PROBLEME GLOBALE ALE

POLURII MEDIULUI

PROBLEME GLOBALE ALE POLURII MEDIULUI NCONJURTOR

Poluarea mediului nconjurtor nu mai reprezint o problem local, regional i nicimcar naional.

Prin amploarea pe care a luat-o, poluarea afecteaz zone ntinse, depind de multe origraniele unei ri, asistnd la fenomenul de poluare transfrontier. Exemple: modificri c1imaticeglobale, subierea stratului de ozon, poluarea radioactiv, ploi acide, poluarea apelor de suprafai a celor subterane.

Efectul de ser i nclzire globalUnele gaze care se acumuleaz n atmosfer mpiedic reflecia radiaiei infraroii n

naltul atmosferei, acestea rmnnd n atmosfer i determinind supranclzirea (cretereatemperaturii medii globale).

Noiunea de "efect de ser" a fost propus pentru prima dat n 1986 de chimistul suedezSvante Arrhenius i a fost confirmat de msurtori efectuate n natur i in laborator.

Conform cercetrilor efectuate, cantitate a de cldur acumulat n troposfer este directproporional cu concentraia gazelor responsabile de efectul' de ser i de durata staionriiacestora in atmosfer.

Principalele gaze care determin efectul de servaporii de ap (H20);dioxidul de carbon (C02);ozonul (03);metanul (CH4);oxizii de azot (N20);clorofluorocarburi (CFCs);Recent oamenii de stiint au descooerit nc un oa? CE\rE:l d~termi!1~efect!.'! de ~e~e:

. ; \J

perfluorocarbon (PFC8).Acest gaz rezult din industria de prelucrare aluminiului i persist n atmosfer timp foarte

ndelungat (peste 2000 de ani).

Dioxidul de carbon - este responsabil n proportie de 50-60% din nclzirea global. C02este un produs al activitii umane inc din perioada preindustrial. n prezent principalele surse deC02 sunt: procesele de combustie care folosesc combustibili fosili (75%). Cea mai mare cantitatede C02 rezult in urma arderii crbunilor, dar cantiti din ce n ce mai mari sunt evacuate deautovehicule. C02 rmne n atmosfer timp de 20-200 ani. Anual se inregistreazu creteri iscderi ale cantitii de C02 datorit proceselor de fotosintez care au intensiti diferite de la varlaiam.

Clorofluorocarbonai - CFCa contribuie n egal msur la efectul de ser ca i lasubierea stratului de ozon. Principalele surse de CFCa sunt: pierderile inregistrate la aparatele deaer condiionat i frigidere, evaoporarea unor solveni industriali, producia cu spum poliuretanic,spray-urile cu aerosoli.

Aceste substane sunt n general de 1500-9000 de ori mai agresive dect C02, dar timpulde staionare in troposfer este mai scurt, ele acumulndu-se n stratosfer (unde rmn 65-135ani) i acioneaz asupra stratului de ozon. Folosirea CFC8 a fost interzis.

1

Metanul (CH4) este un produs al activitii bacteriilor anaerobe, rezult din producerea depetrol i gaze naturale, scurgeri din conducte de gaz, arderea incomplet a substanei organice.a.

CH4 rmne n troposfer 9-15 ani. Fiecare molecul de CH4 este de 25 de ori maiagresiv dect C02. Creterea cantitii de CH4 a fost stopat ncepnd cu 1991 datorit lnsprlriicontrolului scurgerilor masive din conducte care transport gaze naturale.

Oxizi ai azotului dau att "efect de ser" dar acioneaz i asupra stratului de ozon. Esteun rezultat al producerii produselor sintetice, al arderii biomasei, a crbunilor, din ngrmintelechimice i reziduurile complexelor agrozootehnice. Sunt de aproximativ 230 ori mai agresive dectC02 i staioneaz in troposfer circa 120 ani.

Cele dou gaze predominante n troposfer sunt vaporii de ap i C02. Msurtorileefectuate n atmosfer privind nivelul C02, CFC8, CH4, N20 au artato cretere substanial nultimile decade.

rile dezvoltate produc aproximativ 40% din C02. Astfel SUA - 22% din emisia globalde C02 urmar de China - 12%, Rusia - 9,4% i Japonia 5%. .

,iW(l.'o

Schema general a efectului de ser

Activitate f-----JI- Creterea H Secetuman cantitii de Creterea

gaze din tempera- Schimbri Ploi puternice ialimentri r----. turii medii 1-' climatice -. furtuni

I I care produc globaleProcese P.fP.~tl}1 rle ,I naturale nser I I I I Cretereanivelului mrii

-----. Scdereabiodiversitiintre 1900 i 2000 - nivelul oceanului planetar a crescut cu 9 + 20cm. Modelele climatice

estimeaz c 2/3 din aceast cretere se datoreaz efectului de ser - respectiv nclzirii globaleiar 1/3 s-a produs ca efect al despduririlor (care transfer apa din atmosfer in arbori i soi), adescrcrii zonelor umede i a exploatrii pnzelor freatice de mare adncime care, dup utilizareajung n oceanul planetar.

Subierea stratului de ozonIn 1930 chimistul Thomas Midgley Jr. De la General Motors a descoperit CFC8 - o familie

de clorofluorocarburi. Cei mai folosii: CFCl1 (triclorofluorometane CCbF) i CFC12(diclorofluorometane CChF2) cunoscui sub denumirea de freon caracterizai de caliti deosebite(stabil din punct de vedere chimic, fr miros, neinflamabil, noncoroziv).

2

Datorit preului de producie sczut, freonul a nceput s fie folosit n instalaii de rcire(aer condiionat, frigidere) inlocuind amoniacul sau dioxidul de sulf; la spray-uri, la curareacomponenelor electronice, sterilizant n spitale, ca fumigen sau ca bule in spuma poliuretanic.

n 1974, chimitii Sherwood Rowland i Maria Molina au artat c CFCa este responsabilde scderea concentraiei medii a ozanului in stratosfer. Molecula de CFCa fiind insolubil in api nu nereacionnd chimic, rmne timp indelungat n troposfer apoi, datorit curenilor decovecie i lurbulenelor atmosferice, au migrat spre stratosfer, efectul lor fcndu-se simit dupaproximativ 10-20 ani.

Sub aciunea radiaiei ultraviolete UV, CCI3F reacioneaz elibernd un CI carereacioneaz cu ozonul astfel:

CCbF + UV ~ CI + CCbF

CI + 03 --t CIO + O}se repet de foarte multe ori

CFCa distruge ozonul (03), producnd 02 i CIO. Dar CFCs nu sunt singurii .rnnctori deozon".

Denumirea genetic a substanelor care distrug ozonul este ODCs (ozone -depletingcompounds). Printre aceti compui se numr halogenii (folosii de stingtoarele de incendiu),metil bromid (fumigeni), carbon tetraclorid (CCI4) - un solvent ieftin i foarte toxic, metil clorofonn -C2H3Cb - solvent pentru esturi i metale .a.

~._I I Descompunuc (;I(:;a I 1

ozonului iformarea deguri nzona oolilor

Cantiti~cUVajuns pepmntcrete

~~A_fe_c_te_a_za_-__s_n_t_a_te_a----'CFC8 i altesubstanecare coninCI ihalogeni

CI nstratosfer

Scade prod. agricol

Mai mult smog

Posibile modificriclimatice

Schema general a subierii stratului de ozon

Fiecare molecul de CFC8 poate rmne n stratosfer timp de 65 - 135 ani, un atom deCI putnd converti peste 100000 molecule 03 n 02 nainte de a fi transportat din stratosfer prinformarea Hei (care dfuzeaz spre troposfer i este antrenat de ploaie pe sol.

3

Efecten primul rnd faptul c o cantitate de UV din ce n ce mai mare ajunge n troposferafecteaz sntatea omului. Creterea cazurilor de cancer de piele i boli ale ochilor(cataract) au fost deja remarcate (n Australia Noua Zeeland, Africa de Sud, Argentina iChile - acolo unde stratul de ozon este foarte subire timp de cteva luni n fiecare an). Unalt efect este scderea imunitii organismelor care astfel sunt mai expuse infeciilor i aunor forme de cancer;Creterea cantitii de depuneri acide;Favorizeaz apariia smogului fotochimic;Scderea productivitii unor culturi importante (gru, orez, bumbac, soia, fasole, mazre,porumb);Distrugerea unei specii de arbori sensibili la radiaiile UV. Aceasta ar conduce la scdereacantitii de CO preluat din atmosfer i accentuarea fenomenului de nclzire global.Distrugerea i degradarea unor materiale, cldiri, statui, monumente;Reducerea cantitii de fitoplanton (care se gsesc la adncimi mici) ceea ce ar avea caefect scderea produciei de pete oceanic i "fructe de mare".

DespduririlE!"i scderea biodiversittiincepnd cu aproximativ 10 000 n urin, de cnd a nceput cultivarea sistematic a

plantelor, suprafaa mpdurit s-a redus cu aproximativ un sfert (ntre 26 i 34%); numai 12% dinsuprafaa total a pdurilor reprezint zone intacte din punct de vedere.al ecosistemelor.

Importana economic a pdurilorPdurea ne pune la dispoziie material de construcii, combustibil, materie prim pentruproducerea hrtiei;n zona pdurilor sunt exploatri miniere ferme zootehnice;Reprezint un mijloc important de recreere.

Importana economic a pdurilorAcioneaz ca un burete uria, asorbind i pstrnd mari cantiti de ap care apoialimenteaz apele freatice i cele de suprafa;Fixeaz solul prin sistemul radicular;Influeneaz climatul local, regional i chiar global. Astfel ntr-o zi foarte clduroas, unarbore de dimensiuni mari poate extrage din sol aproximativ 5,5m3 ap pe care o transfern atmosfer prin evapotransiraie, formndu-se astfel norii. n zonele troplcale= 50-80%din totalul norilor sunt rezultatul evapo-transpiraiei arborilor. Aa se explic de ce nzonele lipsite de pduri climatul devine arid;Pdurea are un rol vital n ciclul global al carbonului;Reprezint habitatul pentru mult mai multe specii dect oricare alt biosistem;Absoarbe poluanii din aer, este o barier n calea zgomotului i este un mijloc excelent dereconfortare;

Cauze care au dus la despduriri masiveCreterea populaiei globului;Extinderea suprafeelor agricole cultivate;Dezvoltarea localitilor i a reelelor de drumuri;Nevoia din ce n ce mai mare de material de construcii i combustibil;

4

Politica greit a guvernelor care nu a luat n considerare toate resursele pe care le oferpdurea (n principal resursele ecologice);Criza de combustibil;

Ploile acideTermenul corect pentru acest tip de poluare este de depunere acid deoarece substanele

din atmosfer pot s ajung la nivelul solului i vegetaiei att sub form umed (ploi, cea,burni), ct i sub form uscat (particule solide care antreneaz substane chimice dinatmosfer).

Totui fenomenul generic utilizat este de "ploi acide".

Cum se formeaz ploile acide?Marile intreprinderi n care sunt folosite procese de combustie construiesc couri de fum

de nlimi mari TIn scopul reducerii polurii locale prin antrenarea S02, particule solide, NOx, nstraturile nalte ale atmosferei.

Aceti poluani primari sunt transportai la distane care uneori depesc 1000 km iformeaz poluani secundari: vapori de acid nitric, picturi de acid sulfuric i particule de acizi careformeaz apoi sruri de sultai i nitrai. n ap, substanele acide produc ioni de hidrogen H""iarsubstanele bazice produc ioni hidroxid OH. O soluie acid are o cantitate mai mare de H+ dectOH (W > OH) n timp ce o soluie bazic are mai muli ioni hidroxid dect de hidrogen (OH:> W).

Aceti compui chimici sunt antrenai la sol n dou forme:umed - ploi acide, zpad, ceauscat - particule acide

Termenul de ploaie acid a fost introdus pentru prima dat n anul 1852 de chimistulAngus Smith n urma studierii polurii n Marea Britanie.

Precipitaiile naturale au pH = 5+5,6 (datorit combinaiei cu C02 => H2C03 rezult osolutie slab de acid carbonic).

, In estul SUA de exemplu, pH-u: :: 4,3 laf ln unele zunt:: pri-ui poaie iua chiar vaioarea :1ceea ce nseamn c sunt la fel de acide ca i oetul.

. Unele orae i vrfuri muntoase sunt acoperite de o cea la fel de acid ca i sucul delmie cu pH ~ 2,3, depind de aproximativ 1 000 de ori aciditatea anual a precipitaiilornaturale.

Zonele afectate de ploile acide nu sunt ntotdeauna responsabile de poluarea respectiv.Cel mai des aceste substane sunt transportate de vnt la distane foarte mari.

Efectele depunerilor acideDepunerile acide reprezint un risc mediu pentru problemele ecologice i un risc foarte

mare pentru sntatea populaiei.Depunerile acide prezint efecte nedorite ecosistemelor terestre, mai ales atunci cnd

valoarea pH-ului scade sub 5,1 ca i ecosistemele acvatice cnd pH-ul < 5,5.Din punct de vedere a sntii populaiei depunerile acide contribuie la dezvoltarea unor

afeciuni respiratorii (bronite i astma - care pot fi cauze de moarte prematur).De asemenea, sunt afectate cldiri, statui, monumente, case, construcii metalice, maini.Frunzele arborilor pot fi afectate direct, ns cel mai serios efect l reprezint slbirea

rezistenei arborilor (prin modificarea aciditii solului).

5

Combinarea ploilor acide cu alte substane (de exemplu cu 03) afecteaz capacitatea deaprare a arborilor (Ia temperaturi joase, insecte, ciuperci, secete, diferite boli).

Astfel, cauza final a distrugerii unor arii ntinse de pduri poate fi: atacul insectelor, frigul,diverse boli, lipsa de nutrieni din sol. ns cauza adevrat este adesea expunerea timp de ani dezile la un coctail de poluani atmosferici i bombardarea solului cu acizi.

Ce putem s facem pentru reducerea depunerilor aciden primul rnd o abordare de prevenire a polurii. Aceasta include:creterea eficienei energiei folosite - s-ar mbunti calitatea aerului;trecerea de la crbune la gaze naturale la resurse regenerabile de energie;ndeprtarea sulfului din crbune nainte de a-I arde;arderea crbunelui de bun calitate (cu concentraie foarte mic de suit);ndeprtarea S02 i NOx din gazele de ardere;filtrarea corespunztoare a gazelor de ardere de la autovehicule pentru ndeprtarea NOxnlocuirea crbunelui drept combustibil este foarte dificil din punct de vedere economic i

politic. De exemplu China - cel mai mare utilizata! individual de crbune i India (locul patru nlume n ceea ce priveteconsumul de crbune) folosesc rezervele proprii de crbune iar investiiapentru depoluare este relativ mic.

Ca msur de reducere a efectului depunerilor acide pe sol i n ap se recomandfolosirea amendamentelor (CaC03) pentru corectarea pH-ului.

6

.----------------------------------------------------------------------------