1.1.1 Poluanţii aerului
Poluanţii aerului pot fi clasificaţi în două mari categorii: naturali şi artificiali.
Sursele naturale ale poluanţilor naturali includ: praful purtat de vânt, gazele şi cenuşa vulcanică, ozonul provenit din trăsnete şi din stratul de ozon, compuşi organici din vegetaţie, fumul, gazele şi cenuşa zburătoare din incendierea pădurilor, polenul şi alte aero–alergice, gazele şi mirosurile din activităţi biologice, radioactivitatea naturală. Aceste surse au produs poluarea de până acum şi constituie acea porţiune a problemei poluării, asupra căreia activităţile de control pot avea efect redus sau chiar nici un efect.
Sursele realizate de către om acoperă un spectru larg de activităţi fizice şi
chimice, care sunt principalii contribuabili la poluarea aerului urban. Poluanţii aerului rezultă ca urmare a generării energiei electrice, a milioanelor de vehicule, a materialelor aruncate de populaţie şi realizării din procesele de fabricaţie a numeroase produse necesare traiul zilnic.
Primele cinci mari clase de poluanţi sunt: particulele, dioxidul de sulf, oxizii de azot, compuşii organici volatili şi monoxidul de carbon. Anual, sunt generate sute de milioane de tone de aer poluant. În general, fiecare categorie de sursă de poluare are o contribuţie diferită la creşterea nivelului uneia dintre cele cinci clase principale de poluanţi.
Poluanţii aerului pot fi clasificaţi în funcţie de origine şi starea materiei:
• Origine:
– primară – emişi în atmosferă dintr-un proces;
-secundară – formaţi în atmosferă, ca rezultat al unei reacţii chimice.
• Starea materiei:
-gazoasă – gaze precum: dioxidul de sulf, oxidul de nitrogen, ozonul,
monoxidul de carbon etc; vapori, cum ar fi: gazolina, solvent de
vopsea, agenţi de curăţare uscată etc. ;
– particule, în final divizate în solide (de exemplu, praful şi fumurile)
şi lichide (picături, ceaţă şi aerosoli).
Poluanţi gazoşi. Poluanţii gazoşi pot fi clasificaţi în organici şi anorganici.
Poluanţii anorganici constau în:
• gaze sulfuroase – dioxid de sulf, trioxid de sulf, hidrogen sulfurat;
• oxizi de carbon – monoxid de carbon şi dioxid de carbon;
• gaze azotoase – monoxid de azot, dioxid de azot şi alţi oxizi de azot;
• halogenuri, hidruri – acid fluorhidric, acid clorhidric, cloruri, fluoruri,
tetrafluorura de siliciu;
• produşi fotochimici – ozon, oxidanţi;
• cianuri – acid cianhidric;
• compuşi cu azot – amoniac;
• clorofluorocarburi – diclor, diclorodifluormetan, triclor, trifluoretan,
triclorofluor-metan, tetrafluoretan, clorodifluormetan, clorpentofluoretan;
Sunt considerate substanţe organice poluante:
• hidrocarburile precum: parafine – metan, etan, octan, acetilena, alefine –
etilena, butadiena, aromatice (benzen, toluen, xilen, stiren);
• compuşi alifatici oxigenaţi ca: aldehide – formaldehide, cetona – acetona,
metiletilcetona, acizi organici, alcooli – metanol, etanol, izopropanol,
hidruri organice, sulfuri organice – dimetil sulfat, hidroxizi, peroxizi –
nitriţi sau nitraţi (denumiţi generic PAN).
Particule poluante. Particulele pot fi definite ca materie solidă sau lichidă,
al căror diametru efectiv este mai mare decât al unei molecule, dar mai mic de 100 µm. Particulele dispersate în mediul gazos sunt definite în mod colectiv drept aerosoli. Termenul de fum, ceaţă, abur sau praf este în mod comun folosit pentru a descrie diferite tipuri de comportament caracteristic al particulelor dispersate.
Gazele sunt fluide care ocupă întregul spaţiu al incintei în care se află şi pot
fi lichefiate numai prin efectul combinat al presiunii mărite şi temperaturii scăzute.
Heliul, hidrogenul, monoxidul de carbon, oxidul de etilenă, formaldehida, sulfura de hidrogen şi radonul sunt exemple de gaze. Vaporii sunt produsul evaporării substanţelor care, la temperatura camerei sunt totodată şi lichide, cum ar fi benzenul, toluenul şi stirenul. Vaporii pot fi şi produsul sublimării (evaporarea direct dintr-un solid) la temperatura camerei, ca de exemplu iodul. Deşi gazele şi vaporii se comportă similar din punct de vedere termodinamic, raţiunea pentru care se face o distincţie între ele este aceea că, în multe cazuri, sunt recoltate cu dispozitive diferite.
Aerosolii sunt dificil de clasificat pe o bază ştiinţifică, în funcţie de
proprietăţile lor fundamentale, precum: rata de stabilitate sub influenţa forţelor externe, proprietăţi optice, abilitatea de a absorbi sarcina electrică, mărimea şi structura particulei, raporturile suprafaţă – volum, activitatea de reacţie, acţiunea fiziologică şi altele.
În general, mărimea particulei şi rata de depunere au fost considerate
proprietăţi caracteristice pentru majoritatea scopurilor. Particulele de ordinul unui µm sau mai puţin, se depun atât de încet încât, din motive practice, sunt privite ca suspensii permanente.
În ciuda posibilelor avantaje ale clasificării ştiinţifice, folosirea termenilor
descriptivi populari precum: fum, praf, ceaţă, care se bazează, esenţial, pe modul de formare, pare să fie o metodă satisfăcătoare şi convenabilă de clasificare. În plus, această abordare este atât de bine stabilită şi înţeleasă încât, fără îndoială, va fi greu de înlocuit.
Praful este format în mod obişnuit prin pulverizarea sau dezintegrarea
mecanică a materiei solide în particule de mărime mică, prin procese cum ar fi, măcinarea, lovirea şi perforarea. Mărimea particulelor de praf se încadrează într-o limită mică de 1 µm până la 100 sau 200 de µm sau mai mult. Particulele de praf sunt, în mod normal, neregulate ca formă, iar mărimea particulei se referă la dimensiuni medii pentru orice particulă dată. Exemple practice sunt cenuşa zburătoare, praful provenit din roci şi făina obişnuită.
Fumul implică un anumit grad de densitate şi derivă din arderea materialelor organice cum ar fi: lemnul, cărbunele şi tutunul. Particulele de fum sunt foarte fine, fiind cuprinse ca mărime între 0.01 µm până la 1 µm. Sunt, în mod obişnuit, de formă sferică, dacă au compoziţie lichidă şi de formă neregulată, dacă au compoziţie solidă. Datorită mărimii particulelor foarte fine, fumul poate rămâne în suspensie pe perioade mici de timp şi dezvoltă mişcări browniene foarte puternice.
Fumul incolor este în mod tipic format, în general, la temperaturi relativ
mari, prin procese cum sunt: sublimarea, condensarea, combustia.
Ceaţa este formată, în mod tipic, fie prin condensarea apei sau a altor vapori pe nuclee potrivite, fie prin suspensia picăturilor mici de lichid, fie prin odorizarea lichidelor. Mărimea particulelor de ceaţă naturală se situează între 2 şi 200 µm. Picăturile mai mari de 200 µm sunt, în mod corect, clasificate ca burniţă sau ploaie.
Când substanţa solidă sau lichidă este emisă în aer sub formă de particule,
proprietăţile şi efectele sale se pot modifica. Atunci când o substanţă este ruptă în particule din ce în ce mai mici, o suprafaţă mai mare din aria sa este expusă aerului. În aceste circumstanţe, substanţa, indiferent de compoziţia sa chimică, tinde să se combine fizic şi chimic cu alte particule şi gaze din atmosferă. Combinaţiile rezultate sunt, în mod frecvent, greu de anticipat.
Particulele de aerosoli foarte mici, de la 0.001 la 0.01 µm, se pot comporta
ca nuclee de condensare, pentru a facilita condensarea vaporilor de apă, astfel având loc formarea ceţei subţiri şi a ceţei groase de la suprafaţa solului. Particule mai mici de 2 sau 3 µm (aproximativ jumătate din greutatea particulelor suspendate în aerul urban), pot penetra membrana mucoasă şi atrag, pentru a preschimba substanţele chimice care, în mod normal, nu fac rău, cum ar fi dioxidul de sulf.
Pentru a ţine seama de efectele particulelor inhalabile foarte fine, s-a înlocuit standardul aerului ambiant, care lua în consideraţie particulele totale suspendate (TSP), cu standarde pentru particulele mai mici de 10 µm (PM10).
În virtutea suprafeţei crescânde a particulei mici de aerosol şi ca rezultat al
absorbţiei moleculelor de gaz sau a altor câtorva proprietăţi, capabile să faciliteze reacţii chimice, aerosolii tind să aibă o mărime foarte mare a suprafeţei de activitate. Multe substanţe, care oxidează încet în starea lor masivă, vor oxida extrem de repede sau posibil chiar exploziv, când sunt dispersate ca particule fine în atmosferă. Exploziile de praf, de exemplu, sunt deseori cauzate de arderi instabile sau oxidări de particule de combustibil. Absorbţia şi fenomenul catalitic pot, de asemenea, să fie extrem de importante în analizarea şi înţelegerea problemelor particulelor poluante.
Conversia dioxidului de sulf în acid sulfuric coroziv, sub acţiunea catalitică a particulelor de oxid de fier, de exemplu, demonstrează natura catalitică a anumitor tipuri de particule în atmosferă.
Aerosolii pot absorbi energie radiantă şi conduc rapid căldura în gazele
înconjurătoare din atmosferă. Ca rezultat, aerul care intră în contact cu aerosolii poate deveni mult mai cald. Există gaze care, în mod obişnuit, sunt incapabile să absoarbă energia radiantă.
Fibrele sunt particule care au lungimea mai mare decât grosimea. Ele pot fi
generate din minerale, cum ar fi azbestul şi din surse artificiale, printre care fibra de sticlă, dacă compoziţia materialului se pretează dezintegrării care produce astfel de particule.
În scopul clasificării, unor fibre li se atribuie un criteriu de dimensiune minimă, cunoscut şi ca raportul de aspect: de exemplu, particulele de azbest
trebuie să aibă lungimea de cel puţin trei ori mai mare decât grosimea, pentru a fi considerate fibre, în scopul eşantionării la locul de muncă.
Se consideră că, în plămâni, fibrele se comportă diferit de particulele de
formă sferică. Există şi surse organice, ca fibrele de cânepă şi fibrele animale.
sursa info : http://spms.energ.pub.ro/files/CURS/DEPOLUARE.pdf
