1

Curs 3

Igiena aerului1.Generalități2.Clima. Vremea. Aclimatizarea3.Compoziția chimică a atmosferei4.Poluarea aerului5.Efectele poluării6.Poluarea interioară7.Contaminarea aerului8.Autopurificarea aerului

1.GENERALITĂȚI

Aerul interacționează permanent cu organismul cu acțiune atât pozitivă cât și negativă asupra lui. Orice modificare asupra compoziției aerului poate influența atât direct, cât și indirect funcțile organismului, dereglându-i homeostazia.

Pământul este înconjurat de un înveliș de aer, transparent, denumit atmosferă, format dintr-un amestec de gaze și vapori de apă, care se întinde până la 500 km ,după care urmează spațiul interplanetar.

99.9 % din masa atmosferei se găsește până la înălțimea de 80 km, fiind divizată în straturi de către temperatură.

Funcțiile atmosferei: barieră protectoare față de radiațiile cosmice cu mare energie și temperaturile extraterestre

scăzute; absoarbe energia degajată de Soare și o transferă către suprafața Terei; previne răcirea bruscă nocturnă și încălzirea diurnă; datorită compoziției sale chimice determină o temperatură terestră medie de +15ºC (în absența sa

temperatura terestră ar fi de -18ºC); permite realizarea ciclului natural al apei și mineralelor; sursă de O2,N2,CO2 pentru biosferă; modelează clima împreună cu câmpul electric și magnetic al pământului; protejează suprafața terestră de corpurile mici extraterestre care suferă un proces de combustie la

intrarea în atmosferă (fricțiune);

Structura atmosferei

Troposfera – se întinde în medie până la 15 km de la suprafața solului, fiind mai înaltă la ecu-ator 18 km și mai joasă la poli 9 km. În troposferă presiunea atmosferică și temperatura aerului scad cu înălțimea (6ºC / km). Aici se află cca 75 % din tot volumul aerului atmosferic și 90 % din vaporii de apă – absorb radiațiile infraroșii solare → căldura rămâne în imediata vecinătate a pământului.Starea troposferei este permanent influențată de toate procesele care au loc pe suprafața pămânului, astfel în troposferă permanent sunt pulberi, gaze toxice, microorganisme. O dată cu creșterea altitudinii, capacitatea vaporilor de apă de a reține căldura scade, temperatura diminuând treptat către stratosferă. Masele de aer de la nivelul troposferei sunt într-o permanentă mișcare, determinând principalele fenomene meteorologice. După troposferă urmează un strat de pauză – tropopauză (t ºC = - 52 ºC).

2

Stratosfera – se întinde până la altitudinea de cca 50 km. Aici temperatura aerului crește cu înălțimea, presiunea atmosferică continuă să scadă. În stratosferă se găsește ,la aproximativ 20-30 km, stratul de ozon, care se formează sub acțiunea radiațiilor ultraviolete și protejează supra-fața pământului de aceleași radiații ultraviolete. Stratosfera mai poartă denumirea de chemo-sferă, datorită faptului ca aerul se află predominant în forma moleculară. Stratosfera este mai puțin densă decât troposfera , aerul este mai uscat, iar tºC = - 3ºC. În partea superioară a stratosferei există prima centură de radiații. După acest strat există stratul de tranziție- strato-pauza.

Mezosfera – aici temperatura scade, presiunea atmosferică scade. La limita superioară a mezo-sferei care este apreciată la aproximativ 80 km, temperatura ajunge la (-70ºC) – (-100ºC). În mezosferă se propagă și sunt reflectate undele radioelectrice. Este stratul care protejează pământul de meteoriți, aeștia luând foc la nivelul mezosferei. Strat de tranziție – mezopauza.

Termosfera – se întinde la înălțimi de cca 1000 km. Aici temperatura crește până la 1.725 ºC datorită absorbției energiei solare de către moleculele de O2, presiunea atmosferică scade datorită aerului rarefiat. Elementele atmosferice aici se află în formă de ioni, electroni liberi. Termosfera superioară = ionosferă datorită ionizării foarte puternice a constituenților chimici, secundar ab-sorbției radiațiilor solare cu lungime de undă scurtă (fenomenul este observat noapte în spectrul vizibil = aurora polară). După termosferă este un strat de tranziție – termopauza.

Exosfera – practic nu are limite.

Factorii fizici ai aerului ca umiditatea, temperatura, mișcarea, electricitatea, radioactivitatea în marea lor majoritate determină clima, vremea, microclimatul. Studierea acțiunii lor asupra organismului atât sănătos, cât și bolnav este necesară întru folosirea acțiunii lor favorabile și pentru pre-întâmpinarea sau diminuarea acțiunii lor negative.

2 . CLIMA – VREMEA - ACLIMATIZAREA

Clima – derivă din lb. greacă (Klima) însemnând deviația / înclinația razelor solare; reprezintă totalitatea factorilor meteorologici, temperatură, precipitații, presiune atmosferică și vânt.Caracteristicile generale ale climei sunt:

1. stabilitate in timp 2. modificarile sunt posibile numai in perioade lungi de timp (zeci, sute de ani).

Condițiile climatice influențează solul, sursele de apă, cantitatea de precipitații, flora, fauna, agricultu-ra, alimentația, îmbrăcămintea, locuințele populației. Principalii factori care participă la formarea climei sunt reprezentați de:▪ latitudine,▪ longitudine,▪ intensitatea radiației solare,▪ deplasarea curenților de aer,▪ relieful,▪ activitatea omului.

În raport cu latitudinea și longitudinea geografică căldura solară – temperatura – umiditatea aerului cresc dinspre polul Nord spre polul Sud. Valoarea medie anuală a temperaturii într-un anumit teritoriu impune

3

existența unei anumite flore și faune, unui anumit regim de viață al populației.

Masele de aer atmosferic, ca urmare a variației catității de radiație solară – la diferite latitudini, prezintă temperatură și umiditate identică, vânturi uniforme; pe orizontală se întind pe mii de km, iar pe verticală se pot întinde de la câteva sute de metri și pot uneori cuprinde toată stratosfera. Ele se vor deplasa de la o latitudine la alta și pot suferi diverse modificări. Focarele de apariție ale acestor mase, sunt reprezentate de zonele cu stabilitate presională. Suprafața de graniță dintre 2 mase atmosferice se numește front atmosferic, care poate fi lungi de mii de km și late de câteva zeci de km. Masele de aer și fronturile apar , se deplasează și dispar împreună, determinând starea vremii.

Omul trăiește într-un mediu artificial: locuință (îl apără de vânturi, ploaie, frig, căldură), îmbrăcă-minte corespunzătoare anotimpului și vremii.

În marile orașe temperatura aerului este mai ridicată decât la periferia lui; aerul rece de la periferie se poate deplasa spre centrul orașului, făcând ca aerul cald să se ridice, rezultând astfel o inversie termică, favorizând astfel cumularea poluanților.

Pădurile scad temperatura aerului vara, măresc umiditatea, protejează împotriva vânturilor, scad poluarea aerului.

Clasificarea zonelor climatice: 2 zone polare: - temperatură medie anuală sub 0ºC;

- însorire redusă; - umiditate relativă mare; - nopți și zile polare (lungi – 6 luni); - radiațiile solare sunt satisfăcătoare (aer pur), în ciuda înclinației Soarelui; - se întind între latitudinea de 65º-.90º nordică și sudică;

2 temperate: - variații mari de climă (4 anotimpuri: primăvara- vara –toamna - iarna) - se întind între latitudinea de 65º – 25º. - bolile respiratorii bacteriene sau virale au patern sezonier (epidemii nov.-apr.) - boli cardio-vasculare, neoplazice, cronice degenerative, carii dentare.

1 tropicala: - temperatură ridicată, - umiditate foarte mare, - însorire maximă, ▪ climat tropical maritim: temperatură ridicată, umiditate mare; ▪ climat tropical de uscat: stepă, savană, preerie, deșert (temperatură și însorie maxime), ▪ climat tropical de înălțime: peste 2000 m (radiații solare ridicate și presiune scăzută);

Din punct de vedere al reliefului deosebim următoarele tipuri de climă:◊ climat alpin/ montan (altitudine) -peste 1000 – 2000 m; -temperatură , presiune, umiditate scăzută; -↓PAO2 ; -radiații UV și luminoase crescute; -ionizare atmosferică crescută cu predominanța aero-ionilor negativi; -curenți de aer puternici. -este excitant: ↑Ery, volumul respirator, pulsul, TA, Qc, metabolismul general și azotat, crește coleste- rolul, ↑Ca2+ și P, ↓K+;◊ climat subalpin (deal ) -între 500- 1000 m;

4

-temperatura și presiunea atmosferică scade cu înălțimea; -crește radiația solară; -crește intensitatea curenților de aer; -efecte stimulatoare, de regenerare – recomandat în stările de covalescență / odihnă;◊ climat de șes și coline -sub 500 m; -presiune atmosferică uniformă; nu există diferențe de temperatură între zi și noapte; -radiația solară este în cantități medii; -climat indiferent;

◊ climat de stepă -diferențe considerabile ale temperaturii între zi și noapte; -curenții de aer pot avea intensitate mare; -climat excitant◊ climat marin/oceanic -presiune atmosferică constantă, umiditate ridicată; -radiația solară și ultravioletă abundentă; -diferențe mici ale temperaturii între zi și noapte; -curenți de aer puternici și aerosolii salini cu conținut de iod, imprimă caracterul extitant; -ierni blânde și veri răcoroase (fluctuații reduse ale temperaturii și umidității aerului); -acțiune stimulatoare a metabolismului general, amplitudinea respiratorie, Ery, ↑ metab. Ca2+-P;◊ climatul de deșert -verile calde și lungi și iernile scurte; -temperaturile extreme, influențează metabolismul hidric cu creșterea necesarului hidric la 10 L; apa se elimină 90% prin transpirație (spre deosebire de zonele temperate unde se elimină numai 50%), ducând la scăderea funcției rinichiului și solicitarea sistemului cardiovascular; -temperatura corpului este ușor crescută 37-37.5ºC.◊ climatul polar -temperatura joasă induce modificări ale termoreglării cu vasoconstricție periferică și intensificarea circulației sângelui spre organele interne și mucoase. -perioadele lungi de întuneric și lumină provoacă modificări sezoniere ale funcțiilor fiziologice.

Vremea – reprezintă starea condițiilor meteorologice într-un interval mai scurt de timp; se caracteri-zează printr-o mare instabilitate, schimbându-se uneori de câteva ori pe zi. Are influență asupra sănă-tății și condișiilor de viață și muncă. Este caracterizată de cantitatea de radiații solare, temperatură, umiditate, direcția și viteza de mișcare a aerului, câmpul electric, caracterul norilor și prezența preci-pitațiilor.

După locul unde iau naștere, masele de aer se împart în aer arctic (polar), aer temperat, aer tropical; în funcție de locul unde se aflau înaintea deplasării se împart în mase de aer continentale și maritime.

Mișcarea maselor atmosferice apare datorită diferențelor de încălzire a aerului la nivelul latitudinilor polare, temperate și ecuatoriale favorizând modificările presiunii atmosferice. Masele de aer în mișca-rea lor întâlnesc alte mase de aer pe care le înlocuiesc, producând astfel schimbarea vremii. La zona de contact dintre două mase de aer apare frontul atmosferic care produce schimbarea vremii. În aceste locuri temperatura variază cu 15 - 20ºC. Fronturile pot fi calde sau reci.

Modificarea bruscă a parametrilor fizici ai atmosferei acționează asupra receptorilor periferici ce transmit informația la SNC, unde prin intermediul diencefalului sunt influențate SNV și sistemul endocrin, rezultând reacții fizice de adaptare; meteorosensibilitatea apare la persoanele cu labilitate

5

neuro-vegetativă și endocrină, adaptarea fiind de intensitate mai mare;

SNV- fronturile atmosferice reci → simpatico-tonie / fronturile atmosferice calde → vagotonie → exa- cerbarea bolilor meteorotrope (ulcer gastro-duodenal, boli cardio-vasculare, boli reumatismale și respiratorii cronice); schimbarea rapidă a temperaturii aerului, precipitațiile intense (pH-ul sanguin, TA, diureza, permeabilitatea tisulară)

Electricitatea atmosferică – este determinată de: ionizarea aerului (aeroionizarea), conductivitatea electrică, câmpul electric.

AEROIONIZAREA-prezența în aer (dependentă de timp și spațiu) a unui nr. de particule cu sarcină electrică (ioni);-aero-ionii sunt molucule cu sarcină electrică rezultați din: ◊-acțiunea radiațiilor cosmice asupra atmosferei superioare (ionosfera); ◊-dezintegrarea substanțelor radioactive din structurile geologice; ◊-acțiunea RUV; ◊-descărcările electrice naturale, ◊-fragmentarea picăturilor de apă în cascade; ◊-ape montane repezi, ◊-ploi torențiale; ◊-valuri oceanice;-din aceste fenomene rezultă atât aeroioni pozitivi cât și negativi (raport 5:4) -aeroionii negativi sunt transportați către păturile superioare, iar aeroionii pozitivi sunt atrași de suprafa- ța terestră;

AEROIONII POZITIVI-generați de radioactivitatea terestră sau cosmică;-substanțele radioactive din structura scoarței terestre (emit radiații α,β,γ) produc în imediata vecinătate între 50 x 103-104 perechi de aeroioni la fiecare dezintegrare (40% din totalul aeroionilor pozitivi);-fiecare atom de radon din aer ,dezintegrat, produce 25 x 104 perechi de ioni (40% din aeroioni);-radiațiile cosmice (20%);-declanșează eliberări excesive de serotonină și histamină, cu efect nociv asupra sănătății:-stimulează secreția de mineralocorticoizi;-inhibarea activității tiroidiene și ovariene;-cefalee, stare de rău general;-insomnie;-depresie;-iritabilitate;-scăderea atenției și memoriei;-diminuarea pragului sensibilității dureroase;-↑TA la hipertensivi;

AEROIONII NEGATIVI-secundar ionizării produse de radionuclizii din apă / evaporarea lor;-descărcările electrice din timpul furtunilor;-zone cu atmosferă curată, nepoluată: ◊-zona cascadelor – 50.000/ cmc; ◊-zona montană – 5.000/ cmc; ◊-păduri – 1000- 2000/ cmc; ◊-zona rurală – 1500/mmc;

6

-stimulează metabolismul vitaminelor hidrosolubile;-scade nivelul seric al serotoninei;-stimulează secreția de hormoni glucocorticoizi;-activarea tiroidei, ovarului, testiculului;-creșterea secreției lactate;-reducerea iritabilității;-stimulează memoria și atenția;-normalizarea TA;-creșterea marcată a ambilor aeroioni pozitivi / negativi este evidentă în timpul ploilor intense cu des- cărcări electrice;-în clădiri , conc.ionilor de aer este dependentă de gradul de opcupare și gradientul de ventilație; în încă- perile nelocuite cu ventilație naturală – aeroionizarea = identică cu exteriorul; în încăperile locuite, nr. aeroionilor scade (fcț. de nr. locuitorilor și conc. poluanților din interior – fumul de țigară) secundar ata- șării aeroionilor de nucleele de condensare din aerul expirat/ fum → aeroioni mari;-pentru obținerea efectelor benefice și maxime sunt necesari 2000 ioni negativi / 1000 ioni pozitivi;

Aclimatizarea – adaptarea omului, animalelor și plantelor la trecerea dintr-un climat în altul. Este un proces social-biologic de adaptare activă a organismului la condiții climatice noi.Realizarea aclimatizarii depinde de:

condițiile de muncă conditiile de trai alimentație rezistența organismului

Procesul de aclimatizare se realizează prin 3 faze:

1. faza inițială (de orientare la factor nou): se suprasolicită centrul de termoreglare se modifică metabolismul bazal în SNC predomină procese de inhibiție scade capacitatea de muncă se dereglează somnul se pot acutiza bolile cronice existente

2. faza de restructurare a stereotipului dinamic: favorabilă – are loc o trecere lină la faza stabilă cu ajutorul unor măsuri social-igienice nefavorabilă – apar neuroze de dezadaptare, artralgii, mialgii, cefalee, scade capacitatea de

muncă, se acutizează bolile cronice. În condiții extrem de nefavorabile aclimatizarea nici nu are loc. În organism se intensifică modificările patologice. În astfel de cazuri este recoman-dată revenirea la clima inițială.

3. faza stabila – se stabilizeaza procesele metabolice si capacitatea de munca.

Microclimatul – complexul de factori fizici care influențează schimbul de caldură dintre organism și mediu. Este determinat de temperatura aerului, umiditatea, viteza de mișcare și radiațiile calorice ale lui de pe suprafețele înconjurătoare. Microclimatul este microambianța mediului dat.

Microclimatul încăperilor influențează în mod direct termoliza și indirect termogeneza. Organismul uman pierde căldura prin 4 mecanisme:

conductibilitatea – 5%

7

convecția – 15-20%. -cu cât temperatura aerului este mai mică iar umiditatea și viteza de mișca-re mai mare, termoliza prin convecție este mai mare; procesul prin care corpul uman transferă căldura către mediul înconjurător;

radiație – 40-50% - modalitatea de transfer al căldurii între corp și mediul înconjurător fără contact direct, sensul transferului de căldură fiind de la corpul cu căldură mai mare la cel cu căldură mai mică; către obiectele și suprafețele din jur;este direct dependentă de temperatura obi-ectelor și suprafețelor înconjurătoare; la valori ambientale peste 30ºC corpul uman nu poate realiza termoliza (radiație și convecția) , creșterea temperaturii corporeale se face prin activarea mecanismelor neuro-endocrine cu activarea glandelor sudoripare; ea poate fi: negativă – în cazul când suprafețele obiectelor din jur au o temperatură mai joasă decât

temperatura corpului; pozitivă – invers;

evaporarea transpirației – 25-30%, de pe suprafața pielii și a mucoaselor, are loc în mod insen-sibil; astfel în mediu se evaporă în 24 h cca 500 ml de apă. La evaporarea 1 ml de apă organismul cedează 0.6 kcal; la temperaturi mai mari de 27 ºC apare sudorația vizibilă; cu cât umiditaea aerului este mai mică, iar viteza mișcării mai mare, evaporarea crește.

Tipurile de microclimat:

1. microclimat cald radiație pozitivă; temperatura și umiditatea aerului crescute; viteza de mișcare scăzută;Reacție din partea organismului: vasodilatare hipertermie transpiratie puternica

2. microclimat rece radiație negativă; temperatura aerului scăzută; umiditatea și viteza de mișcare a aerului crescute;Reacție din partea organismului: vasoconstricție frison muscular hipotermie.

3. microclimat optim – acel microclimat, la care mecanismul de termoreglare e solicitat minim, confortul termic se asigură prin reacții fiziologice, fără suprasolicitări funcționale.

EFECTELE TEMPERATURII CRESCUTE-expunerea organismului uman la temperaturi ambientale crescute produce o serie de tulburări specifice, dependente de adaptarea individuală și caracteristicile aerului;-procesul de aclimatizare la adulții sănătoși durează 2-3 săptămâni de zile: creșterea volumului transpirației, cu pierderea consecutivă de Na+, Cl-, H2O; creșterea temperaturii centrale și periferice peste 36.4-37ºC; tahicardie, tahipnee; redistribuirea circulației pentru a realiza transportul excesului de căldură din

teritoriile centrale către cele periferice;

8

DISCONFORTUL TERMIC-este generat de temperatura ambientală crescută și umiditatea relativă a aerului;-indicele de confort termic are pragul critic de 80 unități;DESHIDRATAREA-organismul uman trebuie să elimine excesul de căldură pentru a menține constantă temperatura centrală, în limitele normale;-creșterea frecvenței cardiace, redistribuirea volumului sanguin către teritoriile periferice, amplificarea activității glandelor sudoripare, evaporarea transpirației, pierderi lichidiene și saline, efctte patologice;EDEMUL CALORIC-prestarea de eforturi fizice în mediul cald;-apare la nivelul gleznelor;-trecerea în mediul rece permite recuperarea în 24-48h;MILIARA ROȘIE-inflamație secundară disfuncției glandelor sudoripare, cu obstrucția canalelor excretoare;-erupții maculo-papuloase, roșii, pruriginoase la nivelul feței, gâtului, toracelui;-tamponare locală cu alcool mentolat;CRAMPELE CALORICE-secundare deplețiilor hidro-electrolitice (în special Na+, mai puțin K+ / Mg2+) -frecvent la persoanele care consumă cantități mari de apă, fără a compensa pierderile de electroliți;-contracții musculare spastice, intermitente, foarte dureroase, impotența membrelor;-transpirații accentuate, sete intensă, cefalee, oboseală;-hemoconcentrație, hipocloremie, hipocalcemie;-evacuarea din ambianța caldă, administrarea de lichide / alimente sărate / NaCl 0.9% iv;SINCOPA CALORICĂ-amețeli, lipotimii secundare hipotensiunii ortostatice, consecutiv deshidratării;COLAPSUL CALORIC-tegumente reci și transpirate, temperatură cutanată crescută, senzație de frig, paloare, tahipnee, puls slab, hTA;ȘOCUL TERMIC-dereglarea marcată a centrilor termoreglatori hipotalamici, cu abolirea termolizei;-tegumente calde, uscate, hipertermie (41ºC), dezorientare, dizartrie;-convulsii, delir, comă, deces.-scăderea rapidă a temperaturii corporeale (stropirea cu apă rece, împachetări reci,oxigenoterapie, HHC, perfuzii cu soluții saline, analeptice cardiorespiratorii, spitalizare); imersia în apă cu gheață este periculoasă;

EFECTELE TEMPERATURII SCĂZUTE-adaptarea pe parcursul unei perioade mai mari induce nașterea de persoane cu talie mică, suprafață corporeală mai redusă, creșterea țesutului adipos perivisceral;-vestimentația adecvată reduce pierderile de căldură;-alimentație hipercalorică (creșterea aportului lipidic);-efectele climatului rece: hipotermie, degerături, angionevroze, nevrite de facial și trigemen, boli ”a frigore” – respiratorii, osteo-articulare, neurologice, infecțioase;-reducerea pierderilor de căldură se face prin : amplificarea activității musculare (tremurăturile), creșterea MB, vasoconstricție periferică și redistribuirea fluxului sanguin;HIPOTERMIA-expunerea la temperaturi foarte scăzute (fără o protecție vestimentară corespunzătoare) depășește capacitatea organismului de compensare a pierderii de căldură și se instalează hipotermia;♦- hipotermia minoră: tremurături, senzație de frig, oripilare,reducerea dexterității, frisoane, parestezii ale mâinilor;♦- hipotermia moderată: frisoane intense, incoordonare, deplasare dificilă, stare confuzională, bradipsi-hie,depresie, stupoare;

9

♦- hipotermia severă: edem violaceu al zonelor expuse, confuzie, rigiditate musculară, bradipnee, bradipsihie, fibrilație cardiacă; edem pulmonar acut, stop cardio-respirator, moarte;

HIPOTERMIA PRIN IMERSIE-scufundarea corpului în apă rece cu transferul rapid al căldurii corporeale către apă, iar când temperatura scade sub 28ºC apare stopul cardiac / fibrilația ventriculară;

3. COMPOZIȚIA CHIMICĂ A ATMOSFEREI

OxigenulLa presiunea atmosferică de 760 mmHg, presiunea parțială a O2 este de 160 mmHg, însă la nivelul alveolei pulmonare – din cauza saturației cu vapori de apă – presiunea parțială a O2 este de numai 100-85 mmHg. Această presiune este suficientă pentru a asigura schimburile gazoase, deoarece în sângele venos presiunea parțială a O2 este de 46 - 47 mmHg.

O2 se găsește în aer într-o cantitate relativ constantă ,prin echilibrul dintre producție și consum. Se apre-ciază că 1 ha de pădure produce 2500 kg O2/ an, fiind suficient doar pentru 10 persoane.

Scăderi ale conc. O2 atmosferic au loc în momentul scăderii presiunii atmosferice, ceea ce duce la hi-poxie cu consecințe la nivelul diferitor organe. Pentru fiecare 10 m în altitudine presiunea atmosferică scade cu 1 mm Hg.

→ scăderea conc. O2 până la 18% în organism nu se produc tulburări;→ scăderea conc. O2 între 18 - 15%, ceea ce avem până la altitudinea de 3000 m, manifestările sunt ușoare, compensatorii, ca tahicardie,hipertensiune,creșterea nr. hematiilor;→ scăderea conc. O2 între 15 – 10 % altitudini de 3000 - 6000 m și aici capaciatea de compensare devine ineficientă; apar tulburări ca dispnee, excitație, urmată de depresie; apare așa-numitul “rău de munte” sau boala de altitudine manifestată prin oboseală, tahipnee și dispnee, cefalee, ver- tij, somnolență, cianoză, hemoptizii; → scăderea conc. O2 între 10 - 8% la înălțimi de 6000 -8000 m ; apare o hipoxie pronunțată; aceasta înalțime este numită zona critică;apare afectarea centrului res- pirator, faze succesive de oprire și funcțioarea centrului,bradi- cardie și scade tensiunea arterială;se produce colaps respirator și cardiovascular; se datorează presiunii parțiale a oxigenului care ajunge în jur de 35 mmHg, valoare care nu mai permite

Comp. chimică Aer atmosferic (%) Aer expirat (%)

O2 20-21 15-16

CO2 0.03-0.04 3-4

N2 78-79 78-79

Gaze inerte 0.94 0.94

10

oxigenarea sângelui. → conc. mai mici de 8 %, la altitudini de 8 km și mai sus viața lipsește.

BOALA DE MUNTE ACUTĂ (RĂUL DE MUNTE/ ASCENSIUNE)-apare la altitudini sub 2000 m;-cefalee, oboseală, grețuri, vărsături, stare de rău, inapetență, dispnee cu tahipnee, tahicardie, palpitații, iritabilitate, vertij, epistaxis, hemoptizii, cianoza extremităților;-tratament: lichide, ibuprofen, regim hipocaloric, creșterea carbohidraților, regim bogat în usturoi;EDEMUL PULMONAR DE ALTITUDINE-apare la 24-96h după ascensiunea rapidă la peste 2700 m;-dispnee, tuse iritativă, spută sanguinolentă, stare de slăbiciune, comă;-tratament: oxigenoterapie, acetazolamidă, transport la joasă altitudine;EDEMUL CEREBRAL DE MARE ALTITUDINE-cefalee, ataxie, dezorientare, halucinații, comă, deces;BOALA DE MUNTE CRONICĂ-oboseală, somnolență, dispnee, dureri nesistematizate, policitemie, tromboembolism;

Creșterea PpO2 poate surveni accidental, la pacienții supuși oxigenoterapiei, la scafandri datorită unor erori în reglarea presiunii de administrare a aerului sau în reglarea concentrației O2 în aerul administrat.Manifestări clinice: convulsii, fenomene iritative pulmonare.

Scăderea PpO2 are loc în spații ermetic închise / supraaglomerate, ca urmare a actului respirator.

Bioxidul de carbon (CO2)

În atmosferă conc. CO2 este relativ constantă (producția = consumul); - procese generatoare de CO 2:

respitația viețuitoarelor; procese de combustie; procese de fermentație; descompunerea materiei organice; transformarea bicarbonaților → carbonați (ionosferă);

- procese consumatoare de CO 2: fotosinteza plantelor; transformarea carbonaților → bicarbonați (ionosferă)

-în atmosfera interioară CO2 se acumulează la nivelul solului / spații declive: încăperi ermetic închise, fântâni adânci, mine părăsite, spații unde au loc fenomene de fermentație a materiei organice (fabrici de bere, alcool, pivnițe;)

- creștera conc. la 1-2% : cefalee, dispnee la eforturi medii; CO2 acționează ca excitant al centrului respirator; această acțiune este utlizată în practica me- dicală și anume în anestezie.

- creșterea conc. CO2 până la 2-3% : creșterea amplitudinii și ritmului respirator, cefalee de intensitate medie, transpirații, dispnee de repaus.

- creșterea conc. CO2 de 4-5 % : hiperventilație – stimularea centrului respirator bulbar, hiper- tonie vaso-motorie, HTA, acidoză respiratorie, (creșterea eliberării de adrenalină).

- creșterea conc. CO2 de 6%: tulburări vizuale și auditive, cefalee accentuată, dispnee, tremor;- creșterea conc. de CO2 între 7-10 % dispnee, senzație de constricție toracică, cefalee accen-

tuată, agitație / somnolență, grețuri și vărsături .- creșterea conc. de CO2 între 10-15%: stare de lipotimie; - creșterea conc. de CO2 peste 16 % : inconștiență, convulsii, comă, moarte subită prin para-

lizia centrului respirator;

11

Vicierea aerului – rezulat al unor procese fiziologice, se produce în încăperi închise.

Pe lângă importanța fiziologică CO2 are și importanța igenică și anume: conc. CO2 este indicator al vi-cierii aerului. Vicierea aerului este un fenomen complex rezultat din suprapopularea sau aglomerarea încăperilor. La baza vicierii stă procesul respirator, care produce în aer modificări chimice, și anume scade concentratia O2, creste conc. CO2, se modifică proprietățile fizice ale aerului, și anume crește temperatura, umiditatea. Cu aerul expirat în mediu se elimină produse de metabolism, micro-organis-me. Dintre toate aceste modificari, efecte nocive au proprietatile fizice ale aerului.

Determinarea vicierii aerului poate fi efectuată prin determinarea separată a temperaturii, umidității, vitezei de mișcare a aerului și numai cu o singură probă (de CO2). S-a constatat ca la o conc. de 0.07-0.1% proprietatile fizice sunt modificate, încât aerul e considerat viciat. Deci CO2 este indicator de viciere a aerului. Azotul (N2)

Este un gaz inert. Nu ia parte activă în actul respirației. La presiune normală nu are acțiune nocivă asu-pra organismului Poate influența sănătatea numai la creșterea presiunii aerului inspirat. Inhalarea de azot sub presiune poate fi numai în condiții particulare de muncă, în chesoni (cabină metalică unde muncitorii lucrează sub apă), la scafandri, la sportivi înnotători, sub apă. La coborâre sub apă presiunea crește cu 1 atm / 10 m. Azotul insiprat prin presiune trece membrana alveolară capilară, se dizolvă în plasmă, apoi în țesuturile bogate în lipide (țesut adipos, sist. nervos). La inspirația azotului sub presiune se provoacă 2 sindroame:

de compresiune – apare la coborâre bruscă sub apă și este legat de saturarea bruscă în azot a țe-sutului nervos. Evoluează în 2 faze: de excitație – se manifestă prin euforie, hiperreflectivitate, neliniște, agitație, tulburări

senzoriale. “beția adâncurilor” de inhibiție – adimanie, bradicardie, hiporeflectivitate, până la somn și deces. Acest sindrom

se instaleaza cu atât mai repede, cu cât se coboară mai adânc omul. de decompresiune – apare la revenirea rapidă la suprafață. În aceste condiții azotul din țesuturi

nu este eliminat din organism în ritmul respirației. Deci o parte se acumuleaza în sânge și dă naștere emboliei gazoase, cu diverse localizări. Cele mai grave sunt ale creierului și cordului, consecința cărora poate fi i nfarctul miocardic, pulmonar, paralizii, parastizii, artralgii, mialgii. Se mai numeste “boala de cheson”.

Pentru prevenirea acestor fenomene este necesar ca persoanele ce vor fi expuse la presiuni crescute să cunoască simptomele acestor sindroame, mai ales a celor premonitorii pierderii cunostintei. Atât cobo-rirea, cât și ridicarea la suprafață se vor face lent, în trepte cu pauze. Persoanele vor fi selectate medical. Se recomandă și creșterea capacitătii de adapttare a organismului la presiuni crescute metodic permanent.

Ozonul (O3)-se găsește atât la nivelul troposferei cât și la nivelul stratosferei;-ozonul troposferic este unul din principalii poluanți atmosferici, constituent al smogului urban, cu efec-te nocive asupra sănătății omului, vegetației, diverselor materiale;-ozonul se formează printr-o reacție fotochimică din –NO/ -NO2, hidrocarburi aromatice policiclice, compuși organici volatili;-la nivelul atmosferei interioare (birouri, ateliere, etc.) principalele surse de ozon sunt descărcările elec-trice (arcul voltaic – sudură) și fotocopiatoarele;

12

-ozonul are efecte protoplasmatice producând efecte inflamatorii oculare, ale căilor aeriene putând evo-lua către procese inflamatorii ale aparatului respirator; pe termen lung ozonul determină fibroze pulmo-nare și accelerarea procesului de îmbătrânire;-ozonul stratosferic este dispus sub forma unei pături cu o grosime de 20 km (între 15 – 25 km de la su-prafața pământului);-reține UVB = 320-280 nm, UVA = 400-320 nm;-diminuarea treptată a stratului de ozon se datorează poluării atmosferice cu CloroFluoroCarburi (CFC);aceste molecule sub influența RUV eliberează Cl- și Br- cu mare capacitate distructivă a ozonului (1moleculă CFC distruge 100.000 molecule O3); persistă timp îndelungat în atmosferă;

4. POLUAREA AERULUI

Definiție: prezența în atmosferă a unor substanțe, care , în funcție de concentrație și timp de acțiune, afectează starea de sănătate, produce disconfort și / sau alterează mediul. Aceste subsanțe pot fi diferite de cele care se găsesc în compoziția normală a aerului sau pot fi compuși care fac parte din aceasta,cum ar fi: CO2, ozon, rodon în concentrații care depășesc limitele admisibile.

Sursele de poluare a aerului atmosferic se împart în: naturale –

eroziunea solului, rezultând particule de praf în suspensie; anual în aer sunt eliminate 30 milioane tone de praf.

eruptiile vulcanice, elimină CO2, CO, amoniac, oxizi de sulf, praf. incendiile spontane ale pădurilor (conifere în special), poluează aerul cu CO2, funingine, hi-

drocarburi; plantele în perioada de înflorire; solul poluat - descompunerea materiei organce din sol elimină în aer amoniac, metan, hidro-

genul sulfurat.

artificiale (antropice) procesele de combustie – se degajă SO2, H2S, NOx, CO, aldehide, hidrocarburi

aromatice ,pulberi; gaze radioactive (radon, toron) ,(electrocentrale, termocentrale – ard cărbune, petrol, gaze naturale)

transportul – (terestru în primul rând) – CO2, oxizi de azot, hidrocarburi, plumb; procesele industriale;

Legea 104/2011, privind calitatea aerului înconjurător, prevede ca evaluarea calității aerului înconjură-tor să se facă luând în considerare 13 poluanți atmosferici:1) – SO2

2) – NO2

3) – NOX

4) – PM10, PM 2.5

5) – O3

6) - CO7) - Pb8) - As9) - Cd10) - Ni11) - Hg12) - benzen13) - benzopiren

13

Clasificarea poluanților atmosferici-dpdv al stării de agregare poluanții atmosferici se împart în suspensii și gaze;

suspensiile – substanțe poluante dispersate sub formă de particule lichide / solide (ф = 100 – 0.01 μm);

> 10 μm – sunt reținute la nivelul foselor nasale; 10 – 2.5 μm – 10% sunt reținute la nivelul traheobronșic, 90% fiind eliminate de către covorul mucociliar; PM10 – particulate matter; 2.5 – 0.1 μm – PM2.5 – pătrund până la nivel alveolar unde sunt reținute 50%, restul fiind eliminate prin surfactantul alveolar și covorul muco-ciliar; < 0.01 μm – PM0.1 – particule ultrafine, nu sedimentează, pot străbate membrana alveolo-capilară trecând în sânge;

gazele

-dpdv al efectelor asupra organismului:

1. iritanți – gaze iritante respiratorii ( SO2, NOx, Cl-, NH3 și compusi lui, pulberi în suspensie;

-favorizează apariția infecțiilor acute respiratorii și oculare (creșterea susceptibilității mucoaselor la acțiunea noxelor respiratorii)

-bronșită cronică, emfizem, BPOC, AB;

-creșterea susceptibilității aparatului respirator la infecții;

-agravarea unor afecțiuni pulmonare și cardiovasculare preexistente;

SO2

-efect iritant asupra receptorilor de la nivelul mucoasei respiratorii → bronhospasm reflex, mai

accentuat la astmatici;

NOx

-sursa principală este reprezentată de emisiile proceselor de combustie;

-acțiune directă asupra potențialului oxidant; toxicitate biologică redusă, acționând ca mediator

al semnalelor celulare / proceselor biochimice prin care determină atât efecte benefice cât și

nocive;

-indirect contribuie la formarea O3 troposferic;

-scade rezistența la infecțiile respiratorii și crește incidența bolilor respiratorii;

O3

14

-interacționează cu AG nesaturați, cu moleculele donoare de e- (acid ascorbic, tocoferol), tioli,

aldehide, -NH2, proteine de la nivelul aparatului respirator.

-reacționează inițial cu lichidele extracelulare, peretele celular, structurile intracelulare țintă;

-↓ CPF la efort (persoanele susceptibile), ↓ reflexă a Vemax și CVF;

-agravează bronhoconstricția;

-iritarea conjunctivei oculare;

Particulele în suspensie

-solide, lichide, semivolatile primare – cenușa zburătoare / formate în atmosferă din precursori

gazoși (sulfații);

-reacții inflamatorii pulmonare, simptomatologie respiratorie, efecte asupra apartului cardiovascular, BPOC;

2. asfixanți – CO, CO2, HCN, cianurile – produc hipoxie / anoxie prin blocarea aportului, transpor-tului, utilizării O2; H2S în concentrații crescute produce paralizia centrului respirator;

CO-prezintă afinitate crescută pentru Hb mai mare decât O2, ducând la scăderea capacității de trans- port a oxigenului către celule;-pentru prevenirea riscurilor asupra sănătății conc.HbCO < 2%; la fumători conc. HbCO ajunge la 8-10 %;-produce leziuni vasculare endoteliale, ateromatoză, cardiopatie ischemică;

3. toxici sistemici – Pb, F, Hg, Cd;-pătrundere pe cale respiratorie și reținere în organism;

Pb-poluare prin gazele de eșapament ale motoarelor pe benzină îmbunătățită cu tetraetil de Pb;-amploarea poluării atmosferice este dependentă de folosirea benzinei cu Pb;-normele EURO și automobilelor cu catalizator au redus semnificativ poluarea atmosferei cu Pb;-se depozitează în structurile dense (oase și dinți); la nivelul aparatului dentar se localizează în dentină și porțiunea gingivală a dintelui realizând un lizereu – lizereul Burton (semn al absorbți- ei crescute dar nu și al intoxicației saturnine);-efectele poluării cu plumb sunt evidente la populația infanțilă (anemie prin afectarea sistemelor enzimatice care participă la sinteza hem-ului, subdezvoltare fizică și psihică)

F-obținerea Al în industria metalurgică neferoasă; electroliza aluminei (AlO3) , în cadrul căreia pentru scăderea temperaturii de topire se folosește criolit (AlF3 x 3 NaF); epuizarea AlO3 din

cuva de electroliză duce la descompunerea electrolitică a criolitului → F care se elimină în at- mosferă; -industria cimentului: materia primă, calcarul, conține cantități însemnate de CaF2; -industria chimică: fabricile de îngrășeminte fosfatice;

15

-industria sticlei: folosirea HF la gravare; -F atmosferic este transferat celorlalți factori de mediu, iar principala cale de pătrundere în orga- nism este cea digestivă; 90% se depozitează în oase și dinți producând fluoroza dentară și cea a scheletului;

Hg -emisiile uzinelor de rafinare și distilare a Hg, combinatele chimice cloro-sodice, cabinete de sto- matologie; Cd -emisiile intreprinderilor care extrag, prelucrează / utilizează metalul în aliaje,fabricarea pigmen- ților, fabricarea maselor plastice, pesticidelor; -în atmosfera interioară, principala sursă de poluare o reprezintă fumul țigaretelor (1-2μg/ țigară) -perturbă metabolismul proteic, lipidic și mineral; -interferă metabolismul fosfo-calcic, determină impregnarea dinților (incisivi și canini), inițial la nivelul coletului, iar în final apare ”dintele galben cadmic”, în care doar marginea liberă a dinte- lui este respectată;

4. cancerigeni – hidrocarburile policiclice aromatice (HAP – benzopiren), nitrozaminele, aminele aromatice, pesticidele organice, praful de tutun, substantele neorganice ca plumbul, nichelul, cadmiul, cromul.

5. fibrozanti – oxizi de fier, pulberi de azest, dioxidul de siliciu, beriliul, particule de cărbune.

6. alergizanți : polen, fungi, ciuperci, fibre vegetale, peri și descuamări epidermice de animale, praf de casă și de bibliotecă, izocianați, antibiotice (rinită alergică + astm bronșic);

-peroxi-acetil-nitrații (PAN) – prezintă un potențial iritant ridicat asupra aparatului respirator; - se formează în atmosferă printr-o reacție fotochimică (în prezența O2 + RUV) între hidrocarburi și NOx eliminați prin țevile de eșapament; - împreună cu NOx, O3, compușii organici volatili formează smogul oxi- dant / ceața fotochimică;

-precipitațiile acide: - precipitații cu aciditate < 5.6; - se formează prin combinarea SO2 / NOx + H2O / O2 atmosferic → H2SO4 / H2NO ;

- radiațiile solare accentuează aceste transformări; - soluțiile acide astfel formate sunt antrenate de precipitații, ploaie- ninsoare, și ajung la suprafața solului ca ploi acide; - detrmină mobilizarea, prin solubizare, a unor metale toxice (săruri insolubile din sol - naturale), generând poluarea terțiară (Al, Cd, Hg, Pb,Mn) care prin bioacu- mulare în lanțul trofic (microorganisme telurice, fitoplancton, plante, mamifere);

5.EFECTELE POLUĂRII AERULUI

Poluarea poate avea acțiune: directă

efectelor acute - apar după expuneri de scurtă durată a substanțelor toxice în concentrații mari; se pot manifesta prin intoxicații sau prin agravarea sau decompensarea une boli

16

existente. efectele cronice – apar după expunere de lungă durată, ani de zile, a unor conc moderate;

efectele cronice pot apărea în rezultatul cumulării materiale sau functionale. Cumulare ma-terială posedă plumbul, cadmiul, mercurul. Cumulare funcțională posedă poluanții iritanți. Ea se manifesta cu aparita după o perioadă de timp a îmbolnăvirilor datorată dereglării fun-cției organelor.

efecte tardive – apariția fenomenelor patologice după o perioadă lungă de timp (acțiune can-cerigenă, mutagenă);

indirectă ◊- schimbări climaterice: continua expansiune a activității umane ar putea genera importante schimbări regionale și globale; în 1992 la Rio de Janeiro a avut loc conferința ONU asupra Mediului și Dezvoltării, unde s-a elaborat un tratat internațional ce urmărește reducerea emisiilor de gaze im- plicate în efectul de seră (GHG – greenhouse gases); în 1997 Pro- tocolul de la Kyoto cosideră GHG : CO2, CH4, N2O, HFC – hidro- fluorocarburile, PFC – perfluorocarburile, SF6- hexafluorura de sulf.

Sistemul climatic este alcătuit din 5 componente majore: În atmosferă sunt gaze, în conc. foarte mici care absorb/emit radiație infraroșie (gazele care generează efectul de seră) a căror concentrație este < 0.1% volume: CO2, CH4, N2O, O3. Vaporii de apă (1% volume) împreună cu gazele anterior menționate rețin radiația infraroșie emisă de Pământ, crescând ast-fel temperatura în aproprierea suprafeței pământului. Efectul de seră este deci un fenomen natural, datorită căruia temperatura medie pe Pământ este de 14ºC; în absența sa temperatura ar fi cu 33ºC mai mică, adică -19ºC , viața nefiind posibilă;Hidrosfera: apa subterană, râuri, lacuri, mări, oceane; acoperă 70% din suprafața Pământului și dizolvă și stochează cantități mari de CO2;Criosfera: include gheața din Groenlanda și Antarctica, ghețarii și zăpada continentală, permafrostul (stratul de sol și de rocă care nu se dezgheață nici vara ); are capacitatea de a reflecta radiația solară.Suprafața terestră: reglează modul de utilizare a energiei, în sensul că o parte din energie se reîntoarce în atmosferă ca radiație infraroșie, iar pe de altă parte servește la evaporarea apei de la nivelul solului. Biosfera exercită un impact major asupra GHG ,în special asupra CO2.

Schimbările survenite în sistemul climatic: ▪ atmosfera: creșterea temperaturii medii atmosferice din 1906 – 2005 cu 0.74º C ± 0.18º C încălzirea aerului este mai accentuată deasupra pământului decât deasupra mării; precipitații și activități ciclonice: trend crescător al nivelului precipitațiilor în unele zone (nordul Europei și Asiei) și descrescător în alte regiuni (zona medite- raneeană, sudul Asiei și Africii); ▪ criosfera: în emisfera nordică a apărut reducerea păturii de zăpadă (lunile martie și aprilie); temperatura la nivelul permafrostului a crescut cu 3ºC (Siberia,Tibet,Europa,Ca- nada);

reducerea stratului de gheață în zona artică cu 2.7 ± 0.6% la interval de 10 ani; creșterea nivelului mărilor și oceanelor; ▪ hidrosfera: creșterea temperaturii oceanului planetar până la o adâncime de 700 m; ↓pH-ului cu 0.1 unități , ca urmare a încorporării CO2;

17

creșterea nivelului mării cu 1.8 ± 0.5 mm/an, în ultimii 50 ani;

Efectele scimbărilor climatice • resursele de apă: - creșterea rezervelor de apă la latitudini mari și reducerea lor în zonele aride; - extinderea zonelor expuse riscului de inundații și secetei; - reducerea rezervelor de apă sub formă de zăpadă și ghețari; • ecosistemele: - depășirea capacității unor ecosisteme de a se adapta la noile condiții de climă; - creșterea riscului de dispariție a 20 -30% din floră și faună,dacă tempe- ratura va crește cu 1.5 -2.5º C; - afectarea organismelor marine secundare creșterii temperaturii oceanului planetar și acidifierii sale;

• agricultura: - creșterea producției agricole în zonele cu temperatură crescută și dimi- nuarea ei în zonele cu scăderea temperaturii; - afectarea producției de către secetă și inundații; - modificării ale distribuției și producției unor specii de pește, având în vedere că habitatul peștilor de apă rece se retrage spre poli, iar cei de apă caldă își măresc teritoriul;

• zonele joase și de coastă: - creșterea eroziunii ca urmare a creșterii nivelului mărilor; - creșterea riscului de inundare a zonelor joase (megadeltele din Asia și Africa); - afectarea coralilor și mangrovelor;

• sănătatea umană: - creșterea incidenței malnutriției la copii; - creșterea morbidității și mortalității datorită valurilor de căldură,inunda- țiilor, furtunilor , incendiilor, secetei; - creșterea incidenței afecțiunilor cardiorespiratorii prin expunere la ozon troposferic;

• socio-economice: - cele mai vulnerabile sectoare vor fi cele din zonele de coaste, câmpii inundabile, zone expuse evenimentelor meteo extreme;

◊- reducerea ozonului stratosferic O3, ozonul (ozein = a mirosi), 90% se găsește în stratosferă, unde se formează din 2 molecule de O2 sub acțiunea radiațiilor ultraviolete; stratul de ozon are rol important în reținerea radiațiilor UVB=280-315nm 10% se găsește în troposferă unde se formează din componen- te naturale și poluanți atmosferic sub influența radiațiilor solare; nivelul O3 atmosferic se măsoară în unități Dobson (DU) și variază între 200-500 DU,cores- punzând la o grosime de 0.5 cm. reducerea stratului de ozon: - 1970 se descoperă că O3 poate fi distrus de către unele substan- țe chimice folosite în activitatea omului și eliberate în atmos- feră;

- halocarburile (conțin halogeni în moleculă) – agenți de refrige-

18

rare, agenți de propulsare pentru aerosoli, solvenți, degresanți, spume izolante, stingerea incendiilor, industria vopselurilor și cernelurilor.

- clorul și bromul au durată mare de viață și cel mai mare poten- țial de distrugere; - în stratosferă ,prin reacții chimice, sub influența radiațiilor ul- traviolete sunt transformate în compuși cu reactivitate chimică crescută: ClO, BrO, Cl-, Br-; ClO → Cl- + O-

Cl- + O3 → O2 + ClO - fluorul are potențial de distrugere nul și poate fi folosit ca înlo- cuitor pentru clor și brom;

amploarea reducerii stratului de ozon: - reducerea grosimii stratului de ozon a fost descoperită în 1980, iar în 1990 a atins un maxim de 5% ,compa- rativ cu perioada 1960-1980; după anul 1990 a intrat în vigoare reglementările privind eliberarea în atmos- feră a substanțelor care distrug ozonul, a.î în perioada 2006- 2009 stratul de ozon a fost mai scăzut cu doar 3.5% față de perioada ´60 - ´80. - gaura de ozon: apare la începutul primăverii deasupra Antarcticii, în timpul unor temperaturi extreme -78º C, ține aproape 5 luni de zile, când apar nori polari în stratosferă; la nivelul lor au loc reacții chimice care conduc la transformarea masivă a ODS în compuși cu reactivitate chimică mare ClO, BrO; efecte asupra sănătății umane: • pterigion (afecțiune degenerativă constând în apariția unui strat triunghiular de țesut fibro-vascular), cataractă, degene- rescență maculară; • melanoame, carcinoame tegumentare; • imunosupresie • stimularea producției cutanate de vit.D; efecte asupra eco-sistemelor terestre: • diminuarea productivității unor culturi agricole; • accentuarea fotodegradării organismelor vegetale, crescând sinteza de CO2 eliberat în atmosferă; • creșterea susceptibilității unor plante la acțiunea fun- gilor; • alterararea structurii bacteriene a solului; • creșterea conținutului unor antioxidanți în alimente; efecte asupra eco-sistemelor acvatice: • impact negativ asupra bacterioplanctonului,fitoplan- ctonului și macroalgelor; • afectarea zooplanctonului, amfibienilor, peștilor și coralilor; efecte asupra aerului troposferic: • creșterea conc. ozonului troposferic , (HO-) ◊- ecranarea locală: apare în zonele cu poluare atmosferică prin suspensii care reduc difuzia ra- diației solare, ducând la răcirea locală a suprafeței terestre și încălzirea at- mosferei (erupțiile vulcanice).

19

◊- precipitații acide: pH-ul = 5, riscul de lezare prin arsuri chimice a organismului este foarte mic. pătrunderea în sol a acestor precipitații modifică pH-ul teluric, perturbând activitatea florei. ◊- efecte asupra florei și faunei: coniferele, pomii fructiferi, vița de vie, albinele sunt sensibile la acțiunea poluanților atmosferici; ◊- efecte asupra mediului de viață

6. POLUAREA INTERIOARĂ

-în atmosfera interioară conc. poluanților poate fi mult mai mare decât în exterior; riscul este mult mai mare deoarece populația petrece peste 60 % din timpul liber în spațiile interioare;

FUMUL DE ȚIGARĂ AMBIENTAL-sursă majoră de contaminare a aerului din interior;-amestec complex a peste 4000 de substanțe chimice prezente atât în faza gazoasă și solidă (particule);-principalele substanțe cancerigene din fumul țigaretelor sunt reprezentate de :hidrocarburi aromatice policiclice (benzopiren, crisen, benzantracen, dibenzantracen) – se formează în timpul arderii tutunului la temperaturi ridicate (600 – 900 ºC în conul de ardere); 600 ng/ țigaretă;nitrozamine (200 ng/ țigaretă) – nitrozo-mono-etil-amina, nitrozo-dietil-amina, nitrozo-pirolidina, nitrozo-ornicotina;hidrazine – angiosarcoame, cancer hepatic și pulmonar;clorură de vinil: 10 ng/ țigaretă;benzen : 60 μg / țigaretă;As, Cd, Ni, etc. izotopi radioactivi: poloniu 210;

-efect toxic asupra covorului muco-ciliar (acetaldehidă, HCN, acroleină, formaldehidă) → retenția subs- tanțelor oncogene;-fumătorul activ inhalează doar 15% din fumul de țigară, iar restul de persoanele nefumătoare prezente în ambianță;-copiii mai mici de 3 ani au incidență crescută de a dezvolta pneumonie, bronșită și astm prin expunerea la fumul de țigară;

GAZELE DE COMBUSTIE-rezultate în urma arderii combustibililor fosili;-centrale termice individuale, sobe, șeminee, cuptoare și utilaje termice pentru prepararea alimentelor (funcționare defectuoasă cu eliberarea gazelor poluante în interior);-CO, NO2, SO2;-efectele expunerii la CO:HbCO 30 % - cefalee, oboseală musculară, diminuarea raționamentului;HbCO 40 % - stare confuzională, imposibilitatea deplasării;HbCO 60 % - pierderea cunoștiinței, deces dacă expunerea nu este întreruptă;HbCO 80% - decesul;

COMPUȘI ORGANICI VOLATILI-substanțe chimice organice folosite pentru fabricarea materialelor de construcție, mobilierului, materi-

ale textile decorative, echipamente de birotică, substanțe de curățire, produse de îngrijire personală,in- secticide;

20

POLUANȚII BIOLOGICI-virusuri, bacterii, fungi (ciuperci microscopice);-afecțiuni infecțioase, prin hipersensibilizare, toxicoze;

7. CONTAMINAREA AERULUI-aerul nu are microfloră proprie;Aeromicroflora naturală – criofilă (15-20 ºC), microorganismele care o alcătuiesc nu sunt patogene pentru om; participă în procesele biologice naturale – biodegradarea substanțelor organice, fermentații, biosin- teze naturale, realizarea ciclului N2; dezvoltarea exagerată a actinomicetelor cu potențial aler- genic crește frecvența bolilor cu potențial alergic respira- tor (AAE – plămânul de fermier – persoanele care mani- pulează fân mucegăit / febra umidificatoarelor – în clădi- rile dotate cu umidificatoare de aer )

Aeromicroflora de contaminare – mezofilă (35-40 ºC), microorganisme umane și animale,saprofite,con- diționat patogene și patogene; densitatea germe- nilor contaminanți din aer este dependentă de e- xistența colectivităților umane;-raportul criofilă / mezofilă = 3/1 (benefic pentru starea populației); preponderența microflorei mezofile apare în cazul unor încăperi insalubre, aglomerate / prost ventilate;-aerul poate deveni calea de transmitere a unui mare număr de germeni patogeni care produc : rujeola, rubeola, varicela, scarlatina, parotidita epidemică, gripă, viroze respiratorii, difterie, pneumonie,tuber- culoză, micoze respiratorii, psitacoza, ornitoză;

Microorganismele microaeroflorei se găsesc sub 3 forme:▪ picăturile de secreție (picături Flugge) – naso-faringiană, salivară, bronșică;▪ nucleii de picături Wells (picături de secreție din care s-a evaporat apa);▪ praful bacterian;

Determinarea contaminării aerului-identificarea agentului patogen în cazul epidemiilor cu poartă de intrare respiratorie;-evaluarea gradului de încărcare cu floră de origine umană/animală (determinarea germenilor mezofili);

Indicatori bacteriologici uzuali: gemenii mezofili / mc aer;

-locuințe, încăperi echivalente < 2500 / mc; -unități alimentare < 600 / mc; -instituții de copii < 1500 /mc; -saloane de bolnavi < 600 / mc; -secții cu risc crescut < 500 / mc; -săli de operații < 300 / mc;

streptococii hemolitici -indicator al contaminării aerului cu micro-floră naso-faringiană și bucală; -germenii β-hemolitici sunt întotdeauna patogeni; -trebuie să fie 1 – 2 % din nr. germenilor mezofili; -în unitățile sanitare nu se acceptă prezența lor;

stafilococii -populează căile aeriene și tegumentele; -indică mai precis originea animală / umană a contaminării aerului;

21

coliformii -origine intestinală, în majoritate saprofiți; -insalubrizare , deficiențe de întrținere / curățenie;

Indicatori bacteriologici complementari Pseudomonas aeruginosa (piocianic), Proteus, Candida, fungii; Mucegaiurile se dezvoltă în spațiile cu umiditate crescută (Cladosporium, Penicillium, Aspergillus,

Alternaria) → induc reacții adverse de tip alergic, iritant / toxice; Legionella - se dezvoltă în medii calde și umede, unde poate supraviețui câteva luni; -

- identificate în circuitele de apă caldă, sistemele de aer condiționat -se dezvoltă în biofilm; - umidificatoare / dezumidificatoare pentru aer - instalații de aer condiționat (excepție – tipurile cu montaj la geam, autovehiculele) - aparate pentru încălzit apa (boilere) - dușuri și instalații sanitare (rețele de apă caldă) - fântâni decorative; - aparate de terapie respiratorie (ozonoterapie, oxigenoterapie, aerosoloterapie, ATI) - cadă cu hidromasaj - piscine și saune; - boala legionarilor (Legioneloza) se transmite pe calea aerului (inhalarea aerosolilor conta- minați) și nu prin contact interuman; - se dezvoltă între 20-50ºC , iar la temperaturi de 70ºC este distrusă;

- incubație până la 12 zile, iar dezvoltarea bolii depinde de o serie de factori; - factori de risc: vârsta > 50 ani (deși poate apare la orice vârstă), imunodepresii, fumatul, abuzul de alcool, diabetul; - manifestări clinice: cefalee, mialgii, febră, frisoane, tuse uscată / productivă, oboseală,ina- pentență, grețuri/ vărsături, diaree(ocazional), manifestări neurologice (stări confuzionale, dezorientare, halucinații, amnezie); - tratament: eritromicină + rifampicină - conduita preventivă în cazul contaminării apei cu Legionella > 10.000 UFC / ml presupu- ne revizuirea măsurilor de combatere, acțiuni de remediere, dezinfecția sistemului;

MĂSURI DE PROFILAXIE ȘI COMBATERE A CONTAMINĂRII AERULUI

PROFILAXIA-proiectarea, construcția, respectarea unor circuite funcționale;-elaborarea și implementarea unor programe educaționale;

COMBATEREA CONTAMINĂRII AERULUI

VENTILAȚIA-metodă eficientă de reducere a microflorei din aer , prin reînprospătarea a minim 30 m3 de aer /h;-naturală;-artificială: • subpresurizare (introducerea unui volum de aer mai mic decât cel extras) • suprapresurizare (introducerea în săli de operație a unui volum de aer filtrat și dezinfectat mai mare decât volumul de aer extras);CURĂȚAREA-permanentă și obligatorie;-mecanic / manual;-agenți fizici / chimici (detergenți);-aspirare / curățire umedă;

22

DEZINFECȚIA-procedură de distrugere a microorganismelor patogene / nepatogene;-după curățare.▪ mijloace fizice: lămpi UV = 200-280 nm; din cauza potențialului nociv asupra analizatorului vizual și tegumentelor umane, se folosește numai ca dezinfecție terminală în încăperile cu risc crescut / intens contaminate, în absența oricăror persoane; ▪ chimice: substanțe biocide (substanțe active cu rolul de a distruge, împiedica, a face inofensivă, a pre- veni acțiune oricărui organism dăunător prin mijloace chimice sau biologice) dispersate în aer sub formă de aerosoli / vapori: -substanțe clorigene (cloramină, hipoclorit de Na, var cloros) -acid lactic, rezorcina, hexilrezorcina, glicolii (propilenglicol, trietilenglicol) și formolul; aceste substanțe trebuiesc răspândite în aer sub formă de aerosoli foarte fini, ce se vor evapo- ra în atmosferă → condensare pe particulele în suspensie (picături de secreție, nuclee de pică- turi sau praf bacterian);

Poluarea interioară cu Radon-Ra-222 (radonul) , este un gaz nobil inert, ca și He, Ar; ia naștere prin dezintegrarea Ra-226, un radio- nuclid cu T1/2 = 1602 ani;-fiind gaz nobil, nu intră în reacții chimice cu mediul dar este solubil în apă;-fiecare atom care ia naștere la fiecare dezintegrare a Ra-226 este emis în mediul ambiant și difuzează lent prin materialele de construcție, conc. realizată în atmosfera interioară depinzând de durata sa de înjumătățire și de porozitatea materialului;-expunerea la Ra din atmosfera interioară → 40 % din iradierea naturală a populației;-Ra provine din 3 surse: Ra-226 din solul de sub clădiri, prin dezintegrare dă naștere Ra-222, care prin difuziune și con- convecție pătrunde și se concentrează în spațiile interioare, valorile max. fiind realizate în subso- lul tehnic, pivniță, încăperi demisol (60 % din conc. totală); Ra-226 din materialele de construcție generează Ra-222 care difuzează prin pereți (20 % ) Ra-222 din atmosfera exterioară (20%);

-rocile cele mai radioactive sunt cele cu conținut crescut de K-40, produși de dezintegrare ai U-238;-granitul, șisturile argiloase sau rocile fosfatice emană cantități mai mari de Ra comparativ cu cu alte structuri geologice;-emanațiile de Ra mai sunt influențate și de structura rocilor, rocile mai poroase fiind cu emanație mai mare; rocile sedimentare (gresia) sau unele roci calcaroase deși au conținut redus de uraniu emană cantități deloc neglijabile de Ra;-Ra pătrunde din sol în interiorul imobilelor prin difuzie și convecție, difuzia - prin intermediul porilor materialelor de construcție, fisurile din fundație și planșeu / neetanșie- tăți-le create de pătrunderea rețelei de alimentare cu apă și canalizare; convecția – directa influență a diferențelor de temperatură și presiune atmosferică dintre interiorul și exteriorul imobilelor;-precipitațiile reduc emanațiile din sol (conc. Ra în sol este max. în perioadele ploioase și în pământul înghețat);-în perioadele cu presiune atmosferică scăzută Ra pătrunde mai repede în interior decât în perioadele cu presiune atmosferică crescută (efect de șemineu), iar în perioadele de inversie termincă conc. Ra în spa- țiile interioare crește x 10;-ventilația scade conc. Ra din interioare;-la etajele superioare conc. Ra este mai mică decât la parter;-radioactivitatea materialelor de construcții contribuie la creșterea conc. Ra din încăperi: granitul – emite cantități semnificative de Ra; zgura silicatului (tratarea fosfaților naturali) – încorporarea în diverse ma-

23

teriale de construcție – amplificarea radioactivității în încăperi; fosfogipsul – obținut în urma producerii îngrășemintelor fosfatice, este folosit în obținerea panourilor prefabricate – crește conc. de radon în lo- cuințe cu 30%;-izolarea termică și etanșarea construcțiilor moderne, micșorează ventilația naturală;-în locuințele suburbane și rurale, nivelul Ra din aer este mai mare, față de oraș, deoarece sunt construc- ții pe un singur nivel, cu fundații și planșeu de slabă calitate, permeabile pentru Ra din sol, cele mai mari conc. fiind situate în camerele de pe pivnițe. 8. AUTOPURIFICAREA AERULUI

Poluanții emiși în atmosferă sunt :▪ antrenați de curenții de aer și îndepărtați de către sursă, diluați și supuși unor fenomene fizico-chimice (sedimentare pentru aerosoli și particule, absorbție pe particule în suspensie, etc);▪ vin în contact cu solul,▪ contact cu apele – unde se pot dizolva.

Diluția, dizolvarea și sedimentarea poluanților conduc la scăderea concentrației acestora în aerul atmos-feric. Reacțiile chimice la care poluanții atmosferici pot participa vor da naștere la substanțe noi cu agresivitate crescută.

Autoepurarea aerului atmosferic este limitată dacă nivelul concentrației poluanților depășește anumite limite.

Factori care influențează poluarea și autopurificarea atmosferică

1- natura și volumul emisiilor ▪ pulberi / gaze ▪ emisiile masive îngreunează procesul de difuziune și duce la creșterea continuă a concen- trației locale a poluanților; ▪ temperatura poluantului = temperatura atmosferică →stagnarea poluanților în jurul sursei; temperatura poluantului > temperatura atmosferică → ↑ vitezei de ascensiune. ▪ viteza de eliminare a poluantului și înălțimea la care se face eliminarea.

2- factorii meteorologici ▪ temperatura aerului: temperatura aerului scade cu altitudinea, creând o instabilitate a aeru- lui pe verticală, în special vara, când încălzirea rapidă a solului deter- mină încălzirea maselor de aer joase; astfel iau naștere curenți puter- nici ascendenți care antrenează poluanții la altitudine. scăderea temperaturii solului și atmosferei de contact (în nopțile se- nine) față de aerul atmosferic ridicat care rămâne cald – strat ecranant ce se opune difuziei poluanților – inversie termică; emisia de aer cald poluat, în ascensionare, va întâlni stratul ecranant → blocarea aerului poluat sub stratul de inversie termică. primele raze ale soarelui distrug inversia și rstabilesc circulația aerului lui pe verticală.

▪ umiditatea aerului: umiditatea crescută duce la formarea ceței, care împiedică difuziunea poluanților; formându- se în straturile inferioare ale atmosferei, ceața duce la creșterea concentrației poluanților,picăturile de ceață dizolvând poluanții solubili și căpătând astfel proprietăți nocive. SO2 , fiind solubil în apă, se transformă în acid sulfuros – care în pre- zența oxizilor metalici se transformă în acid sulfuric, mult mai nociv

24

decât SO2. SO2+H2O → H2SO3

NO2 , fiind solubil în apă, de asemenea , se dizolvă cu ușurință, rezul- tând acid azotic și azotos, care cu un exces de NO2 trece în acid azotic și NO. 2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2

HNO2 + NO2 → HNO3 + NO 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO

aceste evenimente conferă un caracter acid picăturilor de apă, făcând din efectul binefăcător al ploii (de purificare atmosferică) unul nociv pentru sol și vegetație.

▪ precipitațiile: ploaia și zăpada antrenează și depun pe sol particulele în suspensie; efect neglijabil asupra particulelor < 2 μm;

▪ curenții de aer: curenții orizontali sunt cei care dispersează poluanții în atmosferă; obsta- colele apărute în calea curenților de aer (coline, dealuri, clădiri, păduri) favorizează dispersia poluanților. pot transporta aer poluat la distanțe mari de sursă, în zone nepoluate. calmul atmosferic (lipsa curenților de aer) – duce la cumularea poluanților și creșterea consecutivă a concentrației locale.

▪ radiația solară: radiațiile UV catalizează interacțiunea NO și NO2 cu hidrocarburile și alde hidele eliminate de către autovehicule → smog oxidant(radicali liberi,ozon , peroxiacetil nitrat, etc), caracteristic zonelor cu circulație intensă a auto- vehiculelor.

3- factorii geografici ▪ relieful: văile / depresiunile conțin aer rece, ce favorizează formarea ceței → acumularea poluanților; în schimb relieful plat permite circulația aerului și dispersia poluan- ților. lacurile, mările, oceanele: fixează suspensiile aeriene și dizolvă unii poluanți ga- zoși; brizele marine circulă ziua dinspre mare spre uscat, datorită încălzirii usca- tului, iar noaptea, din cauza răcirii uscatului circulă dinspre uscat spre mare. ▪ vegetația: fixează CO2, degajă O2, umidifică aerul; pădurile rețin și SO2 și pulberi;

4- facorii urbanistici

▪ caracteristicile zonei de amplasare a orașului. ▪ densitatea și înălțimea clădirilor. ▪ lărgimea străzilor. ▪ orientarea față de curenții de aer; ▪ suprafața spațiilor verzi. ▪ temperatura ridicată a aerului urban.

25

Criterii de apreciere a contaminarii aerului din incaperi

proprietățile organoleptice (după miros); proprietățile fizice; conținutul de aeroioni ușori – ionii pozitivi sau negativi la care nu sunt alipite molecule de praf compoziția chimică (O2, CO2, alte substanțe eliminate în rezultatul prroceselor fiziologice) concentrația pulberilor; Poluarea cu germen dupa indici:

numarul de germeni stereptococii hemolitici si viridans stafilococii coliformii

Masurile pe protectie:

1. tehnologice – pe prim plan!1. reducerea sau excluderea evacuării substanțelor nocive în atmosferă. 2. trecerea la procese tehnologice inchise, continue. 3. recuperarea si utilizarea reziduurilor industriale. 4. înlocuirea substanțelor toxice cu cele inofensive. 5. epurarea materiei prime de compuși nocivi. 6. înlocuirea proceselor de prelucrare, care generează pulberi. 7. perfecionarea proceselor de ardere. 8. ermetizarea proceselor tehnologice.

2. de planificare1. planificarea corectă a centrelor populate.2. stabilirea zonelor de protectie sanitara3. plantarea zonelor verzi în centrele populate

3. sanitar-tehnice 1. epurarea reziduurilor (folosirea filtrelor, camerelor de sedimentare, de captare a pulberilor, 2. folosirea dispozitivelor de prelucrare termica a reziduurilor3. epurarea catalitca a gazelor4. ozonarea gazelor formate5. construirea coșurilor de evacuare înalte (masuri poliactive)

4. legislative 1. elaborarea CMA pentru substanețele evacuate în aerul atmosferic2. elaborarea măsurilor de atingere a emanărilor maxime admisibile3. elaborarea standartelor pentru materia primă