Impactul Transporturilor Asupra Aerului Atmosferic [PDF]

Zitiervorschau

INTRODUCERE

Transportul reprezintă în jur de o treime din totalul consumului final de energie în ţările membre UE şi mai mult de o cincime din emisiile de gaze cu efect de seră. De asemenea, acesta este responsabil de o mare parte a poluării aerului în mediu urban, precum şi de poluarea fonică. Mai mult, transportul are un impact semnificativ asupra peisajului deoarece acesta împarte suprafeţele naturale în mici porţiuni cu serioase consecinţe asupra plantelor şi animalelor. În acelaşi timp, transportul este un element esenţial pentru societatea noastră modernă: acesta asigură accesul la locuri de muncă, bunuri şi servicii, educaţie, activităţi turistice şi de agrement. Gospodăriile moderne cu două venituri depind şi mai mult de transport deoarece este din ce în ce mai obişnuit ca cel puţin o persoană să trebuiască să facă naveta pe o distanţă semnificativă. Aceasta se datorează în parte specializării în creştere a forţei de muncă. Sarcini precum cumpărăturile se bazează tot mai mult pe transport datorită tendinţei concentrării zonelor de cumpărături în mai puţine locuri, departe de zonele rezidenţiale care sunt deseori lipsite de posibilitatea de a face cumpărături. Volumul de transport este în creştere: anual 1,9% pentru pasageri şi 2,7% pentru transportul de mărfuri. Această creştere depăşeşte îmbunătăţirile realizate în eficienţa energetică a diverselor mijloace de transport. Ca urmare, consumul energetic şi emisiile de gaze cu efect de seră determinate de transport sunt în creştere. Acestea sunt exacerbate în plus printr-o trecere de la un transport mai eficient din punct de vedere ecologic, pe calea ferată şi cu autobuzul, la maşini şi aeronave. O preocupare aparte o reprezintă aviaţia care este sectorul transporturilor cu cea mai rapidă creştere. Această creştere este determinată în parte de bogăţia în creştere şi de preţurile scăzute (aviaţia nu plăteşte taxa de carburant), care stă la baza unei creşteri puternice în domeniul călătoriilor în scopuri turistice. În prezent, aviaţia determină mai mult de 10% din emisiile de gaze cu efect de seră, dacă se include în statistici aviaţia internaţională. În ciuda creşterii transportului, emisiile asociate de substanţe nocive precum monoxidul de carbon, hidrocarburile nearse, particulele şi oxizii de azot sunt în scădere deoarece sunt impuse norme mai stricte de emisii pentru autovehicule şi camioane. Totuşi, concentraţiile de pulberi în suspensie (PM) şi ozon nu au arătat, în general, nici-o îmbunătăţire din 1997. Pulberile fine în suspensie şi ozonul de la nivelul solului sunt în prezent recunoscute în general ca fiind principalele pericole asupra sănătăţii umane determinate de poluarea aerului, iar transportul are o contribuţie principală la producerea acestora . Unul dintre motivele pentru care persistă unele probleme privind calitatea aerului, în ciuda faptului că vehiculele devin mai curate, este faptul că emisiile în condiţii reale de conducere tind să fie mai mari decât emisiile în condiţii de testare. Zgomotul din trafic afectează o mare parte a populaţiei. Organizaţia Mondială a Sănătăţii estimează că aproximativ 40% din populaţia UE este expusă zgomotului din traficul rutier la niveluri care depăşesc 55 dB şi că peste 30% din aceeaşi populaţie este expusă unor niveluri care depăşesc 55 dB pe timpul nopţii. Prezenta lucrare este o analiză a degradării atmosferei provocată de industria transporturilor rutiere, urmărind delimitarea valorilor normale de cele anormale în capitolul aer (noxe, poluanţi) şi evaluarea impactului de mediu apărut în ultimii ani datorită acestui poluator major.

1

Capitolul I METODOLOGIE

O lucrare de licenţă prezentată în domeniul ecologiei trebuie să trateze o problemă de mediu apărută din cauze naturale sau antropice, se analizează impactul produs asupra unui factor de mediu sau în general asupra tuturor componentelor ce alcătuiesc planeta. În cazul de faţă impactul agresor al mediului este industria transporturilor, iar lucrarea are titlul Poluarea aerului produsă de transporturile rutiere în judeţul Argeş. Cu ajutorul materialelor bibliografice, pe baza unor cercetări amănunţite şi cu ajutorul acordat de autorităţile în domeniu din judeţul Argeş, am reuşit să alcătuiesc o imagine fidelă a stării atmosferei, implicit a aerului din zona argeşeană, analizând factorul poluare atmosferică produs de industria transporturilor rutiere. În capitolul II se prezintă o sumară descriere a atmosferei, compoziţie, structură, forme şi limite, pentru a înţelege ce factori participă la fenomenul de poluare, cum sunt alcătuite straturile atmosferice. În capitolul III prezint degradarea atmosferică provocată de industria transporturilor, emisiile degajate de autoturisme, efectele lor asupra sănătăţii umane şi asupra mediului, iar la sfârşitul capitolului prezint câteva soluţii de minimizare a efectelor negative. Capitolul IV este o analiză comparativă a transporturilor internaţionale, cu cel naţional şi local, obiectivele politicilor de transport din Uniunea Europeană, din România şi din judeţul Argeş. Studiul de caz este realizat prin amabilitatea şi cu ajutorul unor specialişti din cadrul Facultăţii de Transporturi - Universitatea Politehnică din Bucureşti, se identifică poluanţii produşi de motoarele cu ardere internă şi se evidenţiază efectele lor asupra mediului. Scopul acestei lucrări este de a identifica problemele de poluare atmosferică legate strict de industria transporturilor şi de a încerca să găsească soluţii viabile pentru limitarea degajării în atmosferă a emisiilor produse de motoarele cu ardere internă. Obiectivele urmărite sunt : - identificarea principalilor poluanţi atmosferici care provoacă degradarea atmosferică; - analiza efectelor nocive ale poluanţilor asupra mediului şi asupra sănătăţii; - analiza poluării chimice a aerului cu emisii de gaze nocive degajate de motoarele cu ardere internă; - identificarea metodelor de reducere a poluanţilor atmosferici produşi de autoturisme aplicate combustibililor.

2

Capitolul II Considerente generale despre atmosferă II.1 Structura atmosferei terestre Atmosfera este învelişul gazos al Pământului, care se menţine în jurul lui datorită gravitaţiei. Moleculele aerului sunt supuse pe de o parte gravitaţiei, iar pe de altă parte forţei centrifuge determinate de rotaţia Pământului (figura 1) .

Figura nr. 1 – Atmosfera terestră

Distanţa la care aceste două forţe se echilibrează constituie grosimea cea mai mare pe care o poate avea atmosfera. În realitate, datorită mişcării lor, moleculele scapă din câmpul gravitaţional terestru cu mult înainte ca această grosime să fie atinsă. Ţinând seama de vitezele moleculelor, corespunzătoare temperaturilor din atmosfera înaltă, s-a calculat că grosimea maximă posibilă a atmosferei este de 3000 km. Masa totală a atmosferei este circa 5 ⋅10 18 kg , iar jumătate din aceasta se găseşte între sol şi nivelul situat la h ≅ 5 km . Aerul uscat la nivelul mării are următoarea compoziţie (tabelul 1): Nr. Crt. 1. 2. 3. 4. 5.

Gazul Aer uscat N2 O2 Ar CO2

Masa moleculară [u] 28,9 28 32 39,9 44

Presiunea Parţială [N/m2] 1,013.105 7,904.104 2,119.104 9,5.102 30,66

Concentraţia moleculară [cm-3] 2,7.1019 2,11.1019 5,6.1018 2,5.1017 8,1.1015

Tabelul nr. 1 Cantitatea procentuală (%) 100 78,09 20,95 0,93 0,03

3

Nr. Crt. 6. 7. 8.

Gazul H2 Ne He

Masa moleculară [u] 2 20,2 4

Presiunea Parţială [N/m2] 10,66 1,1996 0,3999

Concentraţia moleculară [cm-3] 2,7.1015 3,2.1014 1,1.1014

Tabelul nr. 1 Cantitatea procentuală (%) 0,00005 0,0018 0,00052

După repartiţia verticală a temperaturii aerului, în atmosferă se delimitează următoarele regiuni:  troposfera: de la suprafaţa solului până la înălţimea de 10-15 km, în funcţie de latitudine;  stratosfera: de la 18 km până la 30-35 km;  mezosfera: deasupra stratosferei până la 80-100 km;  termosfera: de la limita mezosferei până la 1000-1200 km;  exosfera: deasupra termosferei până la aproximativ 3000 km. Între aceste regiuni se află zone de tranziţie, cu grosimi variabile de la câteva sute de metri până la câţiva km. Aceste zone se numesc: tropopauza, stratopauza, mezopauza, termopauza, (figura 2). Troposfera şi stratosfera, adică zona din atmosfera terestră în care se resimte influenţa suprafeţei Pământului atât din punct de vedere dinamic cât şi din punct de vedere termic reprezintă stratul limită atmosferic. Aici se desfăşoară cvasitotalitatea activităţilor umane care sunt influenţate de vântul din acest strat şi care, la rândul lor, influenţează caracteristicile stratului limită atmosferic. În acest strat au loc importante fenomene termice şi aerodinamice legate de interacţiunea atmosferei cu suprafaţa solului şi a apei, interacţiune care conduce la apariţia de perturbaţii meteorologice şi care apoi, prin mecanisme de transport turbulent, sunt propagate în zona exterioară stratului limită atmosferic, adică în atmosfera liberă, reprezentată de mezosferă, termosferă şi exosferă. În această parte superioară a atmosferei Pământului ionii şi electronii sunt prezenţi în număr suficient de mare pentru a influenţa propagarea undelor radio.

4

Figura nr. 2 – Stratificarea atmosferei

Grosimea stratului limită atmosferic depinde de valoarea vitezei medii a vântului din atmosfera liberă, de stratificarea verticală a temperaturii, de dimensiunile, forma şi repartiţia rugozităţii terenului. Ea poate fi considerată ca egală cu altitudinea la care deplasările verticale ale aerului devin neglijabile. Fenomenele complexe care se produc în zona stratului limită atmosferic şi care influenţează activităţile umane sunt:  acţiunea vântului;  acţiunea combinată a vântului şi zăpezii cu urmărirea aglomerărilor de zăpadă;  dispersia poluanţilor gazoşi în atmosferă;  captarea energiei eoliene etc. II.2 Principale componente constante ale atmosferei Este un fapt cunoscut că apariţia şi dezvoltarea tuturor formelor de la suprafaţa terestră şi din mediul aerian au fost posibile tocmai datorită existenţei atmosferei, în compoziţia prezentată mai sus. Desigur, dintre gazele componente au pentru viaţă o importanţă esenţială, în timp ce altele sunt indiferente (cel puţin în proporţiile menţionate). Prin ponderea şi însuşirile lor, azotul şi oxigenul, componente constante totalizează laolaltă 99,037% din volumul şi 98,670% din greutatea atmosferei, sunt gazele cele mai importante. II.2.1 Azotul, este, sub raport cantitativ, principalul gaz component al atmosferei (0, 088 % din volum şi 75,527% din greutate). Singur, el nu întreţine viaţa, în amestec cu oxigenul (în proporţiile din atmosferă) temperează acţiunea acestuia, făcând posibilă dezvoltarea vieţii. Este lipsit de toxicitate, creşterea concentraţiei lui în sângele uman sau animal provoacă „beţia azot”, care poate avea consecinţe grave. Pentru regnul vegetal constituie un important element nutritiv, plantele de pe întregul Pământul consumând circa 25 milioane tone de azot, obţinut fie direct din aer, fie din compuşii azotului formaţi în atmosferă şi aduşi la sol prin mijlocirea precipitaţiilor.

5

Azotul şi compuşii azotului contribuie constant la poluarea atmosferei, bioxidul de azot NO2 este unul din cei mai periculoşi poluanţi. Sursa principală a acestui gaz o reprezintă motoarele cu ardere internă, în special a automobilelor. NO2 se formează la temperatura ridicata din ţevile de eşapament. Cantităţi importante de NO2 dau naştere şi la arderea cărbunilor. În afară de faptul că NO2 este toxic ca atare la anumite concentraţii, el contribuie nemijlocit la formarea smogului - fotochimic, un produs complex alcătuit din diverşi compuşi chimici şi având ca substrat fizic particule de aerosoli (suspensii solide sau lichide din atmosferă). Sub influenţa razelor solare mai ales ultraviolete (UV) între aceşti compuşi se produc reacţii secundare şi terţiare din care iau naştere alte substanţe, ca ozon, PAN, acroleina, formaldehida, peroxiacetilnitraţi, etc. Dintre acestea PAN şi ozonul au efecte toxice deosebit de puternice. Bioxidul de azot sub acţiunea razelor UV reacţionează şi dă oxid de azot şi oxigen atomic. O parte din acesta se combină cu oxidul de azot regenerând NO 2, proces ce duce la menţinerea NO2 în atmosferă. Altă parte a oxigenului atomic se combină cu O2 şi dă ozonul, foarte reactiv şi puternic oxidant. Ozonul reacţionează cu resturile de hidrocarburi care apoi se combină cu PAN. PAN are puternice efecte toxice asupra plantelor, chiar la concentraţii mici producând necroze ale ţesuturilor frunzelor, inhibă fotosinteza. II.2.2 Oxigenul, în atmosferă deţine locul al doilea sub raport cantitativ (20,949% din volum şi 23,143% din greutate), dar joacă rolul principal din punct de vedere calitativ. Aceasta deoarece, este indispensabil procesului respiraţiei, ceea ce înseamnă că în absenţa lui viaţa ar fi imposibilă. II.2.3 Bioxidul de carbon, deşi sub raport cantitativ ocupă locul al patrulea printre componenţii aerului uscat (în medie 0,0318% din volum şi 0,0456% din greutate), bioxidul de carbon joacă un rol esenţial în viaţa plantelor. Proporţia bioxidului de carbon din straturile inferioare ale troposferei prezintă, mai ales în regiunile temperate, şi o variaţie ciclică anuală, caracterizată prin descreşteri importante primăvara şi vara, când procesul fotosintezei se intensifică, şi prin creşteri sensibile toamna, când fotosinteza este considerabil diminuată. Ozonul, constituie o stare alotropică a oxigenului. Este un gaz de culoare albăstruie, cu un miros caracteristic. Identificabil în atmosferă de la 10 până la 60 km înălţime, el înregistrează concentraţii mai ridicate în anumite straturi ale atmosferei (între 20 şi 30 km înălţime, cu maximul la 25 km) şi mezosferei (între 40 şi 55 km, cu maximul la 50 km), cunoscute împreună sub denumirea de ozonosferă. II.2.4 Aerosolul atmosferic. Particulele solide şi lichide din atmosfera Pământului influenţează în permanenţă viaţa. Ele controlează vizibilitatea în aer, intensitatea radiaţiei solare care atinge suprafaţa Pământului, precum şi proprietăţile electrice, magnetice şi radioactive ale mediului atmosferic. Aceste particule joacă de asemenea un rol foarte important în reglarea ciclului apei în natură. După timpul lor de viaţă constituenţii gazoşi ai atmosferei se pot împărţi astfel: a) constituenţi cvasi-constanţi (QC) al căror timp de viaţă este de ordinul miilor de ani (N2, O2, He, Ne, Ar, Kr, Xe); b) constituenţi care variază lent (VL) al căror timp de viaţă este de câteva luni până la câţiva ani (CH4, O3, N2O, CO2, CO, H2); c) constituenţi care variază rapid (VR) al căror timp de viaţă este de câteva zile sau mai puţin (SO2, H2S, NO, NO2, NH3). Aerosolul reprezintă sistemul care conţine particule lichide sau solide suspendate într-un gaz. Dacă gazul este aerul atmosferic atunci aerosolul se numeşte aerosol atmosferic. În această

6

suspensie gazoasă se obişnuieşte să se includă alături de particulele solide, toate particulele lichide, cu excepţia hidrometeorilor (adică picături de ploaie şi cristale de gheaţă). În stratul limită atmosferic, numit din acest punct de vedere şi omosferă, compoziţia atmosferei este relativ uniformă. În atmosfera liberă compoziţia atmosferei începe să varieze puternic datorită separării gravitaţionale a constituenţilor ei şi datorită radiaţiei solare care disociază unii constituenţi şi stimulează formarea altora. Din acest punct de vedere această parte a atmosferei se mai numeşte şi eterosferă. Particulele de aerosol atmosferic au dimensiuni variate; de la dimensiunea câtorva molecule până la particule cu diametrul mai mare de 100 µm. Din acest punct de vedere, aerosolul atmosferic se poate împărţi în următoarele grupe dimensionale, împărţire în acord şi cu tehnicile de măsurare: a) particule Aitken (detectate cu ajutorul detectorului de particule Aitken); b) particule cu: 0,05 ≤ r ≤ 0,1 µm ; c) particule mari: 0,1 ≤ r ≤1,0 µm ; d) particule gigante: r >1,0 µm . În afară de contribuţia neînsemnată a meteoriţilor şi a polenului, particulele de aerosol sunt rezultatul a două procese de bază: 1) dezintegrarea şi dispersia de materiale de la suprafaţa Pământului: - de la suprafaţa uscatului; - de la suprafaţa oceanului planetar; 2) reacţiile chimice şi condensarea gazelor şi a vaporilor din atmosferă. II.3 Temperatura atmosferei În procesele legate de circulaţia maselor de aer din atmosferă, temperatura atmosferei este un factor foarte important. Ea este determinată, în afară de sursa primară de energie care este radiaţia solară şi de: - radiaţia terestră, - radiaţia atmosferei terestre, - comprimarea şi dilatarea aerului, - evaporarea şi condensarea vaporilor de apă din aer, - difuzia moleculară turbulentă. Ultimele trei fenomene care au loc în atmosferă sunt determinante în stabilirea repartiţiei temperaturii în atmosferă şi implicit în definirea profilului de temperatură din zona stratului limită atmosferic. Variaţia temperaturii cu înălţimea nu se produce după o lege bine determinată. În troposferă temperatura scade uniform cu înălţimea, de la 10-200C, la suprafaţa solului, până la -50oC, gradientul mediu de scădere al temperaturii, numit şi gradient adiabatic uscat, fiind 5-6 o C/km. Această scădere este conform cu ecuaţia lui Poisson: T T0

 p = p  0

   

γ−1 γ

(1)

unde constanta: γ=

Cp CV

(2)

7

dată de raportul dintre căldura molară la presiune constantă şi cea la volum constant, reprezintă exponentul adiabatic. Scăderea de presiune care apare în cazul maselor de aer ascendent, conduce şi la descreşterea temperaturii. În stratosferă temperatura rămâne aproximativ constantă, circa -500C, iar apoi, în mezosferă, începe să crească, atingând un maxim de circa -100C, la înălţimea de 50 km, după care scade din nou până la circa -500 C. În termosferă temperatura creşte continuu, atingând la intrarea în exosferă o valoare de 1000-15000 C. În exosferă noţiunea de temperatură începe să-şi piardă înţelesul obişnuit deoarece ciocnirile dintre particule sunt atât de rare încât transferul energetic nu mai este posibil. II.4 Forme ale degradării atmosferei II.4.1 Modificarea climei. Modificarea caracteristicilor climei a fost pusă în evidenţă în jurul anilor 1987, prin semnalarea încălzirii globale a mediului înconjurător. Programe de cercetare au identificat un proces clar de schimbare a climei şi au permis formarea certitudinii că se fac simţite efecte ale schimbării climei. În ultimii ani au apărut şi alţi indicatori ai schimbării climei. Astfel, cu ajutorul unui satelit militar, a fost detectată o creştere a nivelului mării cu trei milimetrii în perioada 1993 – 1996. Datele la care are lor schimbarea anotimpurilor pot servi drept barometru al schimbării climei. La începutul anului 1995 au fost publicate primele rezultate ale studiilor ce investighează o perioadă de peste 700 ani, privind schimbarea anotimpurilor. S-a pus în evidenţă procesul de modificare a acestor date începând cu anul 1940. Este deja acceptat faptul că astfel de schimbări nu sunt determinate de cauze naturale. Preocupările actuale ale cercetătorilor sunt îndreptate spre anticiparea cât mai corectă a viitoarei structuri a climei, prin folosirea celor mai moderne şi complete modele de circulaţie globală a atmosferei. Un alt aspect al modificărilor climatice este legat de creşterea frecvenţei şi gravităţii furtunilor. Cercetări recente arată că încălzirea atmosferei şi a mărilor are ca rezultat un mai mare schimb de energie, mărind astfel viteza de deplasare pe verticală a curenţilor, fapt observat în dezvoltarea cicloanelor tropicale, a tornadelor, a furtunilor cu descărcări electrice şi a celor cu grindină. Aceste consecinţe nu sunt însă confirmate în totalitate. Totuşi, numărul mare de dezastre naturale, cu pagube materiale considerabile, produse în ultimii ani, constituie un indiciu al efectelor determinate de încălzirea globală. În acest sens, o creştere cu 3 – 4 oC a temperaturii mării va determina o creştere a potenţialului distructiv al uraganelor cu 50% şi va genera forme de vânt cu viteze de până la 350 km/h. II.4.2 Creşterea nivelului mărilor şi oceanelor este un alt efect al încălzirii globale. În decursul ultimului secol nivelul mărilor a crescut cu 20 – 40 cm, iar estimările pentru anul 2100 conduc la valori de 10 – 12 cm. Aceste creşteri vor determina inundarea zonelor de uscat şi a deltelor, a unor zone locuite, afectarea surselor de apă potabilă, etc. II.4.3 Efectul de seră. Procesul prin care radiaţia termică a suprafeţei Pământului, a cărei lungime de undă este mai mare decât a radiaţiei solare, este reţinută de gazele componente ale atmosferei se numeşte efect de seră. Ca urmare temperatura mediului înconjurător creşte. Principalul component al aerului atmosferic responsabil de acest efect este dioxidul de carbon (CO2). Oxizii de azot (NOx), metanul (CH4), compuşii organici ai carbonului cu clorul şi fluorul (CFC), clorofluorocarburile, influenţează în mai mică măsură componentul termic al atmosferei (figura 3).

8

Figura nr. 3 - Efectul de seră

Încălzirea globală are pe lângă creşterea temperaturii şi alte efecte perturbatoare, cu consecinţe, cu consecinţe negative importante asupra ecosistemului: - modificarea regimului precipitaţiilor, - epuizarea resurselor de apă, - creşterea nivelului mărilor şi oceanelor. Temperaturile medii globale sunt astăzi cu 0,60C mai mari decât în urmă cu un secol. Prognozele pe modele fizice conduc la concluzia că la sfârşitul secolului următor creşterea temperaturii va fi de 2,5 – 5,50C. În zonele polare această creştere va fi mai mare, ajungând până la 6 – 80C. Dacă aceste prognoze se vor confirma este posibil ca nivelul oceanului planetar să crească cu aproximativ 1 m. Pericolul este cu atât mai mare cu cât sunt ameninţate zonele de coastă în care sunt situate o serie de oraşe mari. Carbonul este unul din cele mai răspândite elemente dispersate în atmosferă de industrie. În anul 2006 au fost eliminate în atmosferă circa 5,66 miliarde tone de carbon din activităţi industriale. La acestea se mai adaugă încă 1 – 2 miliarde tone eliberate prin tăierea şi ardere pădurilor. Fiecare tonă de carbon emisă în aer formează 3,7 tone de dioxid de carbon, gaz care este inofensiv, dar care determină creşterea temperaturii terestre. Emisiile de CO2 au depăşit încă în urmă cu aproape un secol capacitatea de absorbţie a carbonului de către vegetaţia terestră şi de oceane. De atunci concentraţia de CO2 creşte continuu. Astfel numai în perioada 2000 – 2006 concentraţia a crescut cu 30%. În martie 2000, Comisia Europeanã a lansat primul Program European pentru Schimbarea Climei (ECCP). Acesta a fost creat pentru a genera politici, mãsuri şi o schemã a schimbului de emisii care sã asigure faptul cã Uniunea Europeanã va reduce emisiile cu 8% sub nivelul din anii 1990 pânã în perioada 2008-2012, fiind în concordanţã cu angajamentele fãcute în cadrul Protocolului Kyoto. Dezvoltarea primului Program European pentru Schimbarea Climei a implicat toate grupurile relevante de participanţi, incluzând aici persoane din diferite directorate generale ale Comisiei, oficiali din Statele Membre, din cadrul industriilor şi a grupurilor de mediu. Programul a acoperit o gamã variatã de iniţiative, inclusiv promovarea energiei regeneratoare şi utilizarea autovehiculelor ecologice.

9

Faza a doua a Programului European pentru Schimbarea Climei (ECCP II) a fost lansatã în octombrie 2005. Consistã din diverse grupuri de lucru: revizuirea fazei unu a programului (ECCP I), aviaţia, dioxidul de carbon şi automobilele, captarea carbonului şi depozitarea acestuia, mãsuri de adaptare şi revizuirea schemei de schimb a emisiilor. Schema schimbului de emisii a gazelor cu efect de serã ale Uniunii Europene EU ETS joacã un rol cheie în lupta împotriva schimbãrii climei. A devenit operaţionalã în 2005 fiind cea mai cuprinzãtoare astfel de schemã din lume, incluzând o multitudine de ţãri precum şi o multitudine de sectoare care opererazã pe baza schimbului de emisii a gazelor. Aceastã schemã permite de asemenea companiilor sã depãşeascã nivelul propriu al emisiilor de dioxid de carbon prin cumpãrarea permiselor verzi – contribuind în acest mod la atingerea obiectivului Uniunii Europene în cadrul Protocolului Kyoto. În ianuarie 2007 Comisia a propus reducerea cu 20% pânã în 2020 a emisiilor de gaze cu efect de serã, acestea fiind comparate cu nivelul din anii 1990. Comisia a sperat cã o astfel de propunere va determina o nouã revoluţie industrialã. Obiectivul ambiţios propus de Comisie a fost aprobat cu ocazia summit-ului de primãvarã din martie 2007. Uniunea Europeanã va trebui sã respecte acest obiectiv în mod unilateral, indiferent de obţinerea sau nu a unui nou acord ce vizeazã protecţia mediului dupã ce Protocolul Kyoto expirã în 2012. Uniunea Europeanã sperã de asemenea sã fie un exemplu de urmat pentru ţãri ca Statele Unite sau China. Pentru a atinge acest obiectiv, Comisia a propus armonizarea completã a pieţelor de electricitate şi de gaz din cadrul Uniunii Europene. De asemenea, din volumul total al energiei existente, 20% trebuie sã provinã din surse de energie regeneratoare, precum energia solarã sau cea eolianã, iar din totalul combustibililor folosiţi, 10% trebuie sã fie de naturã bio. Un obiectiv ulterior este reducerea cu pânã la 20% a energiei consumate.

Capitolul III Degradarea atmosferică provocată de industria transporturilor Degradarea atmosferică este un proces de modificare a compoziţiei chimice normale a mediului aerian, prin propagarea în acesta de substanţe chimice agresive sau de discomfort, din cauza activităţilor multiple ale omului în scopul creşterii calităţii vieţii materiale a speciei umane. În Convenţia de la Geneva, din noiembrie 1979, ratificată de România prin Legea nr. 8/25 ianuarie 1991, la art. 1 se precizează „Expresia poluarea atmosferică desemnează introducerea în atmosferă de către om, direct sau indirect de substanţe sau energie care au o acţiune nocivă de natură să pună în pericol sănătatea omului, să dăuneze resurselor bilogice şi ecosistemelor, să deterioreze bunurile materiale şi să aducă atingere sau să păgubească valorile de agrement şi alte utilizări legitime ale mediului înconjurător...”. Plecând de la compoziţia normală, poluarea atmosferică corespunde prezenţei substanţelor străine sau unei variaţi importante a proprietăţilor componentelor aerului, variaţie care este susceptibilă să provoace efect nociv sau discomfort. Astfel, bioxidul de carbon constituent normal al atmosferei, este poluant atmosferic atunci când concentraţia lui depăşeşte 300 p.p.m. (părţi pe un milion). Poluanţi atmosferici pot fi de natură :  gazoasă – CO2 ,CO, SO2 , NO, NO2 , NNH3;

10

 lichidă - particule lichide care reprezintă emanaţii din diferite procese de condensare chimică;  solidă – care reprezită particule solide sub formă de pulberi în fumuri de ardere, prafuri industriale, vulcanice sau prafuri provenite de la explozile atomice (conţinând în special 2 izotopi radioactivi, 90Sr, 131I). Sursele de poluare atmosferică de natură artificială, produse de om, sunt:  surse industriale –uzine de produşi anorganici; uzine de produşi organici; uzine de hârtie şi celuloză;industrie alimentară; uzine termoenergetice; fabrici de ciment şi materiale de construcţie; uzine siderlurgice; uzine de metalurgie neferoasă;  mijloace de transport – autovehicule; locomotive; nave; avioane;  surse casnice – crematorii de bloc, cartier, oraş; sisteme de încălzire individuale şi colective (figura 4). Structura em isiilor de dioxid de carbon, internaţional, 2007 Menaje Altele 8% (com erţ, Transporturi interne 21%

Industria prelucratoare si constructii 19%

sector public, agricultura) 6% Electricitate si termoficare Alte industrii 41% energetice 5%

Figura nr. 4 -Structura emisiilor de bioxid de carbon, internaţional, 2007

III.1 Efecte nocive ale poluării provocate de transporturi Astfel de studii (impactul transportului asupra mediului şi asupra sănătăţii) pur şi simplu nu au fost făcute sau, cel puţin, nu s-au făcut într-un mod coerent, sistematic şi consistent. Gazele de eşapament provoacă probleme serioase de sănătate persoanelor suferinde de astmă şi alte boli respiratorii, cardiacilor, gravidelor, vârstnicilor şi copiilor. Agenţia Internaţională de Cercetări asupra Cancerului clasifică benzenul şi particulele emise ca fiind substanţe cancerigene, gazele de eşapament de la motoarele pe benzină ca fiind posibil cancerigene. În 1990, Agenţia Suedeză de Protecţie a Mediului a estimat că, din totalul populaţiei Suediei de 8,4 milioane locuitori, un număr cuprins între 300 şi 2000 de persoane se vor îmbolnăvi de cancer în fiecare an din cauza poluării generale a aerului. Principalele substanţe vinovate pentru creşterea riscului de cancer sunt particulele şi hidrocarburile aromatice policiclice, ambele fiind emise de autovehicule. Raportul a conchis că emisiile poluante cauzatoare de cancer trebuie să fie reduse cu 90% în zonele urbane pentru protejarea sănătăţii publice (figura 5).

11

Figura nr. 5 – Emisii poluante cauzatoare de cancer

Un studiu german a descoperit că funcţionarea anormală a plămânilor, respiraţia şuierată şi acneea la copiii de şcoală erau direct legate de volumul de trafic din cartierele în care trăiau aceşti copii sau în care era situată şcoala. Cercetări din Birmingham (Marea Britanie) au descoperit că internările în spital a copiilor cu astmă se datorau faptului că aceştia locuiau în apropierea unor drumuri aglomerate. Un program de cercetări pe termen lung din Statele Unite a constatat că creşterea ratei mortalităţii cauzate de cancerul pulmonar, a bolilor cardiace şi respiratorii corespund cu creşterea concentraţiei de particule. Rata mortalităţii cauzată de bolile de inimă sau plămâni din oraşele mai poluate au fost cu 37% mai ridicată decât cea din zonele mai puţin poluate. Alte studii au descoperit legături între poluarea cu particule şi spitalizări din cauza pneumoniei sau bolilor pulmonare cronice obstructive, urgenţe din cauza aceloraşi boli şi astmei, insuficienţa pulmonară la copii, absenţe la şcoală, decese. Oxizii de azot împreună cu compuşii organici volatili (benzinele şi vopselele pe bază de ulei), în prezenţa căldurii şi luminii solare, contribuie la formarea ozonului troposferic. Deşi acest gaz este foarte folositor în straturile superioare ale atmosferei, la nivelul solului are efect toxic asupra sănătăţii umane, iritând gâtul şi plămânii şi agravând astma şi problemele respiratorii. Ei sunt, de asemenea, un precursor major al ploilor acide. În S.U.A, în 1990, aproximativ 45% din emisiile de NOx proveneau de la surse mobile (camioane şi automobile), 35% de la centralele electrice şi 15 % din arderea de combustibili industriali. Monoxidul de carbon determină alimentarea deficitară a organismului cu oxigen şi poate provoca toropeală şi dureri de cap.Plumbul se acumulează în organism şi afectează dezvoltarea mentală la copii.Particulele de carbon provenind de la motoarele Diesel stau la baza mirosului neplăcut şi a murdăriei produsă de trafic. Ele pot provoca cancer. În acest moment, sectorul de transport este responsabil pentru un sfert din totalul consumurilor de energie la nivel mondial, şi este sursa pentru o cincime din totalul emisiilor de dioxid de carbon (CO2) rezultate din arderea combustibililor fosili. Transportul este unul din sectoarele cu cea mai rapidă creştere atât în ţările dezvoltate cât şi în ţările în curs de dezvoltare. Scenariile sugerează că utilizarea energiei de către transporturi va creşte cu 40 până la 100% până în anul 2025, în ciuda creşterii costurilor sociale şi de mediu datorate utilizării maşinii (date la nivelul anului 2000). Un procent de 90% din viitoarea creştere a emisiilor de CO2 va reveni sectorului de transport, un autoturism emiţând anual în atmosferă în medie de 4 ori mai mult CO2 decât greutatea sa. În acest context preocuparea de bază a UE, exprimată şi într-o comunicare a

12

Comisiei devine identificarea politicilor ce trebuie puse în aplicare pentru obţinerea obiectivului privind reducerea gazelor cu efect de seră. Trebuie reţinut că problema poluării atmosferice este complexă şi că compoziţia de detaliu a aerului poluat variază foarte mult în funcţie de zona geografică, de configuraţia geometrică a surselor poluante, temperatură, umiditate, intensitatea luminii, etc. Astfel, se vorbeşte mult de străpungerea centurii de ozon în emisfera nordică a Pământului, ori nimic mai normal dacă avem în vedere că atacarea stratului de ozon este cauzată de CFC – uri, că anual omenirea disipează anual în atmosferă 400 mii tone de CFC – uri şi că 98 mii tone, adică 25 % emană din SUA şi Canada. Reluând problema surselor de poluare atmosferică voi prezenta câteva aspecte ale poluării datorate transportului în special, subiectul analizat în lucrarea de faţă. Mijloacele de transport reprezintă o categorie importantă şi foarte diversificată de accesorii indispensabile ale civilizaţiei şi concomitent, produc producători ai poluării factorilor naturali. Din această categorie a mijloacelor de transport ca surse poluante atmosferic, pe primul loc se situează autovehiculele, mai ales în ţările cu o densitate mare a acestora. Mijloacele de transport cu motoare cu abur (locomotive, nave) produc o inpurificare a atmosferei prin fumul pe care îl evacuează pe coşuri. Avioanele, la rândul lor, consumă benzină de calitate superioară, fapt care determină eliminarea unor produşi mai puţin poluanţi. Însă, efectul negativ este amplificat de faptul că zborul avioanelor la înălţimi din ce în ce mai mari injectează poluanţii în straturile superioare ale atmosferei, direct în straturile protectoare de CO2 şi de ozon, cu consecinţe negative asupra acestora. Disiparea în atmosferă a peste 22 miliarde tone de CO2 anual din activităţile umane este cauza esenţială a creşterii procentului de bioxid de carbon în atmosferă datorită măriri exacerbate a parcului auto (figura 5) .

Figura nr. 5 - Parc auto

La începutul revoluţiei industriale, cu baza energetică axată pe cărbuni şi petrol, procentul de CO2 din atmosferă era situat la valoarea de 0,03 %. Actualmente, acest procent este 0,033 %, iar pentru anul 2050 se prefigurează (la menţinerea actuală a ritmului de creştere) o valoare de circa 0,06 %. Aceste cifre sunt neliniştitoare din mai multe motive.

13

În primul rând, bioxidul de carbon este un gaz mai greu decât oxigenul şi azotul şi deci el se va acumula prepoderent în straturile inferioare ale atmosferei, odată cu micşorarea valorii raportului O2/ CO2 Prin arderea combustibililor, transporturile reprezintă o puternică sursă de emisii poluante în atmosferă. Principalele noxe sunt: CO2 , hidrocarburi şi NxOy Se constată că transporturile rutiere contribuie cel mai mult la poluare. III.2 Efectele poluării atmosferei cu monoxid de carbon III.2.1 Efectele asupra organismului uman. În concentraţii mici, la o expunere foarte lungă,oxidul de carbon produce o intoxicaţie cronică, la concentraţii mari chiar la o expunere de scurtă durată cauzează o intoxicaţie acută. Acţiunea toxică a monoxidului de carbon se produce la nivelul sângelui,monoxidul de carbon formând un compus cu hemoglobină-carboxihemoglobină(COHb). Ca urmare oxigenul este împiedicat să se combine cu hemoglobina,deoarece afinitatea hemoglobinei pentru monoxidul de carbon este de 250 de ori mai mare decât cea pentru oxigen. Acest proces diminuează capacitatea hemoglobinei de a trasporta oxigenul fiind responsabil de efectele toxice ale monoxidului de carbon asupra sistemului respirator. La concentraţii reduse ale monoxidului de carbon(