CURS - TOFAN L.
Capitolul 1. Noţiuni introductive
SMOGUL. In sens strict, smogul inseamnă un amestec de fum i cea!ă, dar termenul este mult mai com"le#, inclu$and diferii "oluan!i atmosferici. Smogul "ro%ine din multe surse, inclu$and fa&rici, o!elării, rafinării de "etrol, com&inate c'imice i &inein!eles motoarele %e'iculelor. Ingredientele sale includ mono#idul de car&on, o#i$ii sulfului i ai a$otului, "lum& i diferite 'idrocar&uri. Aceti "oluan!i se acumulea$ă in atmosferă la su"rafa!a solului in situa!ii cand un strat de aer mai cald situat deasu"ra im"iedică răs"andirea lor ( in%ersiune termică. )fectele "oluării atmosferei asu"ra sănătă!ii au fost studiate intens la Los Angeles, unde e#istă un fel "articular de smog ( fotoc'imic, cau$at de ac!iunea radia!iilor solare asu"ra "roduilor secundari industriali i asu"ra emisiilor auto%e'iculelor. auto%e'iculelor. Smogul din Los Angeles constă dintr(un amestec com"le# de mono#id de car&on, o$on i *AN( "ero#iacetilnitrat. )fectele sale asu"ra "o"ula!iei se manifestă "rin iritarea oc'ilor, migrene, dis"nee i stări de ame!eală i confu$ie. Smogul modifică com"o$i!ia aerului atmosferic i efectele sale "e termen lung "ot fi foarte serioase. S(au facut eforturi mari "entru reducerea "oluării atmosferei. +e e#em"lu, in area ritanie legisla!ia "entru aer curat a transformat atmosfera marilor orae industriale. +e$astrul "rodus de smogul londone$, care ar fi cau$at moartea a /// de oameni in anul 0123 nu tre&uie să se mai re"ete niciodată. 4i in California ec'i"area auto%e'iculelor cu filtre ale emisiilor ga$oase "are să "re%ină a"ari!ia smogului . +ar in ciuda acestor remedii, cantită!i imense de dio#id dio#id de sulf i al!i "oluan!i "oluan!i sunt incă elimina!i in atmosferă, atmosferă, "e intreg glo&ul, in marile $one industriale. In aceste $one, ca i in $onele in%ecinate lor, concentra!ia dio#idului de sulf din atmosferă "oate atinge %alori ce "ro%oacă daune organismelor, inclu$and conifere i "lante culti%ate. ai mult c'iar, dio#idul de sulf reac!ionea$ă cu a"a din atmosferă, consecuti% a5ungand a5ungand la ni%elul solului su& forma ploii acide. Acestea cresc aciditatea solurilor i lacurilor, distrugand flora i fauna, reduc recoltele, distrug "ădurile, deteriorea$ă clădirile, etc. *e langă langă dio#idul dio#idul de sulf, mai sunt de asemenea asemenea im"lica!i i al!i "oluan!i "oluan!i in "roducerea "roducerea "loilor acide. Organismele cele mai sensi&ile la ac!iunea dio#idului de sulf atmosferic sunt lic'en lic'enii. ii. )#istă )#istă o %aria %aria!ie !ie s"eci s"ecific ficăă a lic'e lic'enil nilor or la "oluar "oluarea ea atmosf atmosfere erei,i, dar ma5ori ma5oritat tatea ea
CURS - TOFAN L. lic'enilor nu "ot crete in $onele industriale. Acesta este i moti%ul "entru care nu "o!i găsi lic'eni "e scoar!a co"acilor in unele orae. +e altfel, lic'enii sunt utili$a!i de mul!i cercetători "entru determinarea concentra!iilor de dio#id de sulf din atmosferă. +in "ăcate "oluan!ii atmosferici nu răman la locul unde sunt "rodui. O mare "arte din dio#idul de sulf eliminat in marea ritanie este "urtat de %ant in Scandina%ia. Unii "oluan!i atmosferici "ot influen!a %iitorul acestei "lanete, asa cum este ca$ul dio#idului de car&on. In ultima sută de ani cantitatea de dio#id de car&on a crescut in atmosferă, in s"ecial datorită arderii com&usti&ililor fosili dar i datorită des"ăduririi i modificării ti"ului de agricultură. Statisticile recente au inregistrat o cretere alarmantă a dio#idului de car&on in atmosferă, ceea ce ar determina incal$irea "lanetei 6 efectul de sera7, urmată de "ertur&ări catastrofale la ni%elul &iosferei 6o'an 8'e., 01197
Radiaţiile consti constitui tuiee alt ti" de "oluan "oluan!i. !i. To!i sunte suntem m e#"us e#"usii radia! radia!iil iilor or solare solare i s"a!iale. Radia!ia in conte#tul "oluării inseamnă radia!ia "rodusă de reactoarele nucleare, ra$ele : i alte ec'i"amente, ec'i"amente, re$iduurile radioacti%e i e%ident fallout-ul re$ultat al e#"lo$iilor termonucleare. In afară de efectele sale imediate, cum sunt leucemia i tumorile osoase, radia!iile determină creterea ratei muta!iilor in celulele germinati%e, ducand la a&normalită!i la genera!iile %iitoare. *e langă func!ia lor in "rote5area solului, "ădurile au o ac!iune "urificatoare asu"ra aerul aerului, ui, a&sor& a&sor&ind ind &io#id &io#idul ul de car&o car&onn i cedan cedandd o#igen o#igenul, ul, neces necesar ar res"ir res"ira!i a!iei ei tuturo tuturor r %ie!uitoarelor "lanetei. +in cele 0-0; miliarde de tone de &io#id de car&on lansate anual in atmosf atmosferă eră "rin "rin ardere ardereaa com&u com&usti sti&il &ililo ilorr, la care care se adaugă adaugă i cel "rodus "rodus "rin "rin res"ir res"ira!i a!iaa oamenilor i al animalelor, doua treimi sunt a&sor&ite de "ăduri, <"lămanii %er$i< ai "lanetei. *ădurea mai are multe alte func!ii= f unc!ii= de regulari$are a cursurilor raurilor, de a constitui 'a&itatul multor s"ecii de "lante i animale foarte utile, dar i să asigure cerin!ele de agrement i turism, tot mai accentuate in condi!iile %ie!ii moderne, am&ian!a &iofi$ică indis"ensa&ilă localită!ilor &alneo-climaterice 6*o"escu ., 3///7. In "re$ent, "ădurile ocu"ă numai o treime din su"rafa!a uscatului 6circa miliarde de 'ect 'ectar are7 e7,, ceea ceea ce ar cons consti titu tuii un mini minim m a&so a&solu lutt nece necesa sarr "ent "entru ru a asig asigur uraa om omen enir irii ii su"ra%ie!uirea, in condi!iile in care un automo&il consumă "e distan!a de 0/// >m o cantitate de o#igen suficientă unui om "e tim" de un an.
CURS - TOFAN L.
Compoziţia şi structura atmosferei n !i"ipedia# $tmosfera $tmosfera %cuv&nt %cuv&nt 'rec 'rec ap(rut ap(rut )n sec. al *+ de la ,-/0 atmos 2 a3ur a3ur cea4( cea4( vapor 516 7i 89:;<: sfaira 2 sfer( 5=6> este un strat de 'aze care )ncon?oar( un corp ceresc %@erra %@erra Aupiter Aupiter etc>. Atmosfera de astă$i a *ăm?ntului con@ine molecule molecule di diatomice atomice de de a$ot 6nitrogen7 6N37 n "ro"or@ie de a"roa"e a"roa"e B2 6D,3 E7, molecule molecule diatomice de o#igen o#igen 6O 6O37 63/,2 E7, argon argon 6Ar7 6Ar7 6/,13 E7, dio#id de car&on 6CO car&on 6CO37 6/,/9 E7, o$on o$on sau sau o#igen triatomic 6O 97 i alte ga$e, "raf, fum, alte "articule n sus"ensie, etc.
Bormare Com"o$i@ia atmosferei s-a sc'im&at de-a lungul celor a"ro#imati% 3,2 - 3,D miliarde de ani de c?nd e#istă, de la o atmosferă "rimiti%ă la "rimiti%ă la cea actuală, trec?nd "rin mai multe fa$e intermediare, n decursul cărora ea i-a sc'im&at nu numai com"o$i@ia c'imică, dar i alte caracteristici "recum densitate densitate,, grosime grosime,, trans"aren@ă trans"aren@ă i i altele. *rocesele de formare a atmosferei sunt legate de com"o$i@ia ei c'imică, care la r?ndul ei a influen@at "rocesele climatice climatice.. Gn urmă cu ,2; miliarde de ani, c?nd s-a format glo&ul "ăm?ntesc, 'idrogenul 'idrogenul 6H37 i 'eliul 6He7 erau de5a "re$ente. Ulterior, Ulterior, datorită densită@ii densită@ii i i greută@ii s"ecifice scă$ute a acestor două ga$e, ele nu au mai "utut fi atrase i re@inute de "lanetă, disi"?ndu-se disi"?ndu-se tre"tat n s"a@iul cosmic. cosmic. +atorită răcirii lente a Terrei Terrei i "rin acti%itatea %ulcanică de "e glo& au fost aduse la su"rafa@ă di%erse ga$e, care re$ultaseră din reac@iile c'imice ale straturilor interne. +e la aceste "rocese a luat natere o atmosferă cu o com"o$i@ie de circa D/ E %a"ori de a"ă 6H a"ă 6H3O7, 0/ E de dio#id de car&on 6CO car&on 6CO37 i 2 "?nă la E 'idrogen sulfurat. sulfurat. Această Această com&ina@ie de ga$e "oate fi i astă$i nt?lnită n emana@iile i eru"@iile %ulcanice. Li"sa "reci"ita@iilor din acea "erioadă de formare se e#"lică "rin fa"tul că n ciuda "re$en@ei a"ei, inclusi% n stare de %a"ori de a"ă, su"rafa@a fier&inte a *ăm?ntului nu "ermitea condensarea acestora. *ro%enien@a a"ei "e "ăm?nt este, de fa"t, o temă contro%ersată. *rin scăderea tem"eraturii atmosferei su& "unctul de fier&ere al a"ei, aerul saturat, adesea c'iar su"rasaturat cu %a"ori de a"ă, a determinat condensarea a"ei su& forma unor "loi de scurtă durată. Gn această "erioadă s-au format, foarte "ro&a&il, mările mările i i oceanele oceanele.. Radia@ia ultra%ioletă intensă a determinat o descom"unere descom"unere fotoc'imică a moleculelor de a"ă, a metanului i a amoniacului amoniacului,, astfel acumul?ndu-se dio#id de car&on i a$ot. 8a$ele mai uoare, "recum 'idrogenul 'idrogenul i 'eliul, au urcat n straturile su"erioare ale atmosferei, ulterior disi"?ndudisi"?nduse n s"a@iul cosmic cosmic,, "e c?nd ga$ele mai grele, ca de e#. dio#idul de car&on, s-au di$ol%at n mare "arte n a"a oceanelor. oceanelor. A$otul, inert din "unct de %edere c'imic n condi@iile e#istente
CURS - TOFAN L. atunci, a rămas nesc'im&at n atmosferă, fiind ncă nainte cu circa 9, miliarde de ani "artea com"onentă cea mai im"ortantă a atmosferei. O#igenul O3, care 5oacă un rol esen@ial n e%olu@ia i e#isten@a %ie@ii %ie@ii "e "e *ăm?nt, a a"ărut a"ărut su& formă li&eră, ga$oasă, acum circa 9,2 miliarde de ani, fiind eli&erat datorită acti%ită@ii de fotosinte$ă a fotosinte$ă a &acteriilor &acteriilor care care descom"useseră su&stan@ele &a$ate "e gru"e cian'idrice. O#igenul format s-a di$ol%at n mare "arte n a"a oceanelor, oceanelor, o#id?nd metalele feroase. Gn urmă cu circa 92/ milioane de ani o "arte din o#igen a format "rin ioni$are ioni$are n n straturile su"erioare ale atmosferei o$onul, com&ina@ie alotro"ică a o#igenului ce "rote5ea$ă "ăm?ntul de ra$ele ultra%iolete. ultra%iolete. Se consideră că, nce"?nd cu acea "erioadă i "ăn? astă$i, com"o$i@ia aerului atmosferic a rămas relati% sta&ilă.
(r4i componente Straturile atmosferei Atmosfera terestră are o masă de cca ,1 0/ 0D >g i este alcătuită in func@ie de tem"eratură din mai multe straturi, "artea su"erioară a fiecărui strat termin?ndu-se cu o $onă de aanumită J"au$ăK=
Tro"osfera ntre / >m deasu"ra mun@ilor nal@i i >m n $ona "olară Tro"osfera ntre $ona "olară i i 0 >m la tro"ice 6inclusi% tro"o"au$a7. )a are o grosime medie de 00 >m 60B;// din ra$a de ;.90 >m a *ăm?ntului7. +acă se nc'i"uie un *ăm?nt cu diametrul de 0 m, atunci tro"osfera ar a%ea o grosime de numai /,D;9 mm. Tro"osfera constituie a"ro#imati% 1/ E din masa totală a atmosferei. Aici, n stratul inferior al atmosferei, au loc fenomenele meteorologice meteorologice.. Stratosfera ntre Stratosfera ntre - 0 "?nă la 2/ >m 6inclusi% strato"au$a7 e$osfera ntre e$osfera ntre 2/ i D/ >m 6inclusi% me$o"au$a7 me$o"au$a7 Termosfera numită Termosfera numită i JionosferăK ntre D/ i ;/ >mM denumirea de Jtermo-K este legată de creterea relati% &ruscă a tem"eraturii cu altitudinea, iar cea de Jiono-K de fenomenul de ioni$are a atomilor de o#igen i a$ot e#isten@i, care astfel de%in &uni conducători de electricitate electricitate i i au influen@ă asu"ra transmisiilor radio radio.. )#osfera ntre )#osfera ntre 2// i 0./// >m "?nă la cca 0//./// >m, cu o trecere tre"tată la s"a@iul inter"lanetar.
Atmosfera mai "oate fi su&m"ăr@ită i astfel=
+u"ă "rocesele fi$ico-radiologice
0. 3. 9. .
Ionosfera agnetosfera O$onosfera 60; - 2/ >m7 Hemosfera
Stratul cu %ie@uitoare
0. iosfera iosfera 6/ 6/ - 3/ >m7
CURS - TOFAN L.
+u"ă gradul de amestec a ga$elor=
0. Homosfera 6/ - 0// >m7 3. Homo"au$a Homo"au$a 60// 60// - 03/ >m7 9. Heterosfera Heterosfera 6 6 03/ >m7
+u"ă starea aerodinamică=
0. 3. 9. .
Stratul *randtl 6cca *randtl 6cca / - 2/ m7 Stratul )>man 6cca )>man 6cca 2/ - 0./// m7 m"reu m"reună, nă, Strat Stratul ul *rand *randtl tl Stratul Stratul )>man )>man Stratul atmosferic li&er 6 6 0 >m7
$tmosfer( standard
8raficul "resiunii 6al&astru7 i tem"eraturii 6maro7 n ISA.
$tmosfera standard este un model matematic matematic al al %aria@iei "resiunii %aria@iei "resiunii,, tem"eraturii tem"eraturii,, densită@ii densită@ii i i %isco$ită@ii aerului aerului n n atmosferei *ăm?ntului *ăm?ntului n n func@ie de altitudine altitudine.. odelul constă n ta&ele de %alori i formule cu care aceste %alori au fost calculate. Organi$a@ia Interna@ională de Standardi$are 6ISO7 Standardi$are 6ISO7 a "u&licat Atmosfera Standard Internațională 6engle$ă S tandard Atmosphere ( ISA7 dre"t standard 6engle$ă International Standard standard,, ISO P0Q 3299=012. Alte organi$a@ii de standardi$are, ca Organi$a Organi$a@ia @ia Interna@ională a A%ia@iei A%ia@iei Ci%ile 6engle$ă International Civil Aviation Organization ( ICAO7 i gu%ernul SUA au "u&licat e#tensii sau su&seturi ale aceluiai model atmosferic su& autoritatea lor "ro"rie.
CURS - TOFAN L.
$tmosfera Standard nterna4ional( %S$> odelul ISA m"arte atmosfera n straturi n care tem"eratura %aria$ă liniar.P3Q Al@i "arametri sunt calcula@i din constantele fi$ice fundamentale i rela@iile dintre ele, re$ult?nd ta&ele. Atmosfera ISA este formată din aer uscat, ea nu con@ine %a"ori %a"ori de de a"ă a"ă.. Altitudinea se "oate e#"rima ca %aloare geometrică , ca$ n care accelera@ia gra%ita@ională este considerată ca fiind constantă cu altitudinea, a%?nd %aloarea 1,D/;;2 mBs3, sau ca %aloare geopotențială , n care se se @ine cont de %aria@ia %alorii %alorii accelera@iei accelera@iei gra%ita@ionale gra%ita@ionale cu altitudinea cu in%ersul "ătratului ei 6conform legii atrac@iei uni%ersale7, uni%ersale7, rela@ia dintre ele fiind= P9Q
unde
este ra$a *ăm?ntului considerat sferic, la ni%elul mării ;9;1 >m >m..
*entru un strat, tem"eratura %aria$ă liniar cu cu altitudinea cu gradientul =
unde
este tem"eratura 6a&solută a&solută77 la &a$a stratului.
in?nd cont de ecua@ia de stare a ga$ului ideal, ideal, se "oate scrie ecua@ia diferen@ială= P9Q
unde este constanta e#"onen@ială a aerului= aerului 3D,/23D3 >B>g.
, iar
este constanta
*rin integrare se o&@ine %aria@ia "resiunii=P9Q
Cunosc?nd "resiunea, "resiunea, din ecua@ia de stare re$ultă r e$ultă densitatea. +e e#em"lu, "resiunea la ni%elul mării este, conform standardului, 0/0932 *a, tem"eratura de 02 VC, i gradientul de tem"eratură de W;,2 VCB>m. Calculul "entru altitudinea de 00 >m %a da PQP2Q 2Q o "resiune de 33;93 *a i o tem"eratură de W2;,2 VC. PQP
CURS - TOFAN L. Atmosfera standard 01; $ltitudine $ltitudine Gradient @emperatura resiunea Straturi n 'eopoten4ial( 'eometric( de la 3aza la 3aza Nume ISA la 3az( la 3az( temperatur( stratului stratului Strat h %)n "m> z %)n "m> α %)n DCE"m> T %)n DC> p %)n a> / Tro"osferă /,/ /,/ W;,2 02,/ 0/0932 0 Tro"o"au$ă 00,/// 00,/01 /,/ W2;,2 33;93 3 Stratosferă 3/,/// 3/,/;9 0,/ W2;,2 2,1 9 Stratosferă 93,/// 93,0;3 3,D W,2 D;D,/3 Strato"au$ă ,/// ,92/ /,/ W3,2 00/,10 2 e$osferă 20,/// 20,09 W3,D W3,2 ;;,191 ; e$osferă 0,/// 0,D/3 W3,/ W2D,2 9,12; e$o"au$ă D,D23 D;,/// X WD;,3 /,99 odelul ISA se &a$ea$ă "e condi@iile medii e#istente la latitudini mi5locii, conform recomandărilor comitetului te'nic TC 3/BSC ; al ISO, recomandări actuali$ate "eriodic nce"?nd cu mi5locul secolului al ::-lea
Aerul este amestecul de 'aze alc(tuind straturile inferioare ale
atmosferei (m&ntului. Compozi4ia aerului +u"ă %olum, aerul con@ine=
D./DE A$ot 6N37 3/.1E O#igen 6O37 /.19E Argon 6Ar7
Urme de=
/./99E +io#id de car&on 6CO37
Neon 6Ne7 Heliu 6He7 ri"ton 6r7 +io#id de sulf 6SO37 etan 6CH7 Hidrogen 6H37
Cantitatea de %a"ori de a"ă din aer %aria$ă considera&il de"in$?nd de %reme, climă i altitudine.
Constante fizice masa moleculara relati%a 28.98 °/mol
greutate aer 1 dm^3=1.293 gr
densitate aer uscat la tem"eraturile
CURS - TOFAN L. [°C] -25 0 20 225
[kg/m³] 1.424 1.2929 1.2047 0.7083
densitatea aerului lic'id 6la -013 VC7 960 kg/m³
tem"eratura de fier&ere -192°C
aer lic'id Aer ob!"#$ l% -140.7°C &! 38'4 %$
Căldura s"ecifică c" n inter%alul de tem"eratură 6/-0//7VC la "resiune normală 60 at0/0932 *a7 1.011 k(/)kg *+
Căldura s"ecifică c% .... 0.8382 k(/)kg *+
Coeficient de dilatare termică "entru inter%alul 6/-0//7VC 3.67,10^-3 *^-1
asa moleculară a aerului este a"ro#imati% de 3D,1;9 gBmol 6masa moleculara a aerului standard - CRC, 01D97.
Com"o$i!ia aerului in %olume este de a"ro#imati% DE a$ot, 30E o#igen i 0 E alte ga$e 6Ta&. 9.0.7
@a3elul F.1. Compoziţia aerului perfect uscat in atmosfer( Gaz
N3 O3 Ar 3
din volum D,/DD 3/,11 /,19/
Gaz
: O9 Rd
din volum D,/0/-; 0,/0/-; ;,/0/-D
CURS - TOFAN L. CO3 Ne He r H3
/,/9/ /,//0; /,///23 /,///0 2,/0/-2
CH N 3O NO3 NH9
3,30/-2 2,/0/-; 3,/0/-; 0,;0/-2
Cunoaterea mecanismelor de ac!iune a "oluan!ilor in atmosferă i efectele acestora necesită discutarea structurii atmosferei terestre 6 Fig.9.0.7. +atorită atrac!iei gra%ita!ionale, "artea inferioară a atmosferei este mai densă decat $ona su"erioară. +e fa"t, Y din masa atmosferică este situată "ană la o altitudine de ;,2 >m. +atorită acestei situa!ii, atmosfera a fost im"ar!ită in 3 $one mari= -
HOMOSBIR$, $ona inferioară, denumită astfel datorită com"o$i!iei relati% uniforme a acesteia, situată "ană la o altitudine de 0// m M
-
HI@IROSBIR$, $ona su"erioară, caracteri$ată "rintr-o densitate mult mai mică, unde "articulele se ciocnesc rar, s"re deose&ire de $ona inferioară, unde "articulele se ciocnesc des, situată la "este 0// >m, cu $onele= ionosfera 6Z 2// >m7 i e$osfera 6 2// >m7.
)$osfera re"re$intă stratul cel mai inalt i mai rarefiat al atmosferei, a%and loc disocierea ga$elor, la tem"eraturi 03//-0//oC, con!inutul său fiind caracteristic ga$ului inter"lanetar, cu a"ro#imati% ;// "rotoni i ;// electroni "e cm 9. O altă structurare a atmosferei este reali$ată de meteorologi, in func!ie de tem"eratură i "resiune, %aria!ia acestor "arametrii reali$andu-se in func!ie de altitudine. Atmosfera cu"rinde straturi im"ortante = -
@ROOSBIR$ - tem"eratura scade odată cu creterea altitudinii
-
S@R$@OSBIR$ - tem"eratura crete odată cu creterea altitudinii
-
MIJOSBIR$ - tem"eratura scade odată cu creterea altitudinii
-
@IRMOSBIR$ - tem"eratura crete odată cu creterea altitudinii.
Trecerea intre 3 ti"uri de straturi se face "rin [ "au$eK= -
tro"o"au$a
-
strato"au$a
-
me$o"au$a.
CURS - TOFAN L.
Bi'ura =.1. Structura atmosferei 6linia continuă - tem"eratura actuala M linia intreru"tă - tem"eratura "rogno$ată "este 0// de ani7
'tt"=BB\\\.google.roBsearc'] ^atmosfera_'len_"rmdim%ns_t&misc'_t&ou_sourceuni%_sa:_ei3'lsUT+8c &dsg&s3`C`A\_s^i3_%ed/CCosA_&i\1;/_&i'23/
CURS - TOFAN L.
@ROOSBIR$ re"re$intă $ona cea mai im"ortantă "entru om, deoarece aceasta este res"onsa&ilă "entru men!inerea %ie!ii, sc'im&ările se$oniere afectand sau influen!and di%ersele forme de %ia!ă. Nu tre&uie negli5ată i im"ortan!a celorlalte $one, in s"ecial al stratosferei, care "rin im"ortan!a "roceselor sale contri&uie la filtrarea ra$elor ultra%iolete, ca urmare a stratului de o$on din structura sa. +e$%oltarea industriei i am"lificarea fenomenelor de emisii in atmosferă au afectat cele 3 straturi atmosferice, ultimul secol fiind răs"un$ator de aceste modificări ma5ore. Transferul de căldură in tro"osferă "resu"une de"lasările marilor mase de aer in "lan ori$ontal 6latitudinal i longitudinal7 i "e %erticală 6altitudinal7. Teoria contem"orană a circula!iei maselor mari de aer din tro"osferă sus!ine e#isten!a a trei celule de aer= celula Hadleb, celula Ferrel i celula *olară 6Fig. 9.37.
CURS - TOFAN L.
CURS - TOFAN L.
Bi'ura =.=. Circulaţia atmosferic( in emisfera nordic( 6 du"ă *o"esu ., 3///7
In "ri%in!a micărilor %erticale, aa du"ă cum se o&ser%ă din sc'emă, la intalnirea a două celule Hadleb, la ecuator, se formea$ă micări ascendente de aer, ce determină formarea maselor imense de nori, ce a5ung "ană la altitudinea de 0D >m, in "ătura su"erioară a tro"osferei, fiind trans"ortate s"re Nord i co&orand la ni%elul latitudinilor medii, in cadrul celulei Ferrel. A"oi sunt trans"ortate s"re $ona "olară, "arcurgand $ona su"erioară din celula "olară, ca a"oi a5ungand la "ol să co&oare la altitudini mici. Anali$a micărilor maselor de aer "e direc!ie ori$ontală arată că in $ona de con%ergen!ă acuatorială, a ali$eelor, de"lasările maselor de aer se fac o&lic, de la S-) s"re N in emisfera australă i de la N-) la S- in emisfera &oreală, ca urmare a micării *ămantului. Se constată că micările maselor de aer se reali$ea$ă de la "resiune mare la "resiune mică. In $onele "olare, aerul este rece i dens la su"rafa!a *ămantului 6"resiune mare7, iar la altitudinile mari este foarte rarefiat, "resiunea fiind scă$ută. )#istă la latitudinea medie o $onă de "resiune mică, situată intre cele doua $one cu "resiune mare 6su&tro"icală i "olară7. Se %or crea două circuite de aer de mică altitudine, s"re $ona tem"erată= unul de la marile "resiuni "olare i celălalt de la marile "resiuni su&tro"icale, iar returul acestor circuite, de aer rece i res"ecti% de aer cald, care con%erg in $ona tem"erată , se %a face in direc!ie o&lică, datorită micării *ămantului.
CURS - TOFAN L.
=.=. oluarea aerului K surse de poluare
Omul consumă $ilnic cca 02,2 >g aer 603m 97, de 0/ ori mai mult fa!ă de consumul de alimente. In sc'im&, omul nu "oate trai mai mult de 9 minute fără aer, a cărei calitate condi!ionea$ă sănătatea sa. *re$en!a altor su&stan!e im"urificatoare in concentra!ie su& 0E, "resu"une de5a "oluarea aerului.
oluarea atmosferei se defineste ca= prezenţa in atmosferă a unor substanţe care in funcţie de natură, concentraţie şi timp de acţiune afectează sănătatea, generează disconfort şisau alterează mediul! *utem
considera "oluan!i atat unii dintre constituen!ii normali ai
aerului in ca$ul in care se găsesc in alte concentra!ii decat cele normale cat i alte su&stan!e in afara constituen!ilor normali ai aerului. CO 3, care in "ro"or!ie de /,/9E este un constituent normal al aerului, "oate de%eni "oluant cand a5unge la concentra!ii mai mari 6efectul de seră7, afectand sănătatea mediului. +in acest "unct de %edere Or'anizaţia Mondial( a S(n(t(ţii 6 OMS7 definete poluarea aerului ca fiind determinată de prezenţa unei substanţe străine de compoziţia sa normală sau variaţia importantă a proporţiilor componenţilor săi şi care pot avea, ţinand cont de cunoştinţele ştiinţifice actuale, efecte nocive sau pot produce direct sau indirect alterarea sănătăţii omului!
*oluarea "oate fi sim"lă cand este cau$ată de un singur "oluant sau com"le#ă, intalnită in mod frec%ent in 5urul marilor "latforme industriale sau in $one ur&ane aglomerate i cu circula!ie intensă de auto%e'icule. +in "unct de %edere al naturii "oluan!ilor se distinge= - "oluarea c'imică, datorată di%ersită!ii su&stan!elor c'imice emise in atmosferă 6industria, trans"orturile, agricultura etc.7M - "oluarea fi$ică in care factorii "oluan!i sunt radioacti%itatea, radia!iile calorice i ultra%iolete, $gomotul, %i&ra!iileM - "oluarea &iologică, datorată germenilor "atogeni care "ot fi răs"andi!i de om i animale.
oluarea de fond a atmosferei este "oluarea e#istentă in $onele in care nu se manifestă direct influen!a surselor de "oluare.
CURS - TOFAN L.
Ivaluarea poluanţilor se face in cmFpoluantEmFaer % 1 cm F>, in condi!ii normale6 Nm97, ceea ce inseamnă %olume "er milion 6 +.p.m.7. *entru cantită!ile mai mici de "oluan!i se mai utili$ea$a= %olume "er &ilion 6 +.p.3.7 sau %olume "er trilion 6 +.p.t.7. *entru com"ararea to#icită!ii su&stan!elor "oluante, se recomandă ca e#"rimarea concentra!iei acestor su&stan!e in aer să se faca i in m'ENmF.
Nivelul de poluare re"re$intă concentra!ia "oluan!ilor in aer, intr-un "unct sau intr-o $onă, determinată "rin măsuratori sistematice in ra"ort cu anumi!i factori, cum sunt riscul "entru sănătate, "oluarea de fond, concentra!ia ma#imă admisă etc.
Concentraţia maim( admis( 6 C..A.7 este concentra!ia cea mai mare de "oluant, conform legisla!iei, "entru anumite $one i inter%ale de tim", care nu au efecte noci%e asu"ra organismelor %ii sau asu"ra mediului.
ra'ul de acţiune este concentra!ia minimă a unui "oluant in aer, la care a"ar "rimele efecte decela&ile asu"ra omului sau asu"ra mediului.
@oicitatea unei su&stan!e de"inde de concentra!ie 6c7 i de tim"ul de e#"unere 6t7, deci de do$a 67, c t.
Jona poluat( este o anumită arie din mediu, in care "rin măsurători, s-au determinat concentra!ii ale "oluan!ilor ce de"ăesc C..A.
Sursele de poluare "ot fi = - surse naturale M - surse antro"ice 6artificiale7.
a> Sursele naturale mai im"ortante sunt= %ulcanii, ac!iunea de erodare a solului de către %anturi i trans"ortul "articulelor de "e su"rafa!a solului la mari distan!e, incendiile s"ontane ale "ădurilor, descom"unerea naturală a materiilor organice etc. ulcanii, cu toate că in tim"ul eru"!iilor aruncă in atmosferă mari cantită!i de "ul&eri, mono#idul i &io#idul de car&on, dio#id de sulf i o#i$i de a$ot, nu "un "ro&leme deose&ite de "oluare decat in $onele a"ro"iate, care in general sunt "u!in "o"ulate. *ul&erile re$ultate din erodarea solului de către %ant i trans"ortul lor la mari distan!e "ot "roduce in unele $one o "oluare masi%ă a atmosferei, este diminuată radia!ia solară, iar %i$i&ilitatea se "oate reduce cu 2/-;/ E. Asemenea fenomene sunt mai frec%ente in Asia i Africa. +escom"unerea naturală a materiilor organice, cu toate că %olumul "oluan!ilor emii "oate fi foarte mare, nu ridică "ro&leme de "oluare deoarece acestea sunt re"arti$ate uniform
CURS - TOFAN L. "e glo&. Se estimea$ă că "rin ac!iunea anumitor &acterii asu"ra com"uilor organici naturali care con!in a$ot i "rin descărcările electrice naturale se "roduce de $ece ori mai mult mono#id de a$ot decat "roduc toate sursele industriale, contri&uind la "oluarea de fond a atmosferei. Incendiile "ădurilor, care a"ar in di%erse $one in anotim"ul secetos, "oluea$ă atmosfera cu mari cantită!i de CO 3, fum, 'idrocar&uri, cenuă etc. Se a"recia$a că incendiile s"ontane ale sa%anelor i "ădurilor din $onele tem"erate emit anual in atmosferă "este 9 milioane de tone de cenuă i fum i a"ro#imati% 9/./// tone de 'idrocar&uri.
3> rincipalele surse de poluare a aerului sunt insă cele antropice sau tenolo'ice, care se "ot clasifica du"ă im"ortan!a lor, in "rocese de com&ustie in instala!ii fi#e, trans"orturile i "rocesele industriale di%erse.
rocesele de com3ustie in instalaţii fie au loc ca urmare a func!ionarii electro i termocentralelor, care func!ionea$a "e &a$ă de car&une, "etrol sau ga$e naturale, "rin arderea cărora se formea$ă mari cantită!i de "oluanti. Un com&usti&il ideal n-ar tre&ui să "roducă "rin ardere decat dio#id de car&on i a"ă su& formă de %a"ori dar, "ractic nu e#istă un asemenea com&usti&il sau nu "ot fi inde"linite condi!iile te'nologice care să ducă la asemenea re$ultate. C'iar la arderea ga$elor naturale care con!in in cea mai mare "arte metan se elimină in atmosferă o#i$i de a$ot i in func!ie de condi!iile de ardere, o#id de car&on, alde'ide, aci$i organici i uneori 'idrocar&uri aromatice i funingine. Utili$area ga$elor naturale in "roducerea energiei se răstrange "e "lan mondial "entru că acestea au de%enit o materie "rimă %aloroasă "entru industria c'imică. Arderea căr&unelui i "etrolului sunt răs"un$atoare de cele mai mari cantită!i de "oluan!i emise in atmosferă. In ca$ul car&unelui aceti "oluan!i "ot fi "ul&eri sau ga$e ca dio#id de a$ot, CO#, SO 3, alde'ide i aci$i di%ersi. *ul&erile "ro%in de regulă din com"onenta minerală a com&usti&ilului ( căr&une sau "etrol ( care se transformă in "rocesul de ardere in o#i$i, car&ona!i sau sulfa!i. +io#idul de sulf este considerat "oluantul ma5or eliminat de instala!iile de ardere a com&usti&ililor fosili. Căr&unele i "etrolul con!in cantită!i im"ortante de sulf 6căr&unii intre 0 i 9E, iar "etrolul "ană la 2E7 su& formă anorganică, de o&icei sulfa!i, sau su& formă organică. In "rocesul de ardere a com&usti&ililor fosili, "rin o#idarea incom"letă a 'idrocar&urilor se formea$ă alde'ide i aci$i organici. La arderea căr&unilor se formea$ă de e#em"lu "ană la 3,2 g alde'ide 6e#"rimate in formalde'idă7 "e tonă de căr&une. In general, a"ari!ia acestor "oluan!i in cantită!i a"recia&ile este legată ca i in ca$ul
CURS - TOFAN L. mono#idului de car&on de conducerea "rocesului de ardere, fa"t "entru care sursele de "oluare cele mai im"ortante sunt com&ustiile in instala!ii locale sau casnice. Un alt gru" de "oluan!i de"endent de asemenea de condi!iile de ardere este re"re$entat de 'idrocar&urile nearse sau 'idrocar&urile aromatice "oliciclice care "ot lua natere in "rocesul de distilare ( "iroli$a ( ce se "etrece in ca$ul insuficien!ei o#igenului. Se "roduc astfel &en$o 6alfa7 "iren, "iren, fenantren, cri$en i altele care se adsor& "e "articulele de căr&une nears sau "e "articulele de funingine i sunt trans"ortate la mari distan!e. Funinginea se formea$ă de asemenea in condi!iile unor cantită!i insuficiente de o#igen din com&usti&ilul %olatili$at i nears. )ste emisă ca "articule cu dimensiuni suµnice care in atmosferă se coagulea$ă i formea$ă agregate care in final se sedimentea$ă. etanul este un com&usti&il su"erior, care "rin com&ustie elimină numai CO 3 i urme de CO.
@ransporturile terestre, maritime i aeriene a dus la o cretere accentuată a "oluării aerului. olumul "oluan!ilor emii in atmosferă de mi5loacele de trans"ort se situea$ă imediat du"ă cel al com&ustiilor din surse fi#e dar, !inand seama de fa"tul că mi5loacele rutiere de trans"ort elimină "oluan!ii la ni%elul solului, riscul "entru sănătate al acestui ti" de "oluare, in s"ecial in $onele intens "o"ulate, este mult mai crescut. *oluan!ii emisi, fiind %or&a de instala!ii mo&ile de ardere, sunt in general cei s"ecifici arderilor= CO#, NO#, "ul&eri, funingine, 'idrocar&uri nearse i "rodui de o#idare ai acestora 6alde'ide i aci$i organici7 dar i *&. O#idul de car&on re$ultă ca urmare a arderii com&usti&ilului intr-o cantitate limitată ( insuficientă ( de aer. 8a$ele de ea"ament con!in in medie E o#id de car&on in ca$ul motoarelor cu &en$ina i numai /,0E in ca$ul motoarelor +iesel. O#i$ii de a$ot se formea$ă "rin sinte$a directa, la tem"eratura ridicată din camera de ardere, din a$otul i o#igenul din aerul din camera de com&ustie iar ga$ele de ea"ament con!in in medie /,/;E mono#id de a$ot la motoarele cu &en$ina i /,/E la cele +iesel. Hidrocar&urile nearse din cau$a insuficien!ei o#igenului sau a tim"ului scurt de sta!ionare in camera de ardere sunt eliminate in atmosferă inaintea ince"erii unui nou cicluM ga$ele de ea"ament con!in in medie /,2 E 'idrocar&uri nearse la motoarele cu &en$ina i numai /,/3 E la cele +iesel. *& este un "oluant s"ecific motoarelor cu &en$ină deoarece acesteia s"re a i se im&unătă!i cifra octanica i se adaugă cca /,2 gBlitru tetraetil de "lum&. In urma arderii este
CURS - TOFAN L. eliminat *&, odată cu ga$ele de ea"ament, su& formă de 'alogenuri de "lum&. Se a"recia$ă că /-D/ E din *& introdus in &en$ină se elimina in atmosferă su& formă de aerosoli, in tim" ce restul rămane in camera de com&ustie, in !ea%a de ea"ament i in filtrul de ulei, de unde nu se elimină decat "rin s"ălarea motorului. Cantită!ile de "lum& emise in atmosferă sunt foarte mari. In tim"ul arderii o "arte din 'idrocar&uri sunt o#idate "ar!ial i eliminate ca alde'ide, aci$i organici sau radicali li&eri ai 'idrocar&urilor, im"reună cu mono#idul de a$ot i in anumite condi!ii atmosferice duc la formarea in atmosferă a unor "oluan!i secundari ( "ero#iacetilnitra!ii 6 *AN7 ( deose&it de iritan!i. In afară de "oluan!ii emii "rin !e%ile de ea"ament, auto%e'iculele care func!ionea$ă cu &en$ină "oluea$ă atmosfera i "rin e%a"orarea com&usti&ilului care se reali$ea$ă atat in re$er%or "rin %e'icularea &en$inei cat mai ales du"ă o"rirea motorului "ană la racire. In acest "roces de e%a"orare un rol im"ortant il are "oluarea cu tetraetil de "lum& care are o noci%itate mai mare decat "lum&ul su& formă de aerosoli. Un ca$ s"ecial de "oluare datorat mi5loacelor de trans"ort il re"re$intă trans"orturile aeriene. In general "oluarea "rodusă de acestea nu afectea$ă direct sănătatea dar "oluan!ii emii in cantită!i mari "ot modifica ec'ili&rul din atmosferă.. Inăl!imea la care $&oară su"ersonicele i cantită!ile mari de com&usti&il consumat, deci i cantită!ile de "oluan!i emii nu "ot rămane fără urmări in %iitor. a"orii de a"ă i dio#idul de car&on arunca!i in atmosferă "ot modifica &alan!a termică i "ot influen!a trans"aren!a. In acelai tim" %a"orii de a"ă i o#i$ii de a$ot re"re$intă un "ericol "entru stratul de o$on care se gasete in straturile inalte ale atmosferei i care "rote5ea$ă %ia!a fa!ă de ac!iunea noci%ă a radia!iilor ultra%iolete cu lungime de undă mică. +u&larea umidită!ii aerului in stratosferă reduce cu 0E concentra!ia de o$on iar du&larea cantită!ii de o#i$i de a$ot "ot "ro%oca o reducere de 0DE a concentra!iei o$onului.
rocesele industriale cu di%ersitatea de "oluan!i "e care-i aruncă in &a$inul aerian, din "unct de %edere al %olumului emisiilor se situea$ă "e locul al treilea, "oluarea "rodusă de aceasta fiind limitată la $one restranse. Cu toate acestea in unele orae sau $one "uternic industriali$ate acest ti" de "oluare "oate ridica "ro&leme foarte serioase "entru confortul i sănătatea "o"ula!iei. *oluarea "rodusă de industrie "oate fi anali$ată in func!ie de natura "oluan!ilor emii sau in func!ie de "rofilul industriei.
Rafinarea petrolului. *etrolul &rut fiind un amestec de 'idrocar&uri cu mici cantită!i de sulf, o#igen, a$ot i alte elemente, "entru o&!inerea gamei largi de "roduse necesare este su"us unor "relucrări= distilare, cracare, tratare c'imică, desulfurare etc. In cursul acestor
CURS - TOFAN L. o"era!ii de rafinare se "ot elimina in atmosferă di%eri "oluan!i ca o#i$i ai sulfului, 'idrocar&uri, o#i$i ai a$otului, "ul&eri funigene, o#id de car&on, alde'ide, amoniac. *e fa$e de "relucrare "oluan!ii emisi sunt=
la de"o$itare i mani"ulare, in func!ie de %olatilitatea "roduselor i tem"eratura am&iantă, se "ot dega5a %a"ori ai 'idrocar&urilor res"ecti%eM
la regenerarea cristali$atorilor, o"era!ie in care cocsul format "e su"rafa!a acestora in tim"ul cracării catalitice i 'idrogenării este inde"ărtat, se "oate "olua atmosfera cu "ul&eri, 'idrocar&uri di%erse, CO, NO3 i SO3M
la o"era!iile de distilare i cracare se elimină dio#id de sulf 6din sulful con!inut in "etrol7 o#i$i de a$ot, "ul&eri i mici cantită!i de 'idrocar&uri i aci$i organiciM
faclele in care se ard ga$ele re$iduale i 'idrogenul sulfurat "oluea$ă atmosfera cu funingine i dio#id de sulfM
intr-o serie de o"era!ii de incărcare i descărcare a "roduselor sau la se"ararea a"elor re$iduale, se "ot "roduce scurgeri de 'idrocar&uri, care se %olatili$ea$ă, in tim" ce unele dis"o$iti%e din instala!ii cum sunt %al%ele conductelor, "om"ele, com"resoarele, din cau$a "resiunii, tem"eraturii ridicate sau a coro$iunii, "roduc "ierderi de 'idrocar&uri in atmosferă.
ndustria cimentului. Fa&ricile de ciment de regulă "oluea$ă intens atmosfera cu "ul&eri. ateriile "rime, calcarul, marna i argila sunt concasate, măcinate i a"oi "rin incăl$ire la tem"eratură ridicată transformate in clinc'er din care, in final, "rin măcinare se o&!ine cimentul. Se cunosc două "rocedee de fa&ricare a cimentului, "rocedeul uscat in care materiile "rime sunt introduse in cu"toarele rotati%e de ardere 6de transformare in clinc'er7 su& formă uscată i "rocedeul umed in care amestecul de materii "rime este introdus in cu"toarele rotati%e de ardere in stare umedă su& forma unei sus"ensii. *entru o&!inerea cimentului, clinc'erul este măcinat in mori cu &ile "ană se o&!ine o "ul&ere in care "articulele au diametrul de cca 2/ m. )misiile cele mai mari de "ul&eri le dau cu"toarele rotati%e iar "e ansam&lu, fa&ricile care a"lică "rocedeul uscat. In ca$ul utili$ării "etrolului dre"t com&usti&il se emit i mari cantită!i de SO 3. +eoarece ma5oritatea fa&ricilor de ciment "roduc i a$&ociment su& formă de "lăci sau tu&uri i cum 3B9 din "roduc!ia de a$&est este utili$ată la o&!inerea "roduselor de a$&ociment, "oluarea atmosferei cu a$&est ridică, "entru $onele res"ecti%e "ro&leme deose&ite.
CURS - TOFAN L.
ndustria sticlei şi ceramicei. ateriile "rime sunt silica!ii, car&ona!ii iar in ca$ul sticlei dio#idul de siliciu 6cuar!7, iar "rinci"alii "oluan!i sunt "ul&erile! In ca$ul fa&ricării sticlei, "entru a o&!ine sticla incoloră nisi"ul se s"ală cu acid clor'idric "entru inde"ărtarea urmelor de fier care colorea$ă sticla in %erde. La uscarea nisi"ului du"ă s"ălare se elimină in atmosfera acid clor'idric. *entru o&!inerea sticlei de &ună calitate, sticla "entru oglin$i sau geamuri clare, in amestecul agregatelor se adaugă an'idrida arsenioasă in "ro"or!ie de 0E o care in final se elimină "e co su& formă de aerosoli iar "entru o&!inerea sticlei cristal, sticlei o"tice sau sticlei "entru &aloanele &ecurilor electrice, amestecului i se adaugă litarga 6*&O7 in "ro"or!ie de "ana la 9/ E, "e co "utandu-se elimina cantită!i de "lum& su& formă de aerosoli.
Metalur'ia feroas( siderur'ia "oluea$ă atmosfera cu mari cantită!i de "oluan!i ca= "ul&eri, dio#id de sulf, o#id de car&on, funingine, gudroane, fenoli i altele. *rinci"alele fa$e generatoare de "oluan!i sunt= - "re"ararea minereului, unde "entru inde"ărtarea unor im"urită!i i "entru o&!inerea de aglomerate cu un con!inut mai mare de metal, minereul este ars in anumite condi!ii. In acest "roces se dega5ă "raf i dio#id de sulf "ro%enit din sulfurile metaliceM - "re"ararea cocsului ( o"eratie ce are loc in cocserii. In sco"ul eliminPrii unor im"urită!i din căr&une acesta este ars in anumite condi!ii i a"oi stins cu a"ă. In cursul acestor o"era!ii se dega5ă in atmosferă "articule de căr&une, cenuă, funingine, gudroane, dio#id de sulf, 'idrogen sulfurat, o#id de car&on i fenoli. - "re"ararea fontei este o"era!ia in care minereul este redus la metal. In cursul acestei o"era!ii se elimină in atmosferă mari cantită!i de "ul&eri cu com"o$i!ie di%ersă= SiO3,Al03O9,CaO, 3O,Na3O, nO "recum i o#id de car&on i dio#id de sulf. - la o&tinerea o!elului se dega5ă "ul&eri roii de Fe 3O9 care fiind foarte fine sunt greu de re!inut in dis"o$iti%ele de recu"erare, dio#id de sulf, "recum si o#id de mangan. *entru de$o#idarea o!elului "recum i "entru o&!inerea o!elurilor manganoase se adaugă feromangan.
Metalur'ia neferoasa. *oluarea "rodusă de metalurgia neferoasă este deose&it de im"ortantă deoarece to"irea minereurilor se face la tem"eraturi ridicate, eliminandu-se aerosolii metalelor res"ecti%e, care in general sunt to#ici, iar minereurile care sunt &ogate in sulfuri i dega5ă mari cantită!i de dio#id de sulf. )misiile de "oluan!i au loc in "rimul rand la o&!inerea concentratelor de minereuri, cand se dega5ă mari cantită!i de "ul&eri i dio#id de sulf i in al doilea rand la o"era!iile de to"ire i rafinare.
CURS - TOFAN L. La to"irea cu"rului se dega5ă aerosoli soli$i cu un con!inut de "ană la 02E Cu, 2/E Fe, E As i cantită!i mici de *&, S&, i, Cd, *, Hg si n. La rafinarea cu"rului "rin electroli$ă deose&it de "ericulos "oate să fie 'idrogenul arseniat care se "oate forma in mediul acid al &ăii, din urmele de arsen rămase in cu"rul &rut. In metalurgia "lum&ului, "ul&erile eliminate in atmosferă "ot con!ine "ană la 0E *& iar la metalurgia $incului in afară de fumuri de $inc 6nO7 se elimină i "lum& 6"ul&erile eliminate contin intre 32 si 2/ E *&7. Cu toate că ma5oritatea aerosolilor de metale neferoase sunt to#ici, cei mai "ericuloi răman aerosolii de "lum& care "ot fi răs"andi!i la mari distan!e. )misiile de SO3 sunt mult mai mari decat cele de la o"era!iile de o&!inere a fierului. Aceasta se e#"lică "rin fa"tul ca in ca$ul metalurgiei feroase sulful era con!inut in căr&unele cocsifica&il i numai ca urme nedorite in minereu, "e cand in ca$ul metalelor neferoase minereurile sunt sulfuri. In cadrul metalurgiei neferoase, un loc deose&it il de!ine industria aluminiului. inereul de &a$a este &au#ita 6cu un continut de 9/-/ E Al 3O9 7 din care se "re"ară alumina - materia "rimă "entru o&!inerea aluminiului. Aluminiul se o&!ine "rin electroli$a aluminei, dar deoarece aceasta se to"ete la o tem"eratură foarte ridicată, i se adauga criolit 6con!ine F7, care co&oară "unctul de to"ire la cca 0/// o C i "ermite se"ararea electrolitică a aluminiului din masa to"ită de Al 3O9. *re$en!a criolitului determină dega5area fluorului i deci "oluarea atmosferei cu acid fluor'idric i floruri su& formă de aerosoli.
ndustria cimic( or'anic( are la &a$ă industria aci$ilor sulfuric, clor'idric i a$otic. *oluan!ii sunt de regulă aci$ii res"ecti%i su& formă de ga$ sau aerosoli i alti "oluan!i re$ulta!i din "rocesele te'nologice. - La fa&ricile de acid sulfuric se dega5ă, in func!ie de "rocedeul de o&!inere, dio#id i trio#id de sulf alături de aerosoli de acid sulfuric. Acidul sulfuric are o largă intre&uin!are in industrie, cele mai mari cantită!i fiind consumate de industria ingraamintelor fosfatice. Su"erfosfa!ii se o&!in "rin tratarea minereurilor fosfatice cu acid sulfuric, de unde re$ultă ca "rodui secundari o serie de su&stan!e care "ot "olua atmosfera= HF, Si F , CO3, SO3, HCl. - H3SO re"re$intă materia "rimă "entru "re"ararea HFM fluorina 6CaF 37 con!ine ca im"urită!i Si sau S, alături de HF se formea$a acid silicoflor'idric ( H3SiF, SO3 i H3S. - La fa&ricarea HCl, in func!ie de metoda utili$ată, se "oate im"urifica atmosfera cu Cl si HCl. Industria clorului "une "ro&leme deose&ite de "oluare a aerului cu clor de lic'efiere, la um"lerea reci"ien!ilor sau cisternelor i la cură!irea lor. A%and o largă utili$are in
CURS - TOFAN L. industria c'imică, la fa&ricarea com"uilor organici clorura!i ( triclor i "ercloretilena, clorura de metilen, tetraclorura de car&on - in industria maselor "lastice, la fa&ricarea clorurii de %inil i de %iniliden, la fa&ricarea "esticidelor clorate, in industria celulo$ei i 'artiei, in industria te#tila, "osi&ilită!ile de "oluare a aerului sunt multi"le. - HNO9 are de asemenea o largă utili$are in industrie dar cele mai mari cantită!i sunt folosite la fa&ricarea ingrasămintelor a$otoase. HNO 9 se o&!ine "rin o#idarea catalitică a amoniacului, a%and ca "rodui intermediari NO# care a"oi sunt transforma!i in acid a$otic. O "arte din o#i$i fiind a&sor&i!i se elimină in atmosferă. )liminările acestor aci$i sunt de o&icei masi%e, iar in concentra!ii de /,09-/,01 E in %olume se recunosc du"ă culoarea &run rocată "e care o au ga$ele e%acuate.
ndustria celulozei şi artiei im"urifică atmosfera cu "oluan!i care in "rimul rand creea$ă disconfort. Astfel, la fa&ricarea celulo$ei "rin "rocedeul sulfat, in care lemnul se fier&e cu o solu!ie de sulfură, 'idro#id i car&onat de sodiu la care se adaugă mici cantită!i de sulfit i de sulfat de sodiu, gru"ările meto#i se scindea$ă i se transformă in metilmerca"tanCH9SH i dimetilsulfura - CH9SCH9, foarte to#ice i cu un miros de$agrea&il, care se dega5ă im"reună cu H3S re$ultat din sulfuri. Industria este foarte di%ersă i "osi&ilită!ile de "oluare a atmosferei de către industrie sunt multi"le insă de regulă, se intre"rind măsuri "entru re!inerea sau neutrali$area "oluan!ilor.
CURS - TOFAN L.
F.F. Bactorii ce determin( poluarea şi autopurificarea aerului *oluan!ii emii in atmosferă, afla!i in concentra!ii mari la emisie, sunt antrena!i de curen!ii de aer, inde"ărta!i de sursă, dilua!i i su"ui unor fenomene fi$ico-c'imice ( sedimentare "entru "articule i aerosoli, a&sor&!ie "e "articulele in sus"ensie, sau transformări c'imice "entru ga$e i %a"ori ( care duc la scăderea concentra!iei lor, reali$andu-se intr-o anumită măsură, auto"urificarea atmosferei. In aceste condi!ii "ersisten!a in atmosferă a unor "oluan!i este relati% mică 6Ta&. 9.3.7 In afară de de"lasările maselor de aer, care dis"ersea$ă "oluan!ii, contactul acestora cu solul i cu su"rafa!a a"elor in care se di$ol%ă contri&uie intr-o măsură a"recia&ilă la fenomenul de auto"urificare. +acă "rocesele de diluare, di$ol%are i sedimentare duc intotdeauna la scăderea concentra!iei "oluan!ilor din aer, reac!iile c'imice la care acetia "ot "artici"a duc uneori la formarea unor su&stan!e noi cu agresi%itate crescută.
@a3elul F.=. ersistenţa in atmosfer( a unor poluanti oluantul S3 O NO# Fluor CO Hidrocar&uri *ul&eri
@imp de stationare in atmosfera 0-; $ile 0-9 $ile 9- $ile /,9 ani 0-3 $ile 9- $ile
*rocesul de autoe"urare nu "oate asigura men!inerea calită!ii aerului decat in ca$ul in care cantitatea de "oluan!i de%ersa!i in &a$inul aerian nu de"ăete o anumită limită. Atat "roducerea "oluării cat i auto"urificarea, care "resu"une resta&ilirea "ro"rietă!ilor naturale ale aerului, sunt condi!ionate de o serie de factori, dintre care cei mai im"ortan!i sunt= natura i %olumul emisiilor, factorii meteorologici, factorii geografici i factorii ur&anistici.
a> Natura şi volumul emisiilor
CURS - TOFAN L. Concentra!ia "oluan!ilor la sol, la ni%elul la care se desfăoară %ia!a in general, %aria$ă in func!ie de starea fi$ică a acestora= "ul&eri sau ga$e. In ca$ul "ul&erilor, concentra!iile sunt de"endente de dimensiunile acestora, iar in ca$ul "oluan!ilor ga$oi, de densitatea lor. +e e#em"liu, mono#idul de car&on, a%and densitatea mică, %a difu$a mai uor, "e cand clorul 6densitatea fa!ă de aer la / /C 9,337, fiind mult mai greu decat aerul, se %a acumula la ni%elul solului. olumul emisiilor 5oacă de asemenea un rol im"ortant, deoarece emisii masi%e de "oluan!i ingreunea$ă ca"acitatea de difu$iune i duc la creterea concentra!iei lor. Tem"eratura "oluan!ilor emii i mai ales diferen!a dintre tem"eratura lor i tem"eratura atmosferei am&iante influen!ea$ă difu$ia. +acă tem"eratura "oluantului la emisie este a"ro"iată sau egală cu tem"eratura aerului am&iant, acesta %a stagna i se %a acumula in 5urul sursei, in sc'im& dacă tem"eratura "oluantului la emisie este mai mare decat tem"eratura mediului am&iant, %ite$a ascensională a acestuia %a crete. +e asemenea, im"ortantă este %ite$a de eliminare a "oluan!ilor i inăl!imea la care se face eliminarea. Cu cat ra"ortul dintre %ite$a de ieire a "oluan!ilor i %ite$a %antului este mai mare, cu atat "oluan!ii se %or ridica mai sus in atmosferă. Inăl!imea coului are o im"ortanta deose&ită in men!inerea, la ni%elul solului, a unor concentra!ii sca$uteM "entru aceasta inăl!imea tre&uie să de"ăească $ona de in%ersie termică care se găsete de o&icei la mică inăl!ime.
3> Bactorii meteorolo'ici Factorii meteorologici influen!ea$ă in mare măsură fenomenul de "oluare i "rocesele de auto"urificare. *rinci"alii factori sunt= tem"eratura aerului, umiditatea i "reci"ita!iile, curen!ii de aer i iradierea solara.
@emperatura aerului scade cu altitudinea i acest fa"t creea$ă o insta&ilitate a aerului "e %erticală, mai ales in $ilele de %ară cand incăl$irea ra"idă a solului de către soare incal$ete straturile de aer de la su"rafa!ă. In aceste condi!ii iau natere "uternici curen!i ascensionali, care antrenea$ă "oluan!ii la altitudine. In anumite condi!ii, in s"ecial in no"!ile senine, se "oate intam"la ca solul i atmosfera de contact să se răcească mai re"ede decat stratul atmosferic mai ridicat, care rămane cald. O astfel de "ătura de aer cald ac!ionea$ă ca un ecran care se o"une difu$iei "oluan!ilor ( in%ersie termică 6 Fig.9.9.7.
Bi'. F.F. Benomenul de inversie termic(
CURS - TOFAN L.
O emisie de aer cald incărcat cu "oluan!i intalnind in drumul său ascensional acest ecran, o"rete ascensiunea i "oluan!ii sunt &loca!i su& stratul de in%ersie termică. icarea ascendentă a aerului se o"rete deci la ni%elul stratului de in%ersie termică i dacă acesta se află la mică altitudine, in ca$ul emisiilor im"ortante de "oluan!i, concentra!ia acestora "oate crete "ană la ni%eluri "ericuloase. +e regulă, "rimele ra$e ale soarelui distrug in%ersia i resta&ilesc circula!ia aerului "e %erticală, dar, in ca$ul in care cerul este aco"erit, soarele nu mai "oate incăl$i "ămantul i in%ersia termică "oate dura $iua intreaga sau c'iar mai multe $ile in sir. In%ersia termică "oate a"are cu regularitate in unele $one cu o "o$i!ie geografică deose&ită, ca de e#em"lu la Los Angeles. Oraul, ae$at "e coasta *acificului este mărginit la est de un "latou "uternic insorit. In%ersia se sta&ilete la altitudinea "latoului datorită aerului cald care circulă dins"re "latou s"re mare. In această regiune numărul $ilelor cu in%ersie termică este de a"roa"e 3// "e an. Oraul este cunoscut "entru gradul ridicat de "oluare a aerului ( asa numita cea!ă fotoc'imică, care a"are i datorită e#isten!ei acestui fenomen, ce im"iedică dis"ersia "oluan!ilor.
Umiditatea aerului im"iedică difu$ia "oluan!ilor, iar umiditatea crescută duce la formarea ce!ei, care de o&icei este un fenomen meteorologic fa%ora&il acumulării "oluan!ilor. Intr-o atmosferă cu umiditate crescută, "articulele in sus"ensie se răcesc mai re"ede decat aerul i de%in nuclee de condensare, in 5urul cărora %a"orii de a"ă din atmosferă se condensea$ă c'iar dacă tem"eratura nu a atins "unctul de rouă. Formandu-se in straturile inferioare ale atmosferei, cea!a duce "e de o "arte la creterea concentra!iei "oluanilor, iar "e de altă "arte, "icăturile de cea!ă di$ol%ă "oluan!ii solu&ili i ca"ătă "ro"rietă!i noci%e.
CURS - TOFAN L. Umiditatea atmosferei ( "icăturile fine de a"ă ( "ermite di$ol%area unor "oluan!i, limitand %ia!a lor in atmosferă. Astfel, dio#idul de sulf fiind foarte solu&il in a"ă trece in acid sulfuros = SO3 H3 H3SO9 Acidul sulfuros fiind "u!in sta&il, mai ales in "re$en!a unor catali$atori 6o#i$i metalici7 frec%ent intalni!i in $onele "oluate, se o#idea$ă la acid sulfuric, "oluant cu aciune mult mai noci%ă decat dio#idul de sulf. +io#idul de a$ot se di$ol%ă de asemenea cu uurin!ă i formea$ă acid a$otic i a$otos, care cu un e#ces de dio#id de a$ot trece in acid a$otic i mono#id de a$ot. 3NO3 H3O HNO9 HNO3 HNO3 NO3 HNO9 NO ---------------------------------------9NO3 H3O 3 HNO9 NO Aceste fenomene conferă "icăturilor de a"ă un caracter acid i efectul &inefăcător al "loii asu"ra "urificării atmosferei de%ine, in $onele intens "oluate cu astfel de ga$e, dăunător "entru %egeta!ie i sol.
recipitaţiile fa%ori$ea$ă "urificarea atmosferei "rin antrenarea i de"unerea "e sol a "articulelor in sus"ensie, dar eficacitatea acestei e"urări diminuea$ă cu scăderea dimensiunii "articulelor i de%ine negli5a&ilă "entru "articulele cu diametrul egal sau mai mic de 3 hm.
Curenţii de aer i in s"ecial curen!ii ori$ontali "ot fi considera!i ca cei mai im"ortan!i factori de dis"ersie a "oluan!ilor in atmosferă. +is"ersia "oluan!ilor ince"e de la %ite$e relati% sla&e 63mBsec7 ale curen!ilor de aer i crete direct "ro"or!ional cu %ite$a acestora. O&stacolele din calea curen!ilor de aer, deni%elări de teren, clădiri, "ăduri etc. fa%ori$ea$ă dis"ersia "oluan!ilor. In acelai tim" curen!ii de aer "ot trans"orta mase im"ortante de "oluan!i la distan!e considera&ile, "oluand $one fără surse de "oluare. Li"sa curen!ilor de aer ( calmul atmosferic ( este cea mai nefa%ora&ilă condi!ie meteorologică "entru "oluarea aerului, deoarece, "e măsura "roducerii, "oluan!ii se acumulea$ă i concentra!ia lor crete "rogresi%.
radierea solar( "ermite "roducerea unor reac!ii fotoc'imice la care "artici"ă unii "oluan!i i unii constituen!i normali ai aerului i din care re$ultă com"ui noi, cu to#icitate mai mare decat a "oluan!ilor "rimari.
CURS - TOFAN L. Un rol im"ortant in "roducerea acestor reac!ii il au radia!iile ultra%iolete. Su& ac!iunea lor, de e#em"lu, o#i$ii de a$ot reac!ionea$ă cu 'idrocar&urile i alde'idele eliminate de auto%e'icule i re$ultă o serie de su&stan!e noi, ca nitrat de "ero#iacetil, o$on, "recum i o serie de radicali li&eri care "artici"ă in continuare la alte reac!ii. Acest fenomen cunoscut su& numele de Jsmog o#idantK sau cea!ă fotoc'imică a fost o&ser%at "entru "rima data in 01 la Los Angeles i este s"ecific $onelor cu circula!ie intensă a auto%e'iculelor, deci eliminări masi%e de o#i$i de a$ot i 'idrocar&uri, insorire "uternică i "osi&ilitatea a"ari!iei la o anumită inăl!ime a unui strat de aer mai cald ( in%ersia termică.
c> Bactorii 'eo'rafici Factorii geografici fiind in stransă legătură cu factorii meteorologici influentea$ă, de asemenea, fenomenul de "oluare.
Relieful, influen!and condi!iile meteorologice, "oate fa%ori$a dis"ersia sau acumularea "oluan!ilor. Astfel, "re$en!a unei %ăi sau de"resiuni este de regulă defa%ora&ilă dis"ersiei "oluan!ilor. Aerul rece, mai dens, se acumulea$ă in de"resiune i tem"eratura scă$ută determină formarea frec%entă a ce!ei care, du"ă cum s-a arătat mai sus, fa%ori$ea$ă acumularea "oluan!ilor. In "lus, in %ăi "ot a"are fenomene de in%ersie termică, creand astfel condi!iile stagnării "oluan!ilor la ni%elul surselor de emisie 6 Fig. 9..7. ăile in care sunt am"lasate acti%ită!i industriale sunt cunoscute "rin frec%en!a cu care se formea$ă smogul. In sc'im&, un relief "lat, "ermi!and circula!ia aerului, facilitea$ă dis"ersia "oluan!ilor. Lacurile contri&uie la reducerea "oluării "rin "osi&ilitatea de a fi#a sus"ensiile din aer, cat i "rin di$ol%area unor "oluan!i ga$oi. +e asemenea, mările i oceanele au o im"ortan!ă deose&ită in "urificarea atmosferei, "rin di$ol%area i fi#area "oluan!ilor.
CURS - TOFAN L.
Bi'. F.. $socierea factorilor meteorolo'ici şi 'eo'rafici in menţinerea polu(rii la sol onelor de litoral le sunt caracteristici curen!ii locali ( &ri$ele - care $iua, datorită incăl$irii mai accentuate a uscatului, circulă dins"re mare s"re uscat ( &ri$a de mare 6Fig. 9.2.7, iar noa"tea, datorită racirii ra"ide a uscatului, circulă dins"re uscat s"re mare ( &ri$a de uscat 6Fig. 9.;.7.
Bi'ura F.P. Qriza de mare
CURS - TOFAN L.
Bi'ura F.. Qriza de uscat ri$a de uscat trans"ortă "oluan!ii deasu"ra mării unde acetia sunt fi#a!i "rin di$ol%are i sedimentare. iIlliston S.H. măsurand concentra!ia mercurului in aerul "urtat de &ri$e a sta&ilit că deasu"ra oceanului concentra!ia este mai mică decat deasu"ra solului. Astfel, &ri$a marină con!ine cca 3 mg Hg Bm 9 aer, in tim" ce &ri$a de uscat, "ro%enind din $one industriale, con!ine intre D si 3/ mg Hg Bm 9 aer. egeta!ia contri&uie in mod deose&it la "urificarea atmosferei, atat "rin fi#are de dio#id de car&on i dega5are de o#igen, cat si "rin umidificarea aerului i influen!a acestuia asu"ra climatului local. In afară de CO 3, $onele %er$i i in s"ecial "ădurile, au "osi&ilitatea să re!ina i al!i "oluan!i ca SO3 i in s"ecial "ul&erile. )fectul "urificator al %egeta!iei este e#"loatat "rin crearea de $one tam"on intre industrie i $onele re$iden!iale, "lantate cu ar&ori re$isten!i "oluan!ilor emii de industrie. Astfel de $one re!in i undele sonore, reducandu-se astfel i "oluarea sonoră.
d> Bactorii ur3anistici *rinci"alele elemente care afectea$a climatul unui ora i de care de"inde "ersisten!a "oluan!ilor in aer sunt= caracteristicile regiunii in care este situat oraul, densitatea i inăltimea
CURS - TOFAN L. clădirilor, lărgimea stră$ilor, orientarea lor fa!ă de curen!ii dominan!i i su"rafa!a s"a!iilor %er$i intra%ilane. Aceste "rinci"ale elemente, corelate cu numărul i "oten!ialul surselor industriale de "oluare, cu numărul auto%e'iculelor i intensitatea circula!iei i cu modalitatea de incăl$ire a oraului, "ot da o imagine asu"ra ni%elului de "oluare. Tem"eratura aerului in $onele ur&ane este mai ridicată decat a $onelor incon5uratoare. Această situa!ie fa%ori$ea$ă crearea unor curen!i ascenden!i care antrenea$ă "oluan!ii. +e asemenea, stră$ile largi i clădirile inalte "ermit crearea curen!ilor de aer care dis"ersea$ă "oluan!ii atmosferici din $ona res"ecti%ă.
CURS - TOFAN L.
4. Factorii atmosferici Aerul atmosferic este caracterizat de 3 factori atmosferici care nu sunt legaţi funcţional ci sunt în interdependenţă statică. Cei 3 factori sunt: presiunea, temperatura şi umiditatea. În afară de aceştia, aerul se mai caracterizează printr-o mişcare turbulentă în raport cu suprafaţa terestră. Ansamblul marilor mişcări permanente şi din care rezultă circulaţia atmosferei depinde de distribuţia temperaturii pe glob şi de rotaţia pământului . Mişcarea aerului constituie o problemă fundamentală pentru meteorologia sinoptică aceasta efectuează obser!aţii pentru pre!ederea de temperatură". 4.1. Temperatura aerului Prin temperatură se înţelege starea de încălzire a unui corp repecti! starea de încălzire a aerului". Căldura este o formă de energie. #acă un corp primeşte căldură el se încălzeşte, iar cînd cedează căldura el se răceşte. În natură sc$imbul de energie se face astfel înc%t corpurile mai calde cedează căldura celor mai reci. &iecare corp are o căldură specifică şi în funcţie de aceasta el se !a încălzi mai uşor sau mai greu. 'rin căldură specifică a unui corp înţelegem cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi cu un grad Celsius un (ilogram din acel corp. )nitatea de măsură este *oule+(g oC. Corpurile a!%nd călduri specifice diferite se !or încălzi de la aceeaşi sursă de eemplu soare" în mod diferit. - Propagarea căldurii Căldura se propagă prin conducţie contact", con!ecţie şi radiaţie. 'rin conducţie căldura se propagă în interiorul corpurilor materiale sau la limita de contact dintre corpuri diferite, aceasta transmiţându-se de la moleculă la moleculă. Corpurile pot fi: - rău conducătoare de căldură lemn, plastic, etc." - bune conducătoare de căldură metale". 'rin convecţie căldura se propagă în mediile fluide care au coeficienţi de conducţie cu at%t mai scăzuţi cu c%t densitatea fluidului este mai scazută" prin curenţi generaţi de către diferenţele de temperatură. Astfel, prin aceste medii, prin curenţi căldura poate fi uşor transportată dintr-o regiune caldă în alta rece, pe distanţe medii. 'rin radiaţie căldura se propagă prin intermediul radiaţiei electromagnetice spectrul caloric". oate corpurile cu temperaturi peste -/03 oC 1o2", emit radiaţii calorice ce au diferite lungimi de undă care, pe măsură ce creşte temperatura se apropie de lungimea de undă a razelor luminoase corpurile cu temperaturi de peste 11 oC". -Încălzirea atmosferei Încălzirea atmosferei se realizează de la păm%ntul încălzit de soare prin conducţie la limita de contact cu aerul atmosferic şi prin convecţie pentru straturile îndepărtate. #e la soare aerul primeşte o cantitate foarte mică de căldură deoarece este un mediu transparent &ig. 4.3.". 5uprafaţa terestră se încălzeşte de la soare prin radiaţie şi datorită structurii diferite a acestuia oraşe, lacuri, c%mpii, munţi, păduri" se !a încălzi în mod diferit.
CURS - TOFAN L. Aerul din imediata !ecinătate a solului se !a încălzi prin contact de la sol, !a de!eni mai uşor mai puţin dens" şi !a urca în altitudine d%nd naştere curenţilor de convecţie care !or încălzi la r%ndul lor atmosfera p%nă la mari înălţimi. Curenţii turbulenţi starea de agitare dezordonată şi transportul advectiv al unor mase de aer contribuie de asemenea la încălzirea atmosferei. Comprimarea sau dilatarea aerului produce de asemenea efecte termice încălzire, răcire". 6oaptea solul se răceşte treptat şi prin contact se !a răci şi aerul din apropierea solului răcire nocturnă". Atmosfera terestră se comportă ca un termostat moder%nduşi c7ldura ziua şi înt%rziind pierderea acesteia noaptea.
Bi'. .F nc(lzirea atmosferei
- Măsurarea temperaturii 5e realizează cu a8utorul termometrelor cu alcool sau cu mercur". 9ai eistă termometre de maimă şi de minimă temperatură !ezi &ig. 4..", precum şi termometre înregistratoare numite termografe. Unităţi de masură pentru temperatură: - gradul Celsius oC" se consideră 1oC punctul de îngeţ al apei şi ;11oC punctul de fierbere a apei - gradul !elvin o2" ca !aloare ;o2<;oC, dar 1o2 este zero absolut , rezult%nd: 1o2 < -/03.;oC 1oC < /03.;o2 ;11oC < 303.;o2 - gradul "anreneit folosit în ţările anglo-saone" -3/ o&< punctul de îngeţ al apei şi /;/o&< punctul de fierbere a apei ;oC < =+o& ;o& < +=oC. În mod obişnuit temperaturile mai mari de 1oC se notează cu >?> de eemplu ?;oC", iar cele mai mici de 1oC se notează cu >-> de eemplu -/ oC". #emperatura standard în aviaţie este de $%& oC la '() mm *g .
CURS - TOFAN L.
Bi'. .. M(surarea temperaturii - ariaţiile temperaturii aerului A. Consider%nd acelaşi loc de pe glob !om a!ea următoarele variaţii de temperatură: a. periodice: diurnă şi sezonieră În cazul !ariaţiei diurne temperatura prezintă un ma+im la cca. /-3 ore după ce soarele a trecut la meridian la !erticala locului" şi un minim după ce a răsărit soarele. În cadrul !ariaţiei sezoniere temperatura prezintă un ma+im !ara şi un minim iarna b. neperiodice accidentale" ale temperaturii sunt produse de perturbaţii atmosferice ca de eemplu in!azii de aer cald sau rece". @. ariaţia temperaturii de la loc la loc se prezintă astfel: - merg%nd pe meridian temperatura scade de la ecuator spre poli - invaziile de mase de aer cald sau rece" fac ca pentru aceeaşi oră să a!em pe locuri relativ apropiate diferenţe de temperaturi destul de mari. 'ri!ind distribuţia temperaturii pe sol deci pe orizontală", pe ărţile sinoptice se trasează izotermele din în oC. zotermele reprezintă liniile ce unesc toate punctele cu aceeaşi temperatură". C. ariaţia temperaturii în înălţime. emperatura în general scade cu înălţimea datorită faptului că aerul este un mediu rău conducător termic. )neori între sol şi ;1 m pot fi !ariaţii de temperatură de oC p%nă la ;1oC. În înălţime temperatura scade în general ca în &ig. 4.;. otuşi, p%nă la (m în troposferă", nu întotdeauna temperatura !a scădea cu înălţimea. 'este (m, temperatura scade cu 4. oC+(m p%nă la tropopauză - oC la pol şi -B1 oC la ecuator". În atmosferă aerul care urcă se destinde şi ca urmare se răceşte în mod adiabatic. iar la mişcările descendente se încălzeşte. - !radientul termic /radientul termic vertical reprezintă variaţia temperaturii pentru o diferenţă de nivel de %)) m. În meteorologie pentru întocmirea diagramelor aerologice obţinute în urma sonda0elor radio în altitudine", se foloseşte, pentru aerul uscat, !aloarea de ;oC+;11 m gradientul adiabatic uscat ", iar pentru aerul umed saturat , !aloarea de 1,oC+;11 m gradientul adiabatic umed ". În a!iaţie s-a adoptat ca gradient mediu !aloarea de 1,4oC+;11m. - "n#ersiune$ izotermie 1ona în care temperatura creşte odată cu creşterea de înălţime se numeşte zonă de inversiune sau, simplu, inversiune2 zotermia este reprezentată de zona în care temperatura este staţionară cu creşterea de înălţime2 Cauzele care produc in!ersiunile şi izotermiile sunt multiple: - radiaţia nocturnă în nopţile senine - in!azii de aer rece care produc in!ersiuni la sol - comprimarea aerului, in!azii de aer pe diferite straturi, pături de nori, căldura de condensare a !aporilor de apă
CURS - TOFAN L. - fronturile meteorologice care produc in!ersiuni sau izotermii în altitudine. În situaţia situaţia in!ersiunilor in!ersiunilor la sol se produce produce ceaţa ceaţa ce are ca efect micşorararea !izibilităţii.
4.%. Umezeala aerului #upă cum am !ăzut la structura atmosferei, în aer !om găsi, în afară de elementele c$imice, apa. Aceasta se poate afla sub cele 3 stări de agregare pe care le cunoaştem: gazoasă, licidă şi solidă solidă,, după cum urmează: - starea gazoasă !apori de apă, este in!izibilă - starea lic$idă - sub forma picăturilor fine de apă care formează ceaţa, burniţa, ploaia, norii, etc. - starea solidă - zăpada, g$eaţa, grindina, etc. Conţinutul în apă al atmosferei este variabil şi provine din evaporarea apelor de suprafaţă oceane, lacuri, r%uri, transpiraţia plantelor, etc.". D!aporarea are loc p%nă c%nd c%nd aeru aerull de!i de!ine ne satur saturat, at, adică el conţine cantitatea maimă de !apori, surplusul cond conden ens% s%nd ndu-s u-se. e. Proc Proces esul ul de evap evapora orare re depin depinde de de temp tempera eratu tură ră astf astfel el dac dacă temperatura este mai mare şi cantitatea de !apori poate fi mai mare. #acă luăm o cantitate de aer şi îi micşorăm temperatura, se a8unge la un moment c%nd aerul se !a satura, produc%ndu-se condensarea. condensarea. #emperatura la care aerul devine saturat se numeşte tempertura punctului de rouă. rouă. 3mezeala absolută 43 a . . e+primă e+primă cantitatea cantitatea de de vapori vapori de apă în grame grame conţinută conţinută 5 de %m de aer în momentul determinării". 5e detemină astfel: se ia un tub cu o subs substan tanţă ţă igrosc igroscopi opică că care se c%ntăreşte. 5e aspiră prin tub ;m 3 de aer şi se c%ntăreşte din nou tubul. #iferenţa de greutate reprezintă tocmai cantitatea de !apori de apă. apă. )mezeal )mezeala a absolut absolută ă este este direct direct proporţ proporţion ională ală cu temper temperatu atura. ra. Astfel iarna iarna 3 3 umezeala absolută nu depăşeşte gr+m , iar !ara este peste ;1-;gr+m . 3mezeala absolută ma+imă 43 am e+primă cantitatea cantitatea ma+imă de vapori de apă ce o am . e+primă 5 poate conţine conţine %m de aer la o anumită temperatură. temperatură . oC"
-31
-/1
-;1
1
;1
/1
)am g+m/"
1.3
;,;
/,3
,=
=,
;0,3
31 31,
#in tabelul de mai sus se obser!ă că umezeala absolută ma+imă creşte odată cu creşterea temperaturii aerului . 3mezeala relativă 43 .r r e+primă raportul dintre umezeala umezeala absolută absolută şi umezeala umezeala absolută ma+imă, în procente 3 r r . )r < < )a+)am ;11 E" 3mezeala relativă variază invers proporţional cu temperatura temperatura astfel în zilele călduroase de !ară ea este mai mică, dec%t noaptea c%nd temperatura este mai mică". Altfel spus umezeala umezeala relativă este raportul dintre tensiunea tensiunea elastică a vaporilor vaporilor de apă apă în mome moment ntul ul resp respec ectitivv şi tens tensiu iune nea a ma+i ma+imă mă ce o poat poate e avea avea aeru aerull la temperatura din momentul respectiv .
CURS - TOFAN L.
- Măsurarea umezelii #intre mărimile fizice ale umezelii aerului singura care se poate măsura direct este este umez umezea eala la rela relatiti!ă !ă.. Fnst Fnstru rume ment ntul ul cu care care se face face măsu măsura rare rea a se nume numeşt şte e igrometru !ezi &ig. 9.0.". Acesta se construieşte construieşte cu un fir de păr blond şi degresat", degresat", care este foarte sensibil la umezeală adică se întinde foarte mult la umezeală".
Gigrometrul
'si$rometrul
Bi'. T.P. nstrumente de m(surare a umezelii 'entru măsurarea temperaturii punctului de rouă şi a umezelii relati!e se scoate din tabele" se foloseşte psiro foloseşte psirometrul metrul !ezi &ig. 0.". Acesta este format din două termometre termometre din care unul are bulbul umed şi unul bulbul uscat. 'rin intermediul unei turbine se suflă peste aceste termometre asupra bulbului" un metru cub de aer. Ha sfirşitul operaţiei se citeşte diferenţa de temperatură. În funcţie de temperatura temperatura ambiantă şi de diferenţa diferenţa respecti!ă respecti!ă din tabele se !a scoate umezeala relati!ă şi temperatura punctului de rouă.
- &elaţii 'ntre ' ntre temperatură (i umezeală )mezeala aerului este în str%nsă legătură cu temperatura sa. Dle sunt direct proporţionale astfel: - umezeala absolută este mai mare !ara dec%t iarna, deoarece din cauza temperaturii ridicate !ara procesul de e!aporare este mai intens, în timp ce iarna e!aporarea este mai scăzută, deci şi umezeala absolută este mai mică - umezeala absolută maimă este cu at%t mai mare cu c%t temperatura aerului este mai mare un metru cub de aer poate să conţină mai mulţi !apori cu c%t creşte temperatura"
CURS - TOFAN L. - umezeala relati!ă reprezent%nd raportul dintre ) a şi )am !a a!ea un mers in!ers cu cel al temperaturii. Astfel, pentru un metru cub de aer pe masură ce îi scădem temperatura, obser!ăm că scade şi ) am deci )r creşte creşte urmărim formula de la pct. 0.". Demplu: considerăm că a!em un metru cub de aer care are ) a < ;1g şi temperatura de ;0 oC: )r < < )a+)am ;11 < ;1+;0 ;11 < B E #acă scădem temperatura la ;1 oC !om a!ea )am < =, g+m şi respecti! ) r < ;1+=. ;11 < ;11 E deci aerul este saturat.
- ariaţia umezelii Ca şi la temperatură !om a!ea !ariaţii periodice şi accidentale: ariaţii ariaţii periodice regulate" a. diurnă şi b. sezonieră a. !ariaţia diurnă - )am creşte ziua, iar noaptea scade - )a creşte ziua, scade noaptea ziua e!aporarea este mai intensă datorită temperaturii mai mari" - )r este mai mare noaptea şi mai mică ziua ziua apa se e!aporă şi noaptea cantitatea e!aporată duce la creşterea ) r datorită datorită scăderii temperaturii şi respecti! a )am b. !ariaţia sezonieră - )am creşte !ara şi scade iarna - )a este mai mică !ara faţă de iarna, c%nd temperaturile sunt mai mici - )r ca ca şi umezeala absolută este mică !ara faţă de iarna.
ariaţia accidentală a umezelii se produce datorită mişcărilor maselor de aer, mişcări datorate anumitor cauze de eemplu diferenţa de temperatură de la un loc la altul". ariaţia umezelii 'n altitudine În înălţime datorită datorită scăderii scăderii presiunii presiunii se tratează tratează la pct. B.;.", aerul se dilată dilată îşi măreşte !olumul". #eoarece pentru masa de aer care urcă, cantitatea de apă răm%ne aceeaşi dar !olumul se măreşte", umezeala absolută se micşorează astfel că ) a a8unge la înălţimea de .111 m să aibă doar o zecime din !aloarea de la sol. )mezeala relati!ă creşte p%nă la nivelul de condensare, condensare, atinge cele mai mari !alori în nori iar deasupra scade brusc, deoarece aerul de!ine foarte uscat. I 6ivelul de condensare reprezintă înălţimea la care umezeala relativă devine %))7 4vaporii de apă condensează.. condensează. . În acest moment apar norii. 4.). Presiunea atmosferică #ator #atorită ită greut greutăţi ăţiii propri propriii aerul aerul eer eercit cită ă asup asupra ra corp corpur urilo ilorr o forţă forţă ce poart poartă ă denumirea de presiu de presiune ne..
Prin presiune se înţelege apăsarea e+ercitată de o coloană de aer având suprafaţa bazei de %cm8 şi înălţimea egală cu înălţimea atmosferei2 oricelli, prin eperienţa sa, do!edeşte eistenţa presiunii atmosferice &ig. B.4.".
CURS - TOFAN L.
rincipiul m(sur(rii presiunii atmosferice % vezi !IV$> )%angelista Torricelli 60;/D(0;7 a "ro"us o metodă de măsurare a "resiunii atmosferice "rin in%entarea &arometrului cu mercur n anul 0;9. arometrul cu mercur este un tu& lung de sticlă care a fost um"lut cu mercur i a"oi răsturnat ntr-o cu%ă cu mercur. S-a determinat astfel foarte uor că "resiunea atmosferică este . *resiunea reală ntr-un "unct ntrun fluid se numete presiune absolută. *resiunea relati%ă 6manometrică7 se dă fie "este, fie su& "resiunea atmosferică. Un manometru care masoară "resiuni su& "resiunea atmosferică se numete de o&icei manometru de %id. *resiunea atmosferică ntr-un "unct descrete cu altitudinea. )#istă %aria@ii ale "resiunii atmosferice de la o $i la alta, deoarece atmosfera nu este statică. Coloana de mercur din &arometru %a a%ea o năl@ime de a"ro#imati% ; cm de mercur la / grade Celsius, n c?m" gra%ita@ional normal 6standard7, g1,D/;;2 mBs, se numete Jo atmosferăK 60 atm7. Semnifica@ia "rinci"ală a acestor e#"erien@e din acel tim" era conce"@ia "e care o afirmau că "oate fi creat un s"a@iu %id. Tim" de două mii de ani, filo$ofii %or&eau de oroarea "e care natura o are "entru s"a@iul %id= 'orror %acui. +atorită acestei orori se s"unea că natura "re%ine formarea unui %id a"uc?nd orice su&stan@ă n%ecinată i um"l?nd cu ea instantaneu orice s"a@iu %idat. )#"erien@ele lui Torricelli i *ascal au arătat că e#istă limitări n ca"acitatea naturii de a "re%enii un %id. Cu e#ce"@ia telesco"ului, nici o altă desco"erire tiin@ifică din secolul al :II-lea nu a tre$it curio$itatea i dorin@a de cunoatere n aa măsură cum au făcut-o e#"erien@ele cu &arometrul i cu "om"a de aer.
5modificare6 Iperien4a lui @orricelli Gn anul 0;0, f?nt?narii arelui +uce din Floren@a căutau să construiască o "om"ă as"iratoare care să ridice a"a la o năl@ime mai mare de 93 de "icioare. *e atunci nu se tia care este for@a ce urcă a"a n cor"ul unei "om"e i o men@ine acolo. )i au construit "om"a, dar a"a nu s-a urcat mai sus, fa"t ce i-a determinat să a"ele$e la renumitul sa%ant 8alileo 8alilei, "entru a-l ntre&a unde re$idă greeala. Fa"tul că nu se urca mai sus de 93 de "icioare era n contra$icere cu "rinci"iul admis "e atunci că Jnatura are oroare de %idK. 8alileo demonstrase că aerul este greu, dar nu s-a g?ndit să folosească acest fa"t ca să e#"lice insuccesul grădinarilor. Se s"une că, nedumerit, le-ar fi răs"uns foarte %ag că Jnatura nu are oroare de %id dec?t numai "?nă la năl@imea de 93 de "icioareK. *reocu"at de această "ro&lemă, 8alileo a ncredin@at-o lui Torricelli 60;/D-0;7, un renumit fi$ician italian. Acesta a găsit răs"unsul a&ia n 0;9, la un an du"ă moartea lui 8alileo, &a$?ndu-se tocmai "e desco"erirea acestuia din urmă, i anume că ni%elul atins de a"ă n "om"a as"iratoare este ec'ili&rat de către greutatea masei de aer care a"asă "e su"rafa@a e#terioară. +iscut?nd "ro&lema aceasta cu i%iani 60;33-0/3, matematician i om de tiin@ă italian7, s-au 'otăr?t am?ndoi să re"ete e#"erien@a, cu condi@ia ca să folosească mercur n loc de a"ă. Aceasta deoarece mercurul, fiind de 0 ori mai greu ca a"a se %a ridica la o năl@ime de 0 ori mai mică.
CURS - TOFAN L. i%iani a construit un tu& lung de trei "icioare, nc'is la un ca"ăt, i a "rocurat mercurul. C?nd totul a fost gata, ei au um"lut tu&ul cu mercur i a"oi, @in?ndu-l &ine astu"at cu degetul, l-au cufundat ntr-o cu%ă cu mercur. ji, ntr-ade%ăr, mercurul din tu& a co&or?t "?nă la distan@a "re%ă$ută de ei. Tot i%iani a "urtat a"oi tu&ul cu mercur la diferite năl@imi i astfel au sta&ilit un mi5loc de măsurare a "resiunii atmosfericeM cu alte cu%inte, se născuse &arometrul.
&ig. B.4. Dperienţa lui oricelli )nităţile de masură pentru măsurarea presiunii atmosferice sunt milimetrul coloană de mercur 4mm*g. şi ectoPascalul 4Pa.2 În anul ;=B4, Jrganizaţia 9eteorologică 9ondială a stabilit că în onoarea sa!antului francez @laise 'ascal ;4/3 - ;44/" să se introducă unitatea de măsură a presiunii numită >Gectopascal>, înlocuind !ec$ea unitate de măsură, milibarul: ;G'a < ;mb". 'entru măsurători se foloseşte mercurul deoarece are o densitate mare &ig. B.4." şi necesită coloane relati! scurte. 041 mmGg < ;133,4 g+cm / ; g+cm/ < ; dKnă ; mmGg < ;,33 $'a. 'entru un calcul rapid se ia ;mmGg < +3$'a şi, respecti!, ;$'a < 3+mmGg.
Măsurarea presiunii se face cu a*utorul: - 9arometrului cu mercur arometrele &a$ate "e lic'id indică "resiunea atmosferică măsurată du"ă năl@imea coloanei de lic'id 6de o&icei mercur 7, li"ită la %?rf i cu ca"ătul de 5os conectat la un mic reci"ient cu lic'id 6%aloarea "resiunii atmosferică este "ro"or@ională cu cea a masei coloanei de lic'id7. arometrele cu mercur sunt cele mai e#acte, ele fiind utili$ate la sta@iile meteorologice. - 9arometrul mecanic 4cu capsulă aneroidă"Gn "ractică, cel mai des sunt folosite &arometrele mecanice 6aneroide7. Acestea nu con@in lic'id 6din greacă aneroidfără a"ă7. )le indică "resunea atmosferică ce ac@ionea$ă asu"ra unei cutiu@e metalice elastice cu "ere@i su&@iri, cu o gaură mică.La micorarea "resiunii atmosferice cutiu@a se lărgete, iar la mărirea ei X se contractă, ac@ion?nd asu"ra unui arc. +eseori, n &arometrele mecanice se găsesc "?nă la $ece cutiu@e metalice, legate una cu alta, care, la sc'im&area %alorii "resiunii atmosferice, mică un indicator "e circumferin@a gradată du"ă modelul &arometrului cu mercur.
CURS - TOFAN L.
-
9arografului aparat înregistrator".
&uncţionarea acestor aparate se analizează la laboratorul de specialitate Leografie, meteorologie". 'entru efectuarea măsurătorilor se face reducerea presiunii la 1 oC, prin calcul sau tabele.
D.0. aria!iile "resiunii atmosferice a. variaţia diurnă &ig. B.0." reprezintă două maime şi două minime pentru / de ore astfel: - maime în 8urul orelor ;1 şi / şi - minime în 8urul orelor 1 şi ;4.
&ig. B.0. ariaţia diurnă a presiunii Aceste !ariaţii diurne pot atinge un $ectopascal milibar" în zonele temperate şi c%ţ!a milibari în cele tropicale. b. în afara !ariaţiilor diurne eistă şi variaţii sezoniere astfel pe continent presiunea prezintă un maim iarna şi un minim !ara, iar pe oceane maimul este !ara şi minimul este iarna. c. variaţiile accidentale sunt mai importante deoarece sunt legate de caracterul timpului. Acestea sunt produse de perturbaţiile atmosferice şi pot atinge ;1 mb într-un timp scurt.
CURS - TOFAN L. d. variaţia presiunii în altitudine 'resiunea atmosferică scade !ezi &ig. .;." în altitudine datorită: - scăderii densităţii aerului în înălţime - scurtării coloanei de aer odată cu creşterea înălţimii. 5a!antul Haplace a stabilit legea variaţiei presiunii cu altitudinea. Aceasta este o funcţie logaritmică compleă. 'entru a uşura calculele a fost introdusă treapta barică2 Aceasta reprezintă distanţa pe !erticală, în metri, pentru care se înregistrează o descreştere a presiunii atmosferice cu ; milibar. reapta barică se calculează pe inter!ale pe care se poate aproima o scădere liniară a !alorii presiunii după cum urmează: - la ni!elul mării scade cu ;mb pentru B, m sau cu ; mmGg pentru fiecare ;;,/ m - la 111 m presiunea scade cu ; mb la fiecare ;4 m - la ;;111 m presiunea scade cu ; mb la fiecare 3/ m.
- +ntul #atorită fluidităţii sale aerul poate a!ea mişcări orizontale, verticale sau înclinate. Mişcarea orizontală a aerului se numeşte vânt2 Mişcările verticale şi înclinate se numesc curenţi2 ântul este provocat de diferenţa de presiune 4pe orizontală. de la loc la loc . Aceste diferenţe pe orizontală eistă at%t la ni!elul solului c%t şi la înălţime. Cauza principală a acestor diferenţe o constituie încălzirea inegală a suprafeţei terestre deci şi a maselor de aer din vecinătatea acestora. Astfel spre zonele mai încălzite unde presiunea este mai mică" se îndreaptă aerul mai rece cu o presiune mai mare".
- Mărimile ce definesc #+ntul 9ărimile ce definesc !%ntul sunt direcţia şi intensitatea 4forţa..
&ig. B.B. Lirueta
&ig. B.=. Anemometrul cu cupe
CURS - TOFAN L. 'rin direcţie, în meteorologie se înţelege direcţia de unde :suflă: 4vine. vântul . Da se indică prin grade seagesimale cu următoarea corespondenţă: 6 < 341 o 1 o" 5 < ;B1o D < =1o M < /01o. iteza vântului se eprimă în următoarele unităţi de măsură: m+s (m+$ mile marine+$ < nod ; milă marină < ;B3m"". ransformarea din (m+$ în m+s se face înmulţind m+s cu 3,4 sau, aproimati!, înmulţind m+s cu şi scăz%nd din produs cifra zecilor. ;irecţia vântului este indicată la sol de giruete !ezi &ig. B.B.", iar în înălţime cu a8utorul baloanelor sau a radiosondelor2 'e aerodrom, pentru măsurarea direcţiei !%ntului, se mai foloseşte mâneca de vânt şi #-ul mobil . 'entru măsurarea intensităţii vântului se folosesc anemometrele cu cupe sau cu palete, sau anemografele !ezi &ig B.=.".
- "zo,arele ;istribuţia presiunii atmosferice pe suprafaţa globului este indicată pe $ărţile meteorologice cu a8utorul izobarelor.
Fig. D.0/. Forma!iuni &arice zobarele sunt liniile care unesc punctele cu aceeaşi presiune atmosferică . Gărţile izobarice pot fi anuale, lunare, zilnice, etc. #acă izobarele formează o serie de cercuri concentrice în 8urul unui punct, această zonă se numeşte centru de presiune.
CURS - TOFAN L.
- iclonul
- nticiclonul 5e mai numeşte centru de ma+imă presiune şi este o formă barică caracterizată prin creşterea presiunii de la e+terior spre centrul sistemului . #e obicei izobara eterioară care delimitează sistemul este de ;1/1mb. În anticiclon vântul bate de la centru spre e+terior în sensul acelor de ceasornic rotindu-se totodată în 0urul său !ezi &ig. B.;1" Compar%ndu-l cu formele de relief, anticiclonul ar fi analog munţilor izolaţi sau mameloanelor . Acest lucru este posibil deoarece în reprezentarea topografică şi !aloarea curbelor de ni!el creşte spre centrul reprezentării. 'e $ărţile sinoptice, ciclonul se notează cu ; iar anticiclonul cu M9 sau M . #alvegul baric 4#. este analog unei văi topografice şi se caracterizează prin izobare în formă de ::2 Cotele izobarice descresc din e+terior spre valea talvegului . ;orsala anticiclonică este o prelungire a anticiclonului şi are izobarele în formă de :3:, ale căror cote cresc de la margine spre a+a mediană a dorsalei2 =aua barică este analoagă şeii ce leagă două masive muntoase2 zobarele cresc din e+terior spre a+a şeii2
Bi'. W.11. +&nt de 'radient
Bi'. W.1= Rotirea v&ntului )n altitudine
CURS - TOFAN L.
- /iferenţa de direcţie (i de intensitate a #+ntului la sol (i 'n altitudine Ntim că !%ntul reprezintă mişcarea orizontală a aerului faţă de suprafaţa terestră. Ca să se producă această mişcare, este necesară o forţă. În cazul aerului, forţa care produce mişcarea orizontală este diferenţa de presiune . Această Această diferenţă, diferenţă, raportată raportată la o unitate de lungime lungime se ia ca unitate de lungime un grad de latitudine care este ec$i!alent cu ;;;(m" se numeşte gradient baric . Mişcarea aerului produsă de forţa de gradient a presiunii este perpendiculară la izobare sau izobare sau izo$ipse în altitudine". ;atorită mişcării de rotaţie a pământului intră în funcţiune forţa lui Coriolis, aerul fiind deviat, în emisfera nordică, spre dreapta direcţiei sale de mişcare !ezi mişcare !ezi &ig. B.;;.". În mişcarea mişcarea maselor maselor de aer la sol inter!ine inter!ine şi forţa de frecare care !a a!ea ca efect sc$imbări de direcţie şi de !iteză datorate neuniformităţii solului. &orţa Coriolis se combină cu forţa de frecare pentru a ec$ilibra forţa de presiune. #atorită forţelor menţionate mai sus, dacă pri!im o $artă sinoptică, !om !edea că la sol !%ntul face un ung$i de 31 o faţă de izobare, izo$ipse la înălţime !ezi &ig. B.;/.". A!%nd A!%nd în !edere !edere ca odată cu creşterea creşterea înălţimii înălţimii forţa de frecare scade la ;111 m de!ine negli8abilă", !%ntul apare paralel cu izo$ipsele datorită mişcării aerului spre dreapta în emisfera nordică forţa Coriolis". În acelaşi timp !iteza creşte. Oin% Oin%nd nd seama seama de efectu efectull de deviere deviere şi rotire rotire a vântulu vântuluii se poate spune în timpul zborului, pentru emisferea nordică" că atunci când vântul este de spate la sol şi în altitudine", presiu altitudine", presiunea nea 0oasă 0oasă este este în stânga stânga !ezi !ezi &ig. B.;1.".
- Tipuri de #+nt A. În funcţie funcţie de de structură structură !om !om a!ea: a!ea: !%nt laminar laminar şi !%nt !%nt turbulent turbulent a. !%nt laminar În situaţia când vântul are o mişcare uniformă, atât în ce priveşte viteza cât şi direcţia, scurgerea aerului făcându-se în straturi paralele, spunem că avem vânt laminar . laminar . b. !%nt turbulent În cazul când întâlneşte obstacole, vântul suferă variaţii în ceea ce priveşte direcţia şi intensitatea, devenind vânt turbulent . 3neori, faţă de viteza medie vântul poate prezenta creşteri bruşte de viteză sau salturi ce poartă denumirea de rafale. rafale . 'entru ca !%ntul să fie considerat rafalos este necesar ca durata unei rafale să nu depăşească două minute. 'este ;/m+s, !%ntul de!ine supărător pentru na!igaţia aeriană, mai ales atunci c%nd are caracter de !i8elie.
CURS - TOFAN L.
&ig. B.;3. %nt laminar
Bi'. W.1. +&nt tur3ulent
@. %nturi periodice şi regulate #in obser!aţiile şi studiile făcute s-a !ăzut că, în anumite zone ale globului, !%ntul are un caracter perman caracter permanent ent şi regulat regulat . Astfel în zonele dintre ecuator şi tropice, suflă vânturile alizee. alizee. În zona asiatică şi Jceanul Fndian se produc vânturi sezoniere numite musoni de e: musonul indian". C. %nturi locale #atorită configuarţiei solului foarte diferită, care detemină încălziri diferite, iau naştere !%nturi locale, cum ar fi: a. brizele marine, care sunt mişcări ale aerului pe orizontală determinate de încălzirea diferită a uscatului faţă de mare !ezi mare !ezi &ig. B.;". Aceste mişcări sunt ziua ziua de la mare spre uscat uscat briza briza de mare" mare" iar noaptea de la uscat spre mare briza briza de uscat ". ". Acest lucru lucru se datorează datorează faptului faptului că uscatul uscatul se încălzeşte încălzeşte mai mai repede ziua ziua şi se răceşte mai repede noaptea. @rizele de mare se simt pe continent p%nă la cca. ;1-; (m distanţă de apă şi au o !iteză de aproimati! (m+$.
CURS - TOFAN L.
a
b
b
&ig. B.;. @riza de mare b. briza de munte 4vântul catabatic. ia naştere în zonele muntoase şi este determinată de răcirea mai rapidă a crestelor noaptea noaptea aerul rece coboară pe pantă la !ale, iar ziua în condiţii de insolatie, crestele se încălzesc, aerul de!enind mai puţin dens fiind înlocuit de aerul mai rece de pe !ale care urcă spre creste. Astfel ia naştere briza de !ale.
&ig. B.;4. @riza de munte c. efectul de fon se fon se produce atunci c%nd, din diferite cauze, pe doi !ersanţi ai unui munte a!em diferenţă de presiune pe unul maim şi pe altul minim", aerul mai dens urcă pe munte şi coboară pe partea cealaltă a acestuia !ezi &ig. B.;0". Aerul antrenat antrenat pe panta ascendentă ascendentă se răceşte răceşte după adiabata adiabata uscată uscată se o răceşte cu ; C+;11m", p%nă la saturaţie, c%nd, prin condensare, eliber%ndu-se căldura latentă, se !a răci după adiabata umedă 1, oC+;11m". 'e creastă norul se precipită sau îşi urmează calea pe orizontală, iar un fileu de aer uscat coboară cu panta. Ha cobor%re, prin comprimare aerul se încălzeşte şi fiind uscat, se !a încălzi după adiabata uscată ; oC+;11m". ântul cald şi uscat care coboară pe panta unui munte reprezintă efectul de fon. fon.
CURS - TOFAN L.
Bi'. W.1T. Ifectul de fon Astfel, în urma acestui efect, la piciorul pantei, în partea de sub !%nt aerul este mai cald dec%t cel de la piciorul pantei din !%nt. Ha noi în ţară eistă multe zone în care se resimte efectul de fo$n cum ar fi: !%ntul mare din &ăgăraş m%ncătorul de zăpadă", în 'odişul 9e$edinţi, zona Caransebeş, etc. d. undele orografice. În timp ce la efectul de fo$n aerul urcă şi apoi coboară pe celălalt !ersant, aici cobor%rea este rareori laminară urmărind profilul reliefului", frec!ent însă de!ine turbionară. #in acest moti! scurgerea este perturbată, perturbare ce se resimte p%nă la de 3- ori înălţimea obstacolului în funcţie de următorii factori: - !%ntul suflă dinspre munte dintr-o direcţie de p%nă la 31 o faţă de perpendiculara la sistemul noros, direcţie care se menţine constantă p%nă la creastă - eistenţa unui sistem noros cu înălţimi apreciabile şi pante accidentate - intensitatea !%ntului la piciorul pantei este de peste Bm+s şi se măreşte spre creastă - eistenţa unei atmosfere cu stratificare termică stabilă eistenţa unei zone de izotermie sau in!ersiune" - perturbarea atmosferei deformarea curentului aerian" nu se limitează la straturile de aer în!ecinate crestelor, ci se resimte p%nă la distanţe mari faţă de crestele muntoase, în partea de sub !%nt. 5ub aceste mişcări ondulatorii ale maselor de aer deformate, apar deseori zone turbionare pe aa orizontală faţă de creste, turbioane numite rotori . urbulenţa în cadrul acestor zone este deosebit de intensă, curenţii !erticali, în !ecinatatea rotorilor şi mai ales în interiorul lor poate depăşi B m+s !ezi &ig. B.;B.". Ha noi în ţară din cauza influenţelor climatice din Duropa Centrală şi @azinul 9editeranei, înt%lnim o gamă !ariată a !%nturilor locale: - Crivăţul este !%ntul cel mai specific în 9oldo!a, #obrogea, sudul şi estul 9unteniei şi suflă în special iarna - >ustrul suflă dinspre sud în zona Jlteniei, @anatului, Crişanei, a8ung%nd în 9oldo!a ca un !%nt cald, uscat, aduc%nd geruri mari
CURS - TOFAN L. - 6emirul suflă în depresiunile din estul ansil!aniei şi a @raşo!ului fiind considerat ca o prelungire a cri!ăţului care se strecoară prin trecătorile Carpaţilor Jrientali.&ig. B.;B. )ndele orografice
- irculaţia generală a aerului #upă cum am !ăzut, mişcarea aerului este cauzată de repartiţia inegală a presiunii atmosferice, aerul deplasându-se din regiunile anticiclonice către cele ciclonice în straturile inferioare şi invers în păturile mai înalte. Cauza principală care pro!oacă o distribuţie inegală a presiunii pe glob este încălzirea neuniformă a suprafeţei terestre. 'e glob eistă un focar permanent de căldură zonă intertropicală" şi două focare de frig calotele polare". Circulaţia generală a atmosferei este prezentată în &ig. B.;=. unde se obser!ă că aerul rece de la poli se îndreaptă spre zonele tropicale, iar pentru înălţime o importanţă deosebită o au curenţii 0et . - 0orii
- lasificarea norilor a. după componenţa particulelor se clasifică în: - nori de apă - nori de g$eaţă zăpadă"
CURS - TOFAN L. - nori micşti. b. după geneză se clasifică în: - nori stratificaţi formaţi în condiţii de atmosferă stabilă cum sunt: Ci, Cs, As, 6s, 5t", în cazul frontului cald sau condiţii anticiclonice - nori ondulaţi formaţi în condiţii de turbulenţă pe o anumită grosime redusă" a atmosferei : Ci, As, 5t - nori convectivi formaţi prin con!ecţie termică sau dinamică Cu, Cb". c. după înălţimea bazei faţă de sol !om a!ea 3 eta8e: - eta0ul inferior cu baza între 1-/(m: 5t, 6s, 5c, Cu, Cb. 6orii 6imbostratus au baza în eta8ul inferior, iar masa predomină în eta8ul mi8lociu. 6orii Cumulus şi Cumulonimbus Cu şi Cb" au baza la ni!elul inferior, dar !%rfurile pot atinge ni!elul mi8lociu sau c$iar superior - eta0ul mi0lociu cu baza norilor între /- (m Ac, As, 6s" - eta0ul superior cu baza între -;3 (m Ci, Cs, Cc" d. după forma pe care o pot a!ea se clasifică în: - nori sub formă de val-strat continuu şi uniform mai mult sau mai puţin dens - nori fragmentaţi î n: lamele, filamente, lespezi, grămă8oare.
- /escrierea genurilor de nori A. Cirrus Ci" sunt nori separaţi cu aspect de filamente sau fibre albe şi subţiri, bezi transparente şi sunt formaţi din cristale albe de g$eaţă @. Cirrocumulus Cc" sunt nori sub formă de pături sau bancuri subţiri, d%nd cerului un aspect !ălurit nori sub formă de !aluri, asemănători unei pla8e cu nisip". Di apar şi dispar rapid. 5unt transparenţi şi sunt formaţi din cristale fine de g$eaţă. C. Cirrostratus Cs" au un aspect !ăluros, mult mai albicios şi pot ocupa parţial sau total bolta cerească, sunt constituiţi din cristale fine de g$eaţă. )neori sunt at%t de subţiri înc%t pe cer trec aproape neobser!aţi, d%nd acestuia un aspect alb-laptos. Lenerează fenomenul de allo un cerc sau un semicerc colorat în !iolet slab spre eterior şi roşu spre interior". #. Altocumulus Ac" sunt grupări de nori albi sau cenuşii cu aspect !ălurit sau sub formă de rulouri, şiruri sau benzi de culoare albă p%nă la cenuşiu desc$is. 5unt constituiţi din picături de apă sau picături şi cristale fine de g$eaţă. Ha răsăritul şi apusul soarelui se colorează în roşu aprins. 6u produc precipitaţii.
Bi'. X.=. Norii Cirrus
CURS - TOFAN L.
Bi'. X.=1. Norii Cirrostratus D. Altostratus As" formează p%nze albăstrii sau cenuşii cu aspect !alurit, striat, fibros sau uniform, acoperind parţial sau total cerul. 5unt constituiţi din picături sau picături şi cristale fine de g$eaţă. 'roduc rar precipitaţii slabe, care iarna a8ung la sol sub formă de fulguială slabă, iar !ara acestea se e!aporă în atmosferă.
Bi'. X.==. Norii $ltocumulus
Bi'. X.=F. Norii Cirrocumulus
&. 6imbostratus 6s" apar sub formă de pânze în strat gros de nori cenuşii, sumbri, cu aspect vaporos. Aceşti nori produc precipitaţii continue sub formă de ploaie sau ninsoare. Au baza la ni!elul inferior iar partea superioară la peste -0 (m. #atorită acestei grosimi, apa se găseşte aici în toate stările ei. izibilitatea în norii 6s este scăzută datorită picăturilor mari şi dense. L. 5tratocumulus 5c" sunt nori sub formă de pături sau bancuri 4benzi. cenuşii sau albicioase cu aspect ondulat . Di se formează dimineaţa şi seara. Piua se resorb. #in aceşti nori pot să cadă precipitaţii slabe sub formă de ploaie sau ninsori cu fulgi mici şi rari. G. 5tratus 5t" nori sub formă de pânză continuă, pături destul de dense cu o bază uniformă şi 8oasă uneori ating%nd solul. 5unt constituiţi din picături fine de apă iar iarna pot fi formaţi din cristale fine de g$eaţă. #au precipitaţii sub formă de burniţă ace de g$eaţă".
CURS - TOFAN L.
Bi'. X.=. Norii Nim3ostratus
Bi'. X.=P. Norii Stratocumulus
F. Cumulus Cu" sunt nori cu un contur bine determinat asemănători unor grămă0oare de vată. Au culoarea albă, cu partea superioară strălucitoare, iar baza sumbră. 5e dez!oltă pe !erticală sub formă de domuri şi turnuri . 6orii Cu se dez!oltă în cursul zilei sub acţiunea curenţilor termici con!ecti!i. #e aceea, norii Cu au o variaţie diurnă, apar dimineaţa, se dezvoltă în cursul zilei şi se resorb seara. În cazul unei atmosfere instabile norii Cu se dez!oltă în continuare sub următoarele forme:
Fig. 9.26. Norii stratus
Fig. 9.27. Norii Cumulus congestus
- Cumulus umulis Cu $um" sunt nori de timp frumos, totdeauna albi şi subţiri, dispuşi în petece cu spaţii largi între ei - Cumulus mediocris Cu med" cu o dez!oltare mai mare pe !erticală, albi strălucitori. 6u dau precipitaţii - Cumulus congestus Cu con" cu o dez!oltare apreciabilă pe !erticală, cu părţi albe şi cenuşii. #au precipitaţii sub formă de a!erse *. Cumulonimbus Cb" sunt nori denşi şi dez!oltaţi cu etindere mare pe !erticală, cu forme de munte sau turnuri enorme. @aza şi mi8locul norului sunt întunecoase şi sumbre, !%rful !izibil, fibros, sub formă de creneluri, nico!ală. Ha latitudini medii !%rful poate depăşi ni!elul tropopauzei ;/-; (m". 6orii Cb dau a!erse de ploaie, lapo!iţă, ninsoare sau grindină. În aceşti nori, apa se găseşte în cele trei stări de agregare: lic$idă picături de apă", !apori şi cristale de g$eaţă. A!ersele care cad din aceşti nori sunt însoţite de fenomene ora0oase descărcări electrice". 0orii , sunt foarte periculo(i z,orului datorită tu,ulenţei (i a curenţilor ascendenţi-descendenţi foarte puternici 12-)2 m3s.
CURS - TOFAN L.
Bi'. X.=W. Norii Cumulonim3us
Bi'. X.=X. Norii $ltostratus
5.). 0e,ulozitatea (i plafonul "racţiunea de cer acoperit de nori sau cantitatea de nori vizibili de la sol constituie nebulozitatea, care se determină de obser!ator. 6ebulozitatea se măsoară în optimi din suprafaţa cerului e: cer acoperit complet B+B, cer partial acoperit 3+B, etc.". 6ebulozitatea totală reprezintă fracţiunea de cer ocupată de toţi norii !izibili. 6ebulozitatea parţială reprezintă fracţiunea ocupată de un gen de nori e: 3Ci, /As, 0Cu, BCb, B6s". Plafonul reprezintă înălţimea bazei norului la !erticala locului. 5e măsoară cu balonul, prin radiosonada8e, cu ceilometrul sau cu proiectorul de nori. 16. Precipitaţiile atmosferice 'rin precipitaţie se înţelege apa care cade din nori, indiferent de formă starea sub care se prezintă". 'recipitaţiile fac parte din $idrometeori. auzele formării: aporii de apă condensaţi sub formă de picături fine a!%nd diametrul cuprins între 1,1; mm şi 1,1 mm" sau cristalele de g$eaţă, de asemenea foarte fine, care intră în componenţa norilor, pentru a da naştere $idrometeorilor mii de picături fine" se unesc şi, datorită greutăţii, cad pe păm%nt. Ploaia este formată din picături de apă cu un diametru mai mare de 1, mm. 'icăturile sunt dispersate şi au o !iteză de cădere de /- m+s. În mod obişnuit, ploaia cade din 6imbostratus, 5tratus şi 5tratocumulus. 7ste periculoasă pentru a#iaţie$ 'ntruc+t mic(orează #izi,ilitatea$ 'nfundă conductele instrumentelor de ,ord$ se depune pe aerona#ă (i 'ng8eaţă uneori . @apoviţa este o formă de precipitaţie formată dintr-un amestec de picături de ploaie şi fulgi de zapadă, care cade din norii 6imbostratus. 1ăpada 4ninsoarea. este constituită din cristale ramificate, uneori sub formă de steluţe. 5e produce din aceiaşi nori ca şi ploaia. 9urniţa este o formă licidă de precipitaţie picături mici şi dese de apă cu diametrul sub 1, mm". 'oate să cadă din norii 5tratus, 6imbostratus şi uneori din norii 5tratocumulus. ceasta este periculoasă c+nd 'ng8eaţă deoarece formează polei. Măzăricea este formată din grăunţe de g$eaţă cu diametrul de aproimati! 1,/-1, mm.
CURS - TOFAN L. /rindina este constituită din particule sau bucăţi de g$eaţă cu diametrul între 1 mm. )neori poate fi sub formă de blocuri-plăci. Dste produsă de norii Cumulonimbus Cb". 9i aceasta este foarte periculoasă pentru a#iaţie. >versa este o precipitaţie lic$idă sau solidă cade din Cb sau din Cu con" şi se caracterizează prin cantitatea mare de apă în timp mic. Ca precipitaţii, se mai pot eemplifica: pâcla, ceaţa, etc .
CURS - TOFAN L.
Capitolul +. Caracterizarea principalilor poluanţi atmosferici .1. Clasificarea poluanţilor atmosferici *oluan!ii atmosferici "ot fi clasifica!i in func!ie de starea lor de agregare, sau in func!ie de ac!iunea lor asu"ra organismului. A7 +u"ă starea de agregare, "oluan!ii "ot fi clasifica!i in două mari gru"e = - aerosoli re"re$enta!i "rin "articule solide sau lic'ide cu dimensiuni cu"rinse intre 0// i /,/0 um, dis"ersate in mediul ga$os 6atmosferă7. Sta&ilitatea lor in aer este determinată in s"ecial de mărimea "articulelor, cele mai mari sedimentand re"ede, iar cele cu dimensiuni suµnice "utand "ersista mult tim" in atmosferă.
K 'aze şi vapori , gru"ă care cu"rinde cele mai di%erse su&stan!e c'imice "oluante, de natură anorganică, ca dio#id de sulf, 'idrogen sulfurat, mono#id i dio#id de car&on, o#i$i ai a$otului, amoniac, clor, acid fluor'idric etc., sau de natură organică ca 'idrocar&uri alifatice, 'idrocar&uri aromatice, alde'ide, cetone, alcooli, merca"tani etc. 7 +u"ă ac!iunea asu"ra organismului "oluan!ii "ot fi clasifica!i in= - poluanţi iritanţi, gru"ă in care intră "ul&erile neto#ice 6"ul&eri fără ac!iune to#ică s"ecifică7 i o serie de ga$e i %a"ori dintre care cei mai im"ortan!i sunt= dio#idul de sulf, dio#idul de a$ot, clorul i amoniacul. - poluanţi fi3rozanţi ca dio#idul de siliciu, o#i$ii de fier i o#i$ii altor metale ca &ariu, co&altM - poluanţi toici asfiiaţi , dintre care cei mai im"ortan!i sunt mono#idul de car&on i 'idrogenul sulfuratM - poluanţi toici sistemici, gru" care cu"rinde un mare număr de "oluan!i anorganici ca "lum&ul, mercurul, cadmiul, manganul, %anadiul, seleniul, fosforul, fluorul, sau organici ca "esticidele organofosforice i organoclorurate. - poluanţi aler'izanţi , naturali ( de origine %egetală= "olen, fungi, sau de origine animală= "ăr, fulgi, "roduse de descuamare i artificiali ( emana!i de unele ramuri ale industriei c'imice ( industria farmaceutică, industria maselor "lastice, etc
CURS - TOFAN L.
K poluanţi canceri'eni , care "ot fi de natură organică ( 'idrocar&urile "oliciclice aromatice, e"o#i$ii, unele amine alfa i &eta naftilamina, nitro$aminele, de natură anorganică (
arsenul, cromul, co&altul, &eriliul, nic'elul, seleniul i sărurile lor, sau de
natură minerală ( a$&estul.
+esigur "ot fi făcute i alte clasificări, dar in studiul "oluării este im"ortant de re!inut că in general "oluarea este un fenomen com"le# i foarte rar %om intalni in atmosferă un singur "oluant.
.=. Caracteristicile principalilor poluanţi atmosferici Im"urificarea aerului se "oate face de su&stan!e aflate in cele trei stări fi$ice de agregare= solidă, lic'idă i ga$oasă. In amestecul lor cu aerul in func!ie de greutatea i dimensiunea "articulelor de su&stan!ă, amestecurile sunt denumite "ul&eriB"rafBsus"ensii 6"entru "articulele solide, cu diametrul mediu 0/m7 si aerosoliBnoriBfumBcea!ă 6 "entru "articulele solide Z 0/m, "entru su&stan!ele lic'ide sau ga$oase7.
i> ul3erile, in func!ie de dimensiuni i com"ortare in atmosferă se "ot clasifica in= - pul3eri sedimenta3ile, constituite din "articule cu diametrul mai mare de 0/ m, re$ultate din "rocese mecanice, construc!ii de drumuri, "ul%eri$area solului de către auto%e'icule, unele industrii ca siderurgie, industria materialelor de construc!ii sau ca urmare a ac!iunii de ero$iune a %antului asu"ra solului. Această categorie se caracteri$ea$ă "rintr-o sta&ilitate relati% mică in atmosferă, deoarece se sedimentea$ă, in func!ie de mărime, cu o %ite$ă uniform accelerată. - pul3eri in suspensie cu diametrul particulelor cuprins intre 1 şi 1m , re$ultate in s"ecial din "rocesele industriale= industria metalurgică, fa&ricarea acidului sulfuric, fa&ricarea celulo$ei etc. Sta&ilitatea in atmosferă a acestor "ul&eri este determinată de mărimea "articulelor, iar in a&sen!a curen!ilor de aer se sedimentea$ă cu o %ite$ă uniformă. Se de"un la distan!ă mai mare fa!ă de sursele de emisie 63-0/ >m7. S"re deose&ire de "rima categorie, au "utere de difu$iune mai mare, "ătrun$and in al%eolele "ulmonare. Cele mai "ericuloase sunt cele care au diametrul cu"rins intre /,3 - 3 m, care se se"ară foarte greu din aer, datorită micării &ro\niene caracteristice lor. - pul3eri in suspensie cu diametrul particulelor su3 1m , "ro%in din com&ustii i di%erse reac!ii c'imice i fotoc'imice. Acest gru" de "articule se caracteri$ea$ă "rintr-o
CURS - TOFAN L. micare continuă, &ro\niană ( datorită ciocnirii lor cu moleculele fa$ei dis"erse. In aceste condi!ii, "articulele din acest domeniu de mărime "ractic nu se sedimentea$ă. *ersisten!a lor in atmosferă de"inde de "osi&ilitatea intalnirii cu alte "articule, cu care "rin coagulare formea$ă agregate, care datorită mărimii, se sedimentea$ă. ite$a de coagulare este in func!ie de concentra!ia acestui ti" de "articule, iar micarea aerului accelerea$ă formarea de agregate. Coagularea este caracteristică in s"ecial "articulelor suµnice i este deose&it de im"ortantă "entru auto"urificarea atmosferei, deoarece in ca$ul "articulelor cu diametrul su& /,0 m i in concentra!ii de cca 0mgBm9, gradul de coagulare "oate a5unge la 2/ E "e oră. *ul&erile "re$intă ca "ro"ietă!i fi$ice= -
su"rafa!a mare6 de e#. 0 cm9 cuar! măcinat la 0 m 9 %a ocu"a ; m 37M
-
ca"acitatea de a&sor&!ie a radia!iilor calorice, cedand căldura du"ă incetarea radia!ieiM
-
se incarcă electrostatic, "rin frecare, sau "rin adsor&!ie de ioni 6de e#. "ul&erile metalice se incarcă JK, iar cele nemetalice J-J7M
-
unele "ot e#"loda sau se "ot a"rinde 6n, S, de#trina, sau căr&une, Al7
-
"articulele moi se de"un la ni%elul căilor res"iratorii su& forma unei "aste 6dau tra'eite, &ronite7, iar cele ascuti!e, "ot "ro%oca le$iuniM
-
adsor& diferite su&stan!e lic'ide sau ga$oaseM
-
formea$ă cea!ă, constituind nuclei de condensareM
*articulele in sus"ensie in aer, in s"ecial cele cu dimensiuni mici, "artici"ă la fenomenul de diminuare a %i$i&ilită!ii "rin difu$area luminii. *articulele care difu$ea$ă cel mai mult lumina, deci reduc mult %i$i&ilitatea, sunt cele cu dimensiuni cu"rinse intre /,9 i /,; m. *articulele mai mari difu$ea$ă lumina mai "u!in, dar ele "ot reduce %i$i&ilitatea "rin a&sor&!ia luminii.
Compoziţia cimic( a pul3erilor este foarte %ariată i de"endentă de natura surselor de "oluare astfel= -
"ul&erile emise de centralele termice care ard căr&une sunt formate din "articule de căr&une i o serie de o#i$i ca Fe 3O9, gO, CaO, Al3O9, Na3O, 3O, "recum i dio#id de siliciu, sulfati, fosfa!i.
-
"ul&erile emise de termocentralele care ard "etrol, in afară de "articule de căr&une, con!in cantită!i mai mici de o#i$i metalici Fe 3O9, NiO, 3O9, Al3O9, dar cantită!i mai mari de sulfa!i.
-
"ul&erile emise de o!elării "ot con!ine "ană la 1/ E fier su& formă de Fe3O9M
CURS - TOFAN L. -
"ul&erile emise de fa&ricile de ciment sunt un amestec de o#i$i in care "redomină CaO, CaCO9, SiO3,Al3O9M
-
auto%e'iculele cu motoare +iesel emit "articule de funingine, iar cele cu motoare cu e#"lo$ie, care consumă &en$ină cu cifră octanică ridicată, in afară de funingine emit "articule de "lum& su& formă de 'alogenuri i o#i'alogenuri.
O serie de "oluan!i emii ini!ial su& formă ga$oasă= SO 3, NO3, "ot "artici"a in atmosferă la o serie de reac!ii i regasi!i ca sulfa!i sau nitra!i ai di%erselor metale. In afară de com"onentele de origine anorganică, "articulele de origine organică, sau su&stan!ele organice adsor&ite "e "articule in sus"ensie, au o im"ortan!ă deose&ită. Anali$a c'imică a "ul&erilor din atmosfera marilor orae a e%iden!iat "re$en!a 'idrocar&urilor aromatice "oliciclice ( su&stan!e cu efecte cancerigene. *ul&erile, re"re$entand un "oluant ma5or al atmosferei, ma5oritatea statelor au sta&ilit norme "ri%ind concentra!iile ma#ime admise in atmosfera $onelor locuite. +e e#em"lu, Normele Uniunii )uro"ene im"un "entru "articulele in sus"ensie, res"ectarea %alorii limită de 32/ gB m 9, "entru 9 $ile consecuti%e de determinare. O..S. recomandă in cadrul criteriilor de calitate a aerului o medieBan de 2/ gB m9.
ii> Su3stanţele licide re$ultate in "rocesele industriale "ot forma aerosoli cu aerul, datorită %olatilită!ii lor, cum sunt gudroanele din cocserie, sol%en!ii din lacuri i %o"sele, insecticidele lic'ide etc. a"orii se "ot im"ratia "e diferite distan!e, afectand in "rimul rand muncitorii la locul de "roduc!ie, se "ot de"une "e "lante, clădiri, etc.
iii> Su3stanţele 'azoase din aer Compuşii car3onului +intre "oluan!ii ga$oi, din "unct de %edere cantitati%, com"uii car&onului ocu"ă "rimul loc. Anual se descarcă in atmosferă miliarde de tone, de"aind cu mult "osi&ilită!ile de a&sor&!ie ale atmosferei "lanetare. *oluan!ii cei mai frec%en!i sunt= mono#idul de car&on 6CO7, &io#idul de car&on 6CO37, 'idrocar&urile i alte com"ui organici.
Monoidul de car3on , este cel mai răs"andit "oluant al aerului, emisiile sale de"ăind suma emisiilor tuturor celorlal!i "oluan!i.
CURS - TOFAN L. )ste un ga$ incolor, inodor i insi"id, cu densitate mai mică decat a aerului. )ste "u!in solu&il in a"ă. +in "unct de %edere c'imic, la tem"eratura o&inuită este un ga$ foarte "u!in reacti%. In condi!iile atmosferice normale mono#idul de car&on nu reac!ionea$ă nici cu o#igenul, nici cu a"a. La altitudini de 0// >m, la tem"eraturi de "este 2// /C, au loc reac!iile =
CO Y Z O = CO Y H=O
CO= CO= Y H=
+e asemenea, in condi!ii normale nu reac!ionea$a nici cu o$onul, nici cu dio#idul de a$ot, deoarece aceste reac!ii ar a%ea ne%oie de energii foarte mari, ce nu sunt intalnite in mod normal in atmosferă. ono#idul de car&on "oate lua natere in atmosferă in tim"ul descărcarilor electrice i a fost identificat in ga$ele emanate de %ulcani, dar sursele naturale nu contri&uie la "oluarea atmosferei. Ni%elurile de fond, la care se adaugă "ro&a&il i mono#idul de car&on re$ultat din sursele te'nologice, sunt foarte mici. Astfel in $ona *acificului de Nord s-au inregistrat concentra!ii ale CO de a"ro#imati% /,/31 mgBm 9, in 8roenlanda de /,/;-/,; mgBm 9, iar in Alas>a, concentra!ii de /,/;9 (/,311 mgBm 9 aer. ono#idul de car&on a"are in tim"ul com&ustiilor incom"lete. Com&ustia are loc in tre"te=
=C Y O=
=CO
=CO Y O =
= CO=
*rima reac!ie decurge cu o %ite$ă de 0/ ori mai mare decat a doua i dacă nu este suficient o#igen "entru a se asigura i a doua reactie, "rodusul final %a fi mono#id de car&on. In industrie, din moti%e economice, com&ustiile sunt &ine reglate i industria contri&uie "u!in la "oluarea atmosferei cu mono#id de car&on. *rinci"ala sursă de "oluare o constituie trans"orturile i in s"ecial auto%e'iculele. Fiind foarte sta&il, mono#idul de car&on eliminat in atmosferă ar tre&ui să se acumule$e, totui concentra!iile din aer nu cresc "e măsura emisiilor. Acest lucru ar "utea fi
CURS - TOFAN L. e#"licat "rin migrarea in straturile inalte ale atmosferei, unde radia!iile ultra%iolete intense l-ar o#ida la CO 3, sau "rin meta&oli$area lui in CO 3 sau CH, de către unele microorganisme din sol, sau "rin a&sor&!ia de către a"ele oceanelor sau "e anumite su"rafe!e. Fiind foarte sta&il in atmosferă, tim"ul sau de re$iden!ă in aer este mare, de la cate%a luni la 2 ani. Concentra!ia mono#idului de car&on in atmosfera $onelor ur&ane "oluate este foarte %ariată, de la ca!i%a ""m la $eci sau c'iar sute de ""m, i de"endentă de intensitatea traficului auto%e'iculelor, "recum i de condi!iile meteorologice. Factorii meteorologici= stagnarea aerului, in%ersia termică i umiditatea, determină acumularea la ni%elul solului a unor concentra!ii ridicate de mono#id de car&on.
Qioidul de car3on %CO=> se găsete in mod normal in atmosferă, in "ro"or!ie de /,/9 E, re$ultat din surse naturale 6 res"ira!ia "lantelor i a animalelor, fermenta!ii etc7 i antro"ice 6 com&ustii, industrie7. CO3 este un ga$ incolor, inodor i insi"id, cu densitate mai mare decat a aerului, de aceea se "roduc asfi#ii in "u!uri i grote să"ate in s"ecial in su&straturi calcaroase. )fectul to#ic al acestui ga$ este mai "u!in im"ortant din "unct de %edere ecologic, fa!ă de im"ortan!a sa in modificarea &alan!ei termice a "lanetei, fiind im"licat in mod direct in creterea efectului de seră, e#"licat in amănunt intr-un ca"itol a"arte.
Hidrocar3urile şi alţi compuşi or'anici volatili. Cantitatea de com"ui organici ai car&onului din atmosferă a crescut mult "rin de$%oltarea c'imiei organice i a trans"ortului. Hidrocar&urile alifatice sunt inerte, din "unct de %edere &ioc'imic, fa!ă de organismele %ii. )fecte to#ice ale acestora a"ar la concentra!ii mari 6 // mgBm 97, care nu se ating in atmosferă. Hidrocar&urile aromatice monociclice i "oliciclice sunt cunoscute "entru to#icitatea lor mare in mediu, ele "ro%enind din com&ustia incom"letă a car&uran!ilor lic'i$i i din e%a"orarea lor din re$er%oare. en$enul, toluenul, #ilenul, trimetil &en$enul "roduc frc%ent into#ica!ii la locurile de muncă, unde sunt folosi!i ca= di$ol%an!i ai cauciucului, in fa&ricarea ade$i%ilor, lacurilor i %o"selelor, an%elo"elor, in industria de incăl!ăminte etc. Hidrocar&urile aromatice "oliciclice 6H.A.*.7 sunt cele mai to#ice 'idrocar&uri, indeose&i 9,-&en$"irenul, dimetil&en$antracenul, di&en$antracenul, &en$ofenantrenul i &en$o"irenul. H.A.*. sunt frec%ent adsor&ite "e "raful atmosferic. *ot difu$a "rin "iele, in organism, ac!ionand asu"ra "roteinelor, desfăcandu-le func!ia disulfură. Statisticile arată că
CURS - TOFAN L. anual mor cel "u!in 02/ /// de oameni datorită cancerului "ulmonar sau e"itelial, ca urmare a ac!iunii H.A.*. asu"ra organismului. Alcoolii i fenolii 6R-OH7, dintre care alcoolul metilic, alcoolul etilic, fenolul, furfurolul, "re$intă to#icitate la locul de muncă. Sunt semnalate ca$uri de otră%iri mortale, in masă, mai ales in "erioadele de "ro'i&i!ie a "roducerii alcoolului. Alde'idele sunt com"ui to#ici, re$ulta!i in industria "relucrării "etrolului, din com&ustiile mi5loacelor de trans"ort, din incinerarea deeurilor, din fumul de !igară etc. Alde'ida formică 6formolul7 este un &un de$infectant, a%and ac!iune &actericidă i "arali$antă. Fiind %olatilă, mani"ularea sa este "ericuloasă, "roducand into#ica!ii gra%e la muncitori. Acroleina este de asemenea %olatilă, la tem"eraturi mari 629 / C7. Re$ultă in ga$ele de ea"ament, "roducand irita!ia oc'ilor i a căilor res"iratorii.
Compuşii azotului Oizii azotului. A$otul formea$ă cu o#igenul, su& ac!iunea luminii sau a descărcărilor electrice, o serie de o#i$i= N=O NO NO= N=OF si N=OP. +intrea acetia numai NO si NO 3, nota!i NO#, sunt im"ortan!i din "unctul de %edere al "oluării aerului. *roto#idul de a$ot 6N 3O7 se găsete in atmosferă in concentra!ie mare in com"ara!ie cu ceilal!i o#i$i 6/,1 mgBm9 aer7, dar este neto#ic. Trio#idul 6N 3O97 i "ento#idul de a$ot 6N3O27 se găsesc numai ca intermediari in reac!iile atmosferice ale dio#idului de a$ot.
Monoidul de azot %NO> este un ga$ incolor, "u!in solu&il in a"ă. Se formea$ă direct din a$otul i o#igenul din aer in tim"ul "roceselor de com&ustie, in care tem"eratura de"ăete 0/19 /C, in tim"ul descărcărilor electrice i a eru"tiilor %ulcanice. Re$ultă, de asemenea, dintr-un mare număr de "rocese &iologice, ca de e#em"lu reducerea de către anumite &acterii, in mediu anaero&, a com"uilor cu a$ot. Se estimea$ă că sursele naturale emit de 0/ ori mai mult NO decat totalitatea surselor te'nologice, dar sursele naturale fiind re"arti$ate oarecum uniform "e glo&, "oluarea de fond este foarte scă$ută in com"ara!ie cu "oluarea din $onele industriale sau ur&ane cu circula!ie auto intensă. In atmosferă mono#idul se o#idea$ă la dio#id de a$ot=
CURS - TOFAN L.
= NO Y O =
= NO=
O#idarea de"inde de concentra!ia de mono#id . La o concentra!ie de 0/// ""m 6033 mgBm9 aer7 o#idarea are loc in cate%a minute. La concentra!ii mici, o#idarea este lentă. La concentra!ia de 0""m 60,33 mgBm9 aer7, 2/ E din cantitatea de NO se o#idea$ă in 0// ore, iar la concentra!ia de /,0 ""m 6/,032 mgBm97, 2/ E din cantitate este o#idată in 0/// ore. In "re$en!a o$onului, mono#idul de a$ot se o#idea$ă ra"id la dio#id de a$ot. La concentra!ia de 0 ""m o#idarea totală are loc in 3 secunde, iar la concentra!ia de /,0 ""m, in 0D secunde.
Vioidul de azot 6NO37 este un ga$ sta&il, de culoare roie &rună, cu miros caracteristic. 8a$ul "ur se condensea$ă la 30,3 /C, su& forma unui lic'id &run, care la 0/ /C de%ine gal&en, iar la (00 /C se solidifică su& forma unor cristale incolore. +in "unct de %edere c'imic se com"ortă ca an'idrida mi#tă a aci$ilor a$otic i a$otos.
= NO= Y H=O
HNOF Y HNO=
Ca i dio#idul de sulf, NO3 ramane un tim" scurt in atmosfera, de circa 0-9 $ile. NO3 in "re$enta radiatiei U.. se disocia$a= F "AEmol
NO=
NO Y O
*rinci"alele surse de "oluare a aerului cu NO# sunt motoarele auto%e'iculelor 6atat cele cu e#"lo$ie, cat i cele cu com"resie7 i centralele termice. Cantită!i im"ortante de NO#, dar limitate in s"a!iu, emit fa&ricile de acid a$otic i ingraăminte a$otoase. +e asemenea, se elimină in atmosferă o#i$i de a$ot in tim"ul o"era!iilor de dia$otare in industria c'imică organică, la deca"area "ieselor din cu"ru, sau din alia5e din cu"ru, "recum i in tim"ul o"era!iilor de sudură sau tăiere a metalelor. Sunt deose&it de "ericuloase de"o$itele de nitra!i, nitri!i, nitrocelulo$a, leluloid, care se "ot a"rinde %ara din cau$a căldurii. Un astfel de accident a a%ut loc intr-un s"ital din Cle%eland 6 S.U.A.7, cand "rin arderea a 2// de filme radiografice, a re$ultat NO3, care a "ro%ocat moartea a 03; &olna%i. In tim"ul "roceselor de com&ustie se formea$ă in s"ecial mono#id de a$ot, dio#idul de a$ot re"re$entand mai "u!in de /,2 E din total.
CURS - TOFAN L. )limina!i in atmosfera, NO# "artici"ă la o serie de reac!ii care modifică continuu ra"ortul lor. Radia!iile ultra%iolete descom"un ra"id dio#idul de a$ot la mono#id i o#igen atomic=
NO=
NO Y O
O#igenul atomic reactionea$a cu o#igenul molecular i formea$a o$on=
O Y O=
OF
O9 reactionea$a cu NO i recondi!ionea$ă dio#idul i o#igenul molecular.
OF Y NO
NO= Y O=
In o&scuritate aceste reac!ii nu se "etrec, dar "rin iradiere, amestecul celor două ga$e suferă o e%olu!ie dinamică, in care energia solară inter%ine ca o "om"ă care resta&ilete ra"id starea de ec'ili&ru. Intr-o $onă ur&ană diminea!a concentra!ia in atmosferă a celor două ga$e este sca$ută. Odată cu ince"erea acti%itatilor i intensificarea circula!iei auto%e'iculelor, concentra!ia mono#idului de car&on crete. In orele urmatoare, crescand intensitatea radia!iilor U.., se o&ser%ă o o#idare ra"idă i a"roa"e cantitati%ă a mono#idului de a$ot la dio#id de a$ot i in "lus, o cretere cantitati%ă a concentra!iei de o$on. odificările care au loc intre concentra!iile celor doi o#i$i, sugerea$ă că in atmosferă se "roduc reac!ii su"limentare, care modifică ec'ili&rul reac!iilor de formare a lor. )#isten!a unor concentra!ii ridicate de o$on, determină o#idarea NO 3 la N3O2, care fiind an'idrida acidului a$otic se di$ol%ă in %a"orii de a"ă din atmosferă i formea$ă acid a$otic=
=NO= Y OF N=OP Y H=O
N=OP Y O= = HNOF
In acest mod, "rocesele atmosferice sta&ili$ea$ă o#i$ii de a$ot su& formă de acid a$otic, res"ecti% a$ota!i. In anumite condi!ii meteorologice, o#i$ii de a$ot au un rol im"ortant in a"ari!ia unui fenomen de "oluare cunoscut su& numele de Jsmog o#idantK sau cea!ă fotoc'imica, fenomen
CURS - TOFAN L. care a fost o&ser%at "entru "rima dată in 01 la Los Angeles, in California. Smogul o#idant a"are %ara, in $ilele insorite i la ore la care circula!ia auto%e'iculelor este intensă i se manifestă ca o cea!ă care "ro%oacă o reducere accentuată a %i$i&ilită!ii, irita!ii oculare i tul&urări res"iratorii. In cea!a fotoc'imică se găsesc o serie de "oluan!i ca o$on, "ero#iacetilnitra!ii 6*.A.N.7, alde'ide, care nu sunt emii de surse de "oluare i se formea$ă "rin ac!iunea radia!iilor solare ( ultra%iolete ( asu"ra o#i$ilor de a$ot i com"uilor organici nesatura!i 6'idrocar&uri nearse7, elimina!i de motoarele auto%e'iculelor.
eroiacetilnitratul %.$.N> este "rimul termen al unei gru"e de "oluan!i cu aceeai structură, a%and formula CHFK CO [OONO =. In func!ie de radicalul de la care "ro%in, se mai cunosc= -
..N. 6"ero#i"ro"ionil nitrat7, cu formula C=HPK CO [OONO =M
-
.Qz.N. 6"ero#i&en$oilnitrat7, a%and formula CHPK CO [OONO = etc.
Toate aceste su&stan!e iau natere in atmosferă in aceleai condi!ii i se găsesc alături de o$on i o#i$ii de a$ot, in smogul fotoc'imic o#idant. *ero#iacetilnitratul 6*AN7, cel mai des intalnit, se "re$intă ca un lic'id incolor, uor %olatil la tem"eratură o&isnuită, care a"are numai in atmosfera $onelor cu circula!ie auto intensă in $ilele "uternic insorite, unde "oate atinge concentra!ii de "ană la /,/; ""m 6cca 9//hgBm97. 60 ""m *AN la 32 /C 12 hgBm97. Concentra!ia o#i$ilor de a$ot in atmosfera $onelor locuite este de"endentă de sursele de "oluare i in s"ecial de intensitatea circula!iei auto%e'iculelor. Astfel, dacă in locuri foarte inde"ărtate de $onele ur&ane sau industriale, concentra!ia 6"oluarea de fond7 este de cca 9,9 gBm9 "entru NO si D gBm9aer "entru NO3, in $onele ur&ane, in func!ie de traficul auto, "oate de"ăi 0// gBm 9aer.
$moniacul % NH F> este utili$at su& formă ga$oasă sau lic'efiat, ca agent frigorific sau la "re"ararea coloran!ilor i a oglin$ilor, "utand "ro%oca accidente "rin ac!iunea sa to#ică. Irită mucoasele i are un miros sufocant. Ca i ceilal!i "oluan!i ga$oi, ai sulfului i ai a$otului, micorea$ă ca"acitatea 'emoglo&inei de a trans"orta ga$ele res"iratorii i crea$ă de$ec'ili&re acido-&a$ice ale sangelui, la concentra!ii mai mari de 0 .".m.
Oidanţii fotocimici sunt "oluan!i secundari, re"re$enta!i "rin o$on i o clasă de su&stan!e al cărei "rim termen este "ero#iacetil nitratul ( *.A.N. *oluan!ii "rimari care au un rol deose&it in formarea o#idan!ilor fotoc'imici sunt dio#idul de a$ot i 'idrocar&urile. Reac!iile care au loc in atmosferă intre dio#idul de a$ot,
CURS - TOFAN L. 'idrocar&uri, resturi ale acestora i o#igenul atmosferic sunt foarte com"le#e, iar concentra!ia o#idan!ilor re$ulta!i de"inde de concentra!ia dio#idului de a$ot, a 'idrocar&urilor , de intensitatea luminii i de tem"eratură.
Ozonul se găsete in mod normal in mici cantită!i in atmosferă i se formea$ă in tim"ul descărcărilor electrice sau in urma reac!iei o#igenului atomic cu o#igenul molecular. +atorită difu$iei i curen!ilor de aer, cantită!i foarte mici de o$on 6de ordinul a 3/-9/ hgBm97 "ot a5unge i in "ătura inferioară a atmosferei. Cu toate acestea, in unele $one ur&ane, concentra!ia o$onului "oate atinge %alori foarte ridicate 6de ordinul sutelor de hgBm 9aer7 in s"ecial in tim"ul fenomenului de cea!ă fotoc'imică o#idantă. A"ari!ia in tro"osferă a unor concentra!ii mari de o$on "oate fi e#"licată astfel= - dio#idul de a$ot, eliminat in atmosferă de către sursele industriale i in s"ecial de auto%e'iculele in func!iune, este descom"us de către radia!iile U.. cu lungime de undă mai mare de 9// A. in mono#id de a$ot i o#igen atomic 6reac!ie "re$entată anterior7. O#igenul atomic reac!ionea$ă cu moleculele de o#igen din atmosferă i formea$ă o$on i in acelai tim" mono#idul de a$ot re$ultat reac!ionea$ă cu o$onul i reconstituie dio#idul de a$ot i o#igenul molecular.
NO= O Y O= OF Y NO
\
NO Y O OF NO= Y O=
%1> %=> %F>
Reactiile 0 si 9 fiind la fel de ra"ide, NO si O9 sunt distrui cu aceeai %ite$ă. *entru a e#"lica creterea concentra!iei O 9, ca urmare a ac!iunii radia!iilor U.. asu"ra NO3, Leig'ton a"lică cinetica c'imică la starea de ec'ili&ru dintre cele trei ga$e 6NO 3, NO si O97 i introduce rela!ia=
"O3
PO9Q > I "O
in care = I intensitatea luminii, > o constantă a cărei %aloare este determinată de a&sor&!ia caracteristică a NO 3 i de %ite$a reac!iei 9. +u"a această rela!ie, concentra!ia de O 9 este direct "ro"ortională cu concentra!ia de NO3 i cu intensitatea luminii i in%ers "ro"or!ională cu concentra!ia de NO.
CURS - TOFAN L. +acă insă, la un moment dat, cantitatea de o$on consumată in reac!ia 9 este mai mică decat cantitatea de mono#id de a$ot transformată in dio#id de a$ot, ec'ili&rul se strică i concentra!ia o$onului !i a dio#idului de a$ot crete, in tim" ce concentra!ia mono#idului scade. ăsurători ale concentra!iei de O 9, NO3 si NO in tim"ul orelor "uternic insorite au confirmat 5uste!ea acestei rela!ii. In tim"ul no"!ii, din cau$a emisiilor continue de NO, dar li"sei radia!iilor generatoare de o$on !i %ite$ei reac!iei 9, %aloarea ra"ortului NO 3BNO scade, iar concentra!ia o$onului, la ni%elul solului, se a"ro"ie de $ero. Hidrocar&urile inter%in de asemenea in ciclul fotolitic al dio#idului de a$ot, deoarece o#igenul atomic le "oate transforma in radicali li&eri, care reac!ionea$ă cu mono#idul de a$ot "entru a "roduce NO3.
RH Y O R] Y O= R] O= Y NO
R] Y C]H R] O= R] O Y NO=
Crescand concentra!ia dio#idului de a$ot "e seama mono#idului, crete %aloarea ra"ortului NO3BNO i deci, concentra!ia o$onului. In acelai tim", ga$ele de ea"ament con!in, "e langă 'idrocar&uri nearse, alde'ide i cetone, care in "re$en!a radia!iilor U.. sunt o#idate i transformate in radicali li&eri "ero#iacetil. Radicalul li&er "ero#iacetil reac!ionea$a cu uurin!ă cu mono#idul de a$ot i formea$ă nitrit de "ero#iacetil. Astfel, i in acest mod, concentraia mono#idului de a$ot re$ultat din reactia 0 scade, facand să crească %aloarea ra"ortului NO 3BNO i im"licit concentra!ia O9. Radicalul "ero#iacetil reac!ionea$a insă i cu dio#idul de a$ot i formea$ă nitrat de "ero#iacetil 6*.A.N.7.
Compuşii sulfului Oizii sulfului. +eoarece sulful intră in com"o$i!ia celor mai im"ortan!i com&usti&ili, căr&uni i "etrol, o#i$ii acestuia au fost "rimii "oluan!i cu care a fost confruntată
CURS - TOFAN L. omenirea in e"oca modernă. *e langă com&ustii, o#i$ii sulfului mai "ro%in din eru"!iile %ulcanilor i din industria c'imică. Com&usti&ilii fosili conin cantită!i %aria&ile de sulf= 'uila euro"eană are con!inutul cel mai scă$ut de sulf 60E7, com"arati% cu "ăcura60,D-9E7 sau cu 'uila americană 62E7. Statisticile au arătat o descretere a con!inutului de SO 3 din atmosfera marilor orae, in ultimii 3/ de ani. Astfel, la Ne\ `or>, con!inutul mediu de SO 3 din atmosferă a sca$ut de D,2, ca urmare a selectării com&usti&ililor cu con!inut mai redus de sulf. +intre o#i$ii sulfului numai dio#idul i trio#idul re"re$enta!i de o&icei im"reună ca SO# sunt im"ortan!i "entru "oluarea aerului. SO3 este un ga$ incolor, cu miros caracteristic, foarte solu&il in a"ă la 3/ /C. 0// ml a"ă di$ol%ă 00,2 g SO 3, iar solu!ia con!ine ioni SO 9 -3. In concentra!ie de /,2 (3,; mgBm 9 aer este detectat "rin miros de cea mai mare "arte a "o"ula!iei. La concentra!ii de ;-09 mgBm 9, a"ar irita!ii ale căilor res"iratorii, iar la 2/ mgBm 9, a"ar into#ica!ii. Concentra!ia de 0gBm 9 determină moartea. Trio#idul de sulf SO9 se "re$intă in func!ie de tem"eratură, su& formă ga$oasă, lic'idă sau solidă. Forma lic'idă emite %a"ori c'iar la tem"eratura o&inuită, iar acetia reac!ionea$ă cu %a"orii de a"ă din atmosferă i formea$ă "icături foarte fine, cu "resiunea de %a"ori a"roa"e de $ero, moti% "entru care SO 9 fumegă in aer. La arderea com&usti&ililor, sulful se o#idea$ă in cea mai mare "arte la SO 3. Cantitatea de trio#id de sulf care se formea$ă de"inde in s"ecial de condi!iile de ardere 6tem"eratura7 i %aria$ă intre 0 i 3 E din totalul o#i$ilor de sulf. Tim"ul de sta!ionare in atmosferă a SO 3 este scurt, de 3- $ile, in "re$en!a %a"orilor de a"ă, formand acidul sulfuros, care este insta&il i "rin o#idare formea$ă H 3SO, du"ă un mecanism studiat.=
SO= Y H=O
H=SOF Y 1E=O=
H=SO
S-a mai "us in e%iden!ă i o altă reac!ie de formare directă a H 3SO, ce "oate a%ea loc intr-o atmosferă "uternic "oluată, catali$ată de lumina solară=
SO= Y NO= Y H=O
H=SO Y NO
asurători efectuate in atmosfera $onelor "oluate au arătat concentra!ii de H 3SO mai mari decat cele calculate "e &a$a emisiilor de SO 9. Aceasta se datoreste fa"tului că o "arte
CURS - TOFAN L. din SO3 a fost o#idat fotoc'imic sau catalitic la SO 9. SO 9 nu rămane in această stare decat in a&sen!a %a"orilor de a"ă, deoarece cu acetia reac!ionea$ă i formea$ă "icături fine de H 3SO. +atorită cantită!ilor mici de SO3 din atmosferă, in ra"ort cu O 3, reac!iile fotoc'imice au un randament sla&. Se "are că %ite$a de o#idare fotoc'imică a SO 3 este de /,0 (/,3 E "e oră. In "re$en!a catali$atorilor insă, %ite$a de o#idare este mai mare i de"inde numai de concentra!ia SO 3. Astfel, in "re$en!a ionilor de Fe i in s"ecial de n, %ite$a de o#idare a5unge la 0 E "e minut la o concentra!ie a SO 3 de 0 ""m 63,; mg Bm 9 aer7, dar scade "e măsură ce scade "H "icăturilor de a"ă din atmosferă i se o"rete cand "H acestora a5unge la 3. Aceasta se e#"lică, in "arte, "rin solu&ilitatea scă$uta a SO 3 in solu!ii acide. *re$en!a concomitentă in atmosferă a NH 9 sau a unor aerosoli alcalini neutrali$ea$ă H3SO format i fa%ori$ea$ă in continuare o#idarea SO 3. *e de altă "arte, "articulele solide in sus"ensie adsor& "e su"rafa!a lor SO 3, care este a"oi o#idat catalitic. O#idarea SO3 din atmosferă duce in final la formarea aerosolilor de H 3SO i a di%erilor sulfati, astfel incat "ul&erile in sus"ensie din atmosfera $onelor "oluate cu SO 3 con!in intre 2 i 3/ E sulfa!i. Studii efectuate la C'icago, Cincinati i *'iladel"'ia au demonstrat că diametrul "articulelor de sulfat este cu"rins intre /,9 si 3 hm, in func!ie de umiditatea atmosferică i s-a sta&ilit că "este D/E din sulfatul atmosferic este con!inut in "articule cu diametrul mai mic de 3 hm. Aceste "articule de sulfa!i au "ro"rietatea, in func!ie de dimensiuni, de a difu$a sau adsor&i lumina. *re$en!a lor in atmosferă reduce %i$i&ilitatea, micorand strălucirea i contrastul o&iectelor. Concentra!iile dio#idului de sulf din atmosferă sunt de"endente de surseM oraele in care incăl$irea se face "rin instala!ii mici sunt "uternic "oluate.
H=S % idro'enul sulfurat > "ro%ine din %ulcani, din "rocese de fermenta!ie naturală 6de către sulfo&acterii7, din cocsificare, e#trac!ia i "relucrarea "etrolului etc. Con!inutul normal din atmosfera ne"oluată este de su& /,0 .".&., iar C..A. este de 02 .".&. Omul su"ortă "ană la 2 gBm 9 aer, du"ă care , la creterea concentra!iei dis"are mirosul, fiind determinată &locarea căilor res"iratorii i moartea, deoarece transforma H& din sange intr-un com"us sta&il.
Mercaptanii % RKSH> sunt su&stan!e ga$oase care au "ro"ietă!i olfacti%e mult mai "uternice decat H 3S , această "ro"rietate fiind utilă la "roducerea ga$elor com&usti&ile, de u$ casnic, "entru de"istarea lor in incă"ere, "rin miros.
CURS - TOFAN L.
.F. Ifecte de lun'( durat( ale poluanţilor atmosferici +in multitudinea de "oluan!i ai atmosferei, acumularea unora la anumite ni%eluri, in straturile inalte ale atmosferei, "oate a%ea consecin!e gra%e asu"ra desfăsurării %ie!ii "e *ămant. Aceste consecin!e se "ot manifesta "e termen lung 6$eci sau sute de ani7, influen!and in mod direct condi!iile meteorologice i im"licit func!ionarea oricărui ecosistem.
a> Ifectul de ser( Tendin!a actuală de incăl$ire glo&ală a Terrei este influen!ată de creterea Jefectului de serăK. In%eliul ga$os al *ămantului este im"licat in acest fenomen. Acest in%eli, situat in tro"osferă, este &ogat in %a"ori de a"ă i o serie de ga$e, care "ro%in in cea mai mare "arte de "e *ămant, cum sunt= CO3, CH, NO3, O9, freonii 6CFC7, 'alogenii 6&romo-, fluorocar&oni Or7, etc. numite 'aze de ser(. Radia!iile solare stră&at atmosfera, inclusi% acest in%eli ga$os i a5ung "e su"rafa!a *ămantului. Acesta iradia$ă o "arte din radia!iile "rimite su& formă de ra$e infraroii, care a5ungand la in%eliul ga$os, sunt re!inute in mare "arte, constituind astfel un in%eli cald al "lanetei. )ste cunoscut acest efect &enefic de JserăK, fa"tul că in li"sa lui, tem"eratura medie a atmosferei ar fi de (02 /C. )fectele negati%e sunt insă la fel de im"ortante ca i cele "o$iti%e. Acestea a"ar "rin am"lificarea Jefectului de serăK, ca urmare a creterii emisiilor din sursele de "oluare i a acumulării ga$elor de seră , una dintre consecin!ele ce decurg de aici fiind i aceea a creterii tem"eraturii glo&ale "e *ămant 6 Fig..0.7. +intre ga$ele de seră, CO 3 se găsete in cantitatea cea mai mare, a%and a"ortul cel mai mare in "roducerea efectului de seră 6 Ta&elul .07, fiind emis din "rocese de ardere industriale, motoare, consum casnic, %ulcanism, etc. Cele mai mari emisii de CO 3 re$ultă de la centralele termoelectrice, "rin arderea com&usti&ililor fosili, in s"ecial a căr&unelui i mai "u!in de la arderea "roduselor "etroliere sau a ga$ului metan. In ultimele decenii, s-a inregistrat o cretere continuă a emisiei acestui ga$ ca urmare a creterii consumului energetic 6 Ta&elul . 3. 7
CURS - TOFAN L. In mod natural, CO3 este "reluat din atmosferă "e diferite căi= "lantele il utili$ea$ă in fotosinte$ă, se di$ol%ă in a"a mărilor i oceanelor, in a"ele continentale sau reac!ionea$ă cu rocile alcaline, formand car&ona!ii. +atorită fa"tului că ni%elul emisiilor de"aete ca"acitatea naturală de "reluare a acestui ga$ din atmosferă, "rin autoe"urare se inregistrea$ă an de an o acumulare a sa in atmosferă. +aca in anul 01;/, CO 3 inregistra o concentra!ie de 93/ ""m, "rogno$ele arătau "entru anul 3/// o concentra!ie de 9/-// ""m.
Bi'ura .1. $pariţia efectului de ser(
Studii efectuate in Romania in anul 3///, de către INH, la sta!ia de monitori$are a "oluării de fond de la Fundata, au demonstrat inregistrarea unor %alori foarte a"ro"iate de cele "rogno$ate, remarcandu-se o cretere a %alorilor de emisie in lunile de iarnă, ca urmare a creterii consumurilor casnice de energie 6 Ta&. .9.7
@a3elul .1. $portul diferiţilor poluanţi 'azoşi in producerea efectului de ser( 6 du"ă ian S., 3/// 7 Nr.
*oluantul B Surse de emisie
crt. 0 CO=
*rocentul 6 E7
P
Centrale electrice
0
Industrie
09
Trans"orturi
D
Com&ustie lemn
D
Com&ustii casnice
2
CURS - TOFAN L. 3 9 2 ;
Alte surse CH CBC % freoni> OF NO= +apori de apa
3 1X 1T W =
@a3elul . =. Istimarea emisiei de CO= in perioada 1XT1K =1 %dup( +işan S. = > Anul emisiei CO3 6miliarde t.7 Consum energetic
010 0,1 ,1
0110 30,; ,D
3/0/ 90,1 00,;
6miliarde t. unitati "etroliere Sta!iile de su"ra%eg'ere a "oluării de fond se am"lasea$ă in $one con%en!ional JcurateK, situate la altitudini de 0///-02//m i la distan!e de minim 3/ m de centrele "o"ulate, drumuri, căi ferate, o&iecti%e industriale etc. In ceea ce "ri%este situa!ia emisiei tuturor ga$elor de seră din !ara noastră, se a"recia$ă că du"ă 01D1, emisiile acestora au scă$ut in "rinci"al datorită reducerii acti%ită!ii economice, dar i "rin demararea unor "rograme de reducere a emisiilor. +intre "oluan!ii reglementa!i "rin *rotocolul de la ioto, semnat i de Romania in anul 0111, au fost in%entariate urmatoarele emisii de ga$e cu efect de seră= dio#idul de car&on, o#i$ii de a$ot i metanul, urmand ca in "ers"ecti%ă să se in%entarie$e i celelalte ga$e "re%ă$ute in "rotocol 6'idrocar&uri fluorurate, "erfluorocar&uri i 'e#afluorura de sulf7. Conform datelor "u&licate de INH, emisia de dio#id de car&on in anul 01D1 a fost de 01.D3; 8g 6considerată %aloare de referin!ă7, iar la ni%elul anului 011 de 032.21 8g, urmand ca in%entarul la $i "entru ga$ele cu efect de seră să fie reactuali$at i %alidat, din "ers"ecti%a noului sistem de ra"ortare a datelor. In &a$a datelor dis"oni&ile, "re$entate in comunicarea na!ională a Romaniei in anul 3//3, "ri%ind modul de a"licare a "re%ederilor Con%en!iei cadru "ri%ind sc'im&ările climatice, e#istă o ca"acitate reală de utili$are a mecanismelor s"ecifice de a"licare a "re%ederilor din *rotocolul de la boto. Aceleai anali$e rele%ă fa"tul că se "oate face o reducere su"limentară a emisiilor de ga$e cu efect de seră de minim ;E, fa!ă de anga5amentul oficial "e care Romania i l-a asumat in "rocesul de integrare euro"eană 6DE7 - Ta&...
CURS - TOFAN L.
@a3..F. +alori medii lunare ale emisiei de CO = determinate la Staţia Bundata in anul 3/// 6 date INH7 CO3
iulie
august se"tem&rie octom&rie noiem&rie decem&rie
6""m7 %aloare medie 920,0 9
921,9
9;
9D0,
9D,9
C'iar i cei mai sce"tici s"ecialiti recunosc fa"tul că in ultimul secol s-au "rodus sc'im&ări climatice, ca urmare a im"actului "oluării. Astfel, s-a determinat că su"rafa!a *ămantului s-a incăl$it cu /,9-/,;V C, iar ultimii ani au fost cei mai caldurosi din 0D;/, de cand au ince"ut să se inregistre$e fenomenele meteorologice. In ultimii ani au fost inregistrate o mul!ime de e%enimente meteorologice deose&ite in intreaga lume, "recum= %aluri de caldura, inunda!ii, uragane, furtuni. )fectele sc'im&ărilor climatice au fost o&ser%ate i in Romania, cu "recădere in ultimii ani. +e asemenea, trecerea de la anotim"ul rece la cel cald nu se mai face tre"tat, ci &rusc, cu %aria!ii mari de tem"eratură.
Bi'..=.Imisiile de CO= in Romania in deceniul XL
32/
L L L 3// 1 M > ' 02/ G % = O0// C i i s 2/ i m I
/ anul 01D1 anul 011/ anul 0110 anul 011. anul 0112 anul 0111 anul3///
In anul 3/// tem"eratura medie "e !ară a fost cu 0,DVC mai ridicată decat normala climatologică 6D,9VC7. Fa!ă de %alorile medii multianuale, tem"eraturile medii ale anului 3/// au "re$entat a&ateri "o$iti%e cu"rinse intre / -0VC in centrul !ării i intre 0-3VC in cea mai mare "arte a teritoriului. *reci"ita!iile că$ute "e intreg teritoriul !ării in anul 3/// 69/, mm7 com"arati% cu normala climatologică 6;,/ mm7 au "re$entat un regim deficitar. Cantitatea anuala de "reci"itatii ca$uta la ni%elul intregii tari a fost cu 99,E mai redusa decat cantitatea medie multianuala, a&aterile fata de media multianuala fiind mai reduse cu 3/ - /E in
CURS - TOFAN L. centrul si estul tarii si cu / - ;/E in %estul si sud-%estul teritoriului. )#ce"tand lunile ianuarie, martie si se"tem&rie, in care regimul "reci"itatiilor a fost e#cedentar, in celelalte luni din an "reci"itatiile au fost deficitare. Ne confruntam deci, de la an la an, cu situa!ii e#treme in ceea ce "ri%ete tem"eraturile i regimul "reci"ita!iilor. S"eciali!tii au a5uns la conclu$ia că in %iitoarele decade climatul Terrei se %a sc'im&a ca re$ultat al im"actului antro"ic, iar cea mai semnificati%ă sc'im&are %a fi aceea a incăl$irii glo&ale. In aceste condi!ii, tem"eratura medie a glo&ului "ămantesc, sta!ionară "ractic de mai mult de 0//./// de ani, %a crete. aria!iile in distri&u!ia i intensitatea "loilor i tem"eraturii %or influen!a indeose&i agriculturaM ni%elul a"elor mărilor i oceanelor are tendin!a de a se ridica, iar e#tremele in ceea ce "ri%ete starea %remii, %or fi mult mai frec%ente. In ultima "erioadă s-au intensificat "reocu"ările cercetătorilor in studierea im"actului acestor fenomene asu"ra mediului "entru a "utea "ro"une strategii glo&ale in %ederea diminuării efectelor negati%e.
@a3elul .. ro'noza CM privind emisiile unor 'aze cu efect de ser( %G' CO= ecivalentEan> [ dup( NMH Scenariul de referinţ( )misii totale de CO3 )misii totale de CH )misii totale de N3O Imisii totale Scenariul minim )misii totale de CO3 )misii totale de CH )misii totale de N3O Imisii totale Scenariul maim )misii totale de CO3 )misii totale de CH )misii totale de N3O Imisii totale
=
=P
=1
0;399,D 99290,/ DD/,/ =FPW
0D1,/ 9;/,/ 0/3/,/ =FTT
33D292, 9032,/ 03/,/ =WFT
02D2,1 992,/ D03D/ =1X
0D13;,/ 9903,/ 1/3,/ ==1=
3/0,2 9;9;D,/ 0/003,/ =TX=TP
02/D/,1 93D1,/ ,/ 1X1FX
02;93,/ 930;,/ 1/,/ 1XP
0;;22.2,/ 9333,/ D32;,/ =X1FWP
3> Ve'radarea stratului de ozon
CURS - TOFAN L. +istrugerea o$onului stratosferic, cu efectele sale "oten!iale asu"ra creterii radia!iei U- la ni%elul solului constituie o caracteristică atmosferică la scară glo&ală. Stratul de o$on se formea$ă la altitudini mari 6 3/-2/ >m7, in stratosferă, fiind un strat &enefic, ce "rote5ea$ă sănătatea umana i im"licit %ia!a "e Terra. Im"ortan!a stratului de o$on i efectele &enefice ale acestuia sunt cunoscute doar cu cate%a decenii in urmă. )nergia solară determină in stratosferă o fotodisociere a o#igenului, cu formare de o#igen atomic, insta&il, care atacă celelalte molecule "entru a forma in final o$onul, com"us reacti%. O= Y v = O]
= O= Y = O]
= OF
O$onul are "ro"rietatea de a a&sor&i sau de a reflecta ra$ele ultra%iolete emise de soare. In acelai tim" el constituie un filtru care a&soar&e ra$ele ultra%iolete , emise de soare i noci%e %ie!ii. Scă$and doar cu 0 E concentra!ia de o$on stratosferic, flu#ul de radia!ii ultra%iolete crete cu 3E, crescand de ; ori frec%en!a cancerului "ielii, a &olilor oculare, de asemenea diminuand sim!itor recoltele la "lante, diminuand fito"lanctonul i im"licit fauna ac%atică etc. In ceea ce "ri%ete locuin!ele i s"a!iile construite, se constată degradarea unor materiale de construc!ii, cel mai e%ident efect o&ser%andu-se la materialele "lastice dure, care "lesnesc i se decolorea$ă. +egradarea stratului de o$on s-a o&ser%at du"ă 01;9, cand s-a constatat ca iarna i "rima%ara se formea$ă goluri in stratul de o$on in Arctica i Antarctica, cantitatea de o$on scă$and cu 9/-/E. +egradarea stratului de o$on se datorea$ă acumulării emisiilor ga$oase din sursele de "oluare antro"ice, cum sunt= CO, CO3, CH, 'idrocar&uri, NO, fluoruri, 'alogeni, H 3, %a"ori de a"ă, ce determină "roducerea unor im"ortante reac!ii in fotoc'imia tro"osferei i stratosferei. +egradarea stratului de o$on in aceste condi!ii este efectul unor reac!ii c'imice din domeniul c'imiei eterogene, care au loc la mari altitudini i tem"eraturi scă$ute 6-D/ /C7 in norii stratosferei din corte#ul arctic sau su&arctic. )#istă deci mecanisme ce duc la consumul O 9 i distrugerea acestui strat. ărirea %ite$ei este determinată de urme de ga$e care su& influen!a rad. U eli&erea$ă cloruri i &romuri in stratosferă. Aceste ga$e a5ung in stratosferă in urma tra$i!iei tro"osferei fără modificări. Aceste ga$e sunt com"uii fluorului i car&onului =
CURS - TOFAN L. - com"ui com"let 'alogena!i M - 'aloni 6 au 0 sau mai multi atomi de r7 M -
alti com"ui 6 CCl , metil-cloroform7 etc.6 Lista 07
Cl eli&erat in stratosferă din com"uii fluorului i ai car&onulului su& ac!iunea rad. U reac!ionea$a cu O 9, formand ClO. Cl reactionea$ă i cu alte ga$e, noile com"onente nea%and efect asu"ra O 9. Cl CH HCl Cl NO3 Cl ONO3 6 nitrat de Cl7 Aceti com"ui 6 HCl i Cl ONO 37 de%in re$er%oare de atomi de Cl, re$ultand k norii sidefii , care sunt sta!ionari, c'iar in ca$ul unor %anturi "uternice. Aceti nori se f ormea$ă la tem"eratura de ( D1 o C, la altitudini foarte mari 6 0/- 0// m7, in stratosferă. Au fost numi!i nori "olari stratosferici 6 *SC din l&.engle$ă = "olar stratosferic clouds 7. *rocesul de eli&erare a Cl ince"e "rima%ara, cand in Antarctica soarele disocia$a Cl 3 in atomi de clor. Cl atomic reac!ionea$ă cu O 9, eli&erand O3 6Fig. .9.7.
Cl =
Hv
Cl Y OF
Cl O
O=
Y Cl
ClO
soare
CURS - TOFAN L.
Cl=O=
O=
Bi'ura .F. Mecanismul distru'erii ozonului in stratosfera
ClO reac!ionea$ă cu Cl i re$ultă Cl 3O3 6insta&il7. r reac!ionea$ă in acelai mod cu clorul. Clorul manifestă un mare "oten!ial de distrugere a moleculelor de o$on ( "ană la 0//./// de molecule de o$on la o singură moleculă de C.F.C. Aa cum s-a constatat din ultimile e%aluări interna!ionale, a continuat declinul o$onului in emisfera nordică in stratosfera arctică. In lunile ianuarie-fe&ruarie s-au atins, e"isodic, scăderi de a"ro#imati% ;/E la inăl!imi de cca 0D >m, iar tem"eraturile stratosferice din această regiune au fost cele mai scă$ute din ultimii 0/ ani. In "rimele două să"tămani din luna martie 3///, cantitatea de o$on total din $ona "olară a fost cu 0;E mai mică decat %alorile din anii 01D/. La sfaritul lunii martie, la latitudinile euro"ene medii, cantitatea medie de o$on total a fost cu 02E su& %alorile medii ne"ertur&ate. In Romania, acumularea unui fond de date tim" de 30 ani a "ermis e%aluarea, cu un grad de confiden!ă ridicat, a starii o$onului total. Tendin!a de scădere a continuat i in cursul anului 3///, aceasta re"re$entand 1,0E fa!ă de mediile lunare multianuale. A&aterile medii lunare ale o$onului total din anul 3/// fa!ă de %alorile cores"un$atoare din ultimii 2 ani sunt negati%e in totalitate, ceea ce confirmă tendin!a de scădere, aceasta fiind accentuată in "lus de %alorile negati%e mari din cursul anotim"ului cald 6Ta&elul .2.7.
Lista 1. CBC responsa3ile de distru'erea stratului de ozon conform datelor $'entiei Guvernamentale de rotectia Mediului din S.U.$. % I$>
Nr. crt
+enumire c'imicăBSim&ol
Tetrafluorodicloretan CFC-114 Diflurocloretan 2. HCFC-141B Difluroclor!etan . HCFC-22 Tricloro trifluoroetan 4. CFC-11 1.
5.
*)TH+L B%O*'D)
Nr. crt 15.
+enumire c'imicăBSim&ol
Tetrafluoro cloroetan HCFC-120
16.
HALON-2402 Difluro cloro#ro!o!etan 1". HALON-1211 1$.
2-CHLO%O-1&1&1-T%'FL(O%O)THAN) CHCl2CF 1,. HCFC-12
CURS - TOFAN L. 6.
Diflurocloretan HCFC-142B
20.
".
21.
CA%BON T)T%ACHLO%'D) Diclorodifluoro!etan $. CFC-12 Triclorofluoro!etan ,. CFC-11
22. 2.
10.
24.
HALON-101 entafluoro cloro!etan 11. CFC-115 12. 1. 14.
HCFC-124A HCFC-12A HCFC-225 HCFC-225CB HCFC-225CA
25.
HCFC-12B 1&1&2&2-T)T%ACHLO%O-1-FL(O%O)THAN) 26. HCFC-121/
CFC-1
2".
1&1&1-T%'CHLO%O)THAN)
Trifluoro dicloretan HCFC-12 'O*)%/
CHFClCF HCFC-124
+atorită de"enden!ei ridicate a concentra!iei o$onului de trans"ortul atmosferic la scară mare, e"isodic se "ot inregistra concentra!ii ridicate de o$on, care determină a&ateri "o$iti%e. )dificatoare in acest sens este e%olu!ia o$onului total in cursul anului 011D, care a fost caracteri$at ca un an [normalK. Aceste fenomene au loc la scară regională i nu constituie do%e$i ale refacerii stratului de o$on. alorile măsurate ale U- din anul 3/// sunt asemănătoare cu cele măsurate in anul 0111, in lunile de iarnă i "rima%ară, dar, ince"and de la sfaritul lunii mai i "ană in luna august inclusi%, %alorile medii $ilnice din $ilele cu soare sunt mai mari cu 0-3E, iar %alorile ma#ime din lunile iunie i iulie sunt mai mari cu 2-;E decat %alorile cores"un$atoare din anul 0111. Această cretere se datorea$ă, in "rinci"al, con!inutului scă$ut de %a"ori de a"ă din intreaga coloană atmosferică.
@a3. .P. $3aterile medii lunare %> ale cantit(ţii de ozon total faţ( de mediile lunare multianuale 6 date INH7 $n Ian. Fe&. art. A"r. 011; -/.9 .0 .9 3.0 011 9.9 -3.D -9.9 -;.3 011D 0.3 -1.0 2. -0.0 0111 -1./ 00.2 -3. /.D
ai -2. -;.D /./ -9.9
Iun. -.1 -3.1 -0. -3.9
Iul. -;./ -.2 -0.3 -3.
Aug. Se"t. -2.2 3.; -./ -0.; -9. 0.9 -9. -1.0
Oct. Noiem.. +ec. 0. -.0 -/.; 3. -9. -3.; -0. .D 3.; -;.2 -3. -09.1
CURS - TOFAN L. 3/// 0.D Media K.
-2.2 K.F
-9./ -;.2 .= K=.=
-9./ KF.W
-./ KF.1
-9.9 KF.P
-2./ K.
-/.; K1.P
-2.1 K1.X
-3. K1.P
-0.1 KF.F
Consecin!ele ire%ersi&ile ale acestui fenomen atat asu"ra ecosistemelor terestre, ac%atice i asu"ra sănătă!ii "o"ula!iei, cat i asu"ra sistemului climatic au condus la necesitatea unui efort concentrat la ni%el glo&al, i ca urmare, a fost instituit regimul interna!ional al o$onului, la care sunt astă$i "arte 0; de !ări. Romania a aderat la Con%en!ia de la iena "ri%ind "rotec!ia stratului de o$on, ado"tată la 32 martie 01D2, la *rotocolul de la ontreal "ri%ind su&stan!ele care e"ui$ea$ă stratul de o$on, ado"tat la 0; se"tem&rie 01D i la Amendamentul ado"tat la Londra la 3-31 iunie 011/ "rin Legea nr. DB02 decem&rie 0119. +e asemenea, a fost ini!iată "rocedura de acce"tare a Amendamentului la *rotocolul de la ontreal, ado"tat la ontreal in 011, care "re%ede instituirea unui sistem de licen!e "entru "roduc!ia, im"ortul i e#"ortul de su&stan!e care e"ui$ea$ă stratul de o$on, in sco"ul "re%enirii traficului ilicit cu aceste su&stan!e. *erioada 0 iulie 0111 -0 iulie 3/// a re"re$entat anul ing'e!ării consumului de clorofluorocar&uri 6CFC7 la ni%el na!ional i intrarea intr-o nouă eta"ă a "rocesului de eliminare tre"tată a acestor su&stan!e, in concordan!ă cu o&liga!iile care re%in !ării noastre ca semnatară a tratatelor interna!ionale men!ionate. Cu un consum de 92/ tone CFC, Romania sa incadrat in limitele de "roduc!ie i consum sta&ilite in cadrul "rotocolului.
c> loile acide *loaia acidă este un ti" de "oluare atmosferică, formată cand o#i$ii de sulf i cei de a$ot se com&ină cu %a"orii de a"ă din atmosferă, re$ultand aci$i sulfurici i aci$i a$otici, care "ot fi trans"orta!i la distan!e mari de locul originar "roducerii, i care "ot "reci"ita su& formă de "loaie. *loaia acidă este in "re$ent un im"ortant su&iect de contro%ersă datorită ac!iunii sale "e areale largi i "osi&ilită!ii de a se răs"andi i in alte $one decat cele ini!iale formării. Intre interac!iunile sale dăunătoare se numără= erodarea structurilor, distrugerea culturilor agricole i a "lanta!iilor forestiere, amenin!area s"eciilor de animale terestre dar i ac%atice, deoarece "u!ine s"ecii "ot re$ista unor astfel de condi!ii, deci in general distrugerea ecosistemelor.
CURS - TOFAN L. *ro&lema "oluării acide ii are ince"uturile in tim"ul Re%olu!iei Industriale i efectele acesteia continuă să crească din ce in ce mai mult. Se%eritatea efectelor "oluării acide a fost de mult recunoscută "e "lan local, e#em"lificată fiind de smog-urile acide din $onele "uternic industriali$ate, dar "ro&lema s-a ridicat i in "lan glo&al. Oricum, efectele distructi%e "e areale in continuă cretere a "loii acide au crescut mai mult in ultimele decenii. ona care a "rimit o aten!ie deose&ită din "unct de %edere al studierii sale, o re"re$intă )uro"a nord-%estică. In 01D, de e#em"lu, ra"orturi "ri%ind mediul am&iant indicau fa"tul că a"roa"e o 5umătate din masa forestieră a *ădurii Negre din 8ermania, a fost afectată de "loi acide. Nord-estul Statelor Unite i estul Canadei au fost de asemenea afectate in s"ecial de această formă de "oluare. )misiile industriale constituie cau$a ma5oră a formării "loii acide. +atorită fa"tului că reac!iile c'imice ce decurg in cadrul formării "loii acide sunt com"le#e i incă "utin in!elese, industriile au tendin!a să ia măsuri im"otri%a ridicării gradului de "oluare a acestora, i de asemenea s-a incercat strangerea fondurilor necesare studiilor fenomenului, fonduri "e care gu%ernele statelor in cau$ă si-au asumat răs"underea să le su"orte. Astfel de studii eli&erate de gu%ernul Statelor Unite in anii D/, im"lică industria ca fiind "rinci"ala sursă "oluantă ce a5ută la formarea "loii acide in estul Statelor Unite i Canada. In 01DD o "arte a Na!iunilor Unite, Statele Unite ale Americii i alte 3 de na!iuni au ratificat un "rotocol ce o&ligă sto"area ratei de emisie in atmosferă a o#i$ilor de a$ot, la ni%elul celei din 01D. Amendamentele din 011/ la Actul "ri%ind reducerea "oluării atmosferice, act ce a fost semnat incă din 01;, "un in %igoare reguli stricte in %ederea reducerii emisiilor de dio#id de sulf din cadrul u$inelor energetice, in 5urul a 0/ milioane de tone "e an "ană "e data de 0 Ianuarie 3///. Această cifră re"re$intă a"roa"e 5umatate din totalul emisiilor din anul 011/. Studii "u&licate in 011; sugerea$ă fa"tul că "ădurile i solul forestier sunt cu mult mai afectate de "loaia acida decat se credea "rin anii D/, i redresarea efectelor este foarte lentă. In lumina acestor informa!ii, mul!i cercetători cred că amendamentele din 011/ in %ederea reducerii "oluării i a "urificării aerului nu %or fi suficiente "entru a "rote5a lacurile i solurile forestiere de %iitoarele "loi acide.
CURS - TOFAN L.
.. Caracterizarea poluanţilor atmosferici in funcţie de acţiunea lor asupra st(rii de s(n(tate a populaţiei umane +u"ă ac!iunea lor asu"ra organismului "oluan!ii "ot fi clasifica!i in= - "oluan!i iritan!iM - "oluan!i to#ici asfi#ia!iM - "oluan!i to#ici sistemiciM - "oluan!i alergi$an!iM - "oluan!i fi&ro$an!i M - "oluan!i cancerigeni.
oluanţii iritanti *oluan!ii atmosferici iritan!i sunt re"re$enta!i de un numar mare de su&stan!e, cu răs"andirea cea mai mare. Aceti "oluan!i afectea$ă mai ales mucoasa căilor res"iratorii i al%eolele "ulmonare, iar la concentra!ii mai mari, atacă con5uncti%a i corneea. *oluan!ii ga$oi cu efect iritant, intalni!i cel mai frec%ent sunt= SO3, NO#, su&stan!ele o#idante, NH9 i Cl. )#istă i al!i com"ui ga$oi care "ot a%ea efecte iritante, dar acestea se asocia$ă la altă categorie de efecte "redominante. Cel mai frec%ent intalnit este fluorul 6F7 ( res"ecti% %a"orii de HF. *ul&erile 6sus"ensiile7 din aer au efect iritant. Acesta %aria$ă in func!ie de natura, dimensiunea i concentra!ia lor in atmosferă. )fectul iritant %a fi mai "ronun!at dacă su&stan!a su& formă de sus"ensie are o reacti%itate ridicată sau in ca$ul in care "rin formă i duritate "ot
CURS - TOFAN L. le$a mucoasa in momentul im"actului. +imensiunea condi!ionea$ă ni%elul din a"aratul res"irator la care se reali$ea$ă efectul iritant. )fectul iritant mai de"inde i de ca"acitatea a&sor&antă ridicată a unor categorii de "ul&eri "oluante.
oluanţii toici asfiianţi Aceti "oluan!i determină 'i"o#ia sau ano#ia !esuturilor organismelor animale. +intre cei mai im"ortan!i mentionamK CO H =S HCN şi cianurile . Utili$area o#igenului de către !esuturi "oate fi o"rită "rin= -
formarea unor com"ui ai H& cu alte su&stan!e 6CO, nitri!i7M
-
utili$area tisulară a o#igenului 6cianuri7M
-
&locarea centrului res"irator 6 H3S7 Un risc deose&it de mare "entru oameni il re"re$intă eliminarea CO "rin ga$ele de
ea"ament ale auto%e'iculelor, iar in locuin!e CO eliminat "rin func!ionarea "roastă a sistemelor de incal$it sau "rin utili$area flăcărilor cu ardere desc'isă. +e asemenea in gara5e i tunele concentra!iile "ot a5unge "ană la 9// ""m in orele de %arf. Se consideră că e#"uneri de D ore la concentra!ii "este 9/ ""m re"re$intă risc "entru organism. Ca e#"unere la CO tre&uie men!ionat i fumatul, fumul de tigară "utand con!ine "ană la E CO, reali$and in aerul din "lamani, in momentul in'alării fumului, concentra!ii intre 3//-D// ""m CO. )fectul mono#idului de car&on asu"ra oamenilor i animalelor se manifestă "rin interferen!a cu transferul de o#igen de către 'emoglo&ina.
H3 Y O= H3 Y CO
H3O= COH3 Y O =
CURS - TOFAN L. Afinitatea CO "entru 'emoglo&ina este de 30/ (3/ ori mai mare ca cea a o#igenului, ceea ce face ca mici cantită!i de CO din aer să intre in com"eti!ie cu o#igenul aflat in concentra!ie normală in aer. In 'ematii e#istă o concentra!ie normală de COH& 6&a$ală7 de a"ro#imati% /,2 E re$ultată din meta&olism, indeose&i din cata&olismul 'emoglo&inei. In func!ie de concentra!ia mono#idului de car&on in aer, in re"aus, se a5unge la o anumită concentra!ie "rocentuală de COH& in sange, conform formulei=
COH3 2 51 %ppm CO> 6 Y P *rin men!inerea constantă a concentra!iei mono#idului de car&on in aer, se reali$ea$ă un ec'ili&ru, dar nu imediat, fiind necesare cate%a ore "ană se atinge ni%elul ma#im de COH& 6 Ta&. .;.7.
@a3elul .. Relaţia intre concentraţiile am3iante de CO durata epunerii şi procentul de COH3 % date OS, du"a *u&l. Regionales, serie euro"eene, nr.0, 01D > CO am3iant F
m'Em 00 / 92 39 03
ppm 0// ;/ 9/ 3/ 0/
1 9,; 3,2 0,9 /,D /,
Cantitatea de COH3 la# W ecili3ru 03,1 0;,/ D, 0/,/ ,/ 2,/ 3,D 9,9 0, 0,
Tim"ul in care se reali$ea$ă concentra!ii de ec'ili&ru a car&o#i'emoglo&inei din sange de"inde atat de CO din aer, dar i de %olumul %entila!iei "ulmonare, care se "oate modifica in func!ie de acti%itatea fi$ică de"usă. +e asemenea, de"inde de %aloarea ini!ială a car&o#i'emoglo&inei din sange. La o "ersoană in re"aus, du"a 9 ore, se atinge 2/E din %aloarea de ec'ili&ru, cu condi!ia să ai&ă un "rocent de COH& "ană la /,2 E. Cand concentra!ia CO din aerul am&iant este inferioară %alorii de ec'ili&ru din sange, CO trece din sange in aer, gradul de eliminare fiind mărit "rin efort i "rin creterea "resiunii "ar!iale a O3 in aerul ins"irat. La fumătorii care in'alea$ă fumul se găsete intotdeauna o car&o#i'emoglo&inemie crescută, uneori de"ăind c'iar 022 dar care re%ine la normal, in momentul "au$ei dintre !igări.
CURS - TOFAN L. *rin &locarea unei cantită!i de H&, CO "roduce o 'i"o#ie, determinand efecte imediate 6uneori acute7 i efecte de lungă durată 6cronice7. )fectele
imediate
se
datoresc
scăderii
cantită!ii
de
O3
adusă
la
!esuturi i de"ind de "rocentul de car&o#i'emoglo&ină. La e#"unerea la concentra!ii mici de CO in aer, care să reali$e$e o car&o#i'emoglo&inemie de "ană la 3 E nu s-au semnalat modificări
fi$iologice sau
fi$io"atologice. La concentra!ii mai mari, 'i"o#ia afectea$ă creierul i cordul, organe foarte sensi&ile la scăderea concentra!iei de O 3. La concentra!ii de COH& intre 3-0/E, dei nu a"ar semne o&iecti%e, la unele "ersoane "ot a"are modificări sen$oriale i "si'o-motorii 6scăderea acuită!ii %i$uale, a sensi&ilită!ii cromatice, scăderea "erforman!elor intelectuale7. Asemenea efecte e%idente au fost descrise la "ersoane, care "e langă e#"unere la CO, au consumat alcool, sau medicamente cu ac!iune sedati%ă sau 'i"otensoare. Intre 0/-3/ E "ot a"are manifestări de into#ica!ie acută usoară cu o&oseală, cefalee, tul&urări de coordonare a micărilor, scăderea e%identă a "erforman!elor fi$ice i intelectuale. Intre 3/-/E a"ar semne mai gra%e de into#ica!ie acută, cu cefalee intensă, gre!uri, ame!eli, adinamie, tul&urări sen$oriale. La /E se instalea$ă "ierderea cunotin!ei, iar la ;/E, se "roduce moartea in scurt tim". C'e%alier 601;;7 a o&ser%at o cretere a datoriei de o#igen in ca$uri de efort la "ersoane sănătoase i nefumatoare, e#"use la CO i care "re$entau o car&o#i'emoglo&inemie de E. Acest fa"t "resu"une că această concentra!ie "oate a%ea urmări gra%e asu"ra "ersoanelor cu afec!iuni cronice cardio%asculare i "ulmonare, care au o scădere "ree#istentă a satura!iei in o#igen a !esutului. Sc'li">otter 60117 a constatat e#"erimental "e animale de la&orator e#"use la CO, cu un "rocent de COH& "ană la 0/E o scădere a toleran!ei la glucide, cu creterea glicemiei care s-a men!inut un tim" indelungat du"ă incetarea e#"unerii. *rin e#"uneri de lungă durată la concentra!ii mai crescute de CO "ot a"ărea efecte secundare. A fost descrisă maladia S'ins'u, o&ser%ată intr-un district din a"onia, la "ersoane e#"use la concentra!ii re"etate de CO, cu atingeri ale %alorii car&o#i'emoglo&inemiei uneori "este 3/E. *ersoanele "re$entau ame!eli, stare de o&oseală, dureri musculare, dis"nee i angor "ectoris. La consultările medicale ulterior s-a %ă$ut că "ersoanele afectate "re$entau
CURS - TOFAN L. intr-o mare "ro"or!ie o atingere %al%ulară 692.2E7, miocardo$ă 60DE7 i ma5oritatea, semne de aterosclero$ă. alori ale COH& de 2-0/ E e#istente "ermanent tim" indelungat, "rin alterări ale "eretelui %ascular, "ot fa%ori$a formarea de "lăci ateromatoase "e "ere!ii %asculari, ceea ce ar e#"lica "ar!ial frec%en!a mai crescută a aterosclero$ei la fumători i "ersoane e#"use la concentra!ii mai ridicate de CO. Astru" si cola&. 601;7 au "ro%ocat e#"erimental de"uneri de aterom in "eretele %ascular al unui lot de ie"uri 'ranit cu colesterol i e#"us concomitent la concentra!ii crescute de CO. Tot "rintre efectele secundare se mai men!ionea$ă a"ari!ia cu frec%en!ă crescută a malforma!iilor congenitale i a co"iilor 'i"otrofici la natere la femeile insărcinate i e#"use in tim"ul sarcinii la concentra!ii mari de CO in aerul am&iant sau "rin fumat.
Hidro'enul sulfurat, su&stan!a intens iritantă a căilor res"iratorii este considerată ca asfi#iant "rin "arali$ia "e care o "roduce asu"ra centrului res"irator. A"are in concentra!ii crescute in emana!iile %ulcanice, in mine adanci, "rin descom"unerea su&stan!elor organice cu sulf in a&sen!a o#igenului. Sursele antro"ice sunt re"re$entate de industria c'imică i rafinării, constituind riscuri "entru sănătate la locul de muncă. A%and o densitate mare se acumulea$ă in locuri 5oase i se găsete de o&icei in "re$en!a i a altor ga$e re$ultate din fenomene de descom"unere a materiei organice= NH 9, CO, metan, CO3 i SO3. Into#ica!iile acute sur%in in locurile de formare sau acumulare "rin fa"tul că "roduc o "arali$ie ra"idă a "erce"!iei olfacti%e, care im"iedică %ictimele să se sustragă imediat din mediul "oluant. Concentra!iile in mediu ur&an %aria$a intre 0-13 hgBm 9, dar in $onele industriale "ot a5unge "ană la 0// hgBm 9. Concentra!ii de //-// hgBm 9 sunt considerate fatale. oartea se "roduce a"roa"e instantaneu "rin "arali$ia intregului sistem ner%os central. H 3S nu "roduce asfi#ie "rin com&ina!ie cu H&. In concentra!ii mai scă$ute, 'idrogenul sulfurat nu este noci%, dar "re$intă un miros de$agrea&il. *ragul olfacti% %aria$ă intre 0-2 hgBm 9 "entru "ersoanele sensi&ile. *ragul este mai ridicat "entru fumători i "ersoanele e#"use re"etat.
oluanţii aler'izanţi
CURS - TOFAN L. Aerul "e care il res"irăm %e'iculea$ă in mod natural numeroase su&stan!e organice microsco"ice, %ia&ile sau ne%ia&ile, solide ori lic'ide, cunoscute su& numele de alergene, ca"a&ile de a "ro%oca reac!ii alergice, de 'i"ersensi&ilitate. Aceste alergene de natură organică "ot fi de "ro%enien!ă %egetală= "olen de "lante, fi&re %egetale, le%uri, ciu"erci, sau animală= "rodui de descuama!ie, "ene, "eri, &lană. Aceste su&stan!e "ot determina sindroame alergice, curen!ii de aer contri&uind la răs"andirea lor "e diferite distan!e. +e asemenea, in atmosfera centrelor "o"ulate sunt emise di%erse su&stan!e cu caracter alergen, "ro%enind din intre"rinderi industriale sau ateliere ca= intre"rinderi de "relucrare a &um&acului, cane"ii, "ielii, cerealelor, ricinului, lemnului sau la fa&ricarea co%oarelor, frang'iilor, incăl!ămintei, "relucrarea tutunului etc. Alergenii re$ulta!i i elimina!i din aceste intre"rinderi se adaugă la cei de "ro%enien!ă naturală mărind incărcatura alergică a aerului comunal. O"era!iile industriale men!ionate contri&uie la "roducerea alergenilor aero"urta!i doar intr-o măsură relati% mică, acetia fiind indeose&i de origine naturală. Su&stan!ele alergene de origine naturală sunt foarte com"le#e din "unct de %edere c'imic, greutatea lor moleculară fiind foarte mare, in tim" ce acelea care "ro%in din acti%ită!i umane au o structură c'imică relati% sim"lă. Reac!iile organismului la aceste alergene se "etrec, "redominant, la ni%elul tegumentelor i tractului res"irator. Cand reac!iile au loc in tractul res"irator, mucoasa ca%ită!ii na$ale i !esutul muscular in%oluntar al &ron'iilor sunt "articular afectate. Statisticile e#istente arată că unul din trei locuitori ai Londrei "re$intă o afec!iune res"iratorie alergică iar unul din trei cetă!eni ai Ne\ `or>-lui este alergic la o su&stan!ă c'imică, "rodus medicamentos sau alimentar sau de alta natură. *otri%it ra"oartelor di%erilor e#"er!i OS, &olile alergice ocu"ă al treilea loc in ta&loul mor&idită!ii, frec%en!a astmului &ronic alergic de "ildă, de"ăind "e cea a tumorilor, tu&erculo$ei, reumatismului i a altor afec!iuni. Frec%en!a crescută a &olilor alergice cu diferite grade de se%eritate, duce la im"ortante consecin!e de ordin economic determinate de scăderea ca"acită!ii de muncă sau a&senteism in "roduc!ie, "entru "erioade de tim" mai scurte ori mai indelungate. Alergenii "ot fi de două mari categorii= -
alergeni com"le!i, re"re$enta!i de "roteine, "oli$a'aride, aa cum sunt "ul&erile de cereale, făinurile, e"idermele de animale, fungii etc.M
CURS - TOFAN L. -
alergeni incom"le!i, re"re$enta!i de ma5oritatea com"uilor c'imici 6medicamente, fenoli, formalde'idă, i$ociana!i, an'idride, c'inone, com"ui ai mercurului, cromului, nic'elului, cadmiului, &eriliului etc7 care ac!ionea$ă ca 'a"tene.
In cea de-a doua categorie sunt su&stan!e ne"roteice, ca"a&ile să se com&ine cu diferite gru"ări "roteice reacti%e, de%enind antigene. Astfel, com"uii organici ai mercurului, unii com"ui organoclorura!i, sărurile metalelor grele, se leagă de "roteine "rin gru"ările tiolice 6SH7 formand - com"le#e de "roteină -, com"ui c'imici in care "roteinele legate se denaturea$ă, de%enind antigene, "artici"and la e%olu!ia "rocesului alergic. Se cunosc "este 9/// de com"ui c'imici care ac!ionea$ă ca 'a"tene, i care "rin com&inare cu "roteinele e"idermului formea$ă antigeni com"le!i, determinand manifestări alergice la ni%elul tegumentelor.
a> $ler'ene de ori'ine ve'etal( olenul atmosferic. Alergia la "olen re"re$intă, du"ă "raful de casă i fungi cea mai frec%entă cau$ă a alergiilor res"iratorii. *olenul este un alergen ato"ic, cu caracter regional in sensul că unele s"ecii de "olen sunt alergogene indeose&i in anumite teritorii ale lumii=
polenul de arietaria 6o %arietate de ur$ică7 in regiunea mediteraneană euro"eanăM polenul de $m3rosia i polenul de ulm in USA, Canada, e#ic. Alergo$ele "ro%ocate de "olen 6fe&ra de fan, sau rinita "eriodică, astmul &ronic "olenic7 a"ar o&inuit %ara i "rima%ara, fiind relati% &enigne. Alergo$ele "ro%ocate de "olenul de Am&rosia care a"ar in se"tem&rie-octom&rie au un caracter mai gra%, im&racand forme e"idemice i "utand suferi su"rainfec!ii &ronice cu germeni sau %irusuri. In !ara noastră se$onul alergogen "olenic este intre 02 mai i 02 iulie, numărul cel mai mare de "olino$e inregistrandu-se cu unele %aria!ii regionale, intre 02 iunie i 0/ iulie. Res"onsa&ile de "olino$e sunt indeose&i urmatoarele "atru gru"e de "lante=
K talofitele 6alge, lic'eni, ciu"erci7M -
3riofitele 6muc'i7M
-
pteridofitele 6ferigi7M
-
spermafitele 6fanerogamele sau "lantele cu flori7.
Această din urmă gru"ă cu"rinde două su&gru"e = - gimnos"ermele 6"lante cu săman!a neinc'isă in fruct7, care "roduc mult "olen dar nu au im"ortan!ă alergenică mare i (
CURS - TOFAN L. angios"ermele 6"lante cu săman!a inc'isă in fruct7, formate din două clase= monocotiledonate i dicotiledonate. +in monocotiledonate, familia gramineelor "re$intă cea mai mare im"ortan!ă fiind larg răs"andită, iar "olenul lor constituie cau$a cea mai frec%entă a "olino$elor in )uro"a. +intre graminee interes "articular "re$intă fura5ele care cresc in regiunile de cam"ie, in cur!i etc. +intre dicotiledonate, cei mai alergici sunt "lo"ii, teiul, ar!arul, salcamul, lemnul cainesc, "atlagina, măcrisul, te%ia, leguminoasele fura5ere 6lucerna, trifoiul, sulfina7. Alte s"ecii a"ar!inand dicotiledonatelor ca= mesteacăn, arin, car"en, alun, fag, ste5ar, castan, frasin, liliac, dei răs"andesc "e distan!e im"ortante mari cantită!i de "olen, "roduc "u!ine manifestări alergice. Alte s"ecii ca "latanul, nucul etc. au mai mult o ac!iune sensi&ili$antă.
Muce'aiurile sunt răs"andite "e tot glo&ul, aceleai s"ecii "utand fi găsite, cu incidente diferite "e toate continentele. Concentra!iile cele mai crescute de mucegaiuri in atmosferă sunt condi!ionate de= "articularită!ile climatice se$oniere 6tem"eratură, "reci"ita!ii, curen!i de aer7, su&stratul nutriti%, ritmul circadian "entru lumină sau intuneric etc. ucegaiurile atacă numeroase s"ecii de %egetale, re"re$entand "rinci"ala cau$ă a &olilor "lantelor. Se de$%oltă insa i "e cereale, fructe, fura5e de"o$itate, lemn "utred, mo&ilier, !esături. Locuin!ele umede i insuficient luminate oferă condi!iile cele mai fa%ora&ile de de$%oltare. Studiile efectuate in SUA au e%iden!iat că mucegaiul dominant este Hormodendron
%Cladosporium7, urmat in ordine de ullularia enicillium şi $lternaria. Se consideră că e#istă o rela!ie stransă intre mucegaiurile din atmosferă i cele din locuin!ele astmaticilor. ucegaiurile sunt tot mai mult incriminate in alergia res"iratorie digesti%ă i cutanată. Fiind adesea "ara$i!i ai %egetalelor i a altor "roduse utili$ate in alimenta!ie, ele "ot ac!iona cu alergenele alimentare.
$lte aler'ene de ori'ine ve'etal( = - Ricinul, care in mediul industrial ca i in cel comunal determină destul de frec%ent manifestări alergice. La "ersoanele care locuiesc in a"ro"ierea intre"rinderilor care "relucrea$ă ricinul ca i la cei care locuiesc in a"ro"ierea terenurilor culti%ate cu ricin, la culti%atorii de ricin s-au descris ade%ărate Je"idemiiK alergice, manifestate indeose&i su& formă de astm &ronic i cori$ă s"asmodică.
CURS - TOFAN L. - Bi3rele tetile %inul canepa 3um3acul iuta> in stare &rută sunt alergeniceM du"ă "relucrare rămanand mai "u!in alergi$ante. - @utunul determină uneori manifestări alergice la "ersoanele din intre"rinderile de "relucrare a tutunului i la culti%atorii de tutun. - Capocul folosit la um"lerea saltelelor i "ernelor este alergic.
K raful de lemn i in "articular cel "ro%enit din %arietă!ile de lemn tare, "oate ac!iona atat ca factor alergi$ant cat i ca factor iritant.
K Gumele ve'etale, de ti"ul gumei ara&ice, folosită in im"rimerii, cosmetică etc. determină alergii "rofesionale la ti"ografi, fi#atori de "ăr. - Bainurile, re"re$intă o cau$a de alergie, res"iratorie indeose&i, la "ersoanele care lucrea$ă in industria de "anifica!ie, cofetărie etc. Uneori alergia este cau$ată in realitate de artro"odele sau mucegaiurile care contaminea$ă faina.
3> $ler'eni de ori'ine animal( eri 3lanuri descuam(ri epidermice de animale . Alergenii "ot "ro%eni de la animale domestice 6"isică, caine, cal, &o%ine, o%ine, ca"rine7 i c'iar săl&atice "recum i de la animale de la&orator 6oareci, o&olani, co&ai etc7. *ersoanele cele mai afectate sunt acelea e#"use "rofesional 6%eterinari, ingri5itori i crescatori de animale, călăre!i, ta"i!eri etc7 "ersoanele care con%ie!uiesc cu animale 6"isici, caini7 sau care folosesc ori %in in contact cu o&iecte sau confec!ii facute din &lană de animale 6ie"ure, cămilă, ca"ră etc.7 . Sensi&ilitatea la aceste alergene este uneori asociată cu alergia la "raful de casă.
Bul'i. In !ara noastră, du"ă "raful de casă, alergia la fulgi de "asări domestice 6găina, ra!a, gasca etc7 este cea mai frec%entă. Rareori i$olată, alergia la fulgi este deseori asociată cu alergie la "raf de casă i mucegaiuri care, de regulă, im"regnea$ă fulgii cu care sunt um"lute "ernele, saltelele, "la"umele etc.
c> raful de cas( Acests este alergenul cel mai im"ortant i cel mai răs"andit, fiind răs"un$ator de a"ro#imati% 2/ E din afec!iunile alergice res"iratorii i ;-D E din cele cutanate. Com"o$i!ia "rafului de casă este %ariată, cele mai im"ortante com"onente fiind fi&rele de &um&ac i de lană, fulgii, "erii i scuamele de animale, mucegaiurile i &acteriile etc. Alergenul "rinci"al din "raful de locuin!e este re"re$entat de acarianul Dermatophsgoides pteromssimus.
Acest acarian se găsete in scuamele umane i este
"re$ent in a"roa"e toate locuin!ele cu ma#imum de frec%en!ă in lunile fe&ruarie-martie i se"tem&rie (noiem&rie. +in acest alergen, com"us din "oli$a'aride 612E7, "oli"e"tide 62E7
CURS - TOFAN L. s-au i$olat "atru frac!iuni din care cea cores"un$atoare scuamelor umane este cea mai im"ortantă. Al!i acarieni au fost de asemenea i$ola!i din di%erse "rafuri de locuin!ă. Se "are că ar e#ista i o alergogenitate a gandacului de &ucătarie, alt com"onent al alergenului "rafului de locuin!ă. *erii, "enele i e"idermele de animale 6la caine, scuameleM la "isică "ro&a&il sali%a care im&i&ă &lana, la ie"ure "erii detaa!i7 sunt mai rareori alergi$an!i.
d> $ler'ia la a'enţi fizici O serie de agen!i fi$ici cum ar fi căldura, lumina si in "articular frigul, determină la unele "ersoane manifestări alergice de ti"ul urticariei la ni%elul tegumentelor. Urticaria este locali$ată la ni%elul $onelor de contact cu frigul= fa!a, maini, "icioare uneori faringe. Hi"ersensi&ilitatea la agen!i fi$ici are un mecanism insuficient clarificat. Cercetări mai recente sus!in că ac!iunea acestor agen!i s-ar manifesta indeose&i la "ersoane cu o stare de insta&ilitate %asomotorie, "rin declanarea de tul&urări %asomotorii e#agerate i "rin eli&erare masi%ă a mediatorilor c'imici de ti" 'istamina din !esuturile agresionate. Urticaria la caldură a"are in urma e#"unerii la cald, in afara iradierii solare. Camera su"raincăl$ită, &aie caldă, ingestie de alimente fier&in!i etc. Urticaria a"are numai rareori locali$ată, de regula im&racă o formă generali$ată. Această din urmă formă a mai fost denumită i urticarie fiind răs"unsul anormal la acetilcolină. Alergia la lumină este caracteristică "ersoanelor 'i"ersensi&ile la lumina solară i se manifestă su& forma de urticarie, edem, ec$emă, "e "ăr!ile cor"ului e#"use la soare. e7 Su3stanţele aler'ene provenite de la autoveicule şi din industrie Studii "ri%ind e%entualul efect alergen al unor com"onen!i ai ga$elor de ea"ament 6o#idul de car&on, formalde'ida, 'idrocar&urile saturate n-'e#an, n-'e"tan, n-nonan, n-decan7 au "us in e%iden!ă fa"tul că aceste su&stan!e "ot "roduce efecte de alergi$are a organismului atunci cand se găsesc la ni%elul concentra!iilor ma#ime momentane i concentra!iilor medii admise. +intre su&stan!ele cu "ro"rietă!i alergenice, &eriliul 6e7 su& forma di%erilor lui com"ui, cau$ea$ă o reac!ie "ulmonară granulomatoasă "articulară, dacă este in'alat. Co&altul metalic 6Co7, di%i$at, in'alat, determină de asemenea o afec!iune "ulmonară. Reac!ii similare dau i alte metale ca "latina, cromul, %anadiul, nic'elul etc. La tratarea &lănurilor este folosită "arafenildiamina, su&stan!ă colorantă care este alergenică, ca"a&ilă să cau$e$e in afară de astmul &ronic i dermato$e.
CURS - TOFAN L. Alte su&stan!e cu "ro"rietă!i alergenice "ot fi glicocolul, amonium ( tioglicolul, etilendiamina, an'idrida ftalică 6naftoc'inona7, re$inele e"o#i, i$ociana!ii, 'e#ametilen- tetraamina, alde'ida formică, etc.
oluanţii toici sistemici Ca urmare a "oluării aerului "o"ula!ia umană este e#"usă riscului unor su&stan!e care sunt fie cu totul im"ro"rii %ie!ii, fie noci%e, fie in do$e ridicate. +intre su&stan!ele care im"lică astfel de riscuri fac "arte metalele grele, su&stantele c'imice de sinte$ă, de natură organică, cum sunt "esticidele, etc. Unele dintre aceste su&stan!e "un "ro&leme de e"idemiologie "rin intermediul "oluării aerului, multe "utand afecta sănătatea omului in condi!iile s"eciale ale acti%ită!ilor industriale, in ca$uri accidentale e#ce"!ionale sau "rin a"ă i alimente. Cat "ri%ete efectele noci%e ale "oluan!ilor sistemici, este dificil de găsit caracteristici comune care să a"ro"ie această clasă de su&stan!e care "rin natura lor este eterogenă. +in "unct de %edere ecologic, aceste su&stan!e se caracteri$ea$ă "rin e#isten!a in concentra!ii mici in mediul natural 6sol, %egetale, a"ă7 de unde a5ung să fie "re$ente i in organismul uman, uneori atingand ni%eluri noci%e indeose&i du"ă concentrare in lan!uri trofice. In e"oca contem"orană, "oluarea mediului, indeose&i a aerului, determină e#tinderea i intensificarea riscului noci%, unele su&stan!e ca *&, Hg, F "utand să "ro%oace c'iar fenomene to#ice cu caracter accidental sau c'iar e"idemiologic. O caracteristică comună a acestor "oluan!i constă in modul lor de ac!iune care se e#ercită la ni%el su&celular, molecular, afectand func!ii i structuri ale organitelor celulare i ale en$imelor care stau la &a$a meta&olismului i &iosinte$ei organice. )le afectea$ă in "rimul rand nucleul celular, inducand alterarea dimensiunilor, numărului i sta&ilită!ii normale "rin >ariomegalie, "oli"loidie i mito$ă anormală. )le "roduc a"oi distrugeri sau alterări cromo$omiale, ceea ce face ca unele să ai&ă i un marcat caracter mutagen i cancerigen 6As, Cd, Ni7. itocondriile, organitele celulare cu rol in res"ira!ie i sc'im&uri meta&olice, sunt le$ate "rin reducerea sinte$elor "roteice i in'i&i!ia func!iilor unor en$ime= citocromii in ca$ul *& si Hg, en$imele fosforilării o#idati%e in ca$ul Cd, monoamino#ida$a i g 3 AT*-a$a in ca$ul As. Ca urmare a efectului to#ic, mitocondriile suferă deformări, anomalii, distrugeri.
CURS - TOFAN L. +in aceeai categorie afectării organitelor celulare fac "arte "ertur&ări induse in reticulul endo"lasmic cu rol fundamental in sinte$a "roteinelor i in li$o$omi, cu rol de a"ărare fa!ă de su&stan!ele străine i de meta&oli$are a unor medicamente.
lum3ul %3>. +acă in trecut, in mediul industrial, "oluarea aerului a determinat into#ica!ii mai numeroase i mai gra%e, numărul acestora a scă$ut in "re$ent "rin măsuri de igienă i "rotec!ia muncii. Cele mai multe ca$uri de into#ica!ie cu *& ale "o"ula!iei se datoresc "oluării cu *& a altor factori de mediu= locuin!a, 5ucării etc, in into#ica!iile "o"ula!iei infantileM &ăuturile i alimentele in into#ica!iile "o"ula!iei adulte. *oluarea aerului a determinat in rare ca$uri efecte noci%e decela&ile i aceasta in ca$ul "o"ula!iei infantile din ariile e#"use la *& e%acuat din intre"rinderile industriale. A doua mare categorie de riscuri este re"re$entată de "oluarea cu *& e%acuat "rin ea"amentele auto%e'iculelor care folosesc tetraetil de *&, dar "rin acest mecanism nu se reali$ea$ă decat rar ni%eluri to#ice. +ată fiind e#tinderea "oluării aerului cu *& "recum i unele sus"iciuni cu "ri%ire la efectele noci%e "osi&ile asu"ra sistemului ner%os central i in genere asu"ra sănătă!ii "o"ula!iei infantile, ca i alte ac!iuni mai "u!in fundamentale, acestei "ro&leme i se acordă un mare interes. *& se găsete in sol in cantită!i mici 6in medie 09 mgB>g , crescand in $onele "o"ulate "ană la 0// (9// mgB>g i atingand 0/-3/./// mgB>g in $onele miniere i industriale7. *& a fost utili$at de oameni inca din antic'itate, dar "oluarea mediului datorită to"irii i folosirii sale era mult mai limitată. Consumul mondial de *& a crescut ince"and indeose&i de la ince"utul sec.al :I:(lea. *oluarea aerului constituie cea mai masi%ă modalitate de răs"andire a *& in mediu, indeose&i "rin două surse= to"irea industrială i ea"amentele auto%e'iculelor. Cantită!i mai mici se elimină in atmosferă "rin com&ustia cr&unelui 6cca 0// mgB>g cenuă7, coloran!i, "esticide cu *&, fumat etc. To"itoriile de *& sunt mai mari in !ările &ogate in minereu 6Rusia, Canada, SUA, Fran!a, 8ermania, a"onia7, dar ele sunt "re$ente in a"roa"e toate !ările industriali$ate, căci *& este "rodus nu numai din minereu, ci este reto"it i din deeuri, o&iecte u$ate etc. Intre"rinderi industriale care "oluea$ă atmosfera cu *& mai sunt i u$inele "roducătoare de alte metale neferoase 6*& găsindu-se in ma5oritatea minereurilor din care se e#trag acestea7, fa&ricile de acumulatori, coloran!i anorganici, ca&luri, tetraetil de *&, sta&ili$atori de mase "lastice etc.
CURS - TOFAN L. )%acuarea din industrie are loc mai "u!in su& formă de "ul&eri de minereu i mai mult su& formă de %a"ori metalici, care se o#idea$ă i se transformă intr-o "ul&ere fină, cu "articule de dimensiuni suµnice, făcand "osi&ilă răs"andirea sa "ană la mari distan!e 60/-3/ >m7 de la locul e%acuării. Cu toate eforturile de a nu "ierde metalul i a nu "ro%oca "oluarea mediului, nu este "osi&ilă re!inerea integrală a *&, astfel că, dei e%acuările in atmosferă s-au redus considera&il fa!ă de ince"uturile erei industriale, ariile in%ecinate u$inelor de to"ire i utili$are continuă să "olue$e atmosfera. *& introdus in &en$ină %aria$ă de la /,02 la /,/2 gBl, in multe !ări urmărindu-se reducerea sa. Utili$area *& ca tetraetil de *& 6mai "u!in ca tetrametil7 re"re$intă cea mai insemnată formă de "oluare. *& e%acuat din ea"amentele auto%e'iculelor constituie o "ro&lemă cu mult mai e#tinsă i mai difu$ă. )a interesea$ă in "re$ent toate localita!ile ur&ane 6in grade diferite du"ă indicele de motori$are cu auto%e'icule7, "recum i localită!ile rurale situate in a"ro"ierea marilor căi rutiere. Concentra!ia *& este diferită in func!ie de mărimea centrelor "o"ulate, a marile metro"ole. Concentra!ia scade cu distan!a fa!ă de linia de trafic, c'iar "e autostră$ile fără clădiri "e flancuri, re%enind la ni%elul general la distan!e de 2/-0// m. Cantită!ile e%acuate au ince"ut să scadă in ultima %reme, ca urmare a reducerii concentra!iei sau c'iar a su&stituirii *& in &en$ină. *& e%acuat in atmosferă de diferite surse "oate a5unge direct in organism cu aerul res"irat sau indirect, du"ă de"unerea "e su"rafe!e i o&iecte, a5ungerea "e sol 6"rin "reci"ita!ii7, a"oi in a"ă, alimente etc, ca i du"ă "reluarea din sol de către "lante, anumite s"ecii a&sor&ind mai mult decat altele, mai ales in anumite "ăr!i ale lor. Contri&u!ia directă a aerului la "ătrunderea *& in organism este inferioară cantitati% celei "e cale digesti%ă. Cat "ri%ete e#"unerea "rofesională, mult mai "uternică in trecut, determinand mai frec%ent into#ica!ii acute, este mult diminuată in "re$ent, dar continuă să fie su"erioară ca ni%el celei a "o"ula!iei generale, e#"usă in număr mai mare, dar unor do$e inferioare. Ac!iunea to#ică a *& in organism se resimte la ni%elul următoarelor organe= sangele, rinic'iul, sistemul ner%os, a"aratul cardio%ascular, tractul gastro-intestinal, glandele endocrine etc. )fectele noci%e ale incărcării organismului cu *& se com&at cu succes folosind medicamente cu insuiri c'elante, "rin care se o&!ine descărcarea "e cale urinară.
CURS - TOFAN L. *re%enirea riscului to#ic al *& se reali$ea$ă "rin toate măsurile ur&anistice, te'nologice, administrati%e i educati%e care reduc incărcarea factorilor de mediu i a"ortul in organism, ni%elul ma#im admisi&il fiind de cca 0gBm9 aer. *& a&sor&it "e cale res"iratorie nu tre&uie să de"ăească 3/gB$i iar *& total a&sor&it se limitea$ă la ;/-/ gB$i. Ca re"er de &a$ă in "re%enirea into#ica!iei se folose!te "lum&emia, care la co"il se recomandă să nu de"aească 92-/ gB0//ml, iar la adult ;/ gB0//ml, dar este mai &ine ca ni%elul său să se men!ină cat mai sca$ut, intrucat "ot ac!iona noci% c'iar concentra!ii sanguine mai reduse.
Man'anul %Mn> este unul dintre cele mai a&undente elemente ale scoar!ei terestre, fiind "e locul 00 in ordine crescatoare. )l face "arte dintre elementele esen!iale, fiind con!inut de toate organismele %ii. Totodata el este un "oluant al atmosferei, a"ei i aerului, re$ultand in "rinci"al din industria metalurgică i c'imică i de la fa&ricarea acumulatorilor usca!i. In sol este "re$ent in concentra!ii de cca 2// mgB>g su& formă de diferite minerale, in a"ă de /,/2 (02 gBl, iar in alimente de la urme "ană la concentra!ii mai mari de 32/ gBg.. *oluarea aerului cu n e#"une la "ătrunderea sa "ană in al%eole, căci "este D/E se "roduce cu "articule fine, suµnic. n "ătrunde in organism "e diferite căi= res"iratorie, digesti%ă sau cutanată. A&sor&!ia digesti%ă este dominantă la ma5oritatea "o"ula!iei, dei este mai mică 60/E7 decat cea res"iratorie 69/E7. A"ortul "rin aer este dominant numai in mediul industrial, cand "oate "roduce i into#ica!ii. Into#ica!iile "o"ula!iei generale sunt rare. Concentra!ia sanguină a n este 3-0/ gB0// ml, iar cea urinară 0-D gBl, aceasta crescand in ca$ul măririi a"ortului. Fiind un element &iogen este "re$ent in celulă, in "rimul rand in mitocondrii i este răs"andit in diferite !esuturi in concentra!ii de /,3 (/,9 gBg. In ca$ul "re$en!ei in concentra!ii mici in mediu, mamiferele terestre il concentrea$ă in organism de a"ro#imati% 0/ ori, "etii de 0// ori, iar "lantele marine de 0//./// ori. In organismul uman, n este trans"ortat in "lasmă cu a5utorul unei glo&uline 0, denumita transmanganina i se află su& controlul glandei su"rarenale. Factorii care condi!ionea$ă re!inerea in organism sunt a"ortul, cantitatea de Fe din re$er%ele organismului i concentra!ia 'emoglo&inei. In organism concentra!ii mari se de"o$itea$ă in sc'elet, "ăr, ficat, "ancreas i rinic'i "recum i in glo&us "allidus i in cor"ul striat.
CURS - TOFAN L. Into#icatia cu n este urmată de scăderea Ca i Fe din ser, ani$ocito$a, 'i"ocromie i a"ari!ia de granula!ii &a$ofile in 'ematii, le$iuni 'e"atice i c'olesta$a care stau i la &a$a encefalo"atiei manganice. odificările &ioc'imice ale into#ica!iei cu n, e%iden!iate in cercetări e#"erimentale, ca i sim"tomatologia clinică, indică interferen!a n in fenomenele o#idati%e legate de func!ia catecolaminelor, care au loc in glo&us "allidus i cor"ul striat i in glanda su"rarenală, inducand scăderea su&stan!elor i a en$imelor im"licate 6do"amina, tiro$in'idro#ila$a7 i consumul de o#igen. n mai in'i&ă ac!iunea ocitocinei, 'ormon al neuro'i"ofi$ei, ca i ac!iunea adenilcicla$ei, en$imă din mem&rana celulară, determinand scăderea formării A* ciclic. anganismul cronic s-a inregistrat indeose&i in mine i in intre"rinderi de mangan in care aerul este "oluat i to#icul "ătrunde su& formă de "ul&eri "rin in'alare sau "e alte căi 6digesti%ă, cutanată7. odificările anatomo"atologice mai frec%ente au fost= ciro$a 'e"atică, degenerări neuronale in segmentul su"erior din glo&us "allidus i al!i nuclei &a$ali, "recum i corte#ul cere&ral i cere&el. odificările umorale din into#ica!ia cu n constau din scăderea e#cre!iei de 0cetosteroi$i, eritro"enie, scăderea 'emoglo&inei, limfocito$a cu leuco"enie "olimorfonucleară i monocito"enie, creterea meta&olismului i modificări celulare i "roteice ale lic'idului cefalora'idian. Fenomenele to#ice sunt condi!ionate i de alte deficien!e, indeose&i de anemia nutri!ională 6cu eritro"enie sauBi 'emoglo&ino"enie7. In afară de efectele asu"ra sistemului ner%os ( au mai fost semnalate efecte noci%e asu"ra sistemului res"irator su& formă de "neumonie.
Mercurul %H'> a determinat i continuă să determine into#ica!ii mai mult accidental, dar a"roa"e e#clusi% "rin "ătrundere "e cale digesti%ă, in tim" ce "ătrunderea "e cale res"iratorie constituie o "ro&lemă de sănătate numai "entru muncitorii din industria in care se mani"ulea$ă Hg. Aerul e#ercită insă un rol mai insemnat decat in "oluarea cu alte metale, datorită "ro"rietă!ilor sale de a se e%a"ora c'iar la tem"eratura o&inuită. Un mare număr de ca$uri de into#ica!ie la oameni s-au mai "rodus "rin folosirea ca fungicide a unor al>ili de Hg. Riscurile de im"licare a omului sunt "osi&ile i "e această cale, e#istand i lan!uri trofice la %ie!uitoarele de "e uscat.
CURS - TOFAN L. In natură Hg se găsete in concentra!ii mici. In sol 6oscila!ii intre 3/ g i 02./// gBg7,0/-/ mgB>g in căr&uni, circa /,0 gBl in a"a de su"rafa!ă i mai "u!in in a"a su&terană, /,0 (0 mgBg in %egetale 6in cereale c'iar 9/-0// gBg7. Intre Hg "ro%enit din sursele naturale i cel din surse artificiale nu se "oate face o delimitare, căci "rin e%a"orare, sol%ire i integrare in cicluri &iologice are loc o circula!ie continuă a Hg in &iosferă, indiferent de "ro%enien!ă. +intre factorii de mediu, aerul "re$intă o im"ortan!ă mai redusă, deoarece Hg nu a5unge decat e#ce"!ional la ni%eluri ridicate i aceasta a"roa"e e#clusi% in aerul incă"erilor. *oluarea aerului cu Hg este datorată e%acuării din mine, intre"rinderi industriale 6u$ine de rafinare i distilare a Hg, u$ine clorosodice, fa&rici de a"arate de măsură, termocentrale7 i din oricare alt loc unde se utili$ea$ă acest metal. *ro&leme "articulare creea$ă Hg in la&oratoare, ca&inete de stomatologie, unde "oate scă"a "e 5os, e%a"orandu-se in aer c'iar la tem"eratura camerei. Concentra!iile găsite in aerul localită!ilor %aria$ă du"ă "re$en!a i mărimea surselor. A&sor&!ia Hg metalic i a metil Hg este de 2 (D/ E din cantitatea a5unsă in "lămani. Concentra!ia sanguină a Hg este in mod normal su& 0 gB0// ml, dar sim"tomele into#ica!iei "ot li"si c'iar la 3/-32 gB0//ml. A5uns in organism Hg este con%ertit i concentrat in anumite !esuturi. La cate%a $ile du"ă a&sor&tie, Hg se acumulea$ă in rinic'i in "ro"or!ie de 2/E, iar mai tar$iu c'iar 1/E. Tro"ismul cere&ral este caracteristic com"u!ilor organici 6mai ales metil Hg7. In e#"erimentele "e animale i Hg anorganic se concentrea$ă de a"ro#imati% 0/ ori in creier. Hg este "re$ent in cantită!i %aria&ile i in alte !esuturi. In "ăr se concentrea$ă de cca 32/ ori. )liminarea Hg din organism are loc in "rinci"al "rin fecale la ince"utul e#"unerii i "rin urină in "artea a doua a e#"unerii. )%acuarea este mai ra"idă in "rimele $ile, iar remanen!a &iologică la om este de a"ro#imati% / de $ile. +atorită marii fu$i&iltă!i i li"osolu&ilită!ii, &arierele 'emocere&rala i "lacentară sunt trecute cu uurin!ă de Hg, mai ales su& forma com"uilor organici, iar %a"orii trec mai re"ede decat sărurile organice. Hg trece in la"tele matern, a5ungand la sugar, dar concentra!ia este redusă. )#"erimental efectele to#ice diferă du"ă do$ă. La do$e su&letale se "roduc le$iuni ire%ersi&ile "e creier, rinic'i, cord i "lămani. Concentra!iile de /,1 mgBm9 de aer au "rodus gra%e le$iuni cere&rale i renale la caini, ie"uri, o&olani.
CURS - TOFAN L. La om c'iar concentra!ii mai mici 6/,/02- /,/3 mgBm97 e#ercită efecte noci%e e%idente. Ca modificări 'istologice se constată distrugeri neuronale, cu deteriorarea secundară a fi&relor, le$area rădăcinilor dorsale i a ner%ilor sen$iti%i "eriferici. In rinic'i se constată degenerecen!a tu&ilor contorti. ecanismul de ac!iune este elucidat
du"ă le$iunile celulare i &ioc'imice=
degradarea en$imatică a citocromului *-2/, modificarea ultrastructurală a reticulului endo"lasmatic celular in rinic'i i ficat, scăderea aminoaci$ilor in lamelele cere&rale, im"iedicarea mito$elor celulare. Ac!iunea to#ică a Hg are ca mecanism &ioc'imic de &a$ă in'i&i!ia "roceselor en$imatice i dereglarea ec'ili&rului de mem&rană "rin alterarea com"uilor sulf'idrilici. Clinic i e"idemiologic , into#ica!ia cu Hg este cunoscută cu multă %reme in urmă e#"unerilor accidentale, tera"eutice i mai ales industriale, ea manifestandu-se cu sim"tome neurologice 6tremurături, tul&urări mintale, insomnie, tul&urări sen$oriale, renale, tiroidiene, cardio%asculare, stomatologice, cutanate7. *rotecăia im"otri%a riscului to#ic al Hg constă in e%itarea răs"andirii sale in mediu, res"ectarea normelor "ri%ind C..A. in aer .
Cadmiul %Cd> este cunoscut "entru ac!iunea sa to#ică in do$e mici, "rin "oluarea com"le#ă a mediului, nu atat a aerului, cat a alimentelor i a o&iectelor. Cd se găsete in urme in sol 6/,//;""m, in greutate7, in a"ă 6su& 2 gBl7 i in aer 6/,///-/, gBm97. In minereurile feroase se găsete alături de n intr-un ra"ort de 0B0///0B03///. Se găsete i in tutun in concentraii de 0-3 gB!igară. *oluarea aerului cu Cd are loc ca urmare a e#trac!iei, "relucrării i folosirii metalului in numeroase sco"uri= alia5e, aco"eriri metalice, &aterii uscate, coloran!i organici folosi!i in ti"ografie, fa&ricarea maselor "lastice, "esticidelor, etc. Li"sa ac!iunii "o$iti%e a Cd "entru organismul uman este rele%ată in "rimul rand de fa"tul ca el este a"roa"e a&sent la nou-nascut 6cca 0 g7, cantitatea sa crescand "ană la 2/ de ani de cca 9/./// ori 69/ mg7, cele mai mari concentra!ii găsindu-se in organele care suferă efectele sale noci%e= rinic'i, "lămani, ficat, tiroidă, s"lină. A&sor&!ia in organism a Cd este mai mare "e cale res"iratorie 6/E7 decat digesti%ă 62E7. Fumatul crete "ro"or!ia Cd "ătruns "e cale res"iratorie nu numai la fumători 6cca 0 gB$i la fumătorul o&inuit, de cca 0// de ori mai mare decat la nefumători7, ci i la cei ce con%ie!uiesc in aceleai inca"eri, căci in curentul lateral de fum "ro"or!ia Cd este mai mare decat in cel central.
CURS - TOFAN L. Concentra!ia in sange 6in s"ecial in 'ematii7 este de /,/0-/,2 gB0//ml, Cd fiind trans"ortat de o metalotioneină i de"us "referen!ial in anumite organe, in func!ie i de calea de "ătrundere in organismM "lămanul in ca$ul "ătrunderii res"iratorii, rinic'iul in ca$ul celei digesti%e. Astfel, la fumători concentra!ia este de 0/-3/ gBg, iar la nefumători de cel mult 2-; gBg. )liminarea din organism este lentă i se face "rin urină in mod normal su& 02 gBg creatinină, remanen!a sa fiind estimată la cca 9/ ani, astfel incat in realitate are loc o acumulare continuă "e "arcursul %ie!ii. Into#ica!ia cu Cd a"are in s"ecial in mediul industrial, dar nu este e#clus i riscul "entru "o"ula!ia generală. +iferen!ierea căii de "ătrundere este dificilă, căci adeseori "oluarea aerului determină in mod secundar incărcarea cu Cd a alimentelor i a a"ei, to!i aceti factori "artici"and "rin insumare la a"ortul in organism. *e &a$a o&ser%a!iilor anterioare i a studiilor e#"erimentale se "oate "reci$a o ac!iune to#ică "oli%alentă a Cd asu"ra !esuturilor cu func!ii meta&olice, ceea ce determină dereglarea ec'ili&rului "roteic i a meta&olismului li"osteroi$ilor, cu consecin!ele in "roducerea de de$ec'ili&re minerale 6'i"ercalcemie i 'i"ercalciurie cu deminerali$area organismului i "redis"o$itii la fracturi, nefrolitia$a7, le$iuni celulare cu efect mutagen i teratogen. Organele afectate sunt in "rimul rand căile res"iratorii su"erioare in ca$ de concentra!ii ridicate ale com"uilor de Cd 6"osi&ile a"roa"e e#clusi% in industrie7 manifestate "rin fenomene de iritatie insotite de %erti5 si cefalee, e%oluand in ca$uri gra%e s"re o &ron'o"neumo"atie acută i c'iar deces. Afectarea a"aratului res"irator mai constă in emfi$em "ulmonar de gra%itate de"endentă de gradul into#ica!iei, res"ecti% concentra!ia Cd din !esutul "ulmonar. Rinic'iul este organul critic in e#"unerea la Cd, suferind mai intai o acumulare in celulele e"iteliale tu&ulare, inso!ite de "roteinurie 6sunt eliminate "rin urină molecule "roteice cu greutate relati% mică7 "recum i 'i"erglico$urie de ti" renal. A"aratul cardio%ascular este afectat "rin 'i"ertensiune i alte forme de le$iuni degenerati%e in urma dereglării sistemului renină ( 'i"ertensină ca i tul&urări ale meta&olismului li"osteroi$ilor. *rotec!ia im"otri%a riscului to#ic al Cd se "oate reali$a "entru calea res"iratorie, "rin limitarea concentratiei Cd in aer la cca 0 gBm 9.
Bluorul %B> este un element necesar organismului uman la un a"ort $ilnic de 3-9 mg "entru un adult. In im"re5urări rare este "osi&ilă creterea cantită!ii "ătrunse in organism,
CURS - TOFAN L. a%and ca urmare fenomene to#ice, la ince"ut a organelor dure i ulterior a organelor moi, traducand insemnate de$ec'ili&re ale meta&olismului mineral din organism. Fluorul este "re$ent in scoar!a terestră in "ro"or!ie mică 6/,//; ( /,//1 E7, concentra!ia sa in sol fiind de 3/-2// ""m, uneori mai mult. In a"a de su"rafa!ă este "re$ent in concentra!ii mici 6/,/3-/,0""m7, iar in a"a su&terană in concentra!ii mai mari, dar de regulă su& 0mgBl, e#ce"!ional atingand concentra!ii to#ice de 3-0/ mgBl sau c'iar mai mult. *oluarea aerului cu F se "oate "roduce indeose&i de intre"rinderile de electroli$ă Al, su"erfosfa!i i alte ingraăminte fosfatice, o!el, ciment, sticlă, ceramică, cărămidă, criolit, acid fluor'idric etc. Concentra!ia F din aer in %ecinătatea u$inelor e%acuatoare este de ordinul a 0-2/ gBm9, răs"andindu-se "ană la 2-0/ >m de sursă, dar s-au semnalat i concentra!ii mai mari, de "este 0 mgBm 9. A&sor&!ia "e cale res"iratorie este "ractic integrală "entru com"uii solu&ili 6NaF7 i cei ga$oi 6HF7 in tim" ce "entru ceilal!i a&sor&!ia de"inde de mărimea "articulelor, concentra!ie etc. +u"ă a&sor&!ie, F a5unge in sange, unde se găsete su& două forme= ionică i legată de al&umine. Concentra!ia in sange oscilea$ă intre /,/02- 9,2/ ""m in func!ie de a"ort. In !esuturile moi, la "ersoanele nee#"use "oluării concentra!ia oscilea$ă de asemenea de la cca /,32 ""m "ană la sute de ""m in ca$ de into#ica!ie. *rin e#"unere la "oluan!i cu F, concentra!ii mai mari au fost găsite in aortă, "lămani, rinic'i i "iele, dintre !esuturile moi. In oase este "re$ent cca 11E din F re!inut in organism. In ca$ de a&sor&!ie, F este eliminat "rin urină circa 3/E in "rimele ore i a"roa"e tot, du"ă 3 '. In din!i F se de"une in concentra!ii descrescande de la smal! s"re "rofun$ime, su& formă de fluoroa"atită, "rin su&stituirea cu F a OH din 'idro#ia"atită. *oluarea aerului cu fluor e#"une la su"raincăl$irea organismului, determinand starea de into#ica!ie, la ince"ut modificările inestetice fiind asociate cu o cretere a re$isten!ei dintelui, iar in formele mai a%ansate re$isten!a acestora scă$and, "ană la fractură i măcinare lentă datorită unei fria&ilită!i crescute. Clinic sim"tomatologia fluoro$ei osoase a"are tar$iu, cu %agi dureri articulare la genunc'i, "icioare i coloană, confundate cu durerile reumatice. Histo"atologic se "roduc osteosclero$a, osteo"oro$a i osteomalacie a !esuturilor dure i minerali$are a celor moi, "ană la fluoro$a an>ilo$antă, deformări, imo&ili$ari, "arali$ii i manifestări radiculare mielo"atice.
CURS - TOFAN L. ai frec%ente i mai masi%e au fost ca$urile de fluoro$ă la animale 6distrofii osoase i dentare, cae#ie i c'iar decese la %ite 'rănite cu fura5e "e care s-a de"us F7, care "receda cu mult afectarea "o"ula!iei umane, im"unand măsuri adec%ate de "rotec!ie. A%andu-se in %edere riscul deose&it de gra%, u$inele care "oluea$ă cu F se am"lasea$ă la mari distan!e de localită!i, iar ga$ele e%acuate se e"urea$ă energic "rin filtrari i s"ălari reducandu-se considera&il concentra!ia F emis in atmosferă.
$rsenul %$s> e#ercită ac!iuni noci%e "rin "oluarea com"le#ă cu metale neferoase, "e care le inso!ete. Ca i in ca$ul altor metale to#ice, i As "oate "ătrunde in organism "e mai multe căi. As se găsete in concentra!ii de 0-/ ""m in sol, 3 ""m in roci cristaline, /,//// ( /,39 ""m in a"a din rau i 0/-0// ""& in a"a de ro&inet. Se "oate găsi in concentra!ii ridicate in căr&une, in a"a unor i$%oare %ulcanice. *oluarea aerului cu As re$ultă la e#trac!ia, rafinarea i "relucrarea metalelor neferoase, de unde se "re"ară i trio#idul de As 6As3O97 ca su&"rodus al minereurilor de Cu, *&, Ag i Au. As se mai utili$ea$ă la "roducerea de "esticide, conser%an!i ai lemnului, coloran!i, alia5e, sticlă i "roduse farmaceutice. *oluarea aerului mai are loc i la com&ustia căr&unelui. As are o ac!iune de in'i&i!ie i c'iar distrugere a "roceselor %itale, mecanism "rin care ac!ionea$ă i in ca$ul folosirii sale ca agent medicamentos. A&sor&!ia in organism are loc cu dificultate, in ca$ul in care se ingeră fiind e#cretat adeseori ra"id, fără a suferi transformări meta&olice. Totui la "ătrunderea "rin "lămani se "oate a&sor&i in cantitate insemnată, dar este eliminat "rin urină in mari cantită!i in "rimele 3-D ', du"ă care e%acuarea continuă, dar mai lent. Tro"ismul "referat al As este la ince"ut in anumite organe= ficat, rinic'i, "iele, "lămani, in care concentra!ia sa crete mai mult decat in altele. A"ortul de concentra!ii mici i re"etate determină de"unerea in "ăr i ung'ii. Cantită!i mici a"ar i in creier, uter i inimă, As trecand i &ariera "lacentară, in tim" ce As anorganic este re!inut de &ariera 'emoencefalică. Ac!iunea to#ică a As se e#ercită "rin reac!iile cu *, S, Se i indeose&i, "rin com&inarea cu gru"ele SH ale en$imelor, care este considerat mecanismul to#ic "rinci"al. C'iar acumularea As in "iele se &a$ea$ă "e această unire cu com"uii S din >eratina. As 9 "ro%oacă le$iuni in "iele, ficat, rinic'i i e"iteliul germinati% al testiculului "rin scăderea res"ira!iei tisulare.
CURS - TOFAN L. Clinic, into#icatia acuta cu As determină o sim"tomatologie digesti%ă= dureri a&dominale i %ărsături, sau in ca$ de do$e mai mici, numai anore#ie, alternan!a intre diaree i consti"a!ie, "recum i ne%rita "eriferică, >erato$a cutanată, 'i"er"igmenta!ie. +o$a letală la om este cu"rinsă intre / i 0D/ mgB>g, iar la alte s"ecii de animale c'iar mai mică. In $onele "oluate de industrie s-a inregistrat distrugerea unor s"ecii 6al&ine7, moartea unor animale, sau a%orturi, scăderea "roduc!iei de la"te i a duratei de %ia!ă la %ite. *rotec!ia im"otri%a As se adresea$ă atat surselor naturale cat i a celor artificiale, urmărindu-se reducerea "ătrunderii in organism "e diferite căi de a"ort 6res"iratorie, digesti%ă, cutanată7 i "rin diferi!i factori de mediu 6aer, a"ă, alimente7.
esticidele. In această mare clasă de su&stan!e c'imice sunt cu"rinse mai multe categorii de com"ui, clasifica!i fie du"ă formula c'imică 6organoclorurate, organofosforice, car&ama!i, "iretrine, gru"ul dinitrofenolilor, com"ui ai As, Hg 7 fie du"ă utili$area lor 6insecticide, er&icide, antifungice, rodenticide etc7. Riscul to#ic "rinci"al "entru om are loc "e cale digesti%ă 6"rin alimente, mai rar "rin a"ă7, in tim" ce calea aeriană e#"une la into#ica!ii mai ales in condi!ii "rofesionale. *o"ula!ia generală este e#"usă "oluării aerului cu "esticide datorită e#tinderii din ce in ce mai mare a utili$ării lor. +intre "esticidele mai larg răs"andite, cele organoclorurate "re$intă un interes deose&it "rin fa"tul că "ersista in mediu 6ani de $ile7, se "ot concentra in lan!uri trofice 6"ană la 0 /// /// ori fa!ă de concentra!ia ini!ială7 i "ot să se acumule$e i i"otetic c'iar să ac!ione$e to#ic i cancerigen asu"ra organismului, tra%ersand &arierele fi$iologice, inclusi% "lacenta i a5ungand la făt. Folosirea lor largă 5ustifică a"ortul lor in organism "e diferite căi. *esticidele "oluea$ă aerul in mai multe im"re5urari= "rin scă"area din "rocesul de fa&rica!ie, in ca$ul de"o$itării i mani"ulării incorecte, in tim"ul utili$ării i du"ă utili$are "rin antrenarea de "e sol. *ul%eri$area "e su"rafe!e mari din a%ion constituie o modalitate care "oate incărca "e o durată scurtă atmosfera. Această ac!iune se efectuea$ă insă cu a%erti$area anterioară a "o"ula!iei. *ractic a"ortul de "esticide "e cale res"iratorie este redus. +in a"ortul total, D/-1/ E se reali$ea$ă "rin alimente i a"ă, -2 E "rin cosmetice, 9- E "rin di%erse alte modalită!i i cel mult 0E "rin aer. In mediu răman mult tim" "esticidele cu ac!iune "ersistentă, in s"e!ă organocloruratele, de unde "ot fi recirculate in aer i res"irate. Astfel, ++T du"ă 9 ani i Y a "ersistat in sol in "ro"or!ie de 99E iar aldrinul, care are o &iodegrada&ilitate mai &ună, a
CURS - TOFAN L. "ersistat totui in "ro"or!ie de , E. *rin lucrările agricole ale solului i in func!ie de al!i factori, ca umiditatea, intensitatea circula!iei i "rin "raf se ridică in aer. Aerul constituie i o cale de %e'iculare a "esticidelor la mari distan!e, contri&uind la "re$en!a sa i in $one in care nu au fost folosite 68roenlanda, Antarctica7. )fectele "esticidelor la om de"ind de structura lor c'imică. In func!ie de "ătrunderea accidentală in organism, in do$e mari "e cale aeriană sau de insumare din diferite căi, pesticidele or'anoclorurate 6++T, HCH, Hecloto#, Aldrin, Lindan etc7 "ot "roduce into#ica!ii cronice, afectate fiind ficatul, sistemul ner%os, glandele endocrine 6cu efect in re"roducere7, sistemul imunologic general al organismului. +o$ele mici nu sunt nici ele li"site de efect, riscul "rinci"al fiind efectele carcinogene, mutagene i em&rioto#ice, mai ales dacă ac!ionea$ă re"etat %reme indelungată. A"ortul unor do$e mici din această gru"ă de su&stan!e este a"reciat ca foarte im"ortant intrucat au "ro"rietatea de a se acumula in organism ca i in mediul e#tern. In organism, !esutul adi"os re"re$intă "rinci"alul loc de de"o$itare, con!inutul in ++T al acestuia fiind de $ece ori mai mare decat in ficat i de 0// de ori mai mare decat in gonade. In ca$ul a"ortului "rin aer nu se "roduce concentrarea to#icului de-a lungul lan!ului alimentar ca in a"ă dar i do$ele infinite$imale "ot "roduce efecte, mai ales "rin insumare. In ceea ce "ri%ete pesticidele or'anofosforate 6*arat'ion, etil"arat'ion, alat'ion, +i"tere# etc7 riscul "rinci"al este into#ica!ia acută "rin &locarea en$imelor im"licate in meta&olismul acetilcolinei 6in s"ecial colinestera$a7, mediatorul c'imic in "rocesul de transmitere a influ#ului ner%os. Into#ica!ia se caracteri$ea$ă "rin sim"tomele de ti"ul into#ica!iilor muscarinice i nicotinice. )fectele se mai datorea$ă i ac!iunii directe la ni%elul sistemului ner%os central. *arat'ionul "ătrunde in organism in s"ecial "e cale digesti%ă sau tegumentară, dar i calea res"iratorie "oate fi im"ortantă in tim"ul "ul%eri$arilor. La ni%elul "or!ii de intrare nu se "roduc semne de irita!ie i ca atare nici res"iratorii, ceea ce nu semnalea$ă riscul de into#ica!ie. *o"ula!ia generală este e#"usă accidental unor asemenea riscuri, dar caracterul acut i gra% al into#ica!iei, cu o fatalitate mare su&linia$ă gra%itatea "ro&lemei i im"ortan!a măsurilor "rofilactice se%ere.
esticidele car3amice actionea$ă asu"ra organismului analog celor organofosforice, dar sunt mai "u!in to#ice, mecanismul ac!iunii lor constand tot in in'i&i!ia c'olinestera$ei.
CURS - TOFAN L.
Compuţii dinitrofenolici e#ercită tot o ac!iune to#ică acută, "rintr-un mecanism de stimulare a meta&olismului datorită "rocesului de fosforilare o#idati%ă, ca i "rin ac!iunea to#ică a fenolilor "ui in li&ertate 6le$iuni renale, efecte asu"ra scoar!ei i centrilor su&corticali7.
esticidele care conţin compuşi ai unor elemente anor'anice ca mercurul şi arsenul actionea$ă in mod s"ecific elementului de &a$a res"ecti%. *esticidele re"re$entate de piretine au efecte to#ice la do$e relati% ridicate, astfel incat into#ica!iile cu aceti com"ui nu au loc decat accidental iar cele "e calea "oluării aerului sunt rare.
oluanţii canceri'eni muta'eni şi terato'eni +e$ec'ili&rul de multi"licare celulară i creterea tisulară care determină a"ari!ia tumorii maligne 6cancerul7, ii are originea in intimitatea structurii moleculare a aci$ilor nucleici, ca urmare a interac!iunii concomitente sauBi succesi%e la acest ni%el a mai multor agen!i ai mediului i a unor condi!ii ale organismului, intr-o mare %arietate de circumstan!e i com&ina!ii calitati%e !i cantitati%e. Factorii e#ogeni sunt re"re$enta!i de su&stan!e c'imice, agen!i fi$ici 6mai ales radia!ii7 !i agen!i &iologici 6mai ales %irusuri7 iar cei endogeni sunt de ordin umoral 6en$imatic7, imunologic i 'ormonal. *onderea celor două categorii de factori diferă du"ă locali$area tumorilor= de e#em"lu in cancerul &ron'o"ulmonar ca i in alte locali$ări "redomină rolul factorilor de mediu, "e cand in cancerul o%arian, mamar "redomină rolul factorilor endogeni. 6 Ta&. ..7 Ta&elul .. Agen!ii c'imici cu efect cancerigen AIN) AROAT)
- eta-naftilamina - &en$idina - Amino--difenil - Auramina -N,N (&is 63 cloretil7 ( etil (amino 6cloranfa$ina7 - Amestecuri de 'idrocar&uri aromate - gudroane de car&une 6'uila7, smoala - Asfalt din "etrol, &itum, cocs, gudroane de sisturi, uleiuri de car&une ti" ergius, car&on sintetic 'idrogenat - en$enul - Su&stante cerate din "arafina si "etrol - Funingine, negru de fum 6car&une7 - Uleiul de antracen - Creo$otul
CURS - TOFAN L. - uleiuri minerale6din "etrol, sisturi, car&une, grasimi si sol%enti7 CO*USI OR8ANICI +I)RSI SUSTANT) ANOR8ANIC)
-
Uleiul i$o"ro"ilic 6i$o"ro"ilul &rut7 8a$ul mustar 6N-i"erita7 is6clormetil7 eterul elfalanul Clorura de %inil Com"usi arsenicali A$&est Cromati Nic'el car&onil Fierul, o#idul de fier, minereu de fier
In etio"atogenia cancerului iau "arte agen!i i condi!ii deose&it de %ariate, care se interfluen!ea$ă, astfel incat, la agen!ii cu rol confirmat "e &a$e e#"erimentale "e animale i e"idemiologice, se "ot adauga i condi!ii fa%ori$ante, al căror număr este mult mai mare, in acest sens, ac!ionand, de e#em"lu, o mare serie de agen!i iritan!i ca dio#idul de sulf, o#idul de a$ot, su&stan!ele o#idante i c'iar "articule neto#ice. )#"unerea la agen!i cancerigeni a "o"ula!iei umane este intalnită in doua mari im"re5urari. - macromediul de %ia!ă din ae$ările umane ( mai ales din localită!ile ur&ane ( i din s"a!iile de muncă industrială, in care se "oate "roduce im"actul cu agen!i cancerigeni genera!i de colecti%ită!ile umane in ansam&lul lor, indi%idul fiind răs"un$ător in mică masură de crearea risculuiM - micromediul indi%idual, care creat, acce"tat i su"ortat contient sau incontient de indi%id, acesta a%and un rol 'otărator in "roducerea riscului. )numerăm factorii de risc, enumera!i in ordine descrescătoare a im"ortan!ei lor in a"ari!ia cancerului = -
"oluarea aerului incă"erilor cu fum de tutun,
-
"oluarea aerului cu "rodui de com&ustie incom"letă i al!i "oluan!i cancerigeni re$ulta!i din "rocesele de ardereM
-
"oluarea aerului cu "rodui e%acua!i de mi5loacele de trans"ort,
-
"oluarea aerului cu su&stan!e cancerigene re$ultate din "rocese industriale. Rolul aerului in etiologia cancerului i muta!iilor nu tre&uie limitat numai la "oluarea
atmosferei, ci tre&uie e#tins la toate modalită!ile de "ătrundere in organism a agen!ilor
CURS - TOFAN L. cancerigeni "re$en!i in aerul res"irat la care se adaugă i cele "e alte căi i din al!i factori de mediu 6a"ă, alimente, o&iecte7 in care ei a5ung in atmosferă.
i> Hidrocar3urile aromate policiclice %H.$.. 7.Hidrocar&urile aromate i com"uii lor 'eterociclici au caracter u&icuitar i au constituit agenii cancerigeni la care omenirea a fost e#"usă de la folosirea focului i re$ultă din com&ustii incom"lete= casnice, industriale, trans"orturi i fumat. *ro"or!ia lor a fost mai mare in trecut cand com&ustiile erau mai incom"lete, dar cantitati% erau mai "u!ine, e#"unerea era de scurtă durată, iar "ro"or!ia "o"ula!iei e#"use era mai mică, căci sursele a%eau ca"acitate redusă. In "re$ent re$ultă "ro"or!ional mai "u!ine H.A.*. din com&ustii industriale, care ser%esc, du"ă cum se stie la incăl$itul locuin!ei, "roducerea de energie electrică, dar sursele res"ecti%e sunt im"ortante, "rin mărimea lor, ca"acitatea i %olumul enorm al ga$elor e%acuate. )le re$ultă de asemenea in "ro"or!ie insemnată i foarte e#tins in fumul de tutun i ea"amentele auto%e'iculelor, ca i in "rocesele de "regătire a alimentelor i alte com&ustii, ceea ce face ca e#"unerea "o"ula!iei ur&ane să fie "uternică i a"roa"e "ermanentă i generală. Cele mai im"ortante su&stan!e cancerigene din H.A.*. sunt= - &en$o"irenulM - &en$o6e7 "irenulM - &en$o6a7antracenulM - &en$o 6&7fluorantenulM - di&en$o6a, '7 antracenulM - di&en$o 6',r,s,t7 "entafenul 6sau tri&en$"irenul7M - &en$o6g, '7"irenulM - &en$o6>7 fluorantenulM - indeno 60,3,9 (c, d7 "irenulM - metil &en$eno 6a7"irenulM - crisenulM - &en$o6&7 crisenulM - antantrenulM - coronenulM - cilco"enteno 6c m d 7"irenul. +intre com"uii 'eterociclici amintim=
CURS - TOFAN L. - &en$o6c7acridinaM - di&en$o6a, '7 acridinaM - di&en$o 6a, 57 acridinaM - H di&en$o 6c, g7 car&a$olul. H.A.*. re$ultă din com&ustii ale su&stan!elor organice &ogate in car&on, a%and loc la tem"eraturi relati% scă$ute 6ince"and de la 92/ /C 7 i in li"sa relati%ă de o#igen. +e aceea ele sunt "re$ente in gudroane, funingine, "roduse de distilare a căr&unelui i "etrolului. In forma "ură ele sunt "re$ente in stare solidă ca foi!e sau "lăcu!e fluorescente, al&icioase dar cu diferite nuan!e de culori. In gudroane i funingine se găsesc de regulă in amestec atat H.A.*. cat i al!i agen!i cu rol in cancerogene$ă i mutagene$ă. #enzo$a%pirenul este cel
mai &ine cunoscut dintre H.A.*. fiind "re$ent in concentra!iile
cele mai mari dintre su&stan!ele cu rol cancerigen "uternic. +e aceea el a fost determinat mai frec%ent, iar ac!iunea sa mai &ine "reci$ată e#"erimental, fiind considerat indicatorul cel mai re"re$entati% i calitati% al lor. )fectele &iologice ale &en$o6a7"irenului du"ă e#"unerea e#"erimentală constau in cancerogene$ă locală i sistemică la toate s"eciile "e care s-a testatM locali$ările sunt %ariate= "iele, "lăman, stomac, ficat, glandă mamară. La om nu se cunoate decat e#ce"!ional 6"rin accidente de e#"unere7 acest efect al unor su&stan!e i$olate, dar este recunoscută ac!iunea cancerigenă a "roduilor com"leci de com&ustie care con!in i &en$o6a7"iren. )fectele cancerigene au fost o&!inute du"ă "ensulări cutanate, administrare orală, in'ala!ii i instilări intratra'eale i arată că sol%entul folosit are rol im"ortant in o&!inerea efectului. Ti"ul 'istologic al tumorilor este %ariat= carcinom, adenom, sarcom, "a"ilom. +u"ă "ătrunderea in organism iau natere meta&oli!i "rinci"ali= 69 si ; 'idro#i&en$o6a7 "iren7 i unii deri%a!i 6di'idro di'idro#i&en$o 6a7 "irenul7 cu a5utorul cărora s-a "rodus cancer e#"erimental. *oten!ialul cancerigen "oate fi s"orit sau diminuat in func!ie de su&stan!ele inso!itoare 6cocancerigene7. *oten!ialul cancerigen al &en$o6a7"irenului este ridicat, do$a necesară insă a fost mai mare in administrările su&cutanate decat cea de di&en$o6a, '7antracen si metil-colantren, iar in administrările intratra'eale decat cea de H di&en$o6c, g7car&a$ol. In organism &en$o6a7"irenul i meta&oli!ii săi sunt elimina!i in "rinci"al "e cale &iliară i intestinală, indiferent de calea de administrare.
CURS - TOFAN L.
ii> Nitrosaminele şi nitrosamidele. In aer nitrosaminele i nitrosamidele 6com"ui Nnitroso7 re$ultă din com"uii o#ida!i ai a$otului 6nitri!i i nitra!i7, "rin com&inare c'imică i &ioc'imică. ulte nitrosamine sunt %olatile, dar a"roa"e toate sunt solu&ile in diferite lic'ide i in grăsimi. +u"ă ). Sa\ic>i 6017 e#istă "este 0// de nitrosamine cancerigene i mutagene dintre care mai cunoscute sunt= - N- nitrosodimetilaminaM - N ( nitrosodietilaminaM - nitrosometilureeaM - nitrosoetilureeaM - N- metil ( N dinitrosanilinaM - N ( nitrosonorminaM - N-nitrosodietanolaminaM - N- nitroso ( di ( n ( "ro"ilamina, etc. Nitrosaminele ridică "rinci"alele "ro&leme de cancerogene$a "rin ingestie de alimente 6du"ă unele i"ote$e "utand fi generate c'iar in gură, stomac, intestin7, in care ca$ rolul de transformare &ioc'imică 6&acteriană, en$imatică7 este "re"onderent, dar ele "ot lua natere i in atmosfera "oluată cu o#i$i de a$ot sau in fumul de tutun, cand transformările sunt mai ales c'imice. Cantită!i insemnate se "roduc in "re$ent "rin arderea com&usti&ililor de rac'etă, lu&rifian!i, industria c'imică 6"roduc!ia cauciucului, "esticidelor, maselor "lastice, a lic'idelor folosite la tăierea metalelor etc.7. In atmosferă se găsesc concentra!ii %aria&ile, in func!ie de e%acuările din surse industriale. In %ecinătatea unei u$ine care "roducea 0,0 ( dimetil'idra$ina au fost determinate concentra!ii de ;///-9;.///gBm9 N- nitrosodimetilamina. In fumul de tutun din &aruri au fost găsite concentra!ii de 1/-3/ ngBm 9, iar in curentul fumului de !igară intre 0// (0/ ngB!igară. Concentra!ii mai mari se găsesc in "ăr!ile eliminate in e#terior ale norului de f um de tutun, de unde riscul insemnat i "entru nefumători. Nitrosaminele au fost testate e#"erimental "e oareci, o&olani, 'amsteri, "roducand cancer cu diferite locali$ări= ca%itatea &ucală, tra'ee, "lăman, rinic'i, %e$ică, stomac, ficat, sange. )#"unerea animalelor gestante a "rodus cancer la nou-născu!i. +e asemenea numeroase e#"erimente au do%edit rolul mutagen i teratogen al nitrosaminelor.
CURS - TOFAN L. iii7 $minele aromatice sunt agen!i cancerigeni re$ulta!i din industria coloran!ilor organici de anilină i &en$idină, in "roduc!ia elastomerilor, răinilor sintetice, fi&relor "lastice, "esticidelor i medicamentelor ca i din unele "rocese de com&ustie, fum de tutun. Cele mai cunoscute sunt= -
dimeto#i&en$idinaM
-
diclor&en$idinaM
-
fu#inaM
-
, metilen &is 63 cloranilina7M
-
, metilen &is 63 metilanilina7M
-
, metilendianilinaM
-
0 naftilaminaM
-
3 naftilamina 6sinonim &eta ( naftilamina7M
-
nitro&ifenilM
-
Clornafa$inaM
-
'idra$ina si deri%atii ei M
-
'idra$ida 6i$onicotinica si maleica7. Cea mai "uternică e#"unere are loc in mediul industrial, unde s-au inregistrat ca$uri
frec%ente de cancer %e$ical, corela!ia e"idemiologică con%ingătoare la muncitorii e#"ui fiind făcută intai de Ro&ert Case i cola&oratorii săi la 900 ca$uri dintre cele 22 tumori %e$icale inregistrate in area ritanie 601237. )#"erimental, cu aceste su&stan!e a fost "rodus i cancer cu alte locali$ări= "ulmon, san, stomac, intestin, ficat, organe 'emato"oietice, formele anatomo"atologice fiind de asemenea %ariate= carcinom, adenocarcinom, fi&roadenom, "a"ilom, sarcom.
iv> Coloranţii aromatici azo sunt su&stan!e organice care au ca re"re$entant a$o&en$enul, "ro%enind din reac!ii de cu"lare ale nucleilor &en$enici "rin "un!i de doi atomi de a$ot 6dia$o7. Ser%esc la colorarea %ariatelor "roduse industriale i alimentare, fie "urtand denumirea c'imică, fie "e cea comercială. +in aceasta categorie fac "arte= -
"araaminoa$o&en$enM
-
ortoaminoa$otoluenM
-
diacetilaminoa$otoluenM
-
3,; diamino 9 6fenila$o7 "iridina 'idrocloricaM
-
". dimetil aminoa$o&en$en 6+A7M
CURS - TOFAN L. -
dimetilaminoa$o&en$en - dia$osodium sulfonatM
-
'odro#ia$o&en$enM
-
Amarant'M
-
carmoisinaM
-
crisoidinaM
-
gal&en 9 dis"ers c, iM
-
rosu lamaie 3M
-
rosu staco5iuM
-
rosu de metiloran5 6diferite ti"uri ( SSM IM 87M
-
sudanM
-
al&astru tri"anM
-
al&astru )%ans. *oluarea mediului cu aceti agen!i are loc indeose&i "rin intermediul alimentelor,
medicamentelor, te#tilelor, cosmeticelor, lu&rifian!ilorM la fa&ricarea, trans"ortul i utili$area lor "oate a%ea loc i "oluarea atmosferei.
v> esticidele or'anice se gru"ea$ă in mai multe clase, dintre care multe au rol cancerigen. Astfel, dintre "esticidele organoclorurate, s-a do%edit e#"erimental ac!iunea cancerigenă la 'e#aclorciclo'e#an, aramita, ++T, clor&en$ilat, dieldrin, 'e"taclor, meto#iclor, mire#, ^uinto$en, ter"en, "oliclorat 6to#afen7. Aceste su&stan!e sunt "roduse i utili$ate in multe !ări in cantită!i enorm de mari 6milioane de tone anual7, dei in legisla!ia unora s-au introdus restric!ii i c'iar interdic!ii "e &a$a do%e$ilor de risc cancerigen i to#ic. In func!ie de su&stan!ele "roduse i utili$ate, concentra!ia unora in aer, %aria$ă de la nanograme la $eci de miligrame la m 9 de aer. Ca urmare a re$isten!ei lor la &iodegradare, se acumulea$ă in organism in !esutul adi"os, creier, ficat uneori atingand ni%eluri to#ice i "ro&a&il cancerigene. Tra%ersand "lacenta, se găsesc i la nou-născu!i, "ro"or!ional cu e#"unerea mamei. In cercetările cele mai noi se insistă asu"ra efectului lor teratogen. Cancerul "rodus e#"erimental cu "esticide organoclorurate se locali$ea$ă indeose&i in ficat, %e$ica &iliară i mai rar in !esuturile limfoide sau alte organe. +intre di&en$odio#ine 6in numar de 37 mai acti%e sunt TC+ si 3, , 2 T , do%edite e#trem de to#ice in tim"ul ră$&oiului din ietnam i in urma unor accidente. *e langă marea lor to#icitate, aceste su&stan!e se caracteri$ea$ă "rin em&rioto#icitate, teratogenitate i relati%a cancerogenitate.
CURS - TOFAN L.
Alte "esticide, folosite mai ales ca er&icide, sunt Cu-D 'idro#ic'inidina, 3, + i esterii
săi,
0,3di&romo-9-cloro"ro"anulM
trans-0,dicloro&utana,
di'idro#i&en$enul,
dimeto#anul, eosina, di&romura de etilenă, 'e#ametilfosforamida, alcoolul i$o"ro"ilic, iodura de metil, an'idrida succinica etc. Car&ama!ii i deri%a!ii lor sunt mai ales fungicide i er&icide, in "lus fiind folosite in industria c'imică organică 6"roduc!ia de cauciuc, medicamente7. ai cunoscute sunt următoarele "roduse= car&arbl, "rofam, tiram, $ectran i di%eri com"ui metilici cu Fe 6Fer&an7, n 6$ine&, $iram7, n 6ane&7, Se 6Selenac7, Te 6Tellurac7. a5oritatea suferă transformări &ioc'imice, re$ultand nitrosamine i alte su&stan!e cu cancerogenitate marcată, cu efect asu"ra "lămanilor, "ielii, ficatului, formele anatomo"atologice fiind %ariate= adenom, sarcom, reticulosarcom, adenocarcinom.
vi> Ipoizii sunt su&stan!e caracteri$ate "rin mare insta&ilitate i reacti%itate c'imică datorită o#igenului legat de doi atomi de car&on. )#em"lu, e"iclor'idrina, una dintre su&stan!ele re"re$entati%e ale gru"ului. Alte su&stan!e mai larg folosite sunt= die"o#i&utanul, eterul de glicidilrecorcinol, o#idul de etilenă, glicilalde'ida, o#idul de "ro"ilena, o#idul de stiren etc. Sunt su&stan!e larg folosite in industria c'imică organică 6"roduc!ia de răini, cauciuc, glicerină, agen!i tensioacti%i, s"ume "oliuretanice, tratarea "ieilor, de$infectante7 cantită!ile "roduse anual din unele dintre acestea fiind de ordinul milioanelor de tone. In "rocesele de "roduc!ie i utili$are are loc "oluarea aerului 6locuri de muncă, locuin!e7. )"o#i$ii "ot lua natere i in urma unor "rocese meta&olice care au loc in organism "e seama diferi!ilor com"ui aromatici i olifinici "rin "rocese in care inter%in anumite en$ime ca = 'idra$a microsomală, transfera$ele i de'idrogena$ele glutation (S- e"o#idcito"asmice. In mod o&inuit ei sunt elimina!i din organism "rin urină i &ilă su& formă de glucuronide, sulfa!i i aci$i merca"turici. Rolul lor cancerigen se e#ercită "rin inacti%area sinte$ei A+N 6de unde recomandarea de folosire ca citostatici in tratamentul cancerului7. *rin reac!ia cu A+N i al!i com"onen!i "roteici celulari, "roducand adesea a&era!ii cromosomiale se e#"lică i ac!iunea cancerigenă, mutagenă, teratogenă. )#"erimental e"o#i$ii s-au do%edit cancerigeni indeose&i asu"ra "ielii, cu ac!iune la locul a"licării, dar uneori i asu"ra a"aratului res"irator.
CURS - TOFAN L.
vii> $ziridinele muştarurile şi alţi a'enţi al"ilaţi sunt su&stan!e folosite in industrie, in com&aterea daunătorilor i "roduc!ia de su&stan!e c'imiofarmaceutice, mai cunoscute fiind afolatul, a$iridina i deri%a!ii săi, ciclofosfamida, i"erita etc. )le e#ercită efecte cancerigene, mutagene, teratogene i imunosu"resi%e, mecanismul ac!iunii e#"licandu-se mai ales "rin in'i&i!ia sinte$ei A+N la do$e mici, sau c'iar distrugere to#ică la do$e mari. Tumorile "roduse sunt %ariate ca natură i locali$are.
viii> Monomerii Ilastomerii Su3stanţele plastice e#ercită efecte cancerigene mai ales "rin unele su&stan!e rămase ca im"urită!i in "rodusele fa&ricate sau su& formă de com"ui intermediari re$ulta!i din "rocesul de "roduc!ie= monomeri oligomeri cu greutate moleculară mică, "lastifian!i, catali$atori etc. Cancerogenitatea s-a confirmat "entru clorura de %inil i este "ro&a&ilă "entru acrilonitril, cloro"ren, co"rolactama etc. In "lus, aceste su&stan!e, ca i altele 6stirene, etilene etc7 sunt em&rioto#ice, teratogene i mutagene. )fectele s-au e%iden!iat e#"erimental "rin administrare "e %ariate căi, locali$area cancerului fiind diferită= ficat, "lăman, creier, organe 'emato"oetice.
i> $nestezicii volatili, folosi!i in sco"uri industriale, sunt 'idrocar&uri i eteruri 'alogenate, cele mai utili$ate fiind tricloretilena 6ClHCCCl37, dietileterul, cloroformul, ciclo"ro"anul, 'alotanul, meto#ifluranul etc. La %a"orii acestor su&stan!e este e#"us "ersonalul din sălile de o"era!ii c'irurgicale, ca i muncitorii din industrie, concentra!ia atingand ni%eluri de $eci i c'iar sute de miligrame la m 9 de aer. )fectele incriminate constau in cancere 'e"atice, "ancreatice, leiomiosarcom i cancer al timusului, "recum i in efecte to#ice 'e"atice i renale, ca i in malforma!ii.
> Bitotoinele anti3ioticele taninurile şi alte produse naturale au im"ortant rol cancerigen in urma "ătrunderii in organism "e cale digesti%ă, calea res"iratorie fiind im"licată in mult mai mică masură. )le "ot să se adauge insă i "e această cale a"ortului in organism la anumite "ersoane, "rin "ul&erile re$ultate din mani"ularea unor metale, mai ales la muncitorii din mediul agricol, de"o$ite etc. +intre su&stan!ele incriminate in acest sens se "ot men!iona indeose&i alfato#inele, re$ultate in mediul cald i umed, anti&ioticele la care sunt e#"use "ersoanele ce le manuiesc, safrolul i deri%a!ii săi, taninurile, mult folosite in industria "ielii, te#tilă i cernelii etc.
i> Su3stanţele farmaceutice sunt adeseori recunoscute ca agen!i cancerigeni "rin folosirea indelungatăM "ătrund rar in organism "e cale res"iratorie la "roducerea lor industrială i "rin diferite mani"ulări. Natura i numărul lor sunt greu de inirat, dintre cele mai larg
CURS - TOFAN L. folosite fiind acrifla%inele, dia$e"am i deri%a!ii săi, etionamida, cloroc'ina, fenacetina, 'idra$ida, su&stan!ele anti"ara$itare, antifungice, citostatice, anti"iretice, anticonce"!ionale etc.
ii> Su3stanţele anor'anice cu acţiune canceri'en( sunt re"re$entate de unele metale, metaloide i com"uii lor. Arsenul i-a confirmat rolul cancerigen in mod e#"erimental i la muncitorii e#"ui 6mineri, to"itori, %iticultori7, la "ătrunderea "e %ariate căi "rin "oluarea mediului re$ultand din industria metalurgică neferoasă i c'imică, utili$area in agricultură, $oote'nie i sil%icultură su& formă de "esticide, defolian!i i conser%an!i etc. Cei mai acti%i com"ui sunt trio#idul i "ento#idul de arsen, arseni!ii i arsena!ii de Ca, i Na. Cancerele "roduse de As se locali$ea$ă "e "iele, la "ulmon i in mădu%a 'emato"oietică. eriliul a "rodus cancer e#"erimental su& formă de adenocarcinom i sarcom locali$at in "ulmoni, oase, cartilagii etc., in urma folosirii com"uilor săi 6o#id, sulfat7. Cadmiul este un metal cu ac!iune "oli%alentă, care "ătrunde in organism "e diferite căi i afectea$ă numeroase organe. )ste folosit atat ca element cat i su& formă de com"ui 6car&onat, clorură, o#id, sulfat, sulfura7 in industria metalurgică, a coloran!ilor, "esticidelor, te#tilă i 'artiei "oluand aerul locurilor de muncă i atmosfera li&eră. Riscul e#"unerii la Cd este accentuat de larga utili$are a metalului i de remanen!a &iologică "relungită in organismul uman 60;-99 ani7. Cromul i com"uii anorganici 6o#i$i, car&onati, acetati7 au "rodus cancere ale căilor res"iratorii i organelor ane#e a"roa"e e#clusi% la muncitorii e#"ui "oluării cu aceste su&stan!e 6sarcom, carcinom cu celule scuamoase, 'emangiom, adenom etc.7 cu locali$are "ulmonară, orofaringiană i sinusală. Nic'elul i com"uii lui 6acetat, car&onat, amoniu, sulfat, car&onil7 "oluea$ă aerul, "ro%ocand cancer al căilor res"iratorii la muncitorii e#"ui "oluării din industria metalurgică i electrică. Unii com"ui ai *& 6arsenat, car&onat, sulfat, al>ili7 "roduc cancer e#"erimental al tiroidei , rinic'iului, glandelor su"rarenale, testiculului etc., de unde su"o$i!ia unei ac!iuni cancerigene "osi&ile la om. Fierul su& forma unor com"ui anorganici 6'ematita7 i organici 6Fe (de#tran, Fe- acid citric7 a "rodus cancer la animale la locul administrării 6sarcom7, fiind incriminat i la muncitorii e#"ui "oluării cu "ul&eri de minereuri de Fe.
CURS - TOFAN L. Seleniul este folosit in diferite ramuri industriale "entru "roduc!ia sticlei, ceramicii, maselor "lastice, cosmeticelor, instrumentelor electrice, fungicidelor. +e asemenea mai este folosit "entru com"letarea 'ranei la animale. )#"erimental a "rodus cancer cu diferite locali$ări i in %ariate forme 'istologice= carcinom, sarcom, limfom, adenom. S-a constatat că seleniul actionea$a antagonist fa!ă de 'idrocar&urile aromate "oliciclice cancerigene.
$z3estul este un silicat de g cu formula generala g 6Si3O276OH7n, ce se "re$intă su& ; forme fi&roase %ariate= c'risotil, amosit, actinolit, antifilit, crolidolit i tremolit. )ste "relucrat in diferite forme necesare in construc!ii, instala!ii, termote'nică, trans"orturi 6frane7= "lăci, fi&re, conducte. *oluarea aerului are loc su& formă de fi&re microsco"ice atat la e#tragerea i "relucrarea industrială, cand sunt e#"ui muncitorii, cat i la u$ura o&iectelor de a$&est, cand "o"ula!ia generală "oate in'ala "articule de a$&est. +u"ă unele o"inii, co"usculii a$&esto$ici constitui!i in "lămani, in !esuturile unde sunt re!inute fi&re, sunt "uncte de degenerecen!ă neo"la$ică. *roducerea e#"erimentală a cancerului s-a reali$at "rin administrare "e diferite căi= in5ectare, in'alare, ingestie, iar tumorile au %ariat= me$oteliom "leural i "eritoneal, carcinom, sarcom etc., cu locali$are "ulmonară, laringiană si gastrointestinală. Cercetările au scos in e%iden!ă rolul de "oten!are a ac!unii cancerigene a a$&estului de către al!i "oluan!i, indeose&i cei din fumul de !igară. In general, in func!ie de distri&u!ia anatomică a tumorilor "roduse, se consideră no#e cancerigene "entru "lămani= a$&estul, arsenul, cromul, nic'elul, fumul de !igară, %a"orii de gudroaneM "entru "iele= arsenul, gudronul, uleiurile &rute de "arafină, iar "entru %e$ica urinară= aminele aromatice 6&eta-naftilamina7. a5oritatea su&stan!elor nu "re$intă o structură c'imică care să le confere ca"acitatea de a induce cancer, fără o "reala&ilă transformare. Su&stan!ele cu ac!iune cancerigenă directă sau ultimă, fiind o e#ce"tie. In cea mai mare "arte cancerigenii c'imici sunt "rocancerigeni, in sensul că de%in acti%i du"ă o acti%are meta&olică, in cancerigeni ultimi sau ini!iatori ai degenerării canceroase. Alte su&stan!e sunt cocancerigene in sensul că ele "oten!ea$ă efectul cancerigen al unor su&stan!eM i$olat, ele nea%and %reo legatură cu &oala. Su&stan!ele care fa%ori$ea$ă canceri$area au mare im"ortan!ă. S"re e#em"lu a"licarea de 'idrocar&uri aromatice "e "ielea animalului "roduce ra"id un "roces de ini!iere a tumorii, ire%ersi&il, dar care nu "rogresea$ă. +u"ă o "erioadă, asocierea unor agen!i li"si!i de cancerogenitate "ro"rie 6in ca$ul de fa!ă uleiul de croton7, declanea$ă stadiul următor de de$%oltare a tumorii, numit "romo%area.
CURS - TOFAN L. *rin fa"tul că in aer se găsete un mare număr de su&stan!e "oluante, ele "ot reali$a tot acest com"le# de agen!i etiologici ai cancerului. *rocesul de a"ari!ie a tumorii, de la "rimele contacte cu no#ele c'imice necesită in general un număr mare de ani, uneori 3/ i c'iar mai mult. In determinarea cancerului, inter%ine susce"ti&ilitatea "o"ula!iei, res"ecti% ca"acitatea sa de a lu"ta i a inacti%a agen!ii cancerigeni sau dim"otri%ă fa%ori$area ac!iunii neo"la$ice. Această caracteristică este determinată de in$estrarea "ersoanelor care com"un "o"ula!ia e#"usă cu ec'i"ament en$imatic ca"a&il să e#cludă agen!ii cancerigeni sau să le inlocuiască ac!iunea. +intre en$imele care "artici"ă la cancerogene$ă se men!ionea$ă= - aa numita frac!iune microsomală, care determină e"o#idarea, formarea de du&le legături, al>ilări, metilări etc., iar in final reac!ia cu "unctele electrofile ale aci$ilor nucleici, - en$ima care 'idroli$ea$ă acetilaminofluorenul 6AAF7= - en$ima care meta&oli$ea$ă i acti%ea$ă 'idrocar&urile, de e#em"lu 6a7 *, denumită aril 'idrocar&on 'idro#ila$a 6AHH7. Riscul cancerigen "oate crete "rin modificările genetice ale "roteinelor com"onente ale A+N i ARN, acestea a%and consecin!e asu"ra ec'i"amentului imunologic al indi%idului, a arsenalului său de mi5loace de lu"tă anticanceroasă. Se mai mentionea$ă că organismul "oate dis"une i de elemente ce se o"un agresiunii su&stan!elor cancerigene, cum sunt caseina, cisteina i metionina, a"oi %it. A, care im"iedică reac!ia dintre 6a7 * i A+N celular. Susce"ti&ilitatea la cancer crete i "rin deficien!e ale sistemelor imunitare, "e care uneori le determină factorii ereditari i %arsta inaintată, dar alteori tot factorii negati%i de mediu, cum sunt agen!ii iritan!i, citoto#ici i cilioto#ici ai căilor res"iratorii, agen!ii imunosu"resi%i, factorii &locan!i ai fagocito$ei i in general ai intregului sistem imunologic celular re"re$entat de limfocitele T, limfocitele i macrofagele S.R.).. Factorii &locan!i "ro%in adesea din mediul incon5urător "oluat sau din su&stan!ele introduse %oluntar in organism 6alcool, tutun etc.7 dar "ot fi "ui in circula!ie i de tumoarea in e%olu!ie. *oluan!ii introdui in organism "rin aerul in'alat urmea$ă un circuit com"le# de la "oarta de intrare, "e căile meta&olice i "ană la ieirea din organism. Organele afectate in ordine succesi%ă sunt ca%itatea &ucală, laringele, tra'eea, "lamanul i "leura, a"oi in mai mică masură stomacul, in mod discuta&il ficatul, rinic'iul, "ancreasul i "rostata iar in final %e$ica urinară. +intre acestea frec%en!a cea mai semnificati%ă re%ine cancerului tra'eo&ron'o"ulmonar.
CURS - TOFAN L. Factorii de risc ai "o"ula!iei contem"orane "entru "roducerea cancerelor men!ionate i in "rimul rand a cancerului &ron'o"ulmonar sunt re"re$enta!i aa cum s-a arătat de com"le#ele de su&stan!e organice cancerigene. H.A.*., nitrosamine, aminele aromatice, com"u!ii a$oici, "esticidele, e"o#i$ii, a$iridinele, mutarurile i agen!ii al>ilan!i, monomerii, aneste$icii, fitoto#inele i su&stantele farmaceutice, la care se adaugă su&stan!e anorganice cum sunt= As, e, Cd, Cr, Ni , com"ui ai *&, Fe Se i a$&estul. +e asemenea se mai adaugă diferite su&stan!e organice ca 'idrocar&urile, alde'idele, fenolii, cetonele, com"uii cloroorganici, "recum i anorganice ca dio#idul de sulf i alte an'idride, aci$ii etc., care au rol ad5u%ant cocancerigen, "romotor 6 Ta&. .D. 7. Aceti agen!i reali$ea$ă im"actul asu"ra organismului in următoarele circumstan!e mai frec%ente care fa%ori$ea$ă "atrunderea i ac!iunea lor in organism in mod com"le#= fumat, "oluare atmosferică, ingestie sau "ătrundere "e alte căi i al!i factori de mediu in condi!iile %ie!ii contem"orane. Asa cum s-a men!ionat, circumstan!ele reale ale e#"unerii "o"ula!iei tre&uie să fie conce"ute "rin insumare in organism "e de o "arte du"ă răs"andirea in aer i trecerea in al!i factori de mediu 6a"ă, alimente, sol, o&iecte etc.7 "e de altă "arte "rin "ătrunderea din aceti factori in organism i "rin tro"ismul "entru organul sensi&il, fie al unor agen!i cancerigeni a5uni dominant "e alte căi, fie "rin adăugarea la calea res"iratorie, care rămane dominantă. ia!a i munca in ecosistemele umane contem"orane nu au fost studiate in mod satisfăcător "entru a e%alua cantitati% contri&u!ia in e"idemiologia cancerului a %ariatelor circumstan!e= com"ortament indi%idual, mediul ur&an 6in general a"ort "rin ac!iuni colecti%e7 i mediul de muncă, "recum i mai ales insumarea lor la aceeai "ersoană, dar se "are că ordinea de im"ortan!ă este aceasta. *entru aceasta "ledea$ă re$ultatele numeroaselor studii referitoare la rolul fumatului, care constituie factorul cancerigen "rinci"al i unanim recunoscut al lumii contem"orane, frec%en!a ca$urilor corelandu-se cantitati% cu consumul de tutun. *oluarea aerului 5oacă un rol secundar, minor, datorită indeose&i cantită!ilor mai reduse ale agen!ilor cancerigeni. Cat "ri%ete e#"unerea "rofesională, dei mai masi%ă, interesea$ă in general un număr limitat de "ersoane 6cancerele "rofesionale re"re$intă cca.0-9 E7. O serie de studii arată insă o corela!ie semnificati%ă statistic intre "oluarea aerului i creterea frec%en!ei cancerului &ron'o"ulmonar. O serie de studii au diferen!iat o frec%en!ă mai ridicată a cancerului in mediul ur&an fa!ă de cel rural.
CURS - TOFAN L.
@a3elul .W. $'enţi canceri'eni din fumul de tutun 6cantită!i la o !igară7 +enumirea Acetalde'ida Acid cian'idric Acroleina Alc'ilcate'ol Amine aromatice Aminofluoren en$o6a7antracen en$o6&7fluoranten en$o 657fluoranten en$o6c7fenantren en$o6a7"iren en$o6e7"iren en$o6g'i7"erilen Cadmiu Cate'ol Crisen Clorura de %inil +ialc'ilnitrosamine +ia&en$o6a, '7 acridina +ia&en$o6a, i7 acridina +ia&en$o6a, 57 acridina +ia&en$o6a, c7 antracen +ia&en$o6a, '7 antracen +ia&en$o6c, g7 car&a$ol , diclorstil&en +imetilnitrosamina di-n.&utilnitrosamina Fenoli %olatili Fluranten Formalde'ida Hidra$ina Indeno60,3,9,cd7 "iren etilcar&a$oli 617 etilfluoranten etilindol etil"iren Naftalene Nic'el Nitrosonornicotina Notroso"i"eridina Nitroso"irolidina Ortonitroluen Ortotoluidina *iren *oloniu 30/
Cantitatea
Rolul in
Starea fi$ica
0D-0/ ug 0//-// ug 2-0/ ug 0/ug /-/ ng 9/ ng ;/ ng 0/-2/ ng 9/ ng ;/ ng ;-/ ng 3//-2// ug /-;/ ng ;-0; ng 3-D/ ng /,0 ng 9-0/ mg /-/ ng / ng /, ng 0,2 ng 2-0D/ ng /,9 ng 02/-2// ug 0//-3// ug 3/-1/ ug
cancerogene$a To#ic ciliar To#ic ciliar To#ic ciliar cocancerigen cancerigen Cancerigen Initiator Initiator Initiator Initiator Initiator Cocancerigen Cocancerigen Cocancerigen Cocancerigen Initiator Cancerigen Cancerigen Initiator Initiator Initiator Initiator Initiator Initiator Cocancerigen Cancerigen Cancerigen *romotor Cocancerigen To#ic ciliar si
8a$oasa 8a$oasa ga$oasa Solida Solida Solida Solida Solida Solida Solida Solida Solida Solida Solida Solida Solida 8a$oasa 8a$oasa 8a$oasa 8a$oasa Solida Solida Solida Solida Solida 8a$oasa Solida 8a$oasa 8a$oasa 8a$oasa
39-9 ng mg /,0 ug 0D/ ng /,D9 ug 9/-9// ug /,9-;,9 ug /,;// ng 0/ ng /-1 ng 0-00/ ng 30 ug 2/-3// ng /,/9-0,9
"romotor Cancerigen Initiator Cocancerigen Cocancerigen Cocancerigen Cocancerigen Cocancerigen Cancerigen Cancerigen Cancerigen Cancerigen Cancerigen Cancerigen cocancerigen cancerigen
8a$oasa Solida Solida Solida Solida Solida Solida Solida Solida Solida Solida Solida Solida Solida Solida
CURS - TOFAN L. : aminofluoren : aminostil&en
-
Cancerigen Cancerigen
Solida Solida
Ta&elul .1. Agen!i "oluan!i cu rol in cancerogene$ă in atmosfera ur&ană Categoria
+enumirea
Concentra!ia Bm9
Rolul
in Starea fi$ica
cancerogene$a Su&stan!e anorganice
Su&stan!e organice
SO# NO# O9 As A$&est e Cd Co Cr Cu F Fe Hg Ni *& Se SO U Acridina Acroleina Antracen en$en en$antracen en$o 6a7 "iren en$o 6e7 "iren en$o"erilen utadiena utan utena Coronea Crisea +imetil ( &en$en 0, 3 +imetil ( &en$en 0, 9 +imetil ( &en$en 0, +imetil ( nitrosamida Fluoren ( car&onitril Formalde'ida etil&utan 637 *entan 6337 *ero#iacetilnitrat *iren *ro"ena Su&stante solu&ile in
3/ ( 03// ug 2/ ( // ug 3/ ( // ug 3 (09/ ng 0/ (0// ng /,3 ( D ng (3,2 ng /,2 (02 ng 2 ( 03/ ng 0/ ( /// ng 2/ ( 3/// ng 0/// ( 3/// ng 0,/ ( 3// ng 0/ ( 0/// ng 2// ( 9/// ng 0 (0/ ng 0,/ ( 0// ug /,/0 ng 0 (0// ng /,0 (/,2 ug 0 (3/ ug /,2 (// ng 2 ( 1/ ng 0 (/ ng 0 ( / ng /,0 ( 2/ ng /.0 ( 3/ ng 0 (2 ng 2 ( D/ ng 0 (2 ng /,3 (2/ ng /,2 (3/ ng 2 (0// ng 2 (0// ng 2 (0// ng 3/ ( 0// ng /,/3 ( /0 ng 2 (0// ng 0 (2 ng 0 (/ ng 3 ( 9/ ng /,3 (2/ ng 0 (3/ ng 0 (3/ ng
Reactant Reactant Reactant Recunoscut Recunoscut Recunoscut Recunoscut Sus"ectat Recunoscut Sus"ectat Sus"ectat Sus"ectat Sus"ectat Recunoscut Recunoscut Recunoscut Recunoscut Recunoscut Recunoscut Recunoscut Sus"ectat Reactant Recunoscut Recunoscut Recunoscut Recunoscut Reactant Reactant Reactant Reactant Reactant Reactant Sus"ectat Sus"ectat Sus"ectat Recunoscut Recunoscut Sus"ectat Reactant Reactant Sus"ectat Reactant Reactant Recunoscut
8a$oasa 8a$oasa 8a$oasa Solida Solida Solida Solida Solida Solida Solida Solida Solida a"ori Solida Solida Solida Solida Solida solida Solida Solida Solida 8a$oasa Solida Solida Solida Solida Solida 8a$oasa 8a$oasa Solida Solida Solida Solida Solida ga$oasa Solida 8a$oasa 8a$oasa 8a$oasa 8a$oasa Solida 8a$oasa Solida
&en$en Tetraetil de *&
/,//2 ( 3,/ ug
Sus"ectat
Solida
CURS - TOFAN L. toluen
0/ (0// ng
reactant
ga$oasa
.P. mpactul polu(rii aerului asupra mediului incon?ur(tor OS definete conce"tul de JsănătateK ca J integritatea sau &una stare fi$ică, "si'ică i socială a indi%idului i colecti%ită!iiK. Nu se "oate face o delimitare netă intre efectele directe i cele indirecte ale "oluării aerului asu"ra sănătă!ii "o"ula!iei umane, "oluarea a%and efecte i asu"ra confortului, ec'ili&rului ecologic, faunei, florei, economiei in general, e#istand multi"le rela!ii de interde"enden!ă intre om i acestea. )fectele "oluării aerului asu"ra sănătă!ii se "ot clasifica in= - efecte sau ac!iuni directe= modificările morfofunc!ionale, care a"ar in organism ca urmare a contactului cu o atmosferă "oluată, fiind re"re$entate "rin irita!ii ale "ielii iBsau mucoaselor, asfi#ie, modificări fi&ro$ante, sistemice, cancerigene, teratogene i mutagene, etcM - efecte indirecteM alterări "roduse de modificările microclimatului, florei, faunei sau altor elemente ce condi!ionea$a modul de %ia!ă a "o"ula!iei, a%and re"ercusiuni asu"ra stării de sănătate. Factorii intermediari influen!a!i de "oluarea aerului i care la randul lor ac!ionea$ă asu"ra sănătă!ii sunt= radia!iile solare, factorii climatici, "lantele i animalele, construc!iile i o&iectele, sau insăi anumite condi!ii de %ia!ă ale "o"ula!iei din $onele "oluate.
a> nfluenţa polu(rii aerului asupra radiaţiilor solare *oluarea aerului "oate determina o reducere cantitati%ă i calitati%ă a radia!iilor solare. ai ales in ca$ul "oluării cu "ul&eri i fum, radia!ia solară care a5unge la su"rafa!a "ămantului este diminuată cantitati% "rin re!inerea de către "articulele "oluante din aer a unor cantită!i %aria&ile de radia!ii, in func!ie de concentra!ia i natura "oluan!ilor. Aceasta re!inere de radia!ii "oate reduce lumino$itatea cu 0/ "ană la 2/ E i de asemenea, in mare măsura i
CURS - TOFAN L. %i$i&ilitateaM fiecare dintre aceste ac!iuni influen!and mai mult sau mai "u!in direct i "regnant sănătatea "o"ula!iei. Reducerea cantită!ii radia!iei solare influen!ea$ă la randul ei negati% clima, flora, fauna, a"a i solul. La ac!iunea negati%ă indirectă a "oluării aerului asu"ra "lantelor %er$i, "rin reducerea radia!iei solare, cu diminuarea asimila!iei clorofiliene i toate consecin!ele economice i de inlan!uire trofică ce decurg din aceasta, se adaugă efectele noci%e directe "roduse de cei mai mul!i "oluan!i asu"ra %egeta!iei. In afara reducerii cantitati%e, "oluarea aerului determină i o reducere calitati%ă a radia!iei solare "rin re!inerea selecti%ă, "redominantă, a radia!iilor cu cea mai mică lungime de undă, adică a radia!iilor din s"ectrul ultra%iolet. Această ac!iune are efecte negati%e asu"ra sănătă!ii, cunoscut fiind fa"tul că radia!iile ultra%iolete sunt factori stimulati%i in de$%oltarea sistemului osos la co"ii, "re%enind i %indecand ra'itismul, fiind cunoscută de asemenea i ac!iunea &actericidă a acestor radia!ii. Unele as"ecte negati%e in de$%oltarea fi$ică i intelectuală a co"iilor, o&ser%ate in $onele "oluate, sunt considerate de unii cercetatori ca efecte directe ale "oluării aerului asu"ra sănătă!ii "o"ula!iei.
3> nfluenţa poluarii aerului asupra factorilor climatici +intre factorii climatici cu ac!iune mai e%identă asu"ra organismului uman enumerăm= tem"eratura, umiditatea, ioni$area, "resiunea atmosferică, ne&ulo$itatea i micarea aerului. Aceti factori "ot fi influen!a!i de "oluarea aerului suferind modificări ale caror efecte noci%e se răsfrang asu"ra sănătă!ii oamenilor. In unele $one "oluate, s-au constatat modificări ale factorilor climatici, in func!ie de natura, ni%elul i durata "erioadelor de "oluare. Nenumărate studii au atras aten!ia asu"ra fa"tului că anumite modificări atmosferice in ansam&lu, căldura, "raful, &io#idul de car&on i alte ga$e, "ot să e#ercite o influen!ă considera&ilă, cu totul im"re%i$i&ilă, asu"ra climatului intregii "lanete. Astfel, creterea "rocentului de &io#id de car&on din atmosferă de e#em"lu, determină Jefectul de serăK adică ridicarea tem"eraturii la su"rafa!a solului. +i%erii "oluan!i atmosferici, in s"ecial su& formă de aerosoli, constituie nuclei de condensare "entru %a"orii de a"ă din aer, mărind ne&ulo$itatea atmosferică, fa%ori$and formarea ce!ei i crescand frec%en!a "reci"ita!iilor.
CURS - TOFAN L. Toate aceste modificări ale factorilor climatici, determinate de "oluarea aerului, au re"ercusiuni in tim" asu"ra sănătă!ii "o"ula!iei din $onele res"ecti%e. Afec!iunile care sunt fa%ori$ate de modificările climatice sunt in "rimul rand cele reumatismale i neuro"si'ice. Tot aici se "ot incadra i modificările func!ionale neuroendocrine, care "ot influen!a acti%itatea "si'omotorie, com"ortamentul, randamentul muncii ( in s"ecial intelectuale ( odi'na i in general starea de dis"o$i!ie a indi%idului.
c> mpactul polu(rii aerului asupra plantelor şi animalelor Flora i fauna $onelor cu "oluare atmosferică "ot fi afectate de foarte multe ori, intr-o măsură mult mai mare decat oamenii, datorită unor legaturi sta&ile i nemi5locite cu factorii de mediu din $ona "oluată= aer, a"a, sol , fiind su"use unei e#"uneri neintreru"te i fără "rotec!ie. Ca urmare a sensi&ilită!ii i modificărilor uneori foarte %i$i&ile ale "lantelor fa!ă de anumi!i "oluan!i, ele "ot constitui "entru om &uni indicatori ai gradului de "oluare intr-o anumită $onă. *oluarea atmosferică "re$intă efecte directe i indirecte, atat la "lante cat i la animale. )fectele directe constau in modificări morfofunc!ionale determinate de contactul direct cu elementele "oluante din atmosferă, efectele indirecte a"ar din influen!ele induse de radia!iile solare i climă, modificate la randul lor de "oluarea aerului. )fectele directe i indirecte suferite de "lante i animale in $onele "oluate se manifestă in general "rin dereglări atat la ni%el indi%idual cat i la ni%el "o"ula!ional 6culturi de "lante sau comunită!i de animale7. La "lante "ot a"are intar$ieri in cretere, su&de$%oltare, le$iuni, e#folieri, distrugeri "ar!iale, sau c'iar dis"ari!ia "lantelor, in func!ie de natura, concentra!ia i durata ac!iunii "oluan!ilor. Aceste efecte "ot fi diferite in func!ie de s"ecie, unele "lante fiind foarte sensi&ile, altele mai re$istente fa!ă de di%eri "oluan!i. +intre "lantele foarte sensi&ile la "oluarea atmosferică sunt citate coniferele, ar&orii fructiferi, %i!a de %ie i florile, mai ales trandafirii i gladiolele. Lic'enii sunt cunoscu!i "entru sensi&ilitatea lor deose&ită, fiind utili$a!i ca &ioindicatori ai "oluării atmosferice. Animalele, insecte, "ăsări, mamifere, in s"ecial domestice, suferă de asemenea influen!a noci%ă a "oluarii aerului, cu as"ecte mai %i$i&ile in ceea ce "ri%ete efectele directe. Consecin!ele sunt su&de$%oltarea, le$iuni, im&olnă%iri i uneori moartea.
CURS - TOFAN L. +intre "oluan!ii cei mai agresi%i "entru animale cităm o#i$ii a$otului i sulfului, "lum&ul, arsenul, fluorul i cadmiul. La animale fluoro$a este una dintre cele mai cunoscute maladii, afectand al&inelele, %iermii de mătase i mai ales animalele mari, ie&i%ore, care sunt le$ate nu numai "rin in'alarea aerului "oluat ci i "rin ingestia nutre!urilor contaminate cu fluor. Aceste efecte directe sau indirecte, "roduse de "oluarea aerului "lantelor i animalelor determină "entru om considera&ile "agu&e economice. +ar cel mai mare "re5udiciu adus omului de aceste efecte este acumularea "oluan!ilor in final in 'rana consumată de om 6 "lante i animale7, "ro%ocandu-i gra%e into#ica!ii, afectandu-i gra% starea de sănătate. +intre su&stan!ele care din stadiul de "oluan!i atmosferici "ot a5unge, "rin intermediul "lantelor i animalelor, in organismul uman, se "ot enumera= "esticidele organoclorurate, "lum&ul, mercurul, etc. sau alte su&stan!e to#ice cu largă utili$are in mediu, caracteri$ate "rintr-o mare sta&ilitate c'imică i a%and o remanen!ă mare in mediu.
d> mpactul polu(rii aerului asupra construcţiilor şi o3iectelor ul!i "oluan!i atmosferici au rol im"ortant in "rocesele de degradare a materialelor, deteriorand fa!adele clădirilor, monumentele, diferitele aco"eriri 6"laca5e7, "icturile etc. *rinci"alii "oluan!i care determină degradarea materialelor sunt= -
dio#idul de car&on, cu ac!iune distructi%ă in s"ecial asu"ra "ietrei calcaroase, de
construc!ieM -
o#i$ii sulfului, transforma!i su& influen!a o#igenului i ume$elii in aci$i sulfuros i
sulfuric, i care ac!ionea$ă asu"ra metalelor i alia5elor feroase i neferoase, materialelor de construc!ii, "ielii, 'artiei, te#tilelor, -
'idrogenul sulfurat, in afară de fa"tul că su& influen!a o#idan!ilor din aer se "oate
transforma in unul din o#i$ii sulfului, cu efectele arătate mai sus, "oate ac!iona i ca atare asu"ra %o"selelor cu con!inut de "lum&, innegrindu-le "rin formare de sulfură de "lum&M -
acidul fluor'idric are ac!iune asu"ra sticlei, emailului, lacurilor emailate, cand este in
concentra!ie destul de ridicată, dar ac!iunea lui dăunătoare, tre&uie luată in considera!ie i in ca$ul unor concentra!ii reduse dar de lungă duratăM -
o$onul i su&stan!ele o#idante au efecte degradante asu"ra cauciucului,
-
"ul&erile di%erse au ac!iune a&ra$i%ă i de murdărireM
CURS - TOFAN L. Toate ac!iunile distructi%e ale acestor "oluan!i atmosferici, soli$i, lic'i$i sau ga$oi, aci$i sau o#idan!i, cu ac!iune coro$i%ă, a&ra$i%ă sau numai de murdărire, sunt fa%ori$ate de anumi!i factori meteorologici ca= tem"eratură, umiditate, insorirea, sau in unele ca$uri li"sa ei, %antul i al!ii. +in studiile efectuate s-a constatat că "oluan!ii atmosferici au o contri&u!ie mult mai mare la deteriorarea construc!iilor decat factorii meteorologici. Ca e#em"lu se men!ionea$ă degradarea ra"idă in ultimii ani ( odată cu creterea "oluării aerului ( a monumentelor i construc!iilor din antic'itate care au re$istat atacului factorilor meteorologici tim" de secole i au cedat in fa!a "oluării in ultimele decenii. Fenomenul de coro$iune "rodus de "oluan!ii atmosferici este foarte %i$i&il in anumite $one la aco"eriurile caselor, &urlanelor, couri metalice, stal"i i garduri metalice, auto%e'icule.
e> nfluenţa polu(rii aerului asupra condiţiilor de viaţ( Ca efecte negati%e indirecte ale "oluării aerului asu"ra sănătă!ii tre&uie a%ute in %edere i as"ectele de disconfort, intalnite atat in locuin!e, la locurile de muncă, de odi'nă sau de agrement i in mi5loacele de trans"ortM in general aceste efecte de disconfort se datoresc murdăririi "roduse de "ul&eri i fum, mirosului i uneori c'iar gustului de$agrea&il sesi$at in atmosferă. *re$en!a acestor elemente in mediul am&iant duce la "ătarea i murdărirea 'ainelor i rufelor atat in tim"ul "urtării lor cat i al "ăstrăriiM de asemenea ingreunea$ă s"ălarea lor i im"iedică uscarea lor in aer li&er. Aceeai factori murdăresc locuin!a, geamurile, mo&ilierul i im"iedică aerisirea locuin!eiM intr-un cu%ant su&minea$a condi!iile elementare de igienă cor"orală, %estimentară i a locuin!ei. Tot aceste condi!ii, determinate de "oluarea aerului, im"iedică 5ocurile co"iilor, odi'na, "lim&ările sau alte acti%ită!i in aer li&er. irosurile "rin care se face uneori sim!ită "oluarea aerului constituie un "uternic factor de disconfort i deci un efect negati% al "oluării aerului asu"ra sănătă!ii. In aerul atmosferic se găsesc uneori su&stan!e sau amestecuri de su&stan!e, nu nea"ărat to#ice, dar cu mirosuri de la sla& de$agrea&ile "ană la "uternic res"ingătoare care "ro%in din "rocesele c'imice sau &ioc'imice, naturale sau industriale foarte %ariate ca de e#em"lu= "rocese de fermenta!ie, "utrefac!ie, descom"unere, care au loc in de"o$ite de deeuri sau re$iduuri,
