Poluarea
Poluarea poate fi de 2 tipuri:
-poluare naturala
-poluare artificiala
Noi ne vom ocupa in continuare numai de poluarea artificiala.
●Poluarea artificiala
Poluarea artificiala a aparut odata cu dezvoltarea primelor asezarii urbane, sub influenta factorului antropic.Initial produsele poluante erau putine, de natura organica si usor degradabile de catre microorganismele mediului(bacterii si ciuperci)
Pe masura dezvoltarii industriei, a cresterii demografice si a modernizarii tehnicii, poluarea s-a extins, poluantii s-au inmultit si au aparut deseuri greu biodegradabile, ca de exemplu detergentii, pesticidele de sinteza, deseurile radioactive.Cand cantitatea de poluanti depaseste capacitatea de neutralizare a mediului, ecosistemele sufera un proces de alterare si distrugere a lor, rezultand zone lipsite total de viata.
Poluarea in functie de natura poluantului poate fi:
a)fizica-produsa de zgomot(poluare sonora) poate fi:
-produsa de substante radioactive(poluare radioactiva)
-produsa de apa calda, praf, particule de carbune.
b)chimica- produsa de compusi gazosi din industrie:
-ionii unor metale grele
-pesticidele folosite in agricultura
-detergentii
c)biologica-rezultata din infestarea mediului cu agenti patogeni si germeni proveniti din fermentatii, eutrofizarea apelor.Poluarea dupa mediul in care actioneaza poluantii, poate fi:
-Poluarea aerului
-Poluarea solului
-Poluarea apei
Poluarea aerului
Aerul curat este un amestec de gaze a caror proportie se mentine constanta in straturile inferioare ale atmosferei, constanta care reprezinta una din conditiile de baza ale mentinerii vietii si dezvoltarii vietuitoarelor pe Terra.In compozitia aerului apar:azitul 78,09%, oxigen 20,94%, argon 0,93%, CO2, 0,03% neon, kripton, xenon, heliu, hidrogen, ozon si alti vapori de apa.
Prin poluare apare o impurificare a aerului datorita particulelor solide gazelor, vaporilor de apa, particulelor radioactive si microorganismelor de tipul bacteriilor, virusurilor.In aerul poluat din zonele industriale se gasesc impuritati sub forma particulelor solide(aerosoli), picaturi(aerosoli lichizi), gaze si vapori.
In functie de starea lor de agregare, poluantii din aer pot fi: poluanti gazosi si solizi.
Poluantii gazosi
Acestia reprezinta 90% din masa totala a poluantilor emisi in atmosfera, fiind sub forma de gaze,aerosoli lichizi(vapori).
-Dioxidul de carbon(CO2)-este un gaz periculos care prin dublarea concentratiei sale din aer, devine un element perturbator climatic.Concentratia sa a inregistrat o crestere inca de la sfarsitul secolului trecut, datorita consumului de combustibili fosili folositi in industrie in scopul producerii de energie, cat si a despaduririlor masive.
Concentratia maxima normala de CO2 admisa in atmosfera este de 0,3mg/mc de aer, iar cresterea concentratiei peste 2-3% il face toxic pentru om, cu efecte mortale la cresteri de 10-20%.Prin arderea padurilor si a oxidarii humusului forestier din zonele despadurite, se elibereaza anual in atmosfera 8x109t CO2.
Oxidul de carbon(CO)-este cel mai raspandit poluant atmosferic cu o concentratie medie de 0,1-0,2ppm.Sursele naturale de CO sunt eruptii vulcanice, fermentatiile anaerobe din mlastini, descarcarile electrice, incendiile forestiere, iar ca surse artificiale amintim arderile de combustibil ca: benzina, carbune, lemn, deseuri.Concentratia sa, se mentine constanta datorita bacteriilor din sol care absorb CO si il transforma in CO2 sau metan(CH4).
-Hidrocarburile-sunt eliminate prin arderea incompleta a carburantillor, concentratia lor in atmosfera devenind peericuloasa pentru om, cu efecte cancerigene, exemplu:clorantrenul si benzopirenul.
Ca sursa naturala de hidrocarburi amintim vegetatia Terrei care produce 109t/an hidrocarburi terpenice.
-Aldehidele-exemplu:acroleina, foarte toxica si iritanta pt. om, substanta eliminata in natura de rafinariile de petrol, motoarele autovehiculelor, de crematoarele de gunoaie menajere.
-Bioxidul de sulf (SO2)-provine din eruptiile vulcanice, din arderile combustibililor si din actiunile industriei metalurgice.
Acest gaz are efecte toxice asupra plantelor producand leziuni foliare si nevroze opicale mai ales la conifere sau specii lemnoase ca:plopul ,castanul, teiul, mesteacanul, cedrul, catalpa etc. .
Hidrogenul sulfurat H2S- apare datorita fermentatiilor anaerobe produse de sulfobacterii sau prin emisiile industriale, mai ales industriile chimica, farmaceutica, colorantilor, cauciucului, care elimina anual 3x106t/an.Cei doi compusi, hidrogenul si sulful afecteaza sistemul nervos, aparatul respirator si sangele, atat la om cat si la animale.
Compusii azotului (NO, NO2)-dintre care NO2 este cel mai periculos poluant ce provine de la motoarele cu ardere interna si automobile.
Derivatii halogenilor (Cl, Br, F, I, HCl, HF)-sunt poluanti toxici care actioneaza asupra organismelor si provin din industria chimica, de producere a aluminei.Foarte sensibile la flor(F) sunt coniferele si pomii fructiferi care la o concentratie de 60-100ppb mor.
Ploile acide:Poluarea atmosferica cea mai grava, se manifesta sub forma ploilor acide.Inca din anul 1950 s-a semnalat in Norvegia, scaderea productiei de peste din cele peste 200 de lacuri existente, o saracire a solului in substante nutritive si uscarea masiva a padurilor.Enigma a fost dezlegata abia in anul 1960, cand s-a dovedit ca apa de ploaie contine acizi, cu efecte nocive asupra vietuitoarelor.
Ploile acide sunt determinate de prezenta in atmosfera a oxizilor de sulf si azot (SO2 si NO2 ), care in prezenta vaporilor de apa si sub influenta radiatilor ultraviolete, se transforma in acizi corespunzatori extrem de toxici ca: acidul sulfuric si acidul azotic.
Cercetarile facute au evidentiat faptul ca reactiile de transformare a oxizilor in acizi, au loc in troposfera, la 10-12 km inaltime de la nivelul solului.
Ciclul ce reactii debuteaza cu absorbtia unui foton de catre o molecula de ozon(O3) provenit din statosfera, s-a format in troposfera, prin actiunea poluantilor carbonati sau azotati, cu formarea unei molecule de oxigen, foarte reactiv.Acesta, asociat cu molecula de apa formeaza 'radicalul hidroxid'(OH)care transforma NO2 in HNO3 si amorseaza reactiile de transformare a SO2 in H2SO4.Fiecare radical OH poate oxida mii de molecule de oxizi ale poluantilor atmosferici producand acizii corespunzatori.
Primele observatii alarmante referitoare la cresterea aciditatii precipitatiilor in Europa si vestul Americiide Nord, dateaza din 1969, dar abia dupa 1980, in numeroase padurii europene si americane, s-au inregistrat pierderi masive, aparand fenomenul 'moartea padurilor' indeosebi la conifere(anexa).
Investigarea cauzelor acestui fenomen a evidentiat faptul ca ploile acide apar ca un factor de stres, care asociate cu factorii biotici si abiotici, duc la moartea arborilor.
Desi, s-a evidentiat o diminuare a cresterii arborilor si moartea lor, aceste fenomene nu s-au asociat direct cu ploile acide.Astazi, se stie ca aceste ploi:
-'spala'solul de substante nutritive, vitale arborilor(Ca, Mg, K).
-excesul de ioni de N, provenind din depozitele de HNO3, afecteaza micorizele(ciupercile ce traiesc in simbioza cu radacinile coniferelor) ajutand la extragerea apei si a elementelor minerale din sol si a luptei impotriva bolilor.
-ploile acide extrag nutrientii(Mg, Ca, K) din frunzele coniferelor in mai mare masura decat reusesc radacinile.
-ozonul format distruge stratul superficial de ceara protectoare de pe ace, iar conform altei ipoteze, ozonul provoaca denutritia, afectand clorofila si impiedicand procesul de fotosinteza.
Efectele ploilor acide se fac simtite, atat asupra solului, padurilor cat si asupra apelor de suprafata si a vietuitoarelor acvatice.
Din cele 85 mii de lacuri din Suedia, circa 18 mii sunt acidifiate dintre care 4000 grav, 2/4 din lacurile canadiene examinate(circa 4600) sunt considerate 'moarte'si alte 12000 au apa puternic acida.Aceeasi situatie a lacurilor a fost semnalata si in Scotia, Norvegia, Anglia, Danemarca, Germania, Elvetia, iar Tarile Scandinave sunt afectate in intregime de pericolul aciditatii crescute.
Masuri de combatere a ploilor acide
Inca din anul 1955 Canada si S.U.A.,au construit copsuri de fum inalte de 300m la instalatiile industriale pt. a preveni poluarea cu sulf si azot.Dar strategia 'cosurilor inalte' nu a dat rezultate scontate, fenomenul poluarii fiind mentinut, astfel ca dupa 1977 in S.U.A. apar legi de interzicere a acestor constructii industriale neeficiente.
In S.U.A. si Canada inca din anii 1970-1971 exista legi care regleaza pastrarea curata a calitatii aerului si circa 1000 statii de monitoring prin care se tin sub control si se supravegheaza calitatea aerului.
Astazi in lume se foloseste tot mai mult carbune cu continut scazut de sulf, iar in turnatorii se practica tehnologia clasica de captare si valorificare a fluxului de SO2 si convertirea lui in acid sulfuric.In cazul emisiilor de azot se regleaza carburatia, cautand sa se respecte cele trei trepte de calitate a aerului:calitatea dorita-acceptabila si tolerabila.
Una din masurile eficiente de combatere a ploilor acide consta in utilizarea de catre controalele electrice, care impiedica emisia de SO2, evitand formarea ploilor acide.
La noi in tara nu exista instalatiide transformare a SO2 in H2SO4, nici scrubere, ci se folosesc filtre cu sac care nu realizeaza o retinere integrala a impuritatilor.
In tara noastra, inca din 1966, s-au identificat circa 74 de surse de poluare, dispersate in 40 centre industriale.Dintre acestea doar 50 folosesc electrofiltre, rar filtrele de sticla siliconizata, care sunt vechi, necesitand reparatii si modernizari.Se stie ca un electrofiltru reduce concentratia reziduala de praf pana la 20-30mg/m3.
Inteprinderile care folosesc electrofiltre, beneficiaza de 'materii prime' prin recuperarea lor, de exemplu fabricile de ciment Brasov, Turda, care pot recupera 24-26 tone ciment/zi.
O alta masura de evitare a poluarii si formarii ploilor acide consta in amplasarea marilor inteprinderi industriale pe terenuri cu conditii favorabile de autopurificare, sau la zeci de kilometri de orase, cum e cazul centrelor urbane,Onesti, Doicesti, Medgidia, construite dupa 1975.
In perspectiva se vor folosi si la noi in tara instalatii de captare si epurare a gazelor din cocserii si cuptoarele electrice.
Pe viitor Romania va cauta sa reduca emisia substantelor poluante in zonele 'calde', pt. a reusi incadrarea in normele nationale si internationale de calitate a aerului si alinierea la progamele mondiale de protectie a mediului inconjurator.
Poluarea solului
Poluarea solului este cauzata de pulberile si gazele nocive din aer, de apele reziduale, de deseurile de natura industriala sau menajera, dar mai ales de pesticidele si de ingrasamintele chimice folosite in agricultura.
Poluarea cu ingrasaminte chimice si pesticide
Notiunea de sol este indisolubil legata de productivitate, care depinde de ciclul de conversie, adica de viteza repunerii in circulatie a materiei si a energiei din habitatul complex pe care-l formeaza biocenozele solului care, la randul lor sunt influentate, printre altele de chimizarea in exces si unilaterala, ca si de pesticidele ajunse in sol.
Pentru a preintampina scaderea productivitatii solului ca urmare a chimizarii, se recomanda asocierea ingrasamintelor minerale cu cele organice, sau alterarea administrarii lor, astfel ca ingrasamintele organice sa fie administrate cel outin odata la 3-4 ani.
Folosite timp indelungat, igrasamintele chimice pot opri reciclarea substantelor organice din solurile cultivate, amenintand grav fertilitatea lor.Cresterea cantitatilor de ingrasaminte chimice reduce tot mai mult componentele organice si humusul din sol.Aceasta are drept efect deteriorarea structurii pedologice, contribuind astfel la declinul complexului absorbant argilo-humic din sol.
Pesticidele cu mare toxicitate pot si ele sa degradeze biocenozele din sol, dar in aceasta privinta parerile sunt impartite.Se stie ca pesticidele ajunse in sol pot dauna faunei ce contribuie la incorporarea materiei organice in sol.Dintre acestea, cel dintai sufera ramele, care au rol primordial in asigurarea fertilitatii solului.
Omul, utilizeaza pesticidele pentru a distruge un numar restrans de organisme ce echivaleaza cu 0,5% din totalul speciilor ce populeaza biosfera, dar ele actioneaza in mod cu totul diferit, asupra tuturor organismelor.Administrarea lor este indreptata asupra populatiilor si nu a indivizilor izolati.
In prezent DDT-ul este considerat 'cetateanul principal al globului' deoarece a fost gasit peste tot de la cercul polar pana la ecuator.
Se apreciaza ca in corpul uman cantitatea de DDT ajunge la aproximativ 6ppm.Din cauza toxicitatii si remanentei sale mari, DDT-ul a fost interzis de a mai fi folosit in numeroase tari, dar a fost inlocuit cu alte substante organoclorurate la fel de toxice.
Efecte directe ale tratamentelor cu pesticide provoaca pieirea unui mare numar de indivizi ai populatiilor animale si vegetale din zonele tratate.Pulverizarea inecticidelor din avioane, deasupra padurilor poate provoca intoxicatii puternice in special a faunei forestiere.Astfel, folosirea abuziva a pulverizarii produselor fitosanitare in S.U.A., impotriva furnicii Selonopsis acevissima a avut drept rezultat, afectarea in proportie de 80% a avifaunei de pe o suprafata de 110.000 kmp.
Tinand seama de foloasele pesticidelor in combatera diferitilor daunatori sau factori patogeni ai plantelor, animalelor si omului, dar in acelasi timp de efectele negative adesea grave-ca factor poluant local si global, cu profunde consecinte asupra ecosistemelor, asupra economiei si sanatatii umane, problema atitudinii omului fata de pesticide este complexa.
Producerea si utilizarea lor, deocamdata nu poate fi oprita, dar sunt necesare masuri severe de interzicere a utilizarii acestor substante cu mare toxicitate si remanenta crescuta.Folosirea pesticidelor selective in cadrul combaterii integrate, reprezinta o masura eficienta de reducere a poluarii solului.
Alte produse care polueaza solul sunt:reziduurile solide de la exploatarile miniere (sterilul de mina si din cariere), zgurile metalurgice si de la termocentrale, deseurile rezultate de la crescatoriile de animale, reziduurile provenite din industria alimentara, deseurile casnice etc.Printr-o depozitare nerationala, aceste produse ocupa mari suprafete de teren agricol sau de alt interes economic.
Evolutia cantitatii de reziduuri, mereu in crestere, cu tendinte de dublare in urmatorii 10-15 ani, pune probleme in prezent si in perspectiva, privind organizarea de depozite menajere in apropierea zonelor de locuit cu toate neplacerile care decurg.Aceasta situatie implica gasirea de solutii economice si totodata nepoluante.Ca suport al vietii terestre, solul trebuie aparat de degradarile produse de poluarile de tot felul, rezultate in urma activitatilor umane.
Poluarea apei
Apa este considerata de noi astazi ca fiind 'inima biosferei' deoarece apa se gaseste totdeauna acolo unde exista viata si formeaza substanta cea mai raspandita de pe Terra.
Poluantii deversati contribuie in mare masura la reducerea cantitatii de oxigen dizolvat.Rata oxigenului dizolvat in apa descreste chiar si in conditii normale, proportional cu cresterea temperaturii.
Oxigenul constituie in mediul acvatic un factor limitat pentru majoritatea organismelor atat in apele dulci, cat si in apele marine.Din aceasta cauza rezulta ca animalele acvatice au nevoie in procesul respirator de o circulatie branhiala extrem de intensa, care sa le asigure contactul acestora cu un mare volum de apa pentru a extrage o cantitate suficienta de oxigen.Acest lucru face posibila cresterea riscului absorbtiei unor cantitati crescute de poluanti cu efecte de multe ori mortale pentru organisme.
Poluarea apei este redusa de trei categori de poluanti de natura:fizica, chimica si biologica
. Poluarea fizica a apelor
Principalii agenti fizici cu rol in poluarea apelor sunt reprezentati in mare parte de substante radioactive si apele termale rezultate din procesele de racire tehnologica a diverselor agregate industriale.
Poluarea radioactiva
Una din consecintele nedorite ale extinderii folosirii energiei nucleare este poluarea radioactiva a apei.Exista trei surse de contaminare radioactiva a apelor.Prima este reprezentata de depunerile radioactive care ajung in apa odata cu ploaia, dar capacitatea lor poluanta este redusa.A doua sursa este reprezentata de apele folosite in uzinele atomice, in special pentru refrigerarea reactoarelor, care pot deveni radioactive si transportoare de substante periculoase, dupa ce au fost deversate in apele curgatoare.A treia sursa o constituie deseurile atomice.Acestea sunt introduse in recipiente sigilate si incluse in blocuri de beton inainte de abisurile oceanelor.S-a stabilit ca si la aceste adancimi exista curenti puternici care pot transporta la mari distante substantele radioactive si accidentale sa fie aduse din nou la suprafata.
Numeroase cercetari la nivel national, ca si organizarea unor reuniuni internationale pe tema poluarii radioactive,evidentiaza ingrijorarea oamenilor de stiinta si preocuparea unor organizatii specializate pentru limitarea poluarii radioactive care ameninta viitorul omenirii.Incheierea in anul 1963 a Acordului de la Moscova privind interzicerea exploziilor in cosmo in apa si in aer a avut drept urmare o scadere a concentratiei radioactive in ecosfera si deci si in hidrosfera.
Poluarea termica
Apare in urma deversarii in apa a lichidelor calde ce au servit la racirea instalatiilor industriale sau a centralelor termoelectrice si atomoelectrice.Se apreciaza ca in momentul de fata peste 20% din debitul apelor curgatoare din lume este afectat de poluarea termica.
Efectele ecologice se manifesta prin modificarea unor factori abiotici si afecteaza toate nivelele trofice.Incalzirea apei exercita o influenta negativa asupra gradului de oxigenare a apelor, pe de-o parte din cauza caracterelor solubilitatii acestui gaz(la temperaturi ridicate solubilitatea lui O2 scade), iar pe de alta parte temperatura ridicata determina accelerarea fenomenelor de degradare a substantelor organice din bazinul respectiv.Acest efect are drept efect dezvoltarea unui mare numar de microorganisme aerobe si reducerea oxigenului din apa.
Poluarea chimica a apelor
Principalii poluanti chimici ai apelor sunt:plumbul, mercurul, azotul, fosforul, hidrocarburile, detergentii si pesticidele.
Plumbul(Pb)
Poluarea apei cu plumb are loc mai ales din evacuarile inteprinderilor industriale unde poluarea se produce prin diverse procese tehnologice, dintre care unele au loc in mediul lichid(flotatii, galvanizari,raciri etc.)precum si prin apele reziduale lichide care spala terenurile inteprinderilor.
Mercurul(Hg)
Poluarea hidrosferei cu mercur merita o atentie deosebita datorita cresterii continue a folosirii acestui metal, precum si datorita toxicitatii lui.Productia mondiala de mercur depaseste cifra de 10000 t/an.Apa de mare contine concentratii de ordinul a 30 mg/l la suprafata, cu tendinta de crestere spre adancime.In total, in apa de mare Hg se estimeaza la 108 t.Ca urmare a biodegradarii reduse a derivatiilor sai, Hg tinde sa se concentreze in diferite categorii de organisme.Algele il pot acumula in celulele lor de peste 100 de ori mai mult decat exista in apa.Pestii pelagici, ca tonul, capturati la mari distante de surse de poluare pot acumula Hg pana la 120 ppb.
Azotatii
Problema poluarii apelor folositi ca ingrasaminte chimice in agricultura a devenit foarte importanta in zilele noastre.
Din studiile efectuate de B.Commoner (1970),rezulta ca in ultimii 25 de ani cantitatea de azotati deversati in mediu de diferite surse a crescut in mod considerabil.Astfel, cei rezultati din deversarile urbane au crescut cu 70%, cei proveniti din eliminarile motoarelor cu ardere interna, au crescut cu 300%, iar cei aparuti in urma folosirii ingrasamintelor chimice azotate au atins valoarea de 1400% in aceeasi perioada de timp.
Nivelul azotatilor din apa este foarte variat, de la valori mici, putin deasupra limitei admise in apa potabila (45 mg/l), pana la sute de mg/l.
Fosfatii
Contaminarea apei cu fosfati este destul de ingrijoratoare in tarile industrializate.Fosforul este adesea un factor limitat in mediul limnic sau oceanic, ca urmare a ratei sale reduse de dezvoltare.
Apele uzate la iesirea din statiunile de epurare contin in medie 9 mg fosfor/litru.Acesta provine de la mineralizarea substantelor organice la care se adauga fosforul continut in detergenti biodegradabili.
Hidrocarburile
In hidrosfera, hidrocarburile ajung mai ales din scurgerile de titei sau ale produselor de prelucrare a lui, la care trebuie adaugate cantitatile de titei provenite din accidente ale vaselor petroliere.Se precizeaza ca din aceasta ultima sursa, patrunde anual in oceane circa 200000 tone titei.Mari cantitati de petrol provin si din operatiile normale legate de extractia titeiului(prin sonde terestre si marine), de incarcarea, transportul si descarcarea lui etc.O alta cantitate de produse petroliere patrunde in apa, din scurgerile industriale si rafinarii.Pe toate aceste cai ajung in apele oceanice, annual o cantitate de 5-10 milioane tone petrol.
Dintre zonele marine, cea mai grav impurificata cu petrol este Marea Mediterana, prin care trec toate vasele petroliere care vin din Orientul Apropiat,Atlanticul rasaritean, Canalul Manecii si Marea Nordului.
Suprafata afectata pe aceasta cale este foarte mare, deoarece numai o tona de titei brut pate acoperi cu o pelicula aproape moleculara 12 kmp de apa.
Poluarea biologica a apelor
Poluarea biologica a apelor este produsa de diversi agenti biologici(microorganisme si substante organice fermentescibile).Acesti poluanti ajung in apa odata cu deversarile industriale sau menajere care contin detritus organic, detergenti, reziduuri de la fabricile de produse alimentare.
Extinderea poluarii microbiologice a apelor continentale si litorale a determinat cresterea frecventei unor afectiuni(colibaciloza, hepatita virala, holera, dezinterie etc.)
In functie de gradul de poluare, apele se grupeaza in trei categorii:polisaprobe(foarte puternic poluate ), mezosaprobe(impurificate puternic pana la moderat) si oligosaprobe(considerate practic curate).
Eutrofizarea-reprezinta poluarea organica, mai ales a apelor continentale, datorita itroducerii unor cantitati excesive de nutrienti, ca urmare a activitatilor umane.
In conditii naturale procesul de imbogatire a apelor in substante organice se face foarte lent(la scara geologica) si corespunde cu evolutia normala a ecosistemului, determinand succesiunea sa ecologica, cu trecerea de la tipul oligotrof la cel eutrof.
Omul acceleraza acest proces prin evacuarea in ape a unor mari cantitati de substante organice fermentescibile bogate mai ales in fosfor si azot
●BIBLIOGRAFIE:
Dr.Gheorghe MOHAN;
Dr.A. ARDELEAN-
'Ecologie si protectia mediului'
Ed. 'SCAIUL'-1993-Bucuresti
