Extras din curs

3. Poluanţii atmosferici (oxidanţi) şi impactul lor asupra ecosistemelor. Poluanţi atmosferici primari şi activităţi economice care generează poluanţii atmosferici. Poluanţi atmosferici secundari. Influenţa negativă a ozonului troposferic asupra proceselor biologice necesare menţinerii funcţionalităţii solurilor. Ploile acide si degradarea solurilor. Soluţii tehnologice de reducere a emisiilor de agenţi oxidanţi.

Poluanţii atmosferici (oxidanţi) şi impactul lor asupra ecosistemelor. Se vorbeşte despre poluarea atmosferică atunci când “una sau mai multe substanţe sau amestecuri de substanţe poluante sunt prezente în atmosferă în cantităţi sau pe o perioada care pot fi periculoase pentru om, animale sau plante şi contribuie la punerea in pericol sau vătămarea activitătii sau bunăstării persoanelor” (definiţie OMS / WHO).

Poluarea atmosferică (şi în special prin poluanţii atmosferici oxidanţi) afectează şi solul, care este implicit menţionat în definiţia de mai sus (aşa cum s-a arătat deja solul este indispensabil pentru creşterea şi dezvoltarea plantelor, iar existenţa umana, inclusiv activitatea şi bunăstarea persoanelor, depinde şi de sol)

Substanţele poluante din atmosfera sunt substanţe gazoase, lichide sau solide. Gazele sunt substanţe care, in condiţii normale (temperatura locala, presiune 1013 hPa) sunt in stare gazoasa, lichefiindu-se la temperatura joasa (condensare), de ex.: CO2, SO2, ozonul (O3). Vaporii sunt gaze care se condensează in condiţii normale, de ex.: vaporii de apa, substanţe organice volatile. Presiunea de vapori a unei substanţe reprezintă presiunea la care un lichid sau un sistem lichid se află în echilibru cu vaporii formaţi din respectivul lichid ca urmare a tranziţiei de fază.

Ceata, fumul, praful sunt particule foarte fine de materii (aerosoli) de un diametru de 0,001-100 m. Ceaţa este formata din picături/ particule de mărime variabilă. Dacă diametrul particulelor nu depaseste 10 m avem de a face cu o ceaţă fină (eng. mist), iar dacă diametrul este mai de 10 , ceaţă se denumeşte ceata deasa (eng. fog). Cuvântul smog este format pornind de la doua cuvinte englezesti smoke (fum) si fog (ceaţă deasă).

Fumul este un amestec de particule solide si coloidale cu picături lichide. Praful (pulberi în suspensie gazoasă) provine din diviziunea materiei fine în particule aproape coloidale, de 10-100 nm.

Emisiile sunt substanţe eliberate in atmosfera de către instalaţiile industriale (puncte fixe de emisie) sau de către autovehicule (puncte mobile de emisie). Fixarea unei valori limită pentru emisii se bazează pe baza experienţei acumulate în timp. Criteriile referitoare la: (i) calitatea aerului, (ii) parametrii măsuraţi pentru aprecierea calităţii aerului (iii) interpretarea parametrilor consideraţi definitorii pentru calitatea aerului au variat de la o ţară la alta. Faptul că poluarea atmosferică este o poluare globală impune însă armonizarea standardelor de calitate a atmosferei (parametrii măsuraţi şi metode de lucru).

O categorie aparte de emisii o reprezintă emisiile atmosferice ale surselor naturale (vulcan, incendii de păduri) care afectează de semnificativ (deşi pe perioade limitate) parametrii de calitate ai atmosferei.

Poluanţii atmosferici au un impact negativ asupra solurilor, pentru că afectează: (i) structura solului si disponibilitate nutrienţilor (prin depuneri pe sol) şi (ii) calitatea materiei organice, prin modularea negativă a proceselor metabolice din plante şi microorganisme esenţiale pentru starea de sănătate a “ţestului viu” din sol.

Poluanţi atmosferici primari şi activităţi economice care generează poluanţii atmosferici. In fig.1 este prezentată o clasificare generală a tipurilor şi surselor de poluare, iar în fig. 2 sunt ilustrate sursele de poluare a aerului si principalii poluanţi atmosferici.

Din fig. 2 reiese că sunt două tipuri de poluanţi, poluanţii atmosferici primari (în primul rând oxizi de azot şi sulf, dar şi compuşi organic volatili) şi poluanţi atmosferici secundari (ozonul şi ploile / pulberile acide). Intre cele doua tipuri de poluanţi există o continuă inter-corelare. Ozonul troposferic se formează prin reacţii fotochimice mediate de oxizii de azot şi compuşii organici volatili (vezi mai departe). Specie moleculară foarte reactivă, ozonul poate (re)forma oxizi de azot în anumite condiţii şi poate produce (ca urmare a per-oxidării grupărilor duble din resturilor de acizi graşi din componenţa fosfolipidelor incluse în membrana plasmatică) compuşi organici volatili (izopren, etenă = etilen). Ozonul contribuie de asemene la oxidarea bioxidului de sulf (anhidridă sulfuroasă) la trioxid de sulf (anhidridă sulfurică). Trioxidul de sulf reacţionează cu apa din nori şi formează acid sulfuric. Acidul sulfuric (ca şi ozonul) mediază transformarea oxizilor de azot în acid azotic (prin combinare cu apa în nori). Cei doi acizi din nori determină formarea de ploi acide, iar sărurile lor cu bazele slabe din componenţa atmosferei (baze organice de obicei) reprezintă pulberi acide (pentru că în hidrolizează la solubilizarea în apă, fiind săruri ale acizilor tari cu baze slabe). Ozonul şi ploile acide sunt principalii poluanţi atmosferici care afectează solul.

Sursele principale de poluanţi atmosferici primari antropici (oxizi de sulf şi de azot, compuşii organici volatili –VHC, VOCx) sunt prezentate în tab.1