FACTORII CHIMICI AI AERULUI SI INFLUENTA LOR ASUPRA SANATATII - POLUAREA AERULUI

FACTORII CHIMICI AI AERULUI SI INFLUENTA LOR ASUPRA SANATATII

1. CHIMIA NORMALA A AERULUI

Invelisul gazos, reprezentat de atmosfera terestra, constituie un factor esential al existentei vietii pe Pamant. Analizand nevoile organismului uman intr-un interval de 24 de ore, rezulta ca pentru un regim normal de viata sunt necesare: 12000 l aer, 2,5 kg apa, 1,5 kg alimente. Din aceste date, mai mult decat evident, rezulta faptul ca aerul este un element vital al existentei speciei umane pe Pamant, iar calitatea, structura sa chimica si fizica influenteaza in mod hotarator viata in ansamblul ei. Compozitia normala a aerului, raportat in volume la % in atmosfera uscata, cuprinde: azot - 78,09%, oxigen - 20,95%, argon - 0,92%, bioxid de carbon - 0,03%. Acest amestec reprezinta peste 99,99% din compozitia normala a aerului. Dintre acestea, desi nu reprezinta o pondere majora, oxigenul si bioxidul de carbon - au, cel putin aparent, rolul cel mai important in procesul respiratiei. Variatia concentratiilor acestor gaze in atmosfera inconjuratoare are importanta capitala.

Oxigenul

Gaz incolor si inodor reprezinta, dupa azot, elementul cel mai raspandit din atmosfera, din apa si din pamant - fiind indispensabil vietii. El intervine in delicatele procese de oxido-reducere ce caracterizeaza fiecare celula, viata in esenta ei - prin declansarea mecanismelor eliberatoare de energie si nu numai. Este elementul vital al atmosferei terestre si influenteaza, acut sau cronic, sanatatea. Se gaseste in aer in cantitate relativ constanta, ca urmare a echilibrului dintre procesele oxidative (consumatoare de oxigen) si procesele clorofiliene (eliberatoare de oxigen). Atmosfera Pamantului contine aproximativ 8000 kg oxigen/mp. Arderea tuturor rezervelor fosile ar reduce oxigenul cu 2-3 procente din cantitatea sa actuala. Din aceste cateva date rezulta ca variatia concentratiei oxigenului din aer, in conditiile generate de particularitatile planetei Pamant, este destul de mica si, ca urmare, viata planetara este strict conditionata de oxigen fara de care, ea nu poate fi posibila.

Se apreciaza ca un hectar de padure produce aproximativ 2500 l oxigen pe an, ceea ce reprezinta necesarul pentru 10 persoane. Urbanizarea, scaderea suprafetelor de padure, poluarea, sunt fenomene care trebuiesc cunoscute bine intrucat ele contribuie la modificarea concentratiei si presiunii oxigenului in atmosfera. Experimental, dar si in practica (camere neaerisite in care incalzirea se face cu flacara deschisa), s-au inregistrat scaderi importante ale concentratiei oxigenului inspirabil. Influenta asupra sanatatii este evidenta mai ales atunci cand concentratia lui in aerul inspirat este sub 18%. Scaderi drastice ale concentratiei oxigenului in aer pot sa apara in anumite conditii exceptionale, cum ar fi: spatii inchise (in care se afla un numar mare de persoane un timp mai indelungat). La concentratia de 18% O₂ in atmosfera nu se inregistreaza semne subiective sau obiective care sa fie resimtite acut de organismul uman. La 15% O₂ organismul are capacitatea de a-si mobiliza sistemul de compensare respiratorie: creste frecventa respiratorie, creste amplitudinea respiratorie, creste capacitatea cardiaca, creste numarul de hematii in sangele periferic. Intre 15-10% O₂, capacitatea de compensare este depasita si apar tulburari de hipoxie cerebrala, marirea dezechilibrului acido-bazic etc. Sub 10-8 % O₂ viata nu mai este posibila. Nici un studiu n-a reusit sa lamureasca modul de mentinere al constantelor acestor structuri ba mai mult s-a dovedit faptul ca la o concentratie a O_2-ului de 21% ar creste indicele de inflamabilitate al tuturor lucrurilor de pe Terra pentru ca la 22% acestea sa ia foc aproape instantaneu! Iata cum a asezat Creatorul minunea raporturilor si a concentratiilor partiale ale gazelor din atmosfera. Daca la o scadere de 2-3% inca se respira, la o crestere cu numai 0,05% incep sa apara modificari grave pentru ca la modificari in plus de 1% viata pe Pamant sa fie aproape imposibila daca nu chiar imposibila!

In repaus, omul are 16-20 de respiratii/min, realizandu-se astfel un debit de 8-9 l/min. Debitul respiratiei creste in conditii de efort fizic de la 20 l/ min la 80-100 l/min (eforturi mari dar de durata scurta). In procesul respirator, schimbul de gaze de la nivelul plamanului se realizeaza pe baza diferentei de presiune partiala. O persoana normala absoarbe peste 4300 l oxigen prin epiderma intr-un interval de 24 ore. Procesul prematur de imbatranire poate fi incetinit prin folosirea oxigenului pur care satisface balanta metabolica. La presiunea atmosferica de 760 mm Hg, presiunea partiala a oxigenului este de 160 mm Hg, insa la nivelul alveolei pulmonare, din cauza saturatiei cu vapori de apa, presiunea partiala a O₂ este de numai 85-100 mm Hg. Aceasta presiune partiala a O₂ este insa suficienta pentru asigurarea schimburilor deoarece, presiunea partiala a O₂ in sangele venos este de numai 45-47 mmHg. La presiunea de 85-100 mm Hg se realizeaza o saturatie de 85% cu HbO₂. Cresterea presiunii partile a O₂ mai mult de 85-100 mm Hg nu imbunatateste radical schimburile de aer la nivel pulmonar, insa scaderea acesteia sub 83 mm Hg conduce rapid la scaderea saturatiei sangelui in oxigen. Deficitul de oxigen la nivelul plamanilor apare si in cazul scaderii presiunii partiale a oxigenului in conditii de altitudine odata cu scaderea presiunii partiale a aerului. Se stie ca pentru fiecare 33 m in altitudine presiunea atmosferica scade cu 1 mmHg. Tulburarile care apar cu aceasta ocazie variaza in raport cu: altitudinea, ritmul de ascensiune, gradul de antrenament, starea de sanatate. Pana la altitudinea de 3000 m nu apar modificari remarcabile la persoanele sanatoase. Intre 3000-6000 m apare raul de ascensiune manifestat prin: dispnee, tahicardie, stare marcata de oboseala, ameteli, somnolenta. In cazuri grave pot aparea: epistaxis, hemoptizie, lipotimii. Fenomenele sunt precedate uneori de o stare de euforie si de pierdere a controlului cerebral asupra centrilor locomotori (la altitudinea de cca. 6000-7000 m). Tulburarile sunt secundare scaderii presiunii partiale a oxigenului, care atinge valori in jur de 35 mm Hg. De aceea, ascensiunea la peste 6000 m, pentru persoanele neantrenate, si 8000 m pentru persoane antrenate, nu este posibila fara echipament auxiliar de respiratie.

Numarul persoanelor expuse fenomenului de adaptare la presiuni scazute ale oxigenului se situeaza la aproximativ 20-30 milioane (platourile Africii, Himalaya, Anzii peruvieni si bolivieni). La aceste persoane sunt descrise modificari morfofunctionale specifice (torace globulos, poliglobulie compensatorie (cca. 7-8 milioane hematii/mmc sange) cresteri ale concentratiei Hb in eritrocite, cresterea volumului sangvin, modificari glandulare etc.). Modificarile respective pun in evidenta si, in acelasi timp explica, gradul de adaptabilitate al organismelor nevoite sa traiasca in conditii de mediu deficitare. "Raul de aer" cunoscut de calatorii cu avionul este produs nu numai datorita scaderii presiunii partiale a oxigenului ci si prin interventia altor factori specifici evenimentului in sine precum: trepidatia motorului, golurile de aer, tulburarile neuro-vegetative generate de emotia calatoriei, fenomenele de acceleratie, temperaturile scazute etc. De regula, aeronavele moderne comerciale au aer conditionat, si in felul acesta, elimina cele mai multe din aceste neplaceri. Oxigenul hiperbar este folosit in medicina, insa nu se poate administra timp indelungat deoarece s-a dovedit ca dupa 24 de ore acesta produce modificari nervoase, ca urmare a depasirii "tensiunii de prag".

Una dintre formele chimice ale oxigenului o constituie ozonul. Ozonul este un gaz albastrui cu miros intepator care exercita efecte deosebite asupra respiratiei dar primordial el exercita un efect de filtru protector al pamantului. La mare altitudine el se rarefiaza pe cand la nivelul marii el este, frecvent, in exces. Un paradox il constituie faptul ca desi exista zone in care cantitatea de ozon este mai mare decat ar face bine organismului uman, el nu poate acoperi gaurile negre. Prin lipsa, el lasa radiatiile ultraviolete sa actioneze cancerigen asupra pielii, iar prin exces, actioneaza negativ asupra aparatului respirator. Stratul de ozon din stratosfera situat la 15-30 km deasupra Pamantului absoarbe o parte importanta din radiatiile UV. La doza scazuta UV au efect benefic asupra organismului prin activarea sintezei de vitamina D si a pigmentului melanic - cu fotoprotector. In 1987 Societatea Americana de Protectie a Mediului atentioneaza asupra diminuarii cu 1% a stratului de ozon ceea ce a determinat o crestere a tumorilor cutanate de la 1% la 3% si in special a melanoamelor de la 0,8% la 1,5%. Studiile de laborator confirmau faptul ca o diminuare a stratului de ozon cu numai 2% determina conditii favorabile pentru cresterea cu 5% a cancerului de piele si cu 7% a cataractelor (Dr. Pp.Michel Jeaumougin, Spitalul Saint-Louis Paris, 1993). Este confirmat faptul ca expunerea copiilor este de cel putin 3 ori mai mare decat expunerea adultilor - motiv pentru care se considera ca masurile de educatie sanitara sunt esentiale in prevenirea cancerului de piele si a bolilor de ochi datorate radiatiilor solare de orice tip. Natural, sub actiunea radiatiilor cosmice, a radioactivitatii din sol, a descarcarilor electrice din atmosfera - moleculele diverselor elemente din aer devin instabile, devin ioni pozitivi sau negativi. Suma acestor sarcini da calitatea de ionizare a aerului, calitate ce caracterizeaza diverse zone ale pamantului pe de o parte, iar pe de alta parte, intervine direct asupra starii de sanatate. Aeroionii negativi sunt dominanti la munte si au efecte sedative, benefice asupra aparatului cardiovascular si asupra sistemului nervos, pe cand cei pozitivi sunt dominati la ses si au efecte de excitare si supraexcitare. In ambele situatii omul isi poate canaliza resursele biologice spre fortificare. In zona montana numarul ionilor negativi pe cmc este de aproximativ 1000-1500 pentru ca la ses numarul lor sa ajunga la 150.

O alta problema pe care o ridica excesul de ozon este transformarea fotochimica a oxizilor de azot si a compusilor organici volatili, produsi ca reziduuri in atmosfera in urma arderilor prin procesele de combustie mobile (gazele de esapament). Minime noaptea si maxime ziua, acestea au valori periculoase in marile centre urbane, unde favorizeaza instalarea poluarilor fotochimice ce se constituie in smogul oxidant al oraselor aglomerate. Trecerea de la ora de iarna la ora de vara, pe langa beneficii de ordin economic, determina si o crestere cu 0,5% a nivelului ozonului din stratul atmosferic apropiat Pamantului.

Bioxidul de carbon

Cresteri reale ale concentratiei de bioxid de carbon pot apare in incaperi inchise, aglomerate, insuficient ventilate, unde atinge cu usurinta concentratia de 1% (aer viciat). S-a demonstrat ca tulburarile care apar la persoanele expuse aerului viciat nu se datoresc concentratiei de bioxid de carbon, ci modificarilor proprietatilor fizice ale aerului care influenteaza negativ procesele de termoreglare ale organismului. Valori mari de circa 5-10% bioxid de carbon se pot intalni, in conditii deficitare de conditionare a aerului, in incaperi ermetic inchise (adaposturi contra gazelor, submarine, mine cu fronturi adanci etc.) sau in halele de productie din anumite industrii (fabrici de bere, de zahar etc.).

Bioxidul de carbon rezultat din arderile produse la nivelul tesuturilor este preluat din sangele venos la nivelul alveolei pulmonare. Trecerea in aerul alveolar se face prin:

- diferenta de presiune partiala a bioxidului de carbon dintre aerul alveolar si sange (40 mm Hg la nivelul alveolei si 46 mm Hg in sangele venos);

- capacitatea mare de difuziune a CO₂, care este de peste 25 ori mai mare decat a oxigenului;

- cresterea CO₂ din sange duce la marirea ventilatiei pulmonare prin cresterea frecventei si amplitudinii respiratiilor (de aici si denumirea de excitant respirator data CO₂-ului).

Concentratia crescuta a CO₂ in aer impiedica ventilatia corecta a plamanilor. Cand concentratia CO₂ in sange depaseste:

- 3% - apare dispneea cu hiperventilatie;

- 4% - apare senzatia de constrictie toracica, agitatie;

- 8% - se produce pierderea cunostintei, urmata de moarte;

- 20% - moartea se instaleaza brusc prin paralizia centrilor respiratori.

Cu exceptia ozonului, care in concentratii mari are efect iritant asupra cailor respiratorii, celelalte gaze componente ale aerului nu au efecte notabile asupra sanatatii.

Azotul

Este considerat de stiintele spirituale ca fiind un agent magic, literele care il formeaza vin din toate cele trei alfabete majore ale antichitatii: prima litera "A" vine din alfa (grec), A (latin), alef (ebraic) si din ultima litera a acestor trei alfabete: O (grec), Z (latin), si Omega (ebraic) care simbolizeaza inceputul si sfarsitul.

Este neutru in procesul schimburilor respiratorii. Se dizolva in sange si in lichidul interstitial - pana la saturare. Saturarea tesuturilor in N₂ este in functie de timpul de expunere (in maxim 4 ore se produce saturatia), si de afinitatea tesuturilor fata de N₂. Inlaturarea N₂ se face prin decompresiune progresiva in aerul cu presiune scazuta, (in aceste conditii N₂ se deplaseaza din tesuturi in sange si apoi in plamani). Eliminarea se face lent, pentru ca, in caz de decompresiune rapida pot apare embolii gazoase cu afectarea tuturor organelor si aparitia unor fenomene morbide cunoscute sub numele de "boala de decompresiune", manifestata clinic prin: prurit si emfizem subcutanat, artrita coxo-femurala sau humerala, paralizii, parestezii la nivelul membrelor inferioare, infarct pulmonar, infarct miocardic etc. Pot apare manifestarii cronice fara o precedenta acuta. La scafandri apare frecvent "narcoza hiperbarica", atunci cand raman mult timp sub apa. Se datoreste actiunii narcotice a azotului. Clinic se traduce prin: stare de excitatie, euforie, tulburari senzoriale. Sindromul a fost denumit "betia adancurilor". Riscul mare in astfel de situatii este de smulgere a racordului la butelia de O₂ si deci moarte prin inec.

Se gaseste in aer in proportie de 79,02% si are rolul de a dilua concentratia O₂-ului pe care il face, astfel, respirabil. Are un circuit binecunoscut: descompunerea substantelor de origine animala si vegetala ce are ca rezultat o cantitate importanta de azot, o parte patrunde in sol iar alta parte intra in structura atmosferei sub forma de amoniac. La presiunea normala a aerului nu are actiune nociva asupra organismului. Tulburarile date de azot sunt mai bine studiate la disciplina Medicina Muncii. Cresterea presiunii aerului duce la cresterea presiunii partiale a azotului, care, fiind neutru, nu intra in combinatie cu elementele din sange sau tesuturi, ci se dizolva in sange si tesuturi pana la saturare. Afinitatea fata de azot este diferita, unele tesuturi au afinitate mai mare (nervos, adipos) fata de altele. Saturatia tesutului in azot se efectueaza progresiv, la inceput mai repede si apoi, pe masura ce se realizeaza saturatia totala, mai lent. Saturatia totala se realizeaza in aproximativ 4 ore dupa ce presiunea a crescut. Scaderea presiunii aerului inhalat (se realizeaza in timpul ridicarii la suprafata a scafandrului) determina deplasarea azotului din sange si tesuturi spre plamani. Daca decomprimarea se face repede atunci, azotul, aflat sub forma lichida in sange si tesuturi se elibereaza brusc sub forma de gaz determinand aparitia emboliilor gazoase.

Manifestarile morbide pot fi acute sau cronice. Dintre manifestarile acute se pot enumera: infarctul miocardic si pulmonar, paralizii si parestezii la nivelul membrelor inferioare, prurit si edem subcutanat etc.

2. POLUAREA AERULUI

ASPECTE GENERALE

Exista mai multe definitii ale poluarii. Organizatia Mondiala a Sanatatii defineste poluarea ca fiind data de prezenta in aer a unei substante straine de structura normala a acestuia sau ca variatii anormale ale componentilor normali. Poluarea poate fi definita ca fiind data de prezenta in atmosfera a unor substante care, in functie de natura, concentratia si timpul de actiune afecteaza sanatatea, genereaza disconfort si/sau altereaza mediul. Poluarea poate fi simpla (cauzata de un singur poluant) dar frecvent este complexa (cauzata de mai multi poluanti).

Mult timp, omul a trait intr-un raport direct cu natura. Pe masura ce a inceput sa o cunoasca si, mai ales sa creada ca o domina, situatia s-a modificat: omul a devenit mai putin, aparent, tributar mediului inconjurator, fara a banui ca propriile lui realizari il vor face asa de vulnerabil. Dezvoltarea rapida, 'contra cronometru' a economiei in multe tari ale lumii, utilizarea resurselor naturale, goana dupa profituri maxime si imediate a determinat perturbari majore in echilibrul natural. Aprecierea doar a efectelor pozitive ale revolutiei stiintifice si tehnice, concomitent cu increderea in limitele nemarginite ale materiilor prime avea sa aduca destul de curand efecte negative. Au aparut o serie de crize succesive sau simultane, in randul carora, cea ecologica, cu cauze sociale, nu poate fi eradicata decat prin solutii cu caracter preponderent social.

Asigurarea calitatii vietii a capatat alte dimensiuni. Poluarea mediului de viata al omului, determinata de om, pune probleme serioase mergandu-se pana la distrugerea vietii pe Pamant. In 1972, a avut loc la Stockholm, prima Conferinta a Mediului unde s-a propus adoptarea Programului Natiunilor Unite pentru Mediul Inconjurator (UNEP), iar din 1974 functioneaza Fundatia Internationala pentru Habitat si Asezari Umane. Cu alte cuvinte, necesitatea adoptarii unui cod international de conduita in acest domeniu a devenit absolut necesara. De atunci si pana in prezent au avut loc numeroase intalniri, numeroase organizari si propuneri de masuri, dar lucrurile nu par ca s-ar fi imbunatatit. Intre om si mediu exista o permanenta unitate si o permanenta contradictie - in acelasi timp. Rezolvarea contradictiei implica transformarea naturii in functie de nevoile reale ale omului (ce bine ar fi daca omul si le-ar cunoaste)! Daca vom uita acest lucru s-ar putea sa distrugem ireversibil 'planeta verde'. Cum exista 'un singur Pamant', poluarea mediului inconjurator, netinand seama de granitele fizice ale statelor, prevenirea poluarii, reducerea ei, atunci cand s-a produs, intra in obligatia si responsabilitatea morala a tuturor guvernelor si a opiniei publice mondiale. Greselile care s-au facut au fost si sunt platite scump si nu totdeauna de cei care le-au provocat!

Sursele de poluare ale atmosferei

Pot fi clasificate in surse: naturale si artificiale. Sursele naturale mai importante sunt: vulcanii, actiunea de erodare a solului de catre vanturi si transportul particulelor la mari distante, incendiile spontane ale padurilor, descompunerea naturala a materiilor organice.

Sursele artificiale sunt cele mai numeroase, sunt generate de om si par usor de stapanit tocmai pentru ca cel care le produce ar putea sa le opreasca si sa le lichideze. Ele sunt reprezentate de: procesele de combustie in instalatii fixe, procesele de combustie in instalatii mobile (transporturile), procesele industriale. Nevoia, din ce in ce mai mare, de energie a dus la dezvoltarea nemaiintalnita a surselor producatoare de energie. In acest scop au fost folositi: carbunele, petrolul si gazele naturale. Un combustibil ideal nu ar trebui sa produca, prin ardere, decat bioxid de carbon si apa sub forma de vapori. Practic, acest combustibil nu exista! Gazele naturale contin cantitatile cele mai mici de poluanti si totusi prin folosirea lor atmosfera este poluata cu: oxizi de azot, oxizi de carbon, aldehide, acizi organici, hidrocarburi aromatice si funingine. Prin arderea carbunelui si petrolului se produce cea mai mare cantitate de poluanti. Acestia sunt reprezentati de: cenusa, dioxid si trioxid de sulf, oxid de carbon, monoxid si dioxid de azot, aldehide si hidrocarburi diverse.

Din punct de vedere al compozitiei chimice, pulberile eliberate din instalatiile de ars carbune contin, alaturi de particule de carbune nears, oxizi de fier, magneziu, calciu, sodiu, siliciu, fosfor etc. Dimensiunile particulelor rezultate din procesul de combustie variaza de la 1 micron (intre 48-94%, in cazul folosirii petrolului) pana la 10-15 microni (30-40% peste 10 microni in cazul folosirii carbunelui). Bioxidul de sulf este considerat poluantul major eliminat de instalatiile de ardere a combustibililor fosili. Carbunele si petrolul contin cantitati importante de sulf (carbunii, intre 1-3%, iar petrolul, pana la 5%). Daca arderea este buna, 95% din sulf se elimina ca dioxid, 1-2% ca trioxid, iar restul ramane ca sulfat in cenusa din focar, sau in cea eliminata pe cos. Cantitatile eliminate sunt enorme daca se tine seama de cantitatile de carbune si alte feluri de combustibil folosit. De exemplu, prin arderea unei tone de carbune cu un continut de 1% sulf se elimina in atmosfera 20 kg dioxid de sulf.

Cantitatea de dioxid din atmosfera se apreciaza la 2300 t inmultit cu 10 la puterea 19, iar cea dizolvata in apa marilor si oceanelor la 150 000 t inmultit cu 10 la puterea 9. Pe glob, anual, ca produs rezidual de ardere se produc aproximativ 90 la puterea 9 tone dioxid de carbon. Cu toate ca CO₂-ul emis in aer participa la o serie de reactii chimice si, in final, este fixat sub forma de carbonati si de bicarbonati, aerul atmosferic contine aproximativ 300 parti per milion (ppm) CO₂ si se imbogateste in fiecare an cu aproximativ 1 ppm CO₂.

Oxizii de azot sunt constituenti de baza ai gazelor rezultate din procesele de ardere. Acestia se formeaza prin doua mecanisme distincte: prin preluarea azotului elementar din aer (sinteza monoxidului de azot din azot si oxigen aerian care se realizeaza la temperaturi foarte mari (1039⁰ C), cantitatile produse fiind cu atat mai mari cu cat temperatura este mai mare) ca si prin preluarea azotului din compusii cu azot continuti in combustibil (temperaturile de formare sunt mult mai mici decat in cazul precedent). Din cantitatile eliminate in atmosfera, 80-90% sunt formate pe aceasta cale. Totalul cantitatilor eliminate se apropie de cel al bioxidului de sulf.

Monoxidul de carbon apare in cazul arderilor incomplete. Arderile incomplete presupun si pierderi de energie, deci interesul de stopare al pierderilor de energie duce, inevitabil, la prevenirea poluarii prin acest compus.

Aldehidele si acizii organici sunt substante complexe care se elibereaza in timpul procesului de ardere a combustibililor fosili. Ei sunt rezultatul oxidarii incomplete a hidrocarburilor. La o tona de carbune arsa se elibereaza 2,5 gr aldehide. Sursele importante de eliberare a acestor compusi sunt instalatiile locale sau casnice de incalzire.

Hidrocarburile aromatice policiclice constituie un alt grup de poluanti care pot lua nastere in procesele de distilare (piroliza), ce au loc in prezenta unei cantitati insuficiente de oxigen. Sunt eliberate hidrocarburi de tipul: benzo-alfa-piren-ului, fenantren-ului, crizen-ului etc. Ele se absorb pe particule de funingine, de carbune nears si astfel sunt transportate la distante mari de sursa eliberatoare. Funinginea se formeaza din combustibilul volatilizat si nears ce se elibereaza in cadrul unui proces de combustie insuficient. Este emisa sub forma de particule submicronice care in atmosfera se coaguleaza si formeaza agregate mari ce in final sedimenteaza.

Raspandirea poluantilor aerului

Daca agentii poluanti ar ramane pe locul in care au fost produsi, problema poluarii ar fi mai simplu de rezolvat. In realitate ei se raspandesc in mediul ambiant, propagand poluarea, uneori, pana la nivel terestru global. Din acest motiv este important de cunoscut nu numai sursele de poluare si natura agentilor poluanti dar si caile de raspandire a lor. Natural, exista un proces de autopurificare a mediului, proces independent de cel de raspandire. El consta intr-o serie de reactii chimice, biochimice, degradare bacteriana, dezintegrare radioactiva etc. Vectorul principal al raspandirii poluantilor este omul. OMUL CUMULEAZA CALITATEA DUBLA DE GENERATOR DE AGENTI POLUANTI SI DE VECTOR AI ACESTORA. DESI TOTUL ESTE IMPOTRIVA LUI, EL CONTINUA, PE DE O PARTE SA-SI CREEZE AMBIENTALUL DORIT IAR PE DE ALTA PARTE SA DISTRUGA, PUR SI SIMPLU, NATURA, PEISAJUL, SA CREEZE COMPLEXE NEGATIVE DE NATURA PSIHOLOGICA.

Fenomenele fizice din atmosfera influenteaza poluarea. Exista diferite aspecte ale raspandirii agentilor poluanti pe cale aeriana. Cele mai importante, care ne intereseaza sunt in incaperile de lucru, evacuarea prin cosurile focarelor sau de ventilatie, comportarea in atmosfera a gazelor si aerosolilor, antrenarea agentilor poluanti in circulatiile atmosferice etc.

Asa cum am vazut, invelisul gazos al Pamantului se imparte in: troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera, exosfera. Din punct de vedere al poluarii mediului ambiant ne intereseaza mai ales troposfera si stratosfera. In straturile superioare avem de a face numai cu stratul de ozon (ozonosfera). Caracteristicile diferentiale ale troposferei si stratosferei provin, in primul rand, din profilul termic vertical. Cel mai bine studiata este troposfera. Se stie ca temperatura si presiunea in troposfera scad cu inaltimea, fiecare dintre ele fiind conditionate de alti factori fizici si chimici cum ar fi: inaltimea, presiunea, densitatea, acceleratia, temperatura.

Este important de stiut ca temperatura are o valoare conditionata de inaltime si care conditioneaza, la randul ei, viata. Astfel, la 100 m inaltime, temperatura scade cu 3,4⁰C, valoare care poarta numele de gradient de autoconvectie. Daca temperatura scade mai repede cu inaltimea decat 3,4⁰C /100 m, atunci straturile superioare de aer vor fi mai dese si mai grele decat cele inferioare si vor cadea peste acestea. Va exista, deci, o mare instabilitate verticala. Cand generarea de poluanti se face in straturile inferioare ale atmosferei, atunci aceasta instabilitate verticala va da posibilitatea ca acestia sa fie imprastiati mai repede in intreg volumul atmosferei. Deci, concentratiile locale ale agentilor poluanti vor scadea mai repede. Daca temperatura scade mai putin de 3,4⁰C la suta de metri, se va instala o instabilitate verticala si imprastierea agentilor poluanti va fi imposibila.

Un caz particular al stabilitatii termice il reprezinta inversiunea termica. In aceasta situatie are loc cresterea temperaturii in raport cu inaltimea in loc sa scada. Datorita stabilitatii straturilor superioare ale aerului acest fenomen este denumit 'stabilitate verticala'. In aceste situatii, poluantii emisi de sursele terestre vor atinge valori foarte mari, cantitatile emise acumulandu-se cu timpul in straturile inferioare ale atmosferei. Inversiunile apar mai ales dimineata dupa nopti linistite, friguroase si cu cer senin. Pentru definirea stabilitatii atmosferice trebuie apreciat corect schimbul volumelor de aer la inaltimi diferite - pe aceeasi verticala. Stabilitatea verticala depinde si de umiditatea aerului. Astfel, aerul umed care se ridica se raceste, in acelasi timp, prin destindere, o parte din umiditatea continuta, se va condensa eliberand caldura latenta de vaporizare, va incalzi suplimentar masa de aer si va favoriza ascensionarea acesteia. Pentru acelasi loc geografic, gradientul de temperatura poate varia la diferite inaltimi in atmosfera. Cele mai mari variati se inregistreaza la nivelul solului. Acesta se incalzeste puternic ziua de la radiatia solara si se raceste mult noaptea prin emisia de corp negru a Pamantului. In afara de curenti verticali, in atmosfera se inregistreaza o serie de curenti orizontali, adica vanturi care contribuie la dispersarea agentilor poluanti, prin antrenarea lor in masele de aer purtate. Cu cat viteza vantului este mai mare, cu atat dispersia este mai mare dar si suprafata poluata, este de asemenea mai mare.

In troposfera, temperatura scade cu inaltimea pe cand in stratosfera domneste izotermia. Separarea lor fizica se face prin asa numita tropopauza, a carei inaltime depinde de altitudinea locului luat in discutie dar si de anotimp. Astfel, la ecuator, ea se gaseste la 16 km, pe cand la poli se gaseste la 8 km. Temperatura tropopauzei este mai scazuta la ecuator (-85⁰C) decat la poli
(-50⁰C). Importanta cunoasterii acestor date isi gaseste utilitatea in masurile pe care omul trebuie sa le ia pentru stavilirea poluarii, mai ales radioactive (reziduurile radioactive ale exploziilor hidrogenice efectuate in atmosfera ajung cu 'ciuperca de explozie', in stratosfera). La nivelul stratosferei au fost descoperiti curentii fulger cu viteze de pana la 500 km/h cu directie est-vest. Prezenta lor a fost o mare surpriza, deoarece, se considera ca, spre deosebire de troposfera, care are un gradient de temperatura, nori si vanturi, stratosfera izoterma ar trebui sa fie linistita. Explicatia acestei stari consta in viteza de rotatie a Pamantului combinata cu cinetica moleculara. Acesti curenti, foarte rapizi, explica rapida dispersare a deseurilor radioactive ale exploziilor nucleare (in special cele hidrogenice) pe intreaga emisfera, cu un maxim in regiunile de canalizare a acestor curenti. Acestea sunt cele mai importante fenomene care favorizeaza raspandirea poluantilor si sedimentarea lor, deci curatarea atmosferei de poluanti.

Fenomenele chimice din atmosfera decurg din faptul ca aerul nu este un mediu inert pentru agentii poluanti. In afara de actiunea sa mecanica prin care se raspandesc acestea, aerul, mai are si o actiune chimica. In acest sens, elementul cel mai important este oxigenul. El da aerului caracterul de 'agent oxidant'. Pe langa oxigenul liber, la actiunea chimica a atmosferei mai concura si iradierea solara, care da posibilitatea efectuarii reactiilor fotochimice (sunt vinovate de caracterul toxic al gazelor de esapament), umiditatea atmosferica ce determina cresterea numarului reactiilor chimice prin reactiile de hidroliza (bioxidul de sulf se poate transforma in acid sulfuric, substanta puternic vatamatoare asupra plantelor, animalelor dar si asupra constructiilor si omului), regimul termic variabil al atmosferei, care creste numarul si viteza reactiilor chimice, mai ales atunci cand temperatura este mare (ploile sau suprafetele de apa pot spala gazele acide - fenomen ce reduce viata atmosferica a unor poluanti), contactul continuu, prin turbulenta cu solul si suprafata apelor, unde se produc reactii chimice suplimentare.

Timpii de stationare in troposfera a unor agenti poluanti:

agent poluant timpul de stationare

SO₂ 1-3 zile

Fluor   3-7 zile

CO   0,3 ani

Hidrocarburi  1-2 zile

Praf   3-7 zile

Din datele expuse rezulta ca aerul are o anumita capacitate de autoepurare. Fiecare element, fiecare compus, obisnuit sau ocazional, are in aer o anumita viata, un anumit ciclu - astfel:

- reciclarea bioxidului de carbon se face in 300 de ani;

- reciclarea oxigenului se face in 2000 de ani;

- reciclarea apei necesita 2 milioane de ani.

Particularitati ale emisiei agentilor poluanti

Generarea agentilor poluanti este actul major al problemei poluarii mediului ambiant. Poluarea nu reprezinta o problema decat dupa ce agentii poluatori au parasit locul de generare si au patruns in mediu. Studiile emisiilor posibile facute in laborator nu pot fi transferate, total, aerului atmosferic. Aerul linistit din laborator nu-l gasim niciodata in mediul ambiant. In atmosfera obisnuita, aerul se afla intr-o permanenta miscare, adeseori sub forma de vartejuri, de curenti laminari sau turbulente de diferite amplitudini. Toate acestea favorizeaza procesul de dispersie.

Sursa de emisie poate fi: punctuala (cosul unei fabrici), liniara, sau, in suprafata, poate fi continua sau discontinua. Vantul, element important de dispersie, nu este niciodata constant ca directie si viteza. Depistarea emisiilor inconstante, instantanee este o problema dificila ce presupune monitorizarea sursei, posibil poluatoare si monitorizarea zonei expuse. Pentru aprecierea emisiilor permanente este necesar sa cunoastem concentratia poluantului din axul norului de emisie, concentratia poluantului la locul de munca dar si de la nivelul solului, acolo unde norul cade pe sol si poate deveni vatamator pentru oameni. S-a calculat ca: nivelul poluantului la sol este proportional cu puterea sursei de emisie si invers proportional cu patratul inaltimii evacuarii. Umiditatea atmosferica influenteaza dinamica agentilor poluanti fie:

- fizic - prin adsorbtie de catre particule, ingreunarea acestora si accelerarea precipitarii lor;

- chimic - prin reactii de hidroliza sau de aditie a apei. In mod similar, oxizii de azot pot fi transformati in acid azotos sau acid azotic. Contactul cu apa, fie direct prin ploi, fie direct cu suprafata marilor si oceanelor, poate duce la curatarea atmosferei de gaze acide prin formarea de sulfati, carbonati, azotati. Prin acest fenomen, aerul are o anumita capacitate de autopurificare, fenomen insotit de curatarea lui ca urmare a indepartarii poluantilor.

Concluzionand putem spune ca dinamica agentilor poluanti in mediul ambiant cuprinde:

- procese mecanice de transport, difuzie, pulverizare sau agregare prin precipitare sau acumulare;

- procese fizice de schimbare a starii de agregare, de dizolvare, absorbtie etc.;

- procese chimice in care compozitia este schimbata;

- procese biologice de transfer la diferite nivele trofice. Toate aceste procese interactioneaza intre ele, chiar si cand in atmosfera este doar un singur poluant. Capacitatea unui agent poluant de a-si pastra caracterul toxic in decursul acestor procese, denota o mare rezistenta la mediu. Cunoasterea acestei rezistente este folositoare in urmarirea cailor de poluare, a efectelor vatamatoare si in stabilirea masurilor de combatere.

Actiunea biologica a poluantilor asupra mediului

Omul poate suferi actiunea agentilor poluanti, fie:

- direct, prin smogul centrelor industriale (acut sau cronic), substante cu actiune genetic-vatamatoare;

- indirect, prin degradarea locuintelor, a plantelor si afectarea celorlalte vietuitoare (degradarea mediului ambiant al omului). Se considera ca un agent extern este poluant pentru mediul ambiant atunci cand altereaza relatiile normale ale omului cu mediul sau, in general, cand perturba relatiile comunitatii ecologice. Gradul acestor perturbari poate merge de la simplu inconfort pana la actiunea toxica manifesta. Sfera posibilitatilor de poluare este foarte mare, multe din problemele care intereseaza populatiile sistemelor ecologice sunt necercetate, constituind, din pacate, planul secundar al poluarii mediului.

Inconfortul

Pragul actiunii biologice a agentilor poluanti este marcat, adesea, printr-o actiune de deteriorare a confortului uman. Poluarea sonora modifica starea organismului, indiferent unde este produs: locuinta, loc de munca, spatii de recreere. Deteriorarea privelistii urbane sau rurale (deteriorarea senzatiilor vizuale), deteriorarea gustului si mirosului obisnuit are aceleasi efecte. Substantele volatile, cu miros agresiv, placut (parfumuri) sau neplacut (iodul, mercaptanul), pot fi decelate olfactiv constituind astfel un avertisment asupra poluarii mediului respectiv. Gustul rau al apei sau alimentelor poate fi, de asemenea, un motiv de perturbare a raporturilor OM - MEDIU. Disconfortul respirator este produs de fumul oraselor care, chiar daca nu produce modificari in fiziologia aparatului respirator, se depune pe piele si pe imbracaminte, pe peretii locuintelor, pe geamuri, pe masini, pe strazi etc. Aglomeratia din marile orase provoaca nevroze de situatie, claustratie si uneori agorafobie - de unde, tendinta omului urban de a se retrage in mediul rural la sfarsit de saptamana.

Actiunea toxica a agentilor poluanti

In functie de cantitatea de substanta, de modul ei de actiune, de rezistenta organismului, efectul toxic poate fi privit la diferite nivele structurale. Gravitatea efectului depinde, in primul rand, de cantitatea de substanta ingerata sau inhalata.

In farmacodinamica se cunoaste legea lui Arndt-Schultze care spune ca: unele substante, in doze mici, pot fi stimulante, in doze medii pot fi depresante iar in doze mari sunt distructive. Realitatea acestei legi ne arata ca organismul dispune de mijloace interne pentru metabolizarea unor cantitati mici de substante, care, daca s-ar acumula, ar deveni toxice. Acidul cianhidric din samburii de migdale amare poate fi metabolizat, dar cand consumul intrece o anumita concentratie actioneaza ca un toxic, aproape instantaneu - mortal. In timpul primului razboi mondial, chimistul F. Harber a formulat relatia care exprima rolul concentratiei in atingerea efectului letal la toxicele cumulative: L = C x T, in care: L = doza letala caracteristica pentru fiecare substanta in parte, C = concentratia, T = timpul de actiune al toxicului asupra organismului. Anumiti factori interni sau externi influenteaza relatia toxic - organism. Astfel, temperatura ridicata duce la cresterea metabolismului, cu toate implicatiile pentru metabolizarea agentilor poluanti ingerati (creste permeabilitatea membranelor, se modifica posibilitatile de disociere a substantelor, creste solubilitatea agentilor poluanti). Pentru organismele aerobe, orice proces exterior care duce la scaderea concentratiei oxigenului agraveaza situatia fata de atacul agentilor poluanti. Din acest motiv scaderea concentratiei oxigenului este un indiciu grav de poluare. Actiunea toxica depinde de prezenta a doua, sau mai multe, substante contaminante care se pot influenta reciproc prin:

- sinergism - efectul comun va fi mai mare decat suma efectelor toxice individuale (se descrie sinergismul dintre acidul fluorhidric si bioxidul de sulf din aer);

- antagonism - efectul toxic comun este mai redus decat suma efectelor individuale (descris intre fluor si calciu);

- anergism - cand actiunea toxica nu este influentata de prezenta altor substante.

Actiunea toxica se poate explica prin actiunea la nivelul:

- unor formatiuni biochimice, printr-o reactie biochimica, care schimba structura constituentilor celulari si, de aici, functia celulei (blocarea fierului din hemoglobina de catre unii poluanti, blocarea magneziului din clorofila de catre bioxidul de sulf - duc la transformarea celor doua substante, esentiale pentru om si, respectiv, pentru plante, in alte structuri fara importanta metabolica);

- acizilor nucleici - producand ruperea sau blocarea filamentelor de legatura dintre ei si alterandu-le profund posibilitatile de multiplicare prin diviziune;

- inhibarea unor enzime - ce duce la blocarea reactiilor catalizate de ele si la moartea celulei.

Radiotoxicitatea

Toate radiatiile ionizante au actiune vatamatoare asupra organismului. Aceasta se poate manifesta:

- direct, prin reactii ce determina schimbarea structurii nucleului, a unor constituenti macromoleculari din celula sau prin aparitia radicalilor liberi, ca urmare a ciocnirii nucleului de alte particule;

- indirect, prin modificarea mediului de existenta al unor structuri de importanta vitala. Exemplu: iradierea apei determina aparitia radicalilor oxidril, cu mare capacitate oxidanta, ce va determina alterari structurale la nivelul acizilor nucleici;

- indepartate, atunci cand substantele oxidante sunt transportate de sange la distanta de locul iradierii.

Efectul vatamator al radiatiilor depinde de: tipul, energia si doza radiatiei, organul iradiat, varsta si starea fiziologica a organismului iradiat. In general efectele pot fi impartite in:

- somatice, care la randul lor pot fi: imediate, cronice si intarziate;

- genetice - mutatii cromozomiale.

In functie de modificarile fiziologice, obiective produse in organism, poluantii pot fi clasificati in: iritativi, asfixianti, fibrozanti, cancerigeni, alergizanti, toxici-sistemici.

Actiunea poluarii asupra echilibrului ecologic si a unor factori economici

Poluantii au implicatii asupra calitatii vietii ei putand afecta sanatatea prin modificari ale microclimatului, florei, faunei sau a altor elemente conditionante ale modului de viata uman. Factorii influentati de poluarea aerului si, care, la randul lor, actioneaza asupra sanatatii sunt: radiatiile solare, factorii climatici, plantele, animalele, constructiile, sau insasi anumite conditii de viata ale populatiei. Reducerea radiatiei solare, formarea cetei, modificarea regimului precipitatiilor, distrugerea vegetatiei, degradarea constructiilor si monumentelor determina pe de o parte, pierderi economice greu de calculat iar pe de alta parte, modifica starea de sanatate si confortul uman.

1.1. POLUAREA CHIMICA A AERULUI

In afara substantelor obisnuite ale aerului, uneori atmosfera mai contine o serie de substante nespecifice accidentale, care se numesc substante poluante. Dar poluarea poate fi definita ca fiind o stare anormala a aerului datorita prezentei in compozitia lui, fie a unor substante straine de compozitia lui, fie a unor substante obisnuite compozitiei lui, dar care in functie de concentratie, presiune, si/sau timp de actiune exercita un efect nociv asupra omului sau asupra mediului. Efectul realizat asupra organismului depinde de:

- natura chimica si/sau fizica a poluantului;

- concentratia si/sau timpul de actiune al acestuia;

- solubilitatea in apa (respectiv in mucusul bronsic);

- rezistenta organismului;

- starea organismului anterioara contactului cu poluantul;

- insumarea sau potentarea efectelor realizate de prezenta concomitenta a mai multor poluanti (fizici si/sau chimici) in aer.

Din punct de vedere al actiunii asupra organismului, poluantii atmosferici pot fi impartiti in urmatoarele grupe:

Poluanti iritanti

Realizeaza efecte iritative asupra mucoasei oculare si respiratorii. In aceasta grupa intra pulberile netoxice precum si o gama de gaze si vapori ca: bioxidul de sulf, bioxidul de azot, ozonul, substantele oxidante, clorul, amoniacul etc.

Poluantii iritanti se pot grupa in doua categorii si anume: suspensii pe de o parte si gaze si vapori pe de alta parte. In functie de marimea lor suspensiile se pot imparti in: sedimentabile, greu sedimentabile si nesedimentabile. Particulele cu dimensiuni de peste 100mm se depun foarte repede si deci destul de aproape de sursa care le genereaza. Cand au dimensiunea cuprinsa intre 10-100 mm sedimenteaza conform legii gravitatiei (cu viteza uniform accelerata in aer imobil si nu difuzeaza), cand au dimensiuni cuprinse intre 10-0,1mm sedimenteaza in aer imobil cu viteza uniforma dar si difuzeaza, iar cand au dimensiunea cuprinsa intre 0,001-0,1mm nu sedimenteaza de loc, sunt intr-o permanenta deplasare fiind animate de miscarile browniene. Sub 0,001mm au dimensiuni moleculare, astfel ca in mediu starea lor este comuna cu cea a dispersiei gazoase. Sursele pulberilor ca si ale celorlalti poluanti iritanti sunt: naturale (eruptii vulcanice, furtuni de praf, incendii) si antropogene (industria extractiva si de prelucrare, transporturile, constructiile). Poluarea iritanta este cea mai raspandita dintre toate tipurile de poluare. Aceasta rezulta in primul rand din procesele de ardere a combustibilului dar si din celelalte surse de poluare.

Manifestarea lor poate fi: acuta si frecvent are caracter epidemic (determinata de perturbari majore al proceselor tehnologice combinate adesea cu anumite conditii favorizante ale vremii) dar si cronica. Actiunea nociva se manifesta in special la nivelul cailor aeriene superioare dar si la nivelul tegumentelor si mucoaselor.

Gradul lor de nocivitate depinde:

- de caracterul dimensiunilor lor, de structura lor chimica, de concomitenta cu alti produsi nocivi aflati in mediu in acelasi timp;

- de conditiile de clima: temperatura si umiditatea mediului, radiatiile solare, vanturi, suprafete de ape, perdele de arbori;

- de organismul expus: varsta, stare fiziologica, alimentatie, activitate (efortul crescut determina o crestere a cantitatii de aer inspirat). Poluantii iritanti determina modificari fiziopatologice evidente mai ales la nivelul cailor aeriene si manifestate prin: hipersecretia de mucus, alterarea activitatii cililor vibratili, modificari ale surfactantului la nivelul alveolei pulmonare, tulburari in activitatea macrofagelor, (se reduce astfel capacitatea de aparare a aparatului respirator, care devine sensibil la orice agresiune externa). Frecventa bronsitei cronice este mare in teritoriile cu atmosfera poluata de agentii iritanti. Poluantii iritanti favorizeaza de asemenea trecerea bronsitei cronice compensate in forme decompensate, traduse clinic prin insuficienta respiratorie precum si prin aparitia, la populatia infantila, a unor boli ale cailor aeriene superioare cum ar fi: rinofaringite complicate cu otite, traheite, bronsite cronice traduse clinic prin tuse si dispnee. Emfizemul pulmonar si astmul bronsic sunt frecvent intricate cu bronsita cronica. De asemenea s-au semnalat frecvent accentuarea crizelor de astm ca si cresterea numarului de cazuri de infectii respiratorii acute microbiene si virale, atat in randul adultilor cat si in randul copiilor. Aceste fenomene duc la: cresterea incapacitatii temporare de munca, cresterea absenteismului, reducerea randamentului fizic si intelectual, cresterea nevoii de asistenta medicala, cresterea consumului de medicamente. In vederea protectiei mediului de viata si deci a sanatatii, fiecare tara isi adopta norme de protectie in cadrul normelor impuse de Organizatia Mondiala a Sanatatii. Ele pot suferi permanent modificari in functie de noile conditii create si de starea de sanatate a populatiei.

Poluanti asfixianti

Sunt cei care impiedica asigurarea cu oxigen a tesuturilor organismului. Dintre poluantii atmosferici cu efect asfixiant, cei mai importanti sunt oxidul de carbon si hidrogenul sulfurat.

Oxidul de carbon formeaza cu hemoglobina un compus relativ stabil (carboxihemoglobina) si impiedica astfel oxigenarea sangelui si implicit a tesuturilor. In functie de concentratia din aer si de timpul de expunere se realizeaza o anumita proportie de carboxihemoglobina, determinand fenomene toxice grave uneori, rapid mortale, (cand proportia depaseste 60% din hemoglobina totala). Intoxicatia acuta este relativ rara, aparand practic numai in spatii inchise in prezenta unor surse importante de monoxid de carbon (in incaperi in care sistemele de incalzit functioneaza defectuos, in garaje, in pasaje subterane pentru autovehicule etc.). Mai frecvente sunt intoxicatiile cronice care produc o serie de modificari ale reflexelor si sensibilitatii vizuale, malformatii congenitale, modificari staturoponderale la copii.

Expunerea repetata la concentratii scazute de monoxid de carbon este incriminata si in etiologia aterosclerozei ca si in producerea infarctului de miocard. De asemenea, poluantii asfixianti pot provoca tulburari ale dezvoltarii fatului. CO este cel mai raspandit poluant, emisiile sale depasind suma emisiilor tuturor celorlalti poluanti.

Surse de poluare pot fi: naturale - prin descarcari electrice si emisii vulcanice; antropogene exo si endogene reprezentate prin: fumat, gazele de esapament, gazele ce apar in timpul combustiilor incomplete. Reactia de formare a carboxihemoglobinei decurge cu o viteza de 10 ori mai mare decat cea de formare a oxihemoglobinei. Afinitatea CO pentru Hb este de 240 ori mai mare decat cea a O₂, ceea ce face ca mari cantitati de CO eliminate in aer sa intre in competitie cu O₂ atmosferic.

In sange exista o concentratie fiziologica de COHb de aproximativ 0,5 % rezultata din catabolismul hemoglobinei. Intr-un timp ce depinde de concentratia CO din aer si activitatea fizica depusa, se realizeaza concentratia de echilibru a COHb cu CO din aer, astfel in repaus, dupa 3 ore, se atinge 50% din valoarea de echilibru, cu conditia ca proportia de monoxid de carbon din aer sa depaseasca 0,5%. Fumatorii au de regula concentratii de COHb mai mari de 15% in timpul fumatului, revenind spre normal in perioadele dintre fumat. Prin blocarea transportului de O₂, CO produce modificari acute sau cronice astfel, la expuneri de pana la:

- 2%, nu s-au semnalat modificari notabile;

- 2-10%, pot aparea manifestari subiective dar si obiective;

-10-20%, apar manifestari ca: oboseala, cefalee, tulburari de coordonare a miscarilor, scaderea evidenta a performantelor fizice si intelectuale;

- 20-40%, apar semne grave de intoxicatie ca: cefalee, greturi, ameteli, tulburari senzoriale;

- 40% se instaleaza pierderea cunostintei;

- 60% se produce moartea. De regula concentratii mari se intalnesc accidental.

In intoxicatia cu CO (deces) sangele nu coaguleaza - semn important in stabilirea cauzei de deces.

Hidrogenul sulfurat face parte din categoria produsilor asfixianti. In concentratii ridicate produce fenomene de asfixie prin paralizia centrilor respiratori cerebrali cu deces aproape instantaneu. In concentratii scazute nu este nociv ci doar disconfortant prin miros. Pragul olfactiv variaza intre 1-45 mg/mc si este mai mare pentru fumatori sau pentru persoanele expuse repetat. Este iritant al cailor aeriene superioare. La concentratii scazute este oxidat in sulfati si eliminat.

Poluantii alergizanti

Aerul alaturi de aliment constituie factor important de mediu cu rol in etiologia bolilor alergice. In mod natural, aerul vehiculeaza numeroase substante organice microscopice, viabile sau neviabile, solide ori lichide cunoscute sub numele de alergene, capabile sa produca, singure sau in combinatie cu proteinele, reactii de sensibilizare a organismului. Aceste particule pot fi:

- vegetale (polen de plante, fibre vegetale, ciuperci);

- animale (produsi de descuamatie, pene, peri, blana);

- chimice pure - rezultate din procesele tehnologice de extractie si prelucrare a minereurilor, din industria lemnului, a constructiilor etc. Se descriu insa si reactii alergice la factorii fizici (frig, caldura, lumina).

Reactiile organismului se petrec predominant la nivelul tegumentelor si tractului respirator. Studiile statistice demonstreaza ca in ultimii 20 de ani sindroamele alergice au crescut cu peste 10 % din populatia totala. Rapoartele OMS-ului arata ca bolile alergice ocupa al treilea loc in tabloul morbiditatii, frecventa astmului bronsic alergic, depasind pe cea a tumorilor, tuberculozei, reumatismului si a altor afectiuni (Londra si New York-ul au 1 din 3 locuitori alergici la o substanta chimica, produs medicamentos, alimentar sau de alta natura). Sunt tari unde frecventa astmului alergic este foarte mare, cu peste 23 cazuri/1000 locuitori (SUA si Anglia). Diversificarea produselor chimice a dus la manifestari alergice profesionale ce ating procentaje de 60-70 %.

Praful de casa este alergenul cel mai raspandit, fiind raspunzator pentru aproximativ 50% din afectiunile alergice respiratorii si 6-8% din cele cutanate. Singuri sau in combinatie cu fragmentele proteice (haptene), alergenii actioneaza prin degranularea mastocitelor cu eliberare masiva de mediatori chimici de tipul histaminei. In acest proces sunt incriminate si mecanisme ce tin de reactivitatea individuala, de predispozitia genetica. Expunerile repetate pot determina exagerari ale reactiilor alergice la doze scazute de alergen. Poluanti precum: SO₂, Be, parafenilen-diamina (este folosita pentru tratarea blanurilor) pot determina, pe langa reactia iritanta majora si actiune alergica. Studiile epidemiologice au demonstrat ca exista regiuni unde frecventa manifestarilor alergice este mult mai mare. S-a adoptat astfel notiunea de "alergii regionale", recunoscandu-se caracterul epidemic al lor. Astfel la Yokohama, New Orleans, Minessota, au fost descrise adevarate epidemii de astm (fenomenele au disparut la persoanele ce si-au schimbat domiciliul). Potentialul alergen poate fi evidentiat prin teste in vivo: - testele de scarificare, testul prin intepatura (prick test), intradermoreactia, epidermoreactie, testul de transfer pasiv al sensibilitatii si teste in vitro: reactia de precipitare si de aglutinare, testul de migrare leucocitara, testul de transformare blastica. Fuchs a evidentiat gradul de sensibilizare la diferite substante prin reactii intradermice realizate cu dilutii crescande de alergeni. Lucrand cu alergeni profesionali, cu concentratii crescande, pana la aparitia reactiilor de sensibilitate, el a reusit sa stabileasca proportia persoanelor afectate in raport cu numarul total de persoane expuse. Anamneza, examenul fizic, explorarea functiilor organismului se alatura celorlalte metode de evidentiere a gradului de sensibilitate.

Poliak, folosind o serie de substante in cantitate antigenica (formaldehida, caprolactona, monocloramina, iodura de potasiu, fitobacteriamina etc.), adaugate in cativa ml de sange a constatat: degranularea celulelor Ehrlich, inhibarea reactiei cheagului, prezenta substantelor vasoactive (histamina si serotonina).

Profilaxia bolilor alergice are in vedere: evitarea formarii si raspandirii prafului de casa prin pastrarea curateniei, evitarea supraincarcarii locuintei cu mobila si covoare, folosirea metodelor umede de curatat, a aspiratoarelor, inlocuirea materialelor posibil alergice cu altele dovedite nealergice (pernele cu fulgi, saltelele cu lana etc.), evitarea formarii mucegaiurilor in locuinta prin indepartarea igrasiei si umiditatii, evitarea contactului cu polenul pentru persoanele sensibile prin efectuarea concediului de odihna cu parasirea zonei in perioada de maxima inflorire, folosirea cremelor de protectie, a imbracamintei ecologice, etanseizarea proceselor tehnologice, inlocuirea pe cat posibil a produsului alergizant cu altul mai putin agresiv.

Poluantii toxici sistemici

Sunt foarte raspanditi, iar aerul constituie una din modalitatile cele mai insemnate prin care populatia umana contemporana este expusa acestui risc. Ca trasaturi comune pot fi mentionate:

- existenta lor in concentratii mici in mediul natural (sol, vegetatie, apa etc.) de unde ajung, direct sau prin acumulare, in lantul trofic si apoi in organismul uman;

- sunt fara functie biologica, in general in organismele vii (Pb, Hg, Cd, Be etc.) sau numai in organismul uman (Se, Sn, Ni, U);

- au actiune negativa, prin simpla lor prezenta, indiferent de cantitate, in functiile si structurile vitale;

- actioneaza la nivel subcelular, molecular, afectand functii si structuri celulare, inducand alterarea dimensiunii, numarului, si stabilitatii normale a cromozomilor prin cariomegalie, poliploidie si mitoza anormala;

- produc distrugeri sau alte alterari cromozomiale, avand astfel caracter mutagen si cancerigen. Multe din aceste efecte sunt vizibile numai experimental si in doze ridicate, dar ele nu se pot exclude cu totul chiar la doze mai mici.

Au fost definite printr-un termen comun ca fiind substante xenobiotice (xenos - strain), dar acest termen nu include si caracterul lor nociv.

Plumbul utilizat inca din antichitate, a devenit poluant al mediului inconjurator in sec. al XIX-lea, odata cu extinderea industriei.

Sursele principale de poluare cu plumb sunt reprezentate de industria extractiva si de prelucrare, gazele de esapament ale autovehiculelor, cantitati mici (cca. 100 mg/kg cenusa) se elimina in atmosfera prin combustia carbunelui, industria colorantilor, pesticidele cu Pb, fumat.

Se elimina sub forma de: pulbere, ce se depune relativ repede dar si de vapori metalici, care se oxideaza si se transforma in pulberi fine ce pot fi purtate pana la 10-20 km de locul evacuarii. Pb introdus in benzina variaza intre 0,15-0,05 g/l, reprezinta cea mai insemnata forma de poluare, prin extinderea ariei si difuzia poluantului.

Concentratia medie in marile metropole este de 1-3 mg/mc, ajungand la 6 mg/mc. Pe autostrazi fara cladiri, concentratia ce se mentine aceeasi pana la 50-100 m fata de linia de trafic. Se estimeaza ca din esapamente se evacueaza in atmosfera anual 200-300.000 t Pb. O parte din el poate ajunge in organism: direct (prin respiratie) si indirect (prin apa si alimente). Plumbul inhalat se epureaza prin caile aeriene superioare in proportie de 40%, restul fiind absorbit si eliminat prin fecale. Aportul zilnic de Pb este estimat la 100-300 mg. 1/3 din aceasta cantitate provine prin aport respirator. Cantitatea totala de Pb dintr-un organism neexpus profesional este in medie de 200-500 mg, concentratii majore gasindu-se in oase (peste 95%), in zonele periostale, subepifizare (in expunerea acuta) sau difuz (in expunerea cronica). Depuneri masive se gasesc in vertebre si coaste, mai mult la barbati decat la femei.

Eliminarea Pb-ului din oase se face lent (3,5%/an). Semiviata biologica a Pb-ului ar fi de 19 zile, iar perioada de realizare a echilibrului dintre aport si eliminare ar fi de 110 zile. Se remarca afinitatea deosebita a Pb-ului pentru membrana si mitocondrii.

Concentratia limita tolerabila fiziologic este greu de stabilit, primele semne de modificari biochimice la copii incep la C % > 10 mg/l sange (scaderea enzimei acidului delta-aminolevulinic). Eliminarea se face in proportie de 80-90% inainte de absorbtie, dupa care 75% se elimina pe cale renala. Plumbemia acceptata este de 60 microg/l la persoanele neexpuse si de 150 microg/l la cele expuse. Sangele este foarte afectat in sensul ca sunt inhibate enzimele care participa la sinteza hemului, lezate mitocondriile proportional cu cresterea plumbemiei, inhibate anhidraza si sinteza acidului delta-amino-levulinic impiedicand astfel transferul Fe in eritrocitele noi, impiedica sinteza globinei, a protoporfirinei, citocromului P45 etc. Apar hematiile cu granulatii bazofile (corpusculi Heinz), cu rezistenta scazuta ce explica anemia, numar mare de reticulocite, modificari ale functiei membranei eritrocitare, scaderi ale concentratiei de mioglobina, alterari mitocondriale (acumularea de agregate de feritina, vacuolizare, alterari trombocitare), alterari ale valorilor calciului, fosforului, colesterolului, proteinelor totale, albuminelor serice - la valori mai mari de 70 microg/100ml. Sangele sufera modificari functionale si organice greu de delimitat de alte cauze intricate (mai ales prin poluarea locurilor de munca) ce duc la decaderi grave biosociale ale individului. Se descrie encefalopatia saturnina la care manifestarile clinice constau in: agitatie, tremuraturi, halucinatii, delir, manii, convulsii, paralizii, si coma, deces (in cazurile grave). Anatomo-patologic se descriu: edem cerebral, alterarea circumvolutiilor, tumefierea celulelor din endoteliile capilare, revarsat hematic, distrugeri neuronale, demielinizari ale axonilor cerebrali din coarnele anterioare ale M.S.

Experimental s-au produs leziuni si prin laptele matern cu continut crescut in Pb (animale intoxicate cu Pb). Intoxicatiile cronice in perioada copilariei duc la atrofia cortexului si idiotie, parestezii, analgezii, astenia miscarilor de extensie, afectarea cubitalului.

Aparatul renal - poate fi afectat: acut, leziunile fiind reversibile sau cronic, in acest caz se semnaleaza atrofie tubulara cu degenerescenta hialina ce duce la insuficienta renala.

Alte afectari sunt intalnite la nivelul aparatului digestiv sub diverse forme de suferinta: colica saturnina este un sindrom dramatic ce urmeaza expunerii prelungite la concentratii mari de Pb si este precedata de alte semne caracteristice saturnismului cum ar fi coloratia mucoasei bucale si a pielii; ficatul prezinta semne de alterare la plumbemii de < 70 mg%. Aparatul cardio-vascular inregistreaza arterioscleroza, hipertensiune, cardiopatii, boala cerebrovasculara, creste colestero-lemia, se modifica permeabilitatea vasculara, creste concentratia de catecolamine, sistemul endocrin este frecvent afectat, in special, tiroida si suprarenalele, de asemenea se constata tulburari ale reproducerii (astenospermie, hipo si teratospermie ca si tulburari ale ciclului menstrual si de ovulatie, avorturi, mortinatalitate crescuta). Plumbul, experimental are efect cancerigen. Efectele nocive ale intoxicatiei cu Pb sunt inlaturate cu compusi de Ca (EDTA), administrati sub stricta supraveghere medicala. Prevenirea poluarii mediului si organismelor se realizeaza prin masuri urbanistice, tehnologice, administrative si educative. Nivelul maxim admis este de cca. 1 mg/mc aer.

Manganul este unul din cele mai abundente elemente ale scoartei terestre (este pe locul 2 in ordine descrescatoare dupa aluminiu), in sol se afla in concentratie de circa 500 mg/kg, face parte dintre elementele esentiale, este prezent in toate vietuitoarele, este ubicuitar in natura, devine poluant avand ca sursa industria metalurgica si chimica ca si fabricarea acumulatorilor. 80% scapa sub forma de particule submicroscopice, astfel el patrunde pana in alveolele pulmonare determinand tot cortegiul de modificari toxice sistemice.

Caile de patrundere in organism sunt reprezentate de calea respiratorie - peste 30 %, calea digestiva - si peste 10 % - calea cutanata. Se elimina pe cale urinara si digestiva. Fiind un element biogen, este prezent in celula, in primul rand in mitocondrii si este raspandit in toate tesuturile.

Mamiferele terestre il concentreaza in organism de aproximativ 10 ori, pestii de 100 ori, iar plantele marine de peste 100.000 de ori. In organismul uman Mn este transportat cu ajutorul unei globine, sub controlul glandei suprarenale. Factorii care conditioneaza retinerea lui in organism sunt: aportul in mediu, cantitatea de Fe din organism, calitatea hranei, concentratia hemoglobinei.

Semiviata biologica variaza de la 4 la 39 zile. Se depoziteaza in: schelet, par, ficat, pancreas, rinichi, creier (globus pallidum si corpul striat). Modificarile biochimice, in intoxicatia cu Mn, constau in: scaderea Ca si Fe din ser, anizocitoza, hipocromie, aparitia de granulatii bazofile in hematii, leziuni hepatice, cholestaza.

Modificarile biochimice demonstreaza interferenta Mn in:

- fenomenele oxidative legate de functia catecolaminelor, inducand scaderea substantelor si a enzimelor implicate (dopamina, tiroxinhidroxilaza);

- inhiba actiunea ocitocinei, hormon al neurohipofizei;

- inhiba actiunea adenilciclazei, ducand la scaderea formarii AMP ciclic;

- inhiba functia enzimelor ribozomiale ce controleaza structura metabolismul ADN-ului. Clinic apar tulburari neuroendocrine si psihice cunoscute sub termenul de parkinsonism manganos; manganismul cronic s-a inregistrat in mine, datorita inhalarii, dar si patrunderii pe cale digestiva si cutanata. Se descriu 3 faze ale intoxicatiei: prodromala, cu anorexie si astenie apoi psihiatrica, cu somnolenta si oboseala si ultima, neurologica. Protectia impotriva riscului toxic al Mn se efectueaza prin reducerea poluarii cu praf manganic - pana sub pragul actiunii toxice (0, 3 mg/mc - Rusia, 6-10 mg/mc - in alte tari). Tratamentul in intoxicatie se face cu EDTA, L-dopa si 5-hidroxitriptofan. Nu sunt inca stabilite concentratii maxim admise pentru atmosfera localitatilor.

Poluantii chimici cancerigeni

Cancerul este o boala degenerativa si o cauza de deces in continua crestere paralel cu industrializarea si urbanizarea mondiala si cu cresterea duratei de viata. Expunerea organismului la factorii de risc (poluanti) tot mai numerosi ca si cresterea duratei de viata si deci cresterea acumularii in organism a factorilor cancerigeni duce la atingerea pragului de dezechilibru neoplazic.

Principalele caracteristici sunt:

- frecventa mare la populatiile tarilor si ariilor populate, industrializate frecventa mai mare la barbati si frecventa mai mare pe organele expuse direct sau indirect poluarii (aparat respirator, vezica urinara si rinichi);

- afectarea prioritara a varstei a treia, cresterea incidentei la toate varstele, cresterea numarului depistarilor in fazele relativ precoce.

Poluantii introdusi in organism prin aerul inhalat urmeaza un circuit complex de la poarta de intrare, pe caile metabolice si pana la iesirea din organism. In ordine succesiva, organele afectate sunt: cavitatea bucala, laringele, traheea, plamanul si pleura, stomacul, ficatul, rinichii, pancreasul, prostata si in final vezica urinara.

Importanti in cancerogeneza, prin factorii de mediu, sunt: hidrocarburile aromatice, nitrozaminele, aminele aromatice, compusii azotati, pesticidele, epoxizii, anestezicele, fitotoxinele si alte substante farmaceutice, substante anorganice precum: As, Be, Cd, Cn, Ni, Pb, Fe, Se, azbest, fenoli, cetone, aldehide, fumatul. Expunerea este data de insumarea in organism, prin patrunderea pe cale respiratorie sau pe alta cale, dupa trecerea in alti factori de mediu (apa, alimente, sol, obiecte etc.), si prin tropismul pentru organul sensibil. In realizarea expunerii de risc, foarte importanti sunt: comportamentul individual, mediul urban (aport colectiv de poluanti), mediul de munca. Comportamentul individual se refera in principal la rolul fumatului in etiologia cancerului, factor recunoscut si reliefat de corelarea frecventei cazurilor cu cantitatea de tutun consumata.

Studii retrospective si prospective facute in SUA, Canada, Anglia, Franta si altele, coordonate de OMS, au dovedit rolul de netagaduit al fumatului in etiologia cancerului si mai ales in etiologia cancerului pulmonar. Acestea sunt sustinute clar de indicii de corelatie pozitivi. Cancerul pulmonar ocupa primul loc, avand o mortalitate de peste 30-40 cazuri/10.000 de subiecti, fiind in continua crestere, in tarile dezvoltate industrial. Anatomopatologic si clinic, cancerul pulmonar este frecvent un carcinom sau adenocarcinom, cu evolutie rapida datorita diagnosticarii tardive.

Etiopatogenic, modificarile s-ar datora agentilor iritanti gazosi (SO₂, NO₂, oxidanti, aldehide etc.) si solizi (particule iritante, caustice, traumatizante) care patrunzand in plaman pana la bronhiole, lezeaza epiteliul ce devine astfel permeabil pentru acestia sau alti agenti cancerigeni. O serie de modificari functionale sau organice cum ar fi: cilistaza, blocarea unor functii imunologice, umorale, tisulare si fagocitare etc., vin sa concure la producerea bolii. Fenomenul cancerogenetic nu este elucidat, dar se accepta teoria conform careia trebuie atins pragul de risc. Conform ecuatiei lui Druckrey acesta este egal cu: D = t x n x k, in care: n > 1, t - timpul, D - doza cumulata, k - constanta. Pe de alta parte, este important pragul individual al fiecarei persoane.

Studiile prospective facute in Anglia, SUA, Canada, Japonia demonstreaza existenta unui paralelism cantitativ intre obiceiul fumatului la diferite generatii si aparitia cancerului pulmonar peste un numar de ani. Frecventa cancerului bronho-pulmonar este in medie mai mare de 3/4 ori la fumatori decat la nefumatori, si mai frecvent la barbati decat la femei. In prezent, in lume, proportia fumatorilor atinge 40-50% la barbati si 20-30% la femei, iar numarul mediu de tigari fumate este de 2000-4000/locuitor/an. Trebuie stiut faptul ca a crescut si numarul marilor fumatori (40 tigari/zi - peste 15.000 tigari/an). Frecventa cancerului pulmonar la fumatori creste proportional cu precocitatea inceputului si intensitatea fumatului. La marii fumatori, frecventa cancerului este cu 30% mai mare decat la nefumatori. Efectul cancerigen apare cam dupa 30 de ani de fumat, inregistrandu-se un maxim de decese intre 55-75 ani, si continua sa fie crescut in primii 10 dupa abandonarea fumatului.

Fumatul pasiv a intrat mai recent in atentia specialistilor, si s-a apreciat ca acesta ajunge sa egaleze 1/3 pana la 1/2 din cel voluntar. Determinarile de laborator au demonstrat ca o serie de substante cancerigene sunt continute in concentratii mult mai mari in curentul de fum dintre inhalari si se raspandesc ca poluanti ai aerului incaperilor. Raportul dintre cantitatea substantelor cancerigene din curentul eliminat in camera si cel inhalat este de: 4% pentru 3,4 benzostiren, 16% pentru naftene, 11% pentru chinolone, 30% pentru vinilpiridina, 31% pentru aminodifenol, 27% pentru nitrozopirolidina, 52% pentru dimetilnitrozamina. S-a constatat ca in localurile publice, prin fumatul pasiv se poate inhala echivalentul unui pachet de tigari intr-un timp mult mai scurt decat timpul necesar fumatului unui pachet de tigari in conditii obisnuite. Studii importante privind legatura dintre poluarea aerului cu fum si cancerul pulmonar au fost facute pe sotiile fumatorilor (Hirayama, Trichoponlos, Hammond), constatandu-se ca:

- mortalitatea specifica prin cancer pulmonar a fost de 8,7o/0000 la femeile nefumatoare cu sotii nefumatori, de 16o/0000 la cele nefumatoare cu sotii fumatori si de 33o/0000 la femeile fumatoare;

- riscul calculat este de 1,3 la o expunere de mai putin de 100.000 tigari si de 3 la o expunere de peste 300.000 tigari.

Prevenirea cancerului are la baza principiile generale ale profilaxiei, si se adreseaza factorilor etiologici din macro-si micromediu, astfel:

- reducerea poluarii atmosferice prin masuri tehnico-urbanistice ce urmaresc amplasarea obiectivelor poluatoare, retinerea poluantilor si eventual reutilizarea lor;

- reducerea fumatului individual cu masuri impotriva fumatului la varste tinere, avand in vedere obisnuinta, ce se instaleaza in adolescenta. Metode de ordin legislativ si educativ au fost promulgate inca de la inceputul secolului (Norvegia);

- interzicerea fumatului in locurile publice;

- se apeleaza la o serie de masuri profilactice medicale, psihologice si tehnice (folosirea tigarilor cu filtru, ce pot retine pana la 25 % din gudron, diminuarea continutului de nicotina, a nitrozaminelor). Tinand seama de riscul pe care-l poate avea orice substanta chimica asupra sanatatii publice, se impune testarea ei sub diverse aspecte, astfel incat eliberata in aer sa se incadreze intr-un risc social minim admis.

2.2. POLUAREA FIZICA A AERULUI

Poluarea prin radiatii

Efectele negative ale radiatiilor neionizante

Factori fizici ai aerului, cu importanta de necontestat, radiatiile neionizante, pot exercita efecte negative asupra sanatatii umane. Ele, impreuna sunt inglobate sub denumirea de campuri electromagnetice. Au o frecventa cuprinsa intre 0 si 300 de GHz iar structural cuprind radiatiile: luminoase, ultraviolete si calorice pe de o parte iar pe de alta parte cuprind campurile: electrice si magnetice. Normal, ele nu au capacitate energetica de a modifica structurile intime ale materiei vii (atomi, molecule). Astfel ca fenomenul de ionizare este slab dar, si asa actiunea lor nu ramane fara efect asupra organismului. Aceasta actiune este determinata si conditionata de: cantitatea de energie, deci de lungimea de unda, de timpul de actiune, de organul expus, de varsta si de stare fiziologica etc. In acest sens:

- radiatiile ultraviolete au lungimea de unda cuprinsa intre 10 nm si 380 nm, ele pot actiona acut sau cronic. Expunerea acuta la RxUV duce la aparitia fenomenului, foarte bine cunoscut, de arsura solara. Apare la 2-5 ore de la expunere, este bine delimitata, dureaza 24-72 de ore, se insoteste de o serie de simptome acute locale dar si generale cum ar fi: usturime, de senzatia de arsura, de durere chiar, durere de cap, ameteli, iritabilitate, frison etc. Vindecarea puseului lasa tegumentul hiperpigmentat, urmand ca el sa se descuameze in cateva zile. Daca expunerea este grava, atunci arsura poate imbraca caracter clinic de flictena cu evolutie mai dificila (se vindeca mai greu si lasa depigmentare definitiva). Expunerea cronica la RxUV poate duce la modificari degenerative ale pielii (celule, vase de sange, tesut elastic, melanocite). Pielea devine aspra si zbarcita. Imbatranirea precoce a pielii, cunoscuta si sub numele de elastoza actinica, este o fotodermatoza care arareori se poate bucura de un tratament de revigorare. Cancerele de piele (carcinomele cu celule bazale sau cu celule scuamoase) au frecvent evolutie buna, din punct de vedere terapeutic, dar sunt adesea desfigurante pentru ca, frecvent, se localizeaza la nivelul fetei. O alta forma de cancer, mult mai grava din punct de vedere al evolutiei, este citata ca fiind melanomul. Are mai multe cauze, dar printre acestea, adesea, este incriminata si expunerea la UV. Intre afectiunile cronice datorate expunerilor la UV se mai pot enumera: fotodermatozele, cataracta, fotooftalmia, modificarea imunitatii etc.

Inca de prin ani 1970, OMS-ul a inceput sa dea o serie de informatii privind riscul expunerii la UV. Mesajele de protectie sunt preluate in programe de educatie sanitara si de promovare a sanatatii individuale si colective si sunt specifice fiecarei tari, dar ele au la baza urmatoarele recomandari esentiale:

- interzicerea expunerii la UV a nou nascutilor si a copiilor sub 3 ani;

expunerea progresiva;

limitarea expunerii la Soare in mijlocul zilei;

limitarea expunerii totale la maxim 2 ore pe zi;

purtarea obiectelor de protectie: ochelari, palarie, pelerine albe;

efectuarea expunerii sub umbrela;

interzicerea bronzului artificial.

Fara sa neglijam beneficitatea UV nu trebuie sa uitam ca ele pot deveni patogene!

- radiatiile luminoase au lungimea de unda cuprinsa intre 380 si 780 nm si influenteaza, in mod direct, organismul prin intermediul ochiului si pielii. Lumina insuficienta ca si excesul de lumina are efecte negative, atat pe termen scurt cat si pe termen lung, asupra corpului uman. Iluminatul insuficient duce la instalarea oboselii vizuale (scaderea acuitatii vizuale, a distingerii culorilor, a vitezei de perceptie, hipersecretie lacrimala, usturime, congestie, cefalee, nervozitate etc.), a surmenajului, a miopiei sau presbiopiei. Iluminatul excesiv da, cel mai adesea, reactii fototraumatice cu orbire temporara, nistagmus si retinita acuta sau cronica ce evolueaza, in timp, pana la orbire. Asupra pielii da o serie de reactii fotodermice, dermatoze (lucite) cu evolutie, de regula, benigna.

- radiatiile infrarosii au lungimea de unda cuprinsa intre 780 nm si 1 mm, sunt eliberate de Soare dar si de catre orice corp care are temperatura specifica mai mare decat temperatura mediului. Aceste emisii pot deveni atat de mari incat pot fi superioare celor emise de Soare. In industria siderurgica aceasta caldura este numita caldura alba, iar siderurgistii o considera mai fierbinte decat caldura rosie a Soarelui. Corpul uman este si el generator de radiatii infrarosii. Acestea au lungimea de unda de cca. 10 nm iar fenomenul este cunoscut sub denumirea de radiatie negativa. In acelasi timp corpul uman este si absorbant de radiatie, ce vine dinspre corpurile care au temperatura mai mare de 37⁰C, fenomen cunoscut sub numele de radiatie pozitiva. Actiunea principala a RIR consta in: vasodilatatie cu cresterea sensibilitatii terminatiilor nervoase periferice, cu efect analgezic si regenerator - motiv pentru care sunt folosite cu succes in fizioterapie. Expunerea mai indelungata conduce la arsuri de diverse grade iar asupra SNC-ului duce la instalarea fenomenului, cunoscut sub numele de insolatie.

- microundele au lungimea de unda cuprinsa intre 1 mm si 10 m. Sursele sunt reprezentate mai ales de: radare, televizoare, radiouri, sisteme de telecomunicatii, telefoane, cuptoare. Ultimele doua au invadat piata mondiala si fac parte din utilitatile, de familie sau personale, ale oricarei persoane cu ceva stare. S-a demonstrat un fapt extraordinar fata de care, din pacate, organele de sanatate publica nu au nici o atitudine responsabila fata de viitor. In acest sens, s-a demonstrat ca un telefon mobil (1 watt) produce, la distanti de 1 m, un camp electromagnetic egal ca intensitate cu cel produs de o antena de telefonie mobila (de 900 watti) aflata la distanta de 30 m sau cu un televizor (de 250 000 watti) la 500 m. Microundele sunt larg folosite si in medicina, agricultura si industrie. Ca efecte imediate sau, mai ales, pe termen lung sunt reprezentate de: tulburari de vedere (cataracta), surmenaj, depresii, tulburari de ciclu, tulburari cardio-vasculare, tulburari ale fanerelor (caderea parului), tulburari sexuale etc.

Efectele negative ale radiatiilor ionizante

Fac parte din structura naturala a mediului. Pamantul n-ar putea exista fara fluxul radiatiilor ionizante, spun specialistii din domeniu! Expunerea umana naturala, limitata nu este patogena decat atunci cand este vorba de locuire sau munca in zone cu mare incarcatura. Dar, el, omul a trecut de la exploatarea zonelor cu minerale radioactive la producerea concentratelor radioactive, a industriei cu baza radioactiva (armament, energie, medicina etc.) si atunci calitatea si cantitatea expunerilor s-a schimbat, s-a schimbat patologia - pentru ca el, omul, fata de Creator, nu stie sa faca si mai ales sa exploateze, nici o masinarie, perfect! Asa ca au aparut erorile, accidentele cu marile, enormele repercursiuni. Lumea nu s-a agitat asa de mult desi se efectuau experiente nucleare fara jena, existau accidente, se iradiau - cu buna stiinta oameni, se fabricau arme, . si toate se declarau ca fiind benefice chiar! pana cand are loc Cernobilul! Accidentul a tulburat jumatate din Pamant, a modificat constantele fizice ale multor tari - n-a mai putut fi ascuns!!! Lumea a putut sa inteleaga ce inseamna scaparea de sub control a radiatiilor, cu toate astea continuam la fel . Radioactivitatea naturala a Pamantului este situata intre 100-10000 rem pe an.

Efectele pot fi acute, cronice, pot fi determinante la nivelul unui organ sau la nivelul intregului organism. Acestea sunt urmarea eliberarii unor cantitati de radicali liberi acizi si ioni toxici, ce nu mai pot fi compensate de nici un organism oricat de sanatos ar fi fost anterior accidentului. Efectele acute se adreseaza pielii, tesutului hematoformator, tesutului nervos, organelor genitale si normal, in ordine, sunt afectate toate structurile. Efectele cronice se traduc printr-o serie de cancere, tulburari genetice, avorturi, decese. Aceste aspecte sunt studiate la medicina muncii sau la disciplina de radiologie.

Poluarea sonora a aerului

Suntem deja de multa vreme departe de locuirea in zone linistite, in case linistite. Adeseori, fara sa ne dorim acest lucru, stim cand se aerisesc cazanele de la CET, cand ceva nu functioneaza corect in port, cand vecinii si-au cumparat un alt CD sau cand au pareri divergente in ceea ce priveste modul de educatie al copiilor etc. Deci, fie sunetele dezvoltate de un cos de centrala electrica, de o masina, de un mixer, de un aparat de radio, de un copil, de un tantar, sau de o mierla - toate, ele pot fi percepute ca zgomote. Mergem intr-o discoteca si ni se pare normal sa ne traumatizam urechile, sa zbieram ca sa ne intelegem, dar cand adormim si ne bazaie un tantar - deja ne-a stricat somnul! Zgomotul este definit ca reprezentand totalitatea fenomenelor acustice care produc o senzatie dezagreabila. Efectele zgomotului aspra sanatatii sunt multiple. Acestea pot fi specifice (cand se adreseaza numai urechii) sau nespecifice (se adreseaza intregului organism: HTA, puls crescut, stare de nervozitate etc.), acute (de regula - perforarea timpanului, dar si declansarea unor afectiuni care au la baza atacul de panica) si cronice (se adreseaza urechii si intregului organism). Sunt studii epidemiologice care demonstreaza ca populatia oraselor zgomotoase are un prag auditiv mult mai crescut, prag care, odata cu trecerea anilor nu-si revine nici dupa concediile de odihna petrecute in locuri pasnice. Responsabilii cu sanatatea - vorbesc mult prea mult de - tributul civilizatiei

2.3. POLUAREA MICROBIOLOGICA A AERULUI

Dupa cum stim deja, structura aerului, este formata in proportie de 99,99 % din: O₂, CO₂, N₂, Argon si 0,01 % din gaze rare precum: neon, heliu, hidrogen, radiu etc. In acest procent de 0,01 % intra insa si o structura biologica ce poarta numele de aeroflora.

Aeroflora, sau structura microbiana a aerului este compusa din germeni adaptati la conditiile pe care le ofera atmosfera. Acestia sunt germeni putin pretentiosi, frecvent nepatogeni si care au rolul de a favoriza procesele de fermentatie si de biodegradare naturala. Marea lor majoritate sunt specifici aerului si provin de pe sol, de pe plante si de pe suprafetele de apa. Aceasta aeroflora isi modifica compozitia si structura in zonele unde exista activitati umane. In aceste zone apare o aeroflora adaptata parazitismului uman si animal, numita si microflora poluanta. Densitatea in aer a acesteia depinde de densitatea populatiei in zona respectiva si de starea de sanatate si curatenie. Astfel, densitatea microorganismelor va fi mai mare acolo unde exista: bolnavi (spitale), insalubritate (case murdare, gunoi), aglomeratie (cinematografe, mijloace de transport in comun - trenuri, tramvaie), ventilatie deficitara - camere insuficient aerisite.

Concluzionand, putem spune ca in atmosfera, in functie de origine, exista doua mari grupe de microorganisme: unele cu origine naturala, care au rolul de a favoriza fermentatia si fenomenele de descompunere naturala in care intra: fungi, actinomicetele, praful bacterian si altele cu origine animala, in care intra: virusurile, bacteriile, ouale de paraziti.

Germenii din aeromicroflora mai pot fi grupati in functie de:

- patogenitatea lor in: saprofite (microorganisme care pot trai in pace cu organismul uman), conditionat patogene (microorganisme care, in anumite conditii generate de mediu sau de om, pot deveni patogene) si patogene (microorganisme care afecteaza sigur sanatatea);

- structura lor pot fi: virusuri, bacterii, coci, micelii, paraziti;

- rezistenta lor in mediu pot fi: sporulate si vegetative.

Rolul aerului in raspandirea bolilor infectioase

Aerul joaca un rol epidemiologic important in transmiterea unor boli infectioase. Pentru aproximativ 20 de boli, constituie singura cale de transmitere. Intre acestea pot fi enumerate: bolile infectioase ale copilariei (rujeola, rubeola, varicela, scarlatina, oreionul) gripa si alte viroze respiratorii, difteria, tuberculoza, pneumonia, psitacoza (produsa de agentii microbieni proveniti de la pasarile exotice), micoze respiratorii (sunt produse de ciuperci, fungi) etc. Dar, exista si boli pentru care calea aeriana de transmitere este concomitenta sau asociata altor cai, ca de ex.: poliomielita, tularemia, carbunele, plagile arse si suprainfectate etc. Supravietuirea, in aer, a germenilor patogeni, sau conditionat patogeni depinde de o serie de factori ce tin de mediu. In general, aerul, nu ofera conditii optime de dezvoltare a microflorei de origine umana (mai ales patogena), supravietuirea ei fiind limitata de existenta unor conditii nefavorabile dupa cum urmeaza:

- temperatura aerului - sufera mari variatii, si numai intamplator corespunde conditiilor optime pentru metabolismul florei mezofile (35-40C);

- umiditatea aerului - are in general valoare scazuta si oscileaza permanent, necreand conditii prielnice bacteriilor, care au nevoie de valori crescute si constante ale umiditatii, altfel acestea se deshidrateaza (se usuca) si mor;

- suportul nutritiv - este absent in atmosfera;

- factori cu actiune bactericida sau bacteriostatica, cel mai important dintre acesti factori fiind radiatia ultravioleta.

Deci nu putem vorbi de dezvoltarea unor microorganisme in aer, ci numai de un potential mai mare sau mai mic de rezistenta care depinde de caracteristicile lor biologice ce determina capacitatea lor de supravietuire in mediul extern. Din acest punct de vedere, microorganismele din aer se pot prezenta sub forma de:

- bacterii sporulate - au rezistenta cea mai mare;

- bacterii nesporulate (forme vegetative) si virusuri - prezinta mari diferente de rezistenta in mediu de la o specie la alta:

- unele au rezistenta mult mai mare (sute de zile): bacilul Koch, Legionella, bacilul difteric;

- altele au rezistenta mai mica: virusul gripal, pneumococul;

- iar altele au rezistenta foarte mica, de ordinul minutelor sau orelor: virusul rujeolei.

Microorganismele poluante nu se gasesc in aer sub forma de corpi microbieni izolati, ci in general, sunt aderente de un anumit substrat ceea ce le creste timpul de persistenta in aer (mai ales in aerul incaperilor), astfel ca se pot gasi sub forma de:

- picaturi de secretie nazala, buco-faringiana sau bronsica. Acestea sunt picaturile din nas, gura, faringe, trahee sau bronsii, care ajung in aer in momentul actelor obisnuite de stranut, tusit, cantat sau vorbit. Cantitatea cea mai mare si distanta la care sunt proiectate particulele este maxima in cazul stranutului, mai mica la tusit, iar pentru vorbit, atat numarul particulelor cat si distanta de proiectare este cea mai mica. Flugge (1899) a fost primul care a sustinut ca picaturile din secretiile nazale, bucale, faringiene si bronsice, eliminate de bolnav sau purtatorul sanatos (acesta este definit ca fiind un om clinic sanatos dar al carui organism este infectat si elimina microbi in mediu) duc la raspandirea bolilor infectioase. Aceste particule au dimensiuni mari - 100 microni. Ele sedimenteaza la aproximativ 1,5 - 2 m de cel care le elimina. Continutul lor in germeni este de 100%.

- nuclei de picatura - Wells (1936). Sunt particule din secretii de dimensiuni mici care au o stabilitate mai mare in aer, si care frecvent pierd apa inainte de a sedimenta. Astfel ramane de fapt un rest de substanta organica. Pe masura ce pierd apa, greutatea lor scade si concomitent creste stabilitatea lor in aer (fiind mai usori, rezista mai mult in suspensie). Teoretic, ei se elimina cu o viteza de 30-60 cm/ora - in atmosfera complet linistita. Cum insa atmosfera se caracterizeaza prin curenti permanenti, care pot fi mai mari sau mai mici, rezulta ca acesti "nuclei de picatura" persista mult mai mult timp in aer, favorizand riscul aparitiei unor infectii. Continutul in germeni este de 50%.

- praful bacterian. Este format din particule de praf pe care adera micro-organismele de origine umana sau animala. El poate proveni din secretiile de pe plagile purulente, din gura, nas, urechi, piele etc. Praful depus pe podeaua incaperilor, pe lenjerie, pe pereti si pe maini, poate fi adus in aer prin curenti si/sau deplasarea in incaperi (ex. schimbarea lenjeriei), si poate contribui la raspandirea unor infectii (difterie, scarlatina, viroze). Indiferent de formele sub care se gasesc in aer, microorganismele patogene si conditionat patogene pot provoca imbolnavirea organismelor expuse in primul rand prin inhalarea suspensiilor contaminate (picaturi, nuclei de picatura, praf), provocand boli ale aparatului respirator. De asemenea, prin depunerea lor pe plagi sau arsuri pot provoca aparitia supuratiilor. In salile de operatii in special, existenta unei incarcaturi mari bacteriene a aerului, poate reprezenta un factor important in supuratia plagilor operatorii. Riscul epidemiologic este de asemenea important atunci cand exista suprapopularea unor spatii prost ventilate cum ar fi: salile de spectacole, salile de curs si nu in ultimul rand locuinta.

Agenti bacterieni mai frecvent transmisi pe cale aeriana

Virusuri si micete mai frecvent transmise pe cale aeriana

In vederea aprecierii calitatii aero-microflorei se practica analiza bacteriana a aerului. Aceasta nu este o metoda curenta, are scop de diagnostic epidemiologic, si de apreciere sanitara si stabileste masura incarcaturii microbiene dintr-o incapere in care aerul poate avea rol patogen pentru sanatatea umana. Este foarte dificil de efectuat pentru germenii strict patogeni care necesita conditii speciale de recolta si cultura. Analiza bacteriana foloseste frecvent indicatorii bacterieni:

- NTG (numar total de germeni) - flora mezofila nespecifica. Permite aprecierea incarcarii aerului dintr-o incapere cu flora umana sau animala. Este o metoda foarte simpla si deci foarte curent utilizata.

- Streptococi alfa si beta hemolitici sunt indicatori fideli de contaminare cu flora nazofaringiana si bucala. Semnificatia prezentei lor este data de constatarea ca majoritatea infectiilor aerogene sunt provocate de agentii patogeni eliminati prin picaturile de secretie nazofaringiana, salivara si bronsica. Au semnificatie epidemiologica, semnaland prezenta unui bolnav sau purtator de germeni.

Stafilococii sunt indicatori cu semnificatie asemanatoare cu cea a NTG. Au rezistenta relativ crescuta in aer, contamineaza constant mediul de viata al omului. Majoritatea tulpinilor sunt nepatogene.

- Germenii din grupa coliformilor sunt indicatori de poluare fecala. Traduc un grad crescut de insalubritate si caracterizeaza salubritatea locuintei si a institutiilor sanitare. Analiza bacteriana a aerului se practica in: spitale (pentru prevenirea infectiilor intraspitalicesti), institutii de copii, industria alimentara, laboratoare de microbiologie, industria farmaceutica si de produse biologice, in salile publice, in locuinte.

Limitele admise ale continutului bacterian in aerul incaperilor