Degradarea mediului aerian Competenţe: • construirea unui demers geografic cu utilizarea termenilor specifici; • caracterizarea complexă a tipurilor de poluare a aerului; • colectarea şi interpretarea datelor despre poluarea aerului în localitatea natală; • manifestarea unui comportament critic constructiv faţă de degradarea mediului aerian. TERMENI-CHEIE: degradarea mediului aerian, sursă de poluare a aerului, poluanţi atmosferici, smog, aerosoli, gaze de eşapament, poluare transfrontalieră, efect de seră. Explicaţi rolul aerului atmosferic ca factor de mediu. Numiţi sursele de poluare a aerului atmosferic. Ce consecinţe are degradarea mediului aerian? Mediul aerian este contaminat în permanenţă cu cantităţi mari de substanţe solide, lichide şi gazoase, emanate din variate surse naturale şi artificiale. Pe parcursul evoluţiei geologice a Pămîntului, ca surse primare de poluare a atmosferei au fost cele naturale, mai ales erupţiile vulcanice, incendiile naturale şi furtunile puternice, care au produs cantităţi enorme de cenuşă vulcanică, gaze toxice şi particule solide în suspensie (aerosoli). În trecut, aceste procese au exercitat periodic un impact semnificativ asupra mediului aerian. Acesta s-a relansat cu peste două secole în urmă, odată cu dezvoltarea industriei şi creşterea consumului de cărbune. Astfel, în urma construirii unui număr din ce în ce mai mare de uzine (fig. 11.1), fabrici, termocentrale, a producerii de automobile, nave şi locomotive, care funcţionează pe baza motoarelor cu ardere internă, factorul antropic devine tot mai mult principala cauză a degradării aerului atmosferic. Impactul antropic negativ asupra proceselor atmosferice şi asupra calităţii aerului este provocat şi de unele cauze indirecte: reducerea suprafeţelor de pădure, poluarea Oceanului Planetar cu descompunerea algelor verzi, consumul sporit de oxigen în procesele tehnologice de ardere etc. Aceste acţiuni conduc la dezechilibrul dintre consumul sporit de oxigen şi reducerea procesului de restabilire a acestui gaz, însoţit de creşterea emisiilor de gaze cu efect de seră. Nu întîmplător, în cadrul recentelor întruniri şi conferinţe internaţionale ale climatologilor se estimează tot mai insistent o valoare cantitativă de CO2 egală cu 0,04% din volumul total de gaze din atmosferă, în comparaţie cu 0,03% de pînă Fig. 11.1. Uzinele - surse de poluare a aerului Tema 11. Degradarea mediului aerian 55 O parte din căldură se răspîndeşte în spaţiu Metanul eliberat în tim pul proceselor de digestie la anim ale, de lanurile de orez, m laştini, vegetaţia în putrefacţie şi conductele de gaze Oxidul de azot provenit din gazele de eşapament şi fertilizanţii agricoli Metanul din deşeurile intrate în putrefacţie Căldura captată de gazele de seră reflectată de nori Căldura eliberată de Pămînt Spumele plastice, aerosolii Bioxidul de carbon din pădurile şi pajiştile incendiate Bioxidul de carbon provenit din arderea carburanţilor fosili F/g. 7 7.2. Factorii care declanşează mecanismul efectului de seră acum. La prima vedere, nu ar exista motive de îngrijorare, deoarece cantitatea de CO2 nu a sporit cu mult. Însă proprietăţile bioxidului de carbon ne permit să afirmăm că şi acest exces neînsemnat de gaz poluant constituie o problemă cu caracter global. Climatologii explică actuala încălzire globală prin rolul specific al bioxidului de carbon, ca factor-cheie de declanşare a mecanismului efectului de seră (fig. 11.2). Astfel, concentraţia de CO2 în troposferă, provenită din diferite surse (artificiale şi naturale), are acelaşi rol ca şi pelicula utilizată în seră, care permite radiaţiei solare (de undă scurtă) să treacă fără mari obstacole spre suprafaţa terestră. Aceasta, la rîndul său, transformă radiaţia primită în căldură (radiaţie de undă lungă), care în mare parte este reţinută, încălzind atmosfera inferioară. Cercetările efectuate demonstrează o tendinţă lentă de creştere a temperaturii atmosferice medii, deocamdată cu valori neînsemnate, dar care generează un şir de modificări în regimul şi forţa cu care se manifestă procesele atmosferice. Astfel, se constată abateri considerabile în regimul temperaturilor, al precipitaţiilor, o frecvenţă mai mare a calamităţilor naturale de origine climatică (ploi torenţiale, secete, uragane etc.). Tendinţa de reducere a învelişului glaciar din regiunile polare şi cele montane este şi ea o consecinţă a efectului de încălzire globală. Cele mai evidente creşteri ale temperaturii aerului se atestă în oraşele mari şi în centrele industriale, unde temperatura aerului este cu 2-4°C mai ridicată faţă de valorile medii de pe teritoriul regiunii date. Examinaţi fig. 11.2. Formulaţi concluzii. Sursele de poluare a aerului atmosferic Poluarea aerului atmosferic constă în contaminarea şi modificarea compoziţiei sale chimice şi fizice prin impactul gazelor toxice, al pulberilor industriale, 56 Capitolul III. Domeniile de degradare a mediului al undelor electromagnetice etc., avînd efecte dăunătoare asupra mediului înconjurător în ansamblu si asupra sănătăţii omului. Sursele de poluare a aerului atmosferic pot fi divizate în două categorii: ■ surse naturale, dintre care cele mai însemnate sînt: - erupţiile vulcanice, care reprezintă o sursă apreciabilă de cenuşă vulcanică, gaze (CO2, SO2, H2S etc.) şi vapori de apă; - incendiile naturale, care contaminează aerul cu CO, CO2, cenuşă, fum etc.; - solul uscat şi neacoperit de vegetaţie, care devine o sursă de particule de praf; - plantele şi animalele, de la care provin polenul, puful, părul, penele, sporii; - spaţiul cosmic, de unde în atmosferă pătrunde praful cosmic; ■ surse artificiale (antropice), care rezultă din activitatea omului: a) sursele fixe (staţionare), care, la rîndul lor, includ două grupe: - sursele ce ţin de arderea combustibilului fosil (cărbune, păcură, gaze) în industria energetică şi în condiţii casnice; - sursele bazate pe procesele industriale, cum sînt cele chimice, siderurgice, metalurgice, ale materialelor de construcţie (fig. 11.3); b) sursele mobile, care includ toate mijloacele de transport ce emană, odată cu gazele de eşapament, gaze toxice (CO, hidrocarburi etc.), provenite din arderea combustibilului (benzină, motorină) în motoarele cu ardere internă. Explicaţi spectru l poluării aerului atm osferic prin con tribu ţia diferitelor su rse d e p o lu a re analizînd fig. 11.3. Poluanţii aerului sînt substanţele emise din sursele naturale sau din activităţile umane care modifică procesele şi fenomenele atmosferice şi au un impact negativ asupra organismelor vii, inclusiv asupra sănătăţii omului. După starea de agregare şi gradul de dispersie, se disting următoarele tipuri de poluanţi: ■ suspensiile din aer (aerosolii), care includ: particule solide, provenite din procese vulcanice, eroziune etc., cenuşă, ciment, praf metalurgic, fum de cărbune; aerosoli lichizi (acid sulfuric, mercur), proveniţi din surse industriale şi transporturi, adică din activităţile umane; ■ poluanţii gazoşi, cei mai răspîndiţi dintre care sînt: compuşii de sulf, oxizii de azot, oxizii de carbon, hidrocarburile etc. Suspensiile din aer au dimensiuni variate: cele de dimensiuni mai mari, fiind mai grele, se depun foarte repede, iar cele de dimensiuni mai mici sînt transportate de curenţii de aer la distanţe mari. Cele mai răspîndite suspensii sînt pulberile, care se produc prin: Fig. 11.3. Poluarea atmosferei de către diferite ramuri ale industriei (2008) Tema 11. Degradarea mediului aerian 57 - antrenarea de către curenţii de aer a particulelor de sol sau a deşeurilor depozitate în halde; - emisiile de poluanţi sub formă de pulberi, cum este cazul întreprinderilor producătoare de ciment, centralelor termoelectrice pe bază de cărbune, şantierelor de construcţii etc. Poluarea atmosferei are loc şi pe cale fonică (producerea zgomotului). Zgomotul, în special cel caracteristic oraşelor aglomerate şi centrelor puternic industrializate, este provocat de mai mulţi factori: deplasarea transportului feroviar şi rutier, zborul navelor aeriene, funcţionarea utilajului de construcţie, a liniilor rulante de la întreprinderile industriale şi chiar funcţionarea unor aparate de uz casnic. Nivelul de intensitate sonoră se măsoară în decibeli. Astfel, în cele mai mari oraşe ale lumii nivelul poluării fonice atinge 90-100 dB, iar pragul de toleranţă al organului auditiv uman constituie 130 dB. Starea mediului aerian în Republica Moldova În Republica Moldova, monitorizarea calităţii aerului atmosferic este asigurată de laboratoarele specializate din cadrul Serviciului Hidrometeorologic de Stat şi de serviciile specializate ale Inspectoratului Ecologic de Stat. Cel mai poluat aer este în oraşe, fiind înregistraţi următorii poluanţi (în descreştere): Chişinău - bioxid de azot (depăşire CMA), suspensii solide, fenol, monoxid de carbon; Bălţi - suspensii solide şi aldehidă formică (depăşire CMA), bioxid de azot; Tiraspol - aldehidă formică şi fenol (depăşire CMA), suspensii solide, monoxid de carbon şi bioxid de azot; Rîbniţa - suspensii solide şi bioxid de azot; Bender - aldehidă formică (depăşire CMA), monoxid de carbon, bioxid de azot. În ultimii ani, nivelul de poluare din municipiile Chişinău, Bălţi şi Bender rămîne constant, iar în mun. Tiraspol şi or. Rîbniţa tinde spre diminuare. În ţara noastră, starea şi calitatea aerului atmosferic sînt condiţionate de cîteva surse principale de poluare: ■ sursele staţionare, care includ întreprinderile industriale, centralele termoelectrice, cazangeriile mari. În prezent, în Republica Moldova activează 1.764 de întreprinderi industriale şi de construcţii, 3 centrale termoelectrice, 2.777 de cazangerii şi multe întreprinderi mai mici; ■ sursele mobile, care includ transportul auto, feroviar, aerian, tehnica agricolă etc.; ■ sursele transfrontaliere, care includ regiunile industriale de peste graniţele ţării (de exemplu, din Europa Centrală şi de Vest), de unde vînturile aduc aer poluat. În perioada anilor 1990-2010, volumul emisiilor de poluanţi în aerul atmosferic, provenite din sursele staţionare din ţara noastră, a înregistrat o descreştere, cauzată, de fapt, de criza economică, care a redus capacitatea şi chiar a sistat funcţionarea multor întreprinderi industriale. 58 Capitolul III. Domeniile de degradare a mediului Majoritatea întreprinderilor emană în urma proceselor tehnologice poluanţi ca: bioxizi de sulf şi de azot, monoxid de carbon, suspensii solide, metale grele, amoniac etc. Municipiul Chişinău are cel mai mare impact asupra poluării aerului, de peste 50% din poluarea industrială totală. Principala sursă de poluare a aerului atmosferic, îndeosebi în oraşele mari ale republicii, este transportul auto, cota căruia constituie 88% din emisiile totale ale surselor de poluare (fixe şi mobile). Acestea produc, odată cu gazele de eşapament, cantităţi considerabile de hidrocarburi, oxizi de carbon, oxizi de azot şi de sulf etc. Cele mai poluate localităţi, ca urmare a exploatării transportului auto, sînt considerate: municipiile Chişinău şi Bălţi, raioanele Sîngerei, Cahul, Hînceşti, Briceni, Ialoveni, Ungheni, Floreşti, Anenii Noi şi UTA Găgăuzia. În Republica Moldova, poluarea transfrontalieră a aerului este dominată de ploile acide, generate de emisiile de bioxid de sulf şi bioxid de azot de la centralele termoelectrice şi întreprinderile industriale. Pe parcursul ultimelor decenii, ţările Europei Centrale şi de Vest au avut contribuţii importante la fluxurile internaţionale de poluanţi prin cantităţile de depuneri acide transportate de masele de aer spre ţările Europei de Est, inclusiv spre ţara noastră. Strategiile privind soluţionarea problemelor cauzate de poluarea transfrontalieră a aerului impun depunerea unor eforturi comune din partea ţărilor europene în vederea reducerii emisiilor în aer. Acesta a fost unul din motivele adoptării Convenţiei de la Geneva asupra poluării atmosferice transfrontaliere pe distanţe lungi, precum şi a unei serii de alte documente. Descrieţi efe ctele poluării aerului în Republica Moldova. Impactul poluării aerului asupra mediului Exam inaţi fig. 11.4 şi fig. 11.5. Formulaţi concluzii. Poluarea atmosferei are consecinţe atît globale şi regionale, cît şi locale, cu un efect complex - de la modificările meteorologice până la cele climatice. Astfel, la nivel global se evidenţiază tendinţa de creştere a temperaturilor medii, cu riscul deplasării zonelor climatice, topirii gheţarilor din latitudinile nordice şi din regiunile montane, creşterii nivelului Oceanului Planetar, intensificării frecvenţei şi puterii de declanşare a calamităţilor naturale, cele mai multe fiind de origine climatică. La nivel regional se constată: efecte asupra pădurilor (incendii naturale), dispariţia biodiversităţii, extinderea suprafeţelor afectate de deşertificare şi secete cumplite (inclusiv în sudul ţării noastre), ploi torenţiale cu inundarea teritoriilor populate şi valorificate (localităţi, terenuri agricole). La nivel local, unde se îmbină condiţiile specifice ale climei (presiunea atmosferică, ceaţa) cu emisiile mari de pulberi şi gaze toxice, se formează smogul, care Tema 11. Degradarea mediului aerian 59 Fig. 11.4. Repartiţia ploilor acide pe glob este foarte periculos pentru sănătatea oamenilor. Asemenea urmări s-au constatat în oraşele industrializate din Marea Britanie, Rusia, China de Est etc. Ca poluanţi cu efect direct asupra mediului, menţionăm: pulberile - reduc vizibilitatea şi afectează căile respiratorii, iar atunci cînd se depun pe frunze, diminuează procesul de fotosinteză; poluanţii gazoşi, în special bioxidul de sulf - prin combinarea sa cu vaporii de apă formează ploi acide, care contaminează apele, solurile, afectează plantele, în special pădurile (fig. 11.4 şi 11.5), şi reduc recoltele agricole, irită ochii, provoacă boli respiratorii (de exemplu, astmul cauzat de ozon, care este un poluant periculos al aerului respirat); metalele grele (Pb, Cd, Cu, Yn, Cr, Ni) şi pesticidele (fig. 11.6) - contaminează prin depunere apele, solul, dereglînd astfel procesele naturale si provocînd diverse maladii la om. Fig. 11.5. Efectele ploilor acide asupra vegetaţiei de pădure Fig. 11.6. Prelucrarea pădurilor cu pesticide conduce la poluarea aerului 60 Capitolul III. Domeniile de degradare a mediului r REPERE • Anual, în urm a funcţionării uzinelor, autom obilelor, dar şi a cataclism elor, incendiilor se elim ină o cantitate m are de substanţe dăunătoare m ediului aerian. În urma poluării atm osferei, apare efectul de seră, sm ogul, găuri în stratul de ozon, ploi acide şi radioactive. Ca exem plu de ploi radioactive, pot fi considerate cele g e ­ nerate de cataclism ul de la Fukushim a (2011). Pe parcursul a cîteva zile, reactorul afectat de cutrem ur a elim inat în atm osferă substanţe radioactive. M asele de aer au transportat aceste substanţe, care participau în toate ciclurile naturale, spre coastele Am ericii de Nord, prezentînd astfel un im pact grav pentru m ediul aerian. E BINE SĂ ŞTIŢI • O m aşină o bişnuită pro du ce într-un an 3 tone de bioxid de carb o n, care se em ană în atm osferă. • Com pania jap o n eză „M azda M otor Corporation" îi reco m p en sează pe angajaţii săi cu 12 dolari pe lună dacă vin la serviciu pe jos. • O călătorie transatlantică cu avionul generează la fel de m ulte em isii de gaze cu efect de seră ca şi o m aşină exploatată tim p de un an. 1. Numiţi acţiunile antropice, care conduc la dezechilibrarea compoziţiei aerului atmosferic. 2. Cum influenţează poluarea Oceanului Planetar asupra schimbării compoziţiei aerului atmosferic? Lucraţi în grup • Caracterizaţi poluanţii aerului atmosferic ţinînd cont de relaţia sursă - poluant - consecinţe asupra mediului. 3. Colectaţi şi interpretaţi date despre poluarea aerului în localitatea natală. 4. Care sînt cauzele formării ploilor acide? 5. Reprezentaţi printr-o schemă clasificarea factorilor de poluare a atmosferei. 6. Cum se produc pulberile în atmosferă? Care este impactul lor asupra mediului de viaţă? Lucraţi în perechi • Explicaţi impactul negativ al poluanţilor atmosferici asupra mediului şi sănătăţii omului. 7. Specificaţi mecanismul efectului de seră examinînd fig. 11.2. Esenţializaţi consecinţele efectului de seră pentru mediul de viaţă. 8. Analizaţi impactul poluării mediului la nivel global, regional şi local. Lucraţi în grup • Dezvoltaţi un proiect de amenajare a zonelor verzi în localitatea natală utilizînd diferite surse de informaţie. • E la b o ra ţi un dem ers, a d re s a t a u to rită ţilo r a d m in is tra ţie i p u b lic e locale, p riv in d p o ­ lu a re a a e ru lu i în lo c a lita te a n a ta lă . P ro p u n e ţi m ă s u ri d e p ro te c ţie a m e d iu lu i ae ri