Sursa anvelopelor (cauciucurilor) uzate
Anvelopele și cauciucurile reprezinta o nouă sursă de preocupare pentru mediu, dincolo de problema generală a utilizării resurselor și a deșeurilor de materiale, anvelopele se află, de asemenea, la intersecția unică a calității aerului și a microplasticelor.
Ampla urbanizare și industrializare a societății moderne a sporit dependența de diferite tipuri de autovehicule în diverse scopuri. În consecință, numărul de anvelope vechi a crescut și gestionarea defectuoasă a proceselor de eliminare, reprezintă un factor de risc pentru mediu. Încă de la începuturile utilizarea anvelopelor și eliminarea celor vechi, a reprezentat o problemă majoră de mediu la nivel mondial. Mormane de mii de anvelope stau în depozite de deșeuri, iar acestea reprezintă o amenințare la adresa mediului, a siguranței și a sănătății publice.
La nivel global, acolo unde nivelul de trai este mai ridicat, în fiecare an se generează aproximativ o anvelopă uzată pe persoană.
Anvelopele uzate sunt depozitate în depozite de anvelope, arse pentru energie, reutilizate în aplicații de anvelope întregi, prelucrate în alte produse utilizabile sau aruncate ilegal și cel mai rau pentru mediu…ARSE. Principalele probleme de mediu asociate cu anvelopele uzate sunt atribuite procesului de eliminare și emisiilor poluante, în special din cauza arderii în aer liber a anvelopelor uzate.
Anvelopele uzate au nevoie de foarte mult timp pentru a se degrada și sunt extrem de greu de compactat în depozitele de deșeuri, deoarece, în cele din urmă, anvelopele uzate se vor ridica în timp la suprafața depozitului de deșeuri, cauzând probleme în timpul reabilitării gropilor de gunoi. Găsirea unui spațiu adecvat pentru eliminarea corespunzătoare a anvelopelor uzate reprezintă o problemă majoră în ceea ce privește procesul de eliminare . Anvelopele uzate din depozitele de deșeuri reprezintă o sursă semnificativă de combustibil pentru incendiile accidentale și nu există o soluție ușoară pentru a aborda problemele asociate cu depozitarea ilegală a anvelopelor. Stocurile de anvelope sunt substanțe combustibile și reprezintă un risc major și o amenințare potențială de incendii necontrolabile. Acest lucru se datorează cantităților mari de petrol și de alte substanțe chimice periculoase din anvelope.
Compoziția chimică principală a anvelopelor este: Polimeri de cauciuc natural și sintetic, materiale de umplutură din ulei, sulf și compuși de sulf, rășină fenolică, argilă, uleiuri aromatice, naftenice și paranifice, țesături, ceară de petrol, pigmenți precum oxidul de zinc și dioxidul de titan, negru de fum, acizi grași, materiale inerte și fibre din oțel, nailon și poliester.
Uzura fizică a anvelopelor
Pe parcursul unei durate de viață de 20-50.000 km, o anvelopă va pierde aproximativ 10-30% din cauciucul benzii de rulare în mediul înconjurător, cel puțin 1-2 kg. Factorul de uzură (definit ca fiind cantitatea totală de material pierdut pe kilometru) variază enorm în funcție de caracteristicile anvelopei, cum ar fi dimensiunea – rază/lățime/profunditate – adâncimea benzii de rulare, construcția, presiunea și temperatura. În cadrul unui test recent al Emissions Analytics, efectuat în condiții reale și nu în condiții de laborator, cele patru anvelope ale unui hatchback standard au pierdut 1,8 kg în doar 320 de kilometri la viteze rapide, cu mult peste ceea ce anticipaseră cei care au efectuat testul.
O anvelopă se tocește datorită frecării dintre suprafața de contact și suprafața drumului. Acesta “emite” particule cu un spectru larg de dimensiuni, de la grosier la fin, de la ultrafin până la nanometru. De asemenea, poate emite și alte forme de substanțe aromatice, cum ar fi benzopirenul și benzofluorenul, rezultat al arderii incomplete a materiei organice care duce la evaporarea conținutului volatil al anvelopelor, pe care UE l-a reglementat într-o anumită măsură.
În general, particulele grosiere cad rapid pe sol. La nivel fin și mai mic, acestea rămân în aer pentru o anumită perioadă de timp, fie sunt îndepărtate de carosabil înainte de a se depune pe sol, fie cad pe carosabil, unde pot fi repuse în suspensie la trecerea altor vehicule.
În cele din urmă, particulele se dispersează și se depun, dar acesta nu este sfârșitul poveștii. De obicei, particulele trec în bazinul hidrografic prin intermediul canalizării stradale și se estimează că acestea reprezintă o sursă primară a până la 28% din microplasticele găsite în mediul marin.
Recenta recalificare a emisiilor cauzate de uzura anvelopelor ca “poluare cu microplastice” corectează ideea larg eronată a publicului, depășită de o sută de ani și mai mult, conform căreia anvelopele sunt compuse în principal din cauciuc natural. În schimb, anvelopele sunt un derivat apropiat al țițeiului, iar prețul de vânzare cu ridicata al acestora este, de obicei, în concordanță cu acesta.
Unele anvelope conțin cauciuc natural, dar, din toate punctele de vedere, trăim în epoca anvelopelor din plastic.
Microplasticele sunt considerate a fi toate particulele de plastic în intervalul 0,1-5.000 µm. Corelând cu monitorizarea particulelor PM1, PM2.5 și PM10, putem observa că acest microplastic va ajunge în sistemul nostru respirator și cel mai probabil se va depune în plămâni (particulele sub 2.500 µm, trec odată cu oxigenul în sânge.
Arderea anvelopelor
Fumul negru și gros și reziduurile toxice emise în urma arderii anvelopelor pot provoca daune mediului și reprezintă o amenințare directă la adresa sănătății și siguranței publice. În plus, scurgerile expuse la incendiile de anvelope uzate pot contamina apele subterane și apele de suprafață.
Subprodusele secundare ale arderii anvelopelor sunt fumul, uleiul pirolitic, cenușa, carbonul negru și multe alte substanțe chimice dăunătoare. În condiții de ardere în aer liber, aceste substanțe chimice reprezintă o amenințare gravă pentru mediul înconjurător. Datorită cantității masive de căldură generată de arderea anvelopelor vechi, au loc reacții pirolitice care produc ulei pirolitic și eliberează diverși compuși chimici, cum ar fi: Hidrocarburi aromatice policiclice, benzeni, naftaline, toluen, etilbenzen, antracenă, tiazoli, dioxine, furani, amine și alte forme diferite de hidrocarburi petroliere .
Pe de altă parte, un grup de subproduse majore și metale grele provenite din arderea anvelopelor sunt cadmiul, cromul, nichelul și zincul, compușii organici volatili (COV), compușii organici semivolatili (SVOC), hidrocarburile aromatice polinucleare (HAP), particulele PM0.5, PM1, PM2.5, PM10, monoxidul de carbon, sulful, oxizii de azot, gazele acide, sulfații și multe altele.
Concentrația diferiților poluanți din atmosferă variază semnificativ în funcție de modul în care au fost stinse incendiile. Pe de altă parte, condițiile meteorologice, cum ar fi viteza inversiunilor termice și direcția vântului, joacă un rol semnificativ în ceea ce privește nivelurile de concentrație a poluanților în mediul înconjurător.
Prin urmare, durata și gradul de expunere la arderea în aer liber a anvelopelor uzate ar putea avea efecte directe asupra sănătății umane, cum ar fi: Astm și complicații respiratorii, agravarea bolilor cardiovasculare existente, iritarea ochilor, tuse și dureri toracice, depresia sistemului nervos, hipertensiune arterială și, ulterior, boli de inimă, efecte adverse asupra rinichilor, ficatului, sistemului nervos, cancer și inflamarea membranelor mucoase .
Blackman și Palma (2002) au efectuat un studiu pentru a evalua riscurile generate de arderea mormanelor de anvelope vechi la granița dintre SUA și Mexic. Rezultatele au raportat că poluarea aerului de la incendiile de grămezi de anvelope reprezintă cea mai mare amenințare pentru mediul înconjurător.
Se estimează că emisiile provenite din incendii deschise de anvelope sunt de 16 ori mai mutagene decât arderea lemnului rezidențial într-un șemineu, și de 13 000 de ori mai mutagene decât arderea lemnului de cărbune cu eficiență bună a arderii.
O listă de 34 de compuși țintă care reprezintă cel mai mare potențial pentru sănătatea prin inhalare în urma incendiilor de anvelope, a fost elaborată prin analiza datelor de testare în laborator.
Lista poate fi utilizată pentru a concepe un plan de monitorizare a aerului ( în special în zonele rezidentiale din jurul marilor orase unde se ard deseuri si resturi de cauciucuri) pentru a evalua potențialul de risc pentru sănătate în cazul unor evenimente viitoare.
Particule în suspensie (PM10):
Concentrația medie de PM10 a fost calculată ca fiind de 280 μg m-3 în atmosfera ambientală la o locație situată la 500 m distanță de locul de ardere în aer liber a anvelopelor vechi și la o înălțime de 15 m deasupra solului. Această valoare este în comparație cu probele martor obținute de 40 μg m-3 înainte de arderea anvelopelor vechi în aceeași locație. Tabelul 3 rezumă concentrațiile statistice pe teren ale PM10 înregistrate pe parcursul unei perioade de 24 de ore (zi și noapte) timp de douăsprezece zile consecutive. Concentrația maximă măsurată de PM10 a atins 370 μg m-3, cu o concentrație minimă de 160 μg m-3.
Metale grele:
Analizele cenușii produse ca subprodus al arderii anvelopelor indică, de obicei, prezența metalelor grele. Nivelurile ridicate ale concentrațiilor de metale grele din atmosferă ar putea avea efecte negative asupra sănătății umane și a mediului înconjurător. Analiza rezultatelor acestui studiu a indicat concentrații ridicate de metale grele, cum ar fi zincul, plumbul, cuprul și fierul, în comparație cu alte metale grele găsite și a depășit standardele maxime admise. Concentrațiile maxime, minime și medii ale metalelor grele în probele de aer colectate din penajul sitului de ardere a anvelopelor vechi sunt prezentate mai jos.
Concentrațiile medii ale metalelor grele, inclusiv Pb, Cd, Zn, Ni, Cu, Mn Cr, Fe, As, Co, au fost de 2,06, 0,06, 3,0, 0,29, 2,0, 0,44, 0,3 1,5, 0,3 și, respectiv, 0,2 μg m-3 . Zincul a atins cea mai mare concentrație medie de 3,00 μg m-3.
Gaze periculoase:
Amoniacul (NH3), hidrogenul sulfurat (H2S) și dioxidul de sulf (SO2) au fost cele trei gaze majore măsurate în zona de studiu în timpul arderii anvelopelor uzate. Pe o perioadă de douăsprezece zile, au fost înregistrate douăsprezece măsurători și au fost calculate concentrațiile minime, medii și maxime. Concentrația de NH3 a fost cuprinsă între 57-210 μg m-3, cu o concentrație medie de 116 μg m-3.
Figura de mai jos, prezintă o comparație a concentrațiilor medii între gazele măsurate la fața locului. Concentrațiile de hidrogen sulfurat (H2S) în zona de studiu au fost în intervalul 34,0-250 μg m-3, cu o concentrație medie de 149 μg m-3. Organizația Mondială a Sănătății (OMS) a raportat că concentrațiile de hidrogen sulfurat (H2S) în zonele nepoluate nu ar trebui să depășească 0,1 μg m-3, deoarece este un gaz periculos și letal .
Hidrocarburi aromatice policiclice (PAH):
Figura de mai jos, prezintă concentrațiile medii de HAP atmosferici în μg m-3 pe parcursul a patru măsurători diferite în zona investigată. Distribuția relativă a compușilor individuali de HAP în timpul măsurătorilor a fost în limite similare. În plus, cu cât greutatea moleculară a compușilor HAP este mai mare, cu atât mai mare este nivelul de contribuție. Acest lucru este în deplină concordanță cu rezultatele lui . Compușii mai ușori, cu două până la patru inele, au fost mai puțin abundenți în mediul înconjurător. Însumarea mediilor totale ale concentrației tuturor compușilor HAP a atins 2918 μg m-3, indicând un nivel ridicat al concentrațiilor de HAP.
Compuși organici volatili (COV):
Toluenul, benzenul, etilbenzenul și m, p, o-xilena sunt cei patru compuși principali de COV care au fost măsurați în zona de studiu. Au fost obținute patru măsurători în timpul perioadei de studiu. Concentrația medie a toluenului, benzenului, etilbenzenului și xilenei a fost de 175,5, 94,3, 63,1 și, respectiv, 28,5 μg m-3, după cum se arată figura de mai jos. Astfel de compuși sunt eliberați în principal de vehiculele de trafic și de focurile de ardere deschisă și sunt recunoscuți pe scară largă ca fiind cancerigeni pentru om. Rezultatele obținute în cazul COV-urilor sunt similare cu cele ale altor cercetători , indicând niveluri de poluare alarmante și necesitatea unor măsuri de atenuare.
Concluzia
Rezultatele calitative și cantitative ale acestui studiu reprezintă un model de reprezentare a poluării cauzate de arderea în aer liber a anvelopelor uzate. Poluanții, cum ar fi compușii organici volatili (COV), metalele grele, fumul, gazele și hidrocarburile aromatice policiclice (HAP) au fost măsurați în aerul înconjurător și evaluați în comparație cu standardele internaționale.
Rezultatele acestui studiu au furnizat dovezi solide ale cantității semnificative de poluare atmosferică care ar putea fi adăugată în atmosferă în urma arderii în aer liber a anvelopelor vechi, inclusiv compuși periculoși care au un impact direct asupra sănătății umane și a mediului înconjurător.
Toate gropile de gunoi, împrejurimile acestora, cât și orice locație în care se desfășoară arderi de deșeuri ilegale, ar trebui monitorizate atât de la nivelul solului cât și din aer, pentru a opri OTRĂVIREA cetățenilor .
Rețelele de monitorizare private, care monitorizează în puncte fixe, în fiecare cartier sau zona limitrofă, ar trebui utilizate de către instituțiile statului pentru a localiza arderile de deșeuri ilegale. În paralel, se pot construi echipe mobile de măsurare a calității aerului, atât la nivelul solului cât și cu drone, pentru a opri aceaste acțiuni atât de nocive pentru mediu și foarte periculoase pentru sănătatea oamenilor.
Identificare arderi ilegale în zona metropolitană a capitalei (2020-2021)
Identificare incendiu la groapa de gunoi Pata-Rât din Cluj-Napoca
Surse informatii:
- https://www.ecomena.org/tire-burning-kilns/#:~:text=The%20three%20main%20effects%20tire,acute%20to%20chronic%20health%20hazards.
- https://scialert.net/fulltext/?doi=jas.2014.2695.2703#t2
- https://www.emissionsanalytics.com/news/2020/1/8/burning-issue-tyres-and-air-quality
- https://www3.epa.gov/ttncatc1/dir1/tire_eng.pdf
