Poluarea atmosferică

Poluarea atmosferică

Poluarea atmosferică reprezintă contaminarea atmosferei cu deşeuri gazoase, lichide sau solide precum şi cu alte produse care pot periclita sănătatea oamenilor, a animalelor şi a plantelor.

Zi şi noapte, industria de pe întreg globul pământesc generează miliarde de tone de materiale poluante care sunt emise în atmosferă.

Poluanţii primari (ex.: dioxidul de sulf, particulele de funingine, oxizii de azot etc.) sunt eliberaţi direct în atmosferă, iar poluanţii secundari sunt produşi prin reacţii între poluanţii primari sau prin reacţii dintre poluanţii primari şi componenţii din atmosferă (compuşii normali ai aerului).

Voi trece în revistă pe scurt, câţiva dintre poluanţii principali ai aerului.

 

Monoxidul de carbon (CO)

Toate materiile energetice primare folosite pentru combustie conţin carbon în diverse combinaţii chimice, care, prin ardere se oxidează, transformându-se în „gaz carbonic” (CO2) sau în „oxid de carbon” (CO) – dacă arderea este incompletă.

Monoxidul de carbon sau oxidul de carbon se formează în mod natural în metabolismul anumitor plante şi al microorganismelor; CO este un compus al gazului natural. Acesta se răspândeşte în atmosferă sau se formează în stratosferă sub efectul razelor ultraviolete (UV).

67 % din oxidul de carbon provine de la vehicule, întrucât arderea combustibilului nu este completă decât dacă motoarele merg la putere maximă.

Monoxidul de carbon este un gaz toxic pentru oameni şi animale. El pătrunde în organism prin plămâni (respirator) şi blochează fixarea oxigenului pe atomul central de Fe din hemoglobină, formând carboxihemoglobina (HbCO): puterea de fixare a CO este de 240 de ori mai mare decât cea a oxigenului. Hemoglobina este blocată de către CO şi nu mai poate îndeplini funcţia de transport al oxigenului către celulele organismului. Nivelul de otrăvire depinde de saturaţia sanguină în CO, de cantitatea de oxid de carbon din aer şi de volumul de aer respirat.

 

Gazul carbonic (CO2)

Este gazul cel mai important din ciclul carbonului; în cantităţi mici este inofensiv şi aduce carbonul necesar fotosintezei. Dioxidul de carbon dizolvat în vaporii de apă, lasă să treacă undele scurte ale radiaţiei solare prin atmosferă şi absoarbe undele lungi ale radiaţiei pământului, fapt ce provoacă o încălzire excesivă a aerului, ducând la aşa-numitul „efect de seră”. Pe planeta Venus, cu o atmosferă foarte bogată în CO2, temperatura atinge 470o C.

 

Clorofluorocarbonaţii (CFC)

Aceşti produşi chimici au fost dezvoltaţi în SUA începând cu anii 1920, pentru a înlocui amoniacul şi dioxidul de sulf folosiţi ca „gaze de răcire”. Au fost produşi în cantităţi industriale ca să acopere necesarul şi cererea de gaze de răcire, inerte din punct de vedere chimic, necorozive şi netoxice.

S-au utilizat în principal 4 tipuri de CFC (CFC-11, CFC-12, CFC-22, CFC-113), produşi de compania Du Pont. Mai târziu, cererea de CFC a crescut foarte mult, aceşti compuşi fiind utilizaţi în sistemele de aer condiţionat, sprayurile cu aerosoli, ştergerea echipamentelor electronice etc. Producţia de CFC a cerscut continuu în SUA şi Europa până în anii 1980. Se estimează că 85 % din producţia de CFC-11 şi CFC-12 a scăpat în atmosferă. Deşi emisiile de CFC sunt mai puternice în ţările dezvoltate, datorită difuziei atmosferice, toată planeta este afectată la fel. Datorită inerţiei chimice a CFC, practic toată cantitatea de CFC emisă în atmosferă va reacţiona numai cu Ozonul din stratosferă.

 

Plumbul (Pb)

Plumbul şi compuşii săi, sunt adăugaţi carburanţilor pentru a le îmbunătăţi proprietăţile de ardere. Cea mai mare parte din aceste substanţe nu sunt arse complet şi sunt eliberate în atmosferă prin ţevile de eşapament ale maşinilor. Plumbul este eliberat în atmosferă şi din procesele industriale cât şi din folosirea pesticidelor şi insecticidelor. Plumbul şi compuşii afectează grav creierul şi sistemul nervos, ducând la apariţia unor deviaţii de comportament, pierderi ale memoriei etc.

 

Fluorurile

Compuşii cu fluor sunt eliberaţi în atmosferă în procesele industriale de producere a îngrăşămintelor. Fluorurile dăunează grav plantelor şi implicit animalelor erbivore şi oamenilor, dacă acestea consumă plante sau legume care conţin o mare cantitate de fluoruri. Fluorurile prezente în cantităţi mici în organism ajută la prevenirea cariilor. Cantităţi mici de fluoruri se găsesc chiar şi în apa de băut.

 

Funinginea, monoxidul de carbon, dioxidul de sulf şi oxizii de azot sunt poluanţi primari, produşi în principal prin arderea combustibililor fosili precum petrolul şi cărbunele, în centralele energetice. În fiecare an peste un miliard de tone de astfel de compuşi intră în compoziţia atmosferei din procesele de ardere.

O mare parte a industriei şi a transporturilor se bazează pe arderea combustibililor fosili. Pe măsură ce aceşti combustibili sunt consumaţi, în atmosferă sunt eliminate cantităţi imense de particule chimice de materii poluante. Arderea cărbunelui, a petrolului şi a benzinei este răspunzătoare pentru majoritatea poluanţilor atmosferici.

Aţi poluanţi pot avea sursa de emitere industria metalelor (fier, zinc, plumb, cupru), rafinăriile petroliere, fabricile de ciment şi fabricile în care se obţine acidul azotic şi acidul sulfuric. Toate aceste substanţe chimice pot interacţiona între ele, cu compuşii normali ai aerului dar şi cu razele ultraviolete cu consecinţe imprevizibile şi sigur periculoase pentru materia vie.

 

Surse industriale de poluare cu praf, fum şi cenuşă:

Industria oţelului: – furnale, instalaţii de sintetizare: oxizi de fier, fier, fumuri;

Turnătorii de fontă: – furnale: oxizi de fier, praf, fum, fumuri de ulei;

Metalurgia neferoasă: – furnale şi topitorii: fum, fumuri de ulei, metale;

Rafinării de petrol: – regeneratori de catalizatori, incineratori de nămoluri: praf de catalizatori, cenuşă de nămol;

Fabrici de hârtie: – cuptoare de recuperare a chimicalelor, cuptoare de calcar: prafuri de chimicale, fumuri;

Industria sticlei şi a fibrei de sticlă: manipularea materiilor prime, cuptoare de sticlă, tragerea fibrei de sticlă: praf de materii prime, ceaţă de acid sulfuric, oxizi alcalini, aerosoli de răşini.

 

Consecinţele poluării atmosferice

 

  • Distrugerea stratului de ozon:

În anul 1985, specialiştii care cercetează atmosfera, au descoperit că, primăvara, conţinutul de ozon deasupra Antarcticii s-a micşorat cu 40 % din anul 1977 până în anul 1984. Descoperirea a fost confirmată şi de alţi cercetători care au demonstrat că regiunea cu conţinut redus de ozon se întinde dincolo de hotarele Antarcticii. Cercetările au confirmat că deasupra Antarcticii există o „gaură” de ozon. La începutul anilor 1980, sateliţii de cercetare semnalează o asemenea „gaură” şi deasupra Arcticii, de dimensiuni mai reduse, conţinutul de ozon fiind micşorat cu 9 %. În medie pe glob, conţinutul de ozon s-a micşorat cu 5 %.

Reducerea conţinutului de ozon din atmosferă are consecinţe grave pentru sănătatea omului. Concentraţia normală a ozonului în aerul atmosferic este de 0,0001 % şi are acţiune distructivă asupra celulelor organismelor vii. Scăderea concentraţiei ozonului cu 1 % duce la sporirea intensităţii razelor ultraviolete asupra pământului cu 2 %. Razele ultraviolete, având lungimi de undă mai mari decât razele gama, nu pot pătrunde adânc în ţesuturile vii, afectând numai suprafaţa acestora. Razele ultraviolete au suficientă energie să distrugă moleculele organice, ADN-ul, ceea ce poate provoca cancerul pielii, cataractă, melanină şi imunodeficienţă. Razele UV provoacă de asemenea, arsuri pe piele şi retină.

Razele UV sunt absorbite şi de apă în proporţie mai mică, ele prezentând un pericol mare pentru ecosistemele marine. S-a demonstrat experimental că la o mărire a concentraţiei normale a razelor UV, planctonul poate să dispară. Planctonul reprezintă prima treaptă a lanţului trofic, toate celelalte trepte depinzând de plancton.   Lipsa planctonului din mări şi oceane duce la dispariţia vieţii din aceste ecosisteme.

Plantele sunt mai puţin sensibile la razele ultraviolete, dar creşterea intensităţii acestora poate dăuna regnului vegetal.

Primele teorii despre distrugerea stratului de ozon apar în anul 1960, incriminate fiind vaporii de apă şi oxizii de azot din motoarele supersonice ale avioanelor şi rachetelor. Oxizii de azot erau consideraţi periculoşi pentru stratul de ozon pentru că aceştia sunt instabili şi se descompun în straturile atmosferei.

În anul 1974, un grup de cercetători americani de la Universitatea din California au arătat că clorofluorocarbonaţii (CFC) acţionează distructiv asupra stratului de ozon. De peste 60 de ani, CFC se folosesc ca refrigerenţi în frigidere şi frigorifere, amestecuri propulsante pentru aerosoli şi sprayuri, la curăţarea chimică a hainelor etc. Iniţial, CFC au fost considerate substanţe chimice ideale şi practice, deoarece sunt foarte stabile şi inerte din punct de vedere chimic (inactive). Aceste calităţi situau CFC în categoria substanţelor netoxice. Când moleculele de CFC ajung la 25 km deasupra Pământului unde concentraţia de ozon este maximă, razele ultraviolete acţionează asupra moleculelor de CFC, transformându-le din stare normală în „radicali”, compuşi cu o reactivitate foarte mare. Moleculele de CFC transportă clorul de pe suprafaţa solului prin troposferă şi alte straturi inferioare ale atmosferei, unde legăturile inerte ale clorului se distrug, în stratosferă, unde concentraţia de ozon este maximă.

În timpul descompunerii ozonului, clorul joacă rolul unui catalizator, un atom de clor putând descompune 100.000 de molecule de ozon, înainte ca atomul de clor să fie inactivat sau transportat în troposferă. Cercetările au demonstrat că distrugerea moleculelor de ozon de către clor este şi mai rapidă în absenţa oxizilor de azot.

În prezent se aruncă în aer milioane de tone de CFC. Se consideră că durata de viaţă în atmosferă a celor mai răspândiţi CFC (freon-11 şi freon-12) este de 75 şi respectiv 100 de ani.

În SUA s-a interzis folosirea CFC în aerosoli din anul 1978. În anul 1987, 23 de ţări au semnat la Montreal o convenţie care prevedea reducerea folosirii CFC. Conform convenţiei, până în anul 1999, ţările dezvoltate trebuiau să reducă folosirea CFC până la jumătate din nivelul anului 1986. Pentru aerosoli, s-a găsit un înlocuitor al CFC – amestecul propan-butan, gaz cu proprietăţi chimice asemănătoare freonului, dar extrem de inflamabil. O problemă primordială o ridică fabricarea frigiderelor, unde, freonii se încearcă a fi înlocuiţi cu amoniac, care însă este toxic.

Prognozele care prezic că în cazul menţinerii nivelului de emanări de CFC, la mijlocul secolului XXI conţinutul de ozon poate să scadă de două ori, pot fi considerate pesimiste, deoarece clorofuorocarbonaţii scad evident concentraţia de ozon numai în anumite condiţii atmosferice ale Antarcticii, iar pentru un efect evident în zone moderate, concentraţia de clor activ trebuie să fie mult mai mare.Dumitru-Nastasa-150x150

„Cunoașterea ne face liberi și sănătoși” !

Dumitru Nastasă, farmacist primar

Lasa un comentariu

Adresa de email nu va fi publicata.