Tag Archives: Aer

Cai de expunere la poluantii din mediu

cai-de-expunere

Avand in vedere ca nu mai putem opri poluarea masiva a mediului inconjurator, propun sa vedem care sunt caile de expunere prin care un poluant ajuns in mediu poate trece in organismul uman.

Asa cum apare si in diagrama poluantul poate patrunde in mediu pe 3 cai: aer, apa, sol. Asa ca avem 3 cai mari de expunere:
1. expunere prin intermediul solului – poluantul ajunge in sol si de acolo migreaza mai departe pana la om
2. expunere prin intermediul aerului – poluantul ajunge in aer si de acolo migreaza mai departe pana la om
3. expunere prin intermediul apei – poluantul ajunge in apa si de acolo migreaza mai departe pana la om

Cai de expunere la poluanti

Caile de expunere prin intermediul solului sunt:

– sol-planta-animal-om. Poluantul ajunge in sol, de aici e preluat si acumulat in plante. Din plante trece in animale si de aici ajunge la om.
– sol-animal-om. Poluantul ajunge in sol de unde trece in animale si de aici la om.
– sol-om. Poluantul ajunge din sol si de aici direct in organismul uman. Cel mai frecvent exemplu ar fi copiii mici care pot ingera sol cand se joaca.

Caile de expunere prin intermediul apei sunt:

– apa-planta-animal-om.
– apa-animal-om.
– apa-om.

Caile de expunere prin intermediul aerului sunt:

– aer-planta-animal-om.
– aer-animal-om.
– aer-om.

Cel mai des intalnite cai sunt: sol-planta-animal-om, apa-om, apa-animal-om, aer-om.

Un alt mecanism este rotatia poluantului in mediu (cu rosu in diagrama). Adica un poluant ajunge in sol iar de aici poate migra in apa si de aici mai departe in plante, animale sau om. Sau un poluant ajunge in aer, de unde prin intermediul ploii ajunge in apa si de aici trece in sol. Tot acest mecanism de rotatie a  poluantului in mediu depinde de forma chimica in care se afla poluantul.

Conversia de la debit volumetric la debit masic in cazul gazelor.

Conversia de la debit volumetric la debit masic se face conform formulei:

DV = DM / ρ

unde DV = debitul volumetric prin cos/conducta in m3/h.
DM = debitul masic prin cos/conducta in kg/h.
ρ = densitatea gazului in kg/m3.

Atentie! Densitatea gazului depinde de temperatura si presiune si se poate calcula cu una dintre formulele urmatoare:

ρ = (1/Z)(M/8,3144)(PkPa/T) sau ρ = (1/Z)(M/0,082057)(Patm/T)

unde:
Z = coeficientul de compresabilitate la temperatura T si presiunea P.
M = greutatea moleculara a gazului.
PkPa = presiunea gazului in kPa.
Patm = presiunea gazului in atmosfere (1 atm = 101.325 kPa).
T = temperatura in grade K (T in grade Kelvin = t in grade Celsius + 273,15).
0.082057, and 8.3144 = sunt valori ale constantei gazelor ideale (R) alese in functie de presiunea folosita.

In tabel se gasesc cateva exemple de Z pentru cateva gaze mai uzuale.

Gaz Coeficientul de compresabilitate la temperatura 288K si presiunea de  101.3 kilopascals (1 atm)
Amoniac 0.9929
Dioxid de azot 0.992
Dioxid de sulf 0.9802
Dioxid de carbon 0.9942
Monoxid de carbon 0.9996
Aer 0.9992

Navele de marfuri – mari poluatori

COMBUSTIBIL

Ce fel de combustibil folosesc navele mari (ma refer aici la cargoboats – vezi poza de mai jos)?

Cargoboat

Sursa fotot: http://themaritimeblog.com/wp-content/
uploads/2009/07/467938492_e179f167c5_b.jpg

Raspunsul la intrebarea aceasta nu e deloc simplu.  Din cate stiu eu exista 2 tipuri de combustibili folositi in motoarele diesel ale cargoboat-urilor: Bunker C oil si MDO-Marine Diesel Oil.

In continuare le vom analiza pe scurt sa vedem ce sunt fiecare.

Bunker C oil – HFO – Heavy Fuel Oil

Un amestec complex de hidrocarburi cu masa moleculara mare ramase ca reziduri dupa distilarea la temperaturi mari a fractiilor petroliere – vezi tabel pentru compozitie.

Nume Numar CAS* Greutatea  % Formula chimica Masa moleculara

g/mol

Reziduuri petroliere 0-100
Catalitic Cracked Clarified Oil 64741-65-4 0-90
Diesel oil 68334-30-5 0-30
Compusi cu sulf 0,5-4
5 methyl crysene 3697-24-3 0,01-0,2 C19H14 242,31
Naftalina 91-20-3 0,01-0,015 C10H8 128,17
Beno(a)fenantren 218-01-9 0,01-0,1 C18H12 228,29
Hidrogen sulfurat 7783-06-4 0-0,01 H2S 34

*Numărul-CAS (engl. CAS Registry Number, CAS = Chemical Abstracts Service) este un standard internaţional de înregistrare şi identificare a substantelor si a mixurilor de mai multe substante, fiecare primind un numar CAS unic.

Acest tip de combustibil este gros si trebuie incalzit inainte de a fi introdus in motor. Acest lucru se face cu aburi.

Marine Diesel Oil – MDO

Un amestec de gasoil si combustibil greu. Specificatiile tehnice ale acestui amestec sunt:

Densitate 880 kg/m3
Vascozitate 6-11 mm2/s
Cifra cetanica 50 min
Continut de sulf 0,4 %


CONSUM

Dupa aceasta scurta prezentare a celor doua tipuri de combustibil sa vedem cat consuma un cargoboat/an?

De obicei consumul se masoara cantitate de combustibil arsa/cai putere generati/ora. In medie un consum bun este de 0,25 lbs/hp/hr, ceea ce inseamna ca un vas care se deplaseaza apoximativ 45 km va consuma 13627 litri de combustibil (adica aproximativ 300 l/km sau 300 ml/m)

Inainte de 23.10.2009  acest tip de combustibil era 1 penny/gallon (0.122 RON/litru); dupa aceasta data se scumpeste pana la 1,66 $/gallon (1,24 RON/l).

POLUARE

Un studiu condus de companiile de transport maritim a calculat, in functie de combustibilul folosit si de marimea motoarelor ca 15 nave de transport (dintre cele mari) emit in atmosfera o cantitate de poluanti cat 760 de milioane (760.000.000.000) de masini de clasa medie.

Doua curiozitati: prima ar fi ca 70% din emisiile acestor nave sunt la o distanta mai mica de 400 Km de uscat si a doua ca 85% dintre emisii sunt in emisfera nordica.

SOx
Unul dintre poluantii emisi care au actiune nefasta asupra mediului sunt oxizi de sulf ( cauzeaza ploi acide). Si aici s-au facut niste calcule si a rezultat ca o masina care circula 15000 km/an emite aproximativ 101 g de oxizi de sulf; la polul opus o nava de transport care navigheaza 280 zile/an (restul il petrece in porturi incarcare-descarcare) produce aproximativ 5200 tone ( 5.200.000.000 g) oxizi de sulf.
Ca si o estimare aproximativa transportul pe mare este reponsabil de 9% din emisiile mondiale de Sox.

NOx
Din perspectiva emisiilor de oxizi de azot (gaze ce distrug stratul de ozon) transportul pe mare este reponsabil cu 18-30%din emisiile de Nox la nivel mondial.

VARIANTA ECO
In loc de incheiere cei de la SkySails va propun o noua metoda de transport maritim: nave trase de zmee. (vezi poza).
Nava din imagine a facut o calatorie ajutata de acest zmeu urias din Germania in Venezuela, de acolo in Statele Unite dupa care in Norvegia. La final au facut calculul de consum si au obtinut o economie de combustibil de 10-15 % ( 1000-1500 $ pe zi)

SkySails

Sursa foto: http://www.olino.org/wp-content/uploads/2009/10/ship-mv-beluga-skysail.jpg

Particulele în suspensie – PM

Descriere generala

Termenul de particule in suspensie (PM) se refera la particulele nespecifice fin divizate in forma solida sau lichida care sunt suficient de mici ca sa ramana in suspensie timp de ore sau zile, fiind capabile de a se deplasa pe distante mari in acest timp.

Aceste particule in general au diametre efective (aerodinamice) mai mici de 1 µm, dar se pot extinde la mai mult de 10 µm.

Cauzele si sursele aparitiei particulelor in suspensie sunt urmatoarele:

  • Procese de combustie care emit funingine arsa incomplet sau cenusa anorganica rezultata in cea mai mare parte din arderea carbunelui,,
  • Materialele utilizate la maruntire, concasare, la slefuirea minereurilor, sau la incarcarea si minuirea materialelor uscate.
  • Se pot forma prin reactiile dintre gaze in atmosfera – Sulfati sau nitrati rezultati ca si poluanti secundari in reactii atmosferice,
  • Pot proveni din cauze naturale cum ar fi de exemplu: vulcanii, polenul, praful purtat de vant si fumul datorat incendiilor din paduri.
  • “Fumul”, continand hidrocarburi aromatice policiclice (PAH), cateva dintre ele fiind cancerigene, care rezulta in urma arderii incomplete a carbunilor sau a altor combustibili.
  • Prafuri fine rezultate in anumite strazi aglomerate,
  • Reziduuri continand plumb rezultat in urma folosirii petrolului cu plumb.
  • Azbest din diferite surse.

Efectele asupra sanatatii si evaluarea riscului

Acum ca am vazut de unde pot proveni PM sa vedem ce efecte au asupra sanatatii, cuantificate in functie de concentratia de particule din aer la o expunere zilnica de mai multe ore:

Concentratia particulelor in aer (µg/m3) Efecte asupra sanatatii Clasificarea efectului
200

Usoara si tranzitorie scadere a functiilor pulmonare la copii si adulti care poate dura 2 – 4 saptamani;

moderat
250

Crestere a morbiditatii respiratorii in randul adultilor susceptibili (cu bronsita cronica si posibil si a copiilor)

moderat
400

Crestere suplimentara a morbiditatii respiratorii

sever
500

Crestere a mortalitatii printre batrani si bolnavi cronici

sever

Efectele lor acute au fost examinate in legatura cu schimbarile de zi cu zi ale mortalitatii in marile orase, a internarilor in spital, cu exacerbarea bolilor in randul subiectilor sensibili sau cu modificarile temporare ale functiilor pulmonare in randul grupurilor de copii sau de adulti.

Nivelele concentratiilor medii zilnice ale poluantilor cu continut de dioxid de sulf si problemele particulare legate de efectele acute specifice asupra sanatatii umane, sunt evaluate pe baza observatiilor facute in studii epidemiologice.