorologice si indeosebi asupra posibilitatilor de ventilatie a teritoriului expus poluarii. Astfel relieful plat caracterizat prin prezenta aproape permanenta a curentilor de aer faciliteaza diluarea agentilor poluanti. In schimb zonele situate in vai sau depresiuni, cu ventilatie mai redusa sunt expuse poluarii. De asemenea frecventa inversiilor termice este mai mare in aceste zone.

Vegetatia constituie un element autopurificator important al atmosferei efectul cel mai pronuntat avandu-l copacii, respectiv padurile. Abstractie facand de capacitatea mare de fixare a bioxidului de carbon in procesul fotosintezei, vegetatia contribuie si la reducerea altor poluantii gazosi si a aerosolului.

Existenta oglinzilor de apa contribuie si la reducerea poluarii prin proprietatea de a fixa atat suspensiile cat si unele gaze poluante. Prezenta unor suprafete intinse de apa (mari, lacuri mari) genereaza curentii de aer permitand o buna ventilatie a teritoriului.

Factorii urbanistici favorizeaza sau impiedica autopurificarea aerului in functie de modul cum influenteaza microclimatul urban si in special ventilatia strazilor. Strazi inguste si prost ventilate, aglomerarea mare a constructiilor inalte, absenta spatiilor verzi, constituie conditii favorabile mentinerii si acumularii poluantilor in atmosfera. Factorii urbanistici importanti pentru orice tip de poluare prezinta o importanta deosebita in cazul poluarii provenite de la incalzitul locuintelor sau circulatia autovehicolelor.

Clasificarea poluantilor aerului

Poluantii interiori pot fi grupati in patru mari categorii:

-umiditatea aerului si bioalergeni

-particule solide sau lichide(aerosol)

-metale grele

-compusi gazosi

• Umiditatea aerului si bioalergeni.

Concentratia de vapori de H2O din aerul interior nu este, in sine, un poluant periculos pentru sanatatea umana decat in masura in care prin depasirea unor anumite limite, inferioare sau superioare ea favorizeaza anumite fenomene colaterale. Pentru a nu deveni periculoase in mod indirect pentru sanatatea umana umiditatea relativa a aerului interior trebuie sa fie cuprinsa intre 40 si 70%. Sub limita inferioara de 40% se pot produce reactii de uscaciune a mucoaselor si afectini cronice ale cailor respiaratorii in timp ce valori importante conduc la bioalergenii.

Sursele de degajare interioare de vapori de H2O sunt in principal: oamenii (prin respiratie, perspiratie si transpiratie) si activitatile umane cum ar fi: bai, gatit, spalarea locuintei. Bioalergenii (praf, acarieni, mucegaiuri, polen), sunt frecvent intalniti la interior in cantitati variabile. Dezvoltarea lor e favorizata de anumiti agenti, precum: umiditatea excesiva, apei stagnante, defecte de igiena a unor instalatii de ventilare, iar efectul lor nociv, tradus prin iritatii ale mucoaselor, se regaseste la populatiile cu risc crescut de imbolnaviri.

• Particolele solide sau lichide in suspensie in aer (aerosol).

Aerosolii sunt particole solide sau lichide ce se pot afla in suspensie (plutire fara depunere) in aer. Prezenta lor in aerul atmosferic este cauzata de mai multi factori dintre care cei esentaili sunt: traficul rutier, degajari de la centralele termice, eroziuni ale cladirilor sub actiunea vantului, prelucrari ale unor materiale de constructii.

Particolele de diametru mai mare de 70 m se depun rapid si sunt denumite pulberi, iar cele cu diametrul mai mic de 50 m pot ramane in aer sub forma de aerosol.

Aerosolii cu diametrul inferior de 10 m inhalati constituie un pericol de contaminare pe cale respiratorie. Prezenta lor in mediu interior este in principal legata de schimbul de aer exterior-interior si procesele de combustie datorate unor echipamente de ardere a combustibililor sau tabagismului. Unele materiale izolante, materiale de constructii, precum si unele elemente de mobilier pot fi uneori surse de emisie a unor microfibre minerale.

• Metalele grele.

Cele mai importante metale grele ce pot fi intalnite in mediul interior sunt plumbul si arsenicul. Plumbul poate proveni din degradarea unor panze de tablou vechi dar poate fi transportate si din exterior, unde poate exista in concentratii importante datorita emisilor de la traficul rutier. Arsenicul intra in compozitia unor vopsele interioare pe baza de latex, iar in stare de vapori poate fi usor inhalat, cu efecte nocive asupra sanatatii (intoxicatii grave).

• Compusi gazosi.

In domeniul de analiza a calitatii aerului interior, poluantii cei mai des tratati sunt oxizi de carbon (CO2, CO) oxizi de azot sau acizi azotati (NO, HNO3) doixidul de sulf (SO2), radonul si compusii organici volatili (COV). Cel mai periculos ramane fara indoiala monoxidul de carbon (CO) care in combinatie cu hemoglobina din sange, formeaza carboxihemoglobina. Sursa lui de producere esentiala este data de arderea incompleta a unor combustibili la interior, urmate de scapari necontrolate de la instalatia de ardere.O alta sursa importanta a CO la interior este tabagismul.

3.Surse de poluare a aerului

Intelegem prin poluarea aerului prezenta in atmosfera a unei substante straine de compozitie normala a aerului care in functie de concentratia si timpul de actiune provoaca tulburari ale vederii omului, creaza disconfort populatiei dintr-un teritoriu, afecteaza flora si fauna sau altereaza mediul de viata al omului. Rezulta din aceasta definitie ca pentru a fi considerati poluanti substantele prezente in atmosfera trebuie sa exercite un efect nociv asupra omului sau a mediului sau de viata. Sursele de poluare a aerului pot fi clasificate in doua grupe: naturale si artificiale.

Pincipalele surse de poluare:

-industria

-transportul

-eruptiile vulcanice

-furtunile de praf

-incendiile naturale

-activitatile casnice

• Industria-sursa de poluare

Industria este, la momentul actual, principalul poluant la scara mondiala. Emisiile sunt sustante eliminate in atmosfera de catre uzine sau alte centre. Produsele de productie industriala elibereaza emisiile care se depun in cazul in care nu exista filtre pentru epurarea gazelor reziduale. Substantele specifice sunt atunci eliberate si pot provoca local catastrofe. In momentul procesului de combustie substantele gazoase lichide si solide sunt eliberate in atmosfera de furnale. In functie de inaltimea furnalelor si de conditiile atmosferice, gazele de esapament provenind din focare se raspandesc local, sau la distante medii, uneori chiar si mai mari cazand din nou sub forme de particule mai fine decat poluarea atmosferica masurabile in locurile de emisie. Degajarile industriale in ultima instanta nimeresc in sol, e cunoscut faptul ca in jurul industriei metalurgice in perimetru a 30-40 kilometri in sol e crescuta concentratia de ingrediente ce intra in compozitia degajarilor aeriene a acestei uzine.

• Transporturile

Transporturile sunt dupa cum bine stiti o alta importanta sursa de poluare. Astfel in S.U.A. 60% din totalul emisiilor poluante provin de la autovehicole, iar in unele localitati ajung chiar si pana la 90%. Autovehiculele care functioneaza cu motor sunt un factor poluant care este luat din ce in ce mai mult in seama. Orasele mari sau aglomeratiile urbane dense sunt afectate in mare masura de transporturile cu eliberare de noxe.

Poluarea aerului realizata de autovehicule prezinta doua mari particularitati: in primul rand eliminarea se face foarte aproape de sol, fapta care duce la realizarea unor concentratii ridicate la inaltimi foarte mici, chiar pentru gazele cu densitate mica si mare capacitate de difuziune in atmosfera. In al doilea rand emisiile se fac pe intreaga suprafata a localitatii, diferente de concentratie depinzand de intensitatea traficului si posibilitatilor de ventilatie a strazi. Ca substanta care realizeaza poluarea aerului, formate dintr-un numar foarte mare (sute de substante), pe primul rand se situeaza gazele de esapament. Volumul, natura si concentratia poluantilor emisi depind de tipul de autovehicule, de natura combustibilului si de conditiile tehnice de functionare. Dintre aceste substante poluante sunt demne de amintit particulele in suspensie , dioxidul de sulf, plumb, hidrocarburile poliaromatice, compusii organici volatili (benzenu), azbestul, metanul si altele.

Los Angeles este o aglomerare urbana cladita sub o coasta deluroasa avand in vecinatate la sud si est oceanul Pacific.

Smogul produs de gazele de esapament ale masinilor sau de alte surse este o problema continua a poluarii.

• Eruptiile vulcanice.

Eruptiile vulcanice genereaza produsi gazosi, lichizi si solizi care schimba local, nu numai micro si mezorelieful zonei in care se manifesta, dar exercita influente negative si asupra puritatii atmosferice. Cenusiile vulcanice, impreuna cu vaporii de apa, praful vulcanic si alte numeroase gaze sunt suflate in atmosfera unde formeaza nori grosi, care pot pluti pana la mari distante de locul de emitere.Timpul de remanenta in atmosfera a acestor suspensii poate ajunge chiar la 1-2 ani. Unii cercetatori apreciaza ca cea mai mare parte a suspensiilor din atmosfera terestra provine din activitate vulcanica care este o importanta sursa de poluare a aerului. Aceste pulberi se presupune ca au si influente asupra bilantului termic al atmosferei, impiedicand dispersia energiei radiate de Pamant, catre univers si contribuind in acest fel la accentuarea fenomenului de ,,efect de sera,, produs ce creste concentratia din atmosfera.

• Furtunile de praf.

Furtunile de praf sunt si ele un important factor in poluarea aerului.Terenurile afanate din regiunile de stepa in perioadele lipsite de precipitatii, pierd partea aeriana a vegetatiei si raman expuse actiunile de eroziune a vantului. Vanturile continue, de durata ridica de pe sol, o parte din particolele ce formeaza scheletul mineral si le transforma in suspensii subaeriene, care sunt retinute in atmosfera in perioade lungi de timp. Depunerea acestor suspensii, ca urmare a procesului de sedimentare sau a procesului de spalare exercitat de ploi se poate produce la mari distante fata de locul de unde au fost ridicate.

• Incendiile naturale.

Incendiile naturale, o importanta sursa de fum si cenusa se produc atunci cand umiditatea climatului scade natural sub pragul critic.Fenomenul este deosebit de raspandit mai des in zona tropicala,desi in general gradul de umiditate a padurilor din aceasta zona nu este de natura sa favorizeze izbucnirea incendiilor.

Activitatile casnice sunt, fie ca vrem fie ca nu, o sursa de poluare. Astazi, in multe tari in curs de dezvoltare,asa cum este si tara noastra, lemnul de foc este la fel de vital ca si elemntele , iar ca pret, in unele locuri are un ritm de crestere mai mare decat alimentele.Cauza cresterii zi de zi a pretului este restrangerea suprafetelor de padure. Multe tari care fusesera candva exportatoare de material lemnos, au devenit importatoare in masura in care s-au preocupat de regenerarea fondului forestier.Fumul emis de sobele cu lemne are o culoare albastra-fumurie si contine o cantitate insemnata de materrii organice care se aprecieaza ca pot fi cancerigene.Dar in scopuri casnice nu se arde numai lemn ci si cantitati enorme de petrol, carbuni, si gaze naturale din care rezulta de asemenea substante toxice.

4 Actiunea poluarii aerului asupra sanatatii populatiei.

Chimicalele, fumul ,poluarea, alergenii si alte pericole pentru sanatate au devenit obisnuite in mediul actual si uneori pot produce imbolnaviri. Poate unii sufera de dureri de cap misterioase care apar doar in wekeend, sau sufera de greata si de eruptii cutanate dupa ce s-au mutat int-o casa nou construita. Aceste simptome pot fi cauzate de expunerea unor toxine care se gasesc frecvent in case, locuri de munca si comunitati. Folosirea unui semineu creeaza un curent de aer retrograd de gaze care pot cauza dureri de cap. Inlocuirea cosului de fum poate face ca durerile sa dispara.

Materialele de constructii folosite in casele noi- izolatia, adezivele pentru parchet, lemnul presat, emit formaldehida, care poate cauza greata si eruptii cutanate.

Poluarea aerului are atat efecte directe cat si indirecte asupra sanatatii populatiei.

Efectele directe sunt reprezentate de modificarile produse de poluarea aerului asupra mediului si indirect asupra sanatatii umane-schimbarile climatice,

incalzirea globala sau urmarea expunerii la agentii poluanti.

Pentru urmarirea impactului poluarii mediului asupra sanatatii populatiei

este necesara urmarirea anumitor indicatori de sanatate, agreati si propusi de Comunitatea Europeana, care pot scoate in evidenta gradul in care sanatatea populatiei poate fi influentata in urma expunerilor de scurta durata sau a expunerilor pe perioade mai lungi. Pentru aceasta sunt alesi indicatorii de sanatate generali si specifici unor boli acute sau cronice.

Poluarea atmosferica produce in primul rand, afectiuni la nivelul aparatului respirator, sistemului osteo-muscular, sistemul nervos si organelor de simt, aparatului genito-urinal, boli infectioase si parazite.

Poluarea aerului este potential cea mai grava problema pe termen scurt, mediu si lung. Efectele poluarii care patrund peste tot dauneaza sanatatii, degradeaza constructiile si nu in ultimul rand mediul natural. Pentru aceasta, se prevad in mod obligatoriu masuri de mentinere si ameliorare a fondului peisagistic natural si antropic al fiecarei localitati si zone, conditii de refacere peisagistica si ecologica a zonelor deteriorate si masuri de dezvoltare a spatiilor verzi, dupa cum urmeaza:

-realizarea de noi spatii verzi in interirul localitatilor urbane si imbunatatirea celor existente.

-continuarea actiunilor de plantare a puetilor de salcam, stejar, molid, tei si gard viu in parcuri.

-amenajarea parcurilor cu alei, locuri de joaca, banci.

-urmarirea respectarii normelor regulamentului general de urbanism privind raportul numar locuitori, spatii verzi din localitatile urbane.

-extinderea perdelelor de protectie in zonele industrializate.

Protectia mediului inconjurator a aparut ca problema a omenirii in momentul in care exista tot mai mult contradictia dintre om si natura devenind in zilele noastre o problema majora a intregii omeniri.