Monitorizarea poluanților particulați din aerul atmosferic

INTRODUCERE

Considerată mult timp resursă naturală inepuizabilă, atmosfera Pământului a devenit în cursul secolului XX tot mai expusă „supraexploatării”, adică unei „utilizări” iresponsabile, excesive. Și dacă cantitativ atmosfera poate fi încă considerată inepuizabilă, nu același lucru îl mai putem afirma în prezent cu privire la calitatea acesteia.

Datorită proprietăților sale, aerul reprezintă vectorul major de propagare a poluării, deoarece acesta interferă permanent cu ceilalți factori ai mediului înconjurător, abiotici și biotici. Dezechilibrele produse în calitatea aerului se repercutează negativ asupra mediului înconjurător ca întreg.

Protecția calității aerului a devenit în ultimele decenii o prioritate la nivel global. Conform unui raport din 2006 al World Health Organization, în prezent un aer curat este unanim considerat a fi o cerință fundamentală pentru sănătatea umană și bunăstarea populației. Totuși, poluarea atmosferei continuă să fie o mare problemă pentru sănătatea publică la nivel global. Peste un milion de decese premature sunt cauzate de poluarea aerului în fiecare an [1].

În pofida evoluțiilor pozitive din ultimele decenii în ceea ce privește reducerea emisiilor poluante în atmosferă, cum ar fi introducerea de tehnologii mai curate în industrie, producerea de energie și în transporturi, poluarea aerului rămâne unul dintre riscurile majore pentru sănătatea umană, ca și pentru întregul mediu de viață de pe Terra.

Problemele specifice calității atmosferei se grupează în patru categorii de elemente, referitoare la:

- sursele și emisiile de poluanți atmosferici

- transferul poluanților în atmosferă

- nivelul concentrațiilor de poluanți în atmosferă și distribuția spațio-temporală a acestora

- efectele poluanților atmosferici asupra omului și a mediului său biotic și abiotic.

Monitorizarea calității atmosferei implică în principiu monitorizarea tuturor elementelor incluse în fiecare dintre cele 4 categorii de probleme menționate mai sus. Dintre acestea, doar componenta referitoare la monitoringul nivelului concentrațiilor de poluanți în aerul ambiental face obiectul lucrării de față. Acesta presupune realizarea în mod continuu de măsurători în puncte fixe aparținând unei rețele de monitoring a calității aerului, astfel alese și distribuite pe un anumit teritoriu încât să asigure reprezentativitatea și relevanța datelor de calitate a aerului pentru acel areal. Totodată, metodele și tehnicile de măsurare trebuie să permită obținerea de date și informații relevante, credibile și comparabile cu privire la calitatea aerului.

Rețeaua de monitoring al calității aerului din România, înființată începând din ultima parte a anilor ´90, a evoluat și s-a îmbunătățit treptat, atât ca și acoperire în timp și spațiu, cât mai ales din punct de vedere calitativ, al poluanților monitorizați și mai ales al metodelor de măsurare utilizate. Aceasta s-a produs odată cu evoluția legislativă și instituțională în domeniul protecției mediului, și a fost însoțită totodată și de toate fluctuațiile inerente, care au reflectat într-un fel perioada de tranziție a României de la fostul stat comunist, la statutul actual de „tânăr” stat membru al Uniunii Europene.

Progresele semnificative realizate de România în ultimii ani în domeniul calității aerului, din punct de vedere legislativ, instituțional, al dotării și organizării unei rețele naționale moderne de monitoring, au reprezentat un mare salt calitativ și au fost rezultatul unor eforturi financiare și umane deosebite, reflectând angajamentul și dorința României de a se integra în Uniunea Europeană. La acestea a contribuit, desigur, sprijinul financiar și tehnic acordat de Uniunea Europeană, prin intermediul a diferite proiecte de asistență tehnică derulate de Ministerul Mediului, îndeosebi pe parcursul ultimului deceniu.

CAPITOLUL 1. POLUANȚI PARTICULAȚI

Poluanții sub formă de particule solide sunt emiși în atmosferă din diferite surse naturale sau artificiale, care pot fi staționare sau mobile. Ei se pot forma și în atmosferă ca urmare a unor procese chimice sau fizice de modificare a stării de agregare a unor substanțe deja prezente sau de formare de noi substanțe ca urmare a variației unor caracteristici atmosferice ( variații de temperatură, presiune, umiditate, etc.) sau unor reacții chimice sau fotochimice.

Principalele surse de emisie ale poluanților particularități sunt:

- Surse de emisie naturale, de tipul: vulcani, eroziunea solului,etc;

- Surse de emisie artificiale, de la diferite utilaje sau procese tehnologice:

- focarele instalațiilor de ardere pentru producerea de energie utilă ( energie termică, abur, electricitate, lucru mecanic, etc. );

- incineratoare ale deșeurilor menajere și ale celor periculoase;

- diferite utilaje sau instalații pentru desfășurarea unor operații sau procese industriale din siderurgie și industria metalelor neferoase, industria materialelor de construcție, industria chimică și petrochimică.

În general, se consideră că poluanții particulați sunt caracterizați prin dimensiuni cuprinse între 0,1 și 100 µm și pot fi încadrați în următoarele categorii:

- particule fine în suspensie

- particule grosiere sedimentabile

Particule fine sunt reprezentate de aerosoli cu dimensiuni mai mici de 2 µm și au în vedere majoritatea poluanților particulați emiși de sursele de antropogene [2]. Exemple de particule fine prezente în atmosfera joasă sunt aerosoli și alte particule solide care pot conține sulfați și nitrați de amoniu ( formați prin transformări chimice în atmosferă cu dimensiuni de 0,1- 2 µm și a căror dimensiuni inițiale au fost mai mici de 0,1 µm crescând rapid ca urmare a absorbției la suprafață sau a unor coagulări de tip particulă- particulă) alți azotați, sulfați, cloruri ( sub formă de particule solide sau de picături funcție de umiditatea aerului), substanțe pe bază de carbon (i.e 1/3 sub formă de carbon elementar și 2/3 de carbon organic, constituienții ai unor hidrocarburi cu masă moleculară mare care alcătuiesc fumul [ 3, 4].

În funcție de dimensiunile și posibilitatea poluanților particulați de a fi separați prin sedimentare pe suprafața terestră există o distribuție caracterizată de viteză de sedimentare în acord cu datele sintetizate în tabelul 1.