-
EFECTELE EUTROFIZRII
- reducerea biodiversitii (animale i vegetale); reducerea
calitii apelor (gust i miros neplcute, modificarea culorii, -
reducerea concentraiei de oxigen, - creterea concentraiei de CO2,
CH4, H2S, turbiditate ridicat; - creterea excesiv a masei algale, a
biomasei de zooplanctonului gelatinos, a fitoplanctonului toxic. -
se blocheaz navigaia, - este afectat piscicultura, funcia recreativ
(apa prezint turbiditate ridicat, miros i gust neplcute apariia de
dermatite i conjuctivite la nottori datorit apei ncrcate cu toxine
algale apare riscul la boli diareice), - se blocheaz filtre,
funcionarea ecluzelor i a motoarelor de ambarcaiuni.
-
Poluarea antropogen chimic Impurificarea apelor cu substane
anorganicePoluarea cu ape uzatePoluarea cu micropoluani chimici
organici:Poluarea cu detergeniPoluarea cu fenoliPoluarea cu
bifenili policloruraiPoluarea cu pesticidePoluarea cu reziduuri
petroliere Poluarea microbian
-
Impurificarea apelor cu substane anorganice Metalele grele
(plumb, mercur, cupru, zinc, cadmiu etc) - toxice pentru toate
organismele acvatice, Hidrogen
sulfuratCianuriAciziBazeSaruriAmoniacFosfati
-
Surse de poluare cu metale grele- apele reziduale de la:-
industria minier i metalurgic- industria acoperirilor galvanice-
industria ngrmintelor i pesticidelor- producerea de energie i
combustibili- electroliza, electro-osmoza- industria fontei i
oelului- industria pielriei- industria fotografic- producerea de
aparate electrice i electronice- tratarea suprafeelor metalice-
industria aerospaial- industria termoenergetic- surse difuze:
depuneri atmosferice, agricultura (ingrsminte fosfatice)
-
Principalele caracteristici n ceea ce priveste toxicitatea
metalelor grele sunt:toxicitatea - pe o perioad mare de timp;
unele metale grele se pot transforma n forme mult mai toxice n
anumite medii (Hg);
bioacumularea i bioconcentrarea metalelor grele - efecte
negative asupra organismelor vii;
metalele se pot transforma dintr-o specie n alta prin
modificarea strii de oxidare dar nu se pot degrada prin metodele
convenionale inclusiv prin biotratare;
toxicitatea metalelor grele se poate manifesta chiar la
concentraii reduse ale acestora (1-10 mg/l) (ex. Hg si Cd sunt
foarte toxice la concentraii chiar mai mici de 0,001-0,1 mg/l)
-
Masuri de combatere a poluarii cu metale greleEpurarea apelor
reziduale cu continut de ioni metalici prin: metodele
convenionale:- precipitarea chimic;- schimbul ionic;- tratarea
electrochimic;- tehnologii cu membrane;- adsorbiametode
alternative: biosorbtia
-
MetodAvantajeDezavantajePrecipitarea chimicSimplSe produc
cantiti importante de nmoluriNu necesit costuri mariProbleme legate
de eliminarePoate fi aplicat pentru eliminarea unui numr mare de
ioni metaliciCoagularea chimicDecantarea nmoluluiCosturi
mariDeshidratare (uscarea) a nmoluluiConsumuri mari de
substaneSchimbul ionicRegenerarea uoar a materialelorCosturi
mariSelectivitate mare pentru ionii metaliciPoate fi aplicat pentru
un numr redus de ioni metaliciMetode electrochimiceSelectivitate
mare pentru ionii metaliciCosturi de operare mariNu implic
consumuri de substane chimicepH-ul soluiei iniiale i densitatea de
curentRandamente foarte mari de ndeprtare a ionilor
metaliciAdsorbia pe crbune activPoate fi aplicat pentru eliminarea
unui numr mare de ioni metaliciCostul crbunelui activEficiena de
reinere ( 99%)Nu se poate regeneraPerformana depinde de
adsorbentAdsorbia pe zeolii naturaliPoate fi aplicat pentru
eliminarea unui numr mare de ioni metaliciEficien redusMateriale
relativ ieftineProcese cu membrane i ultrafiltrareaCantiti reduse
de deeuri produseCosturi iniiale i de operare mariConsum redus de
substaneDebite reduseEficiena de reinere ( 95% pentru sisteme
monocomponent)Randamentul de ndeprtare scade n prezena altor
metale
-
Metode alternative biosorbia care utilizeaz diferite materiale
naturale de orgine biologic incluzand i bacterii, ciuperci,
drojdii, alge
Avantajele biosorbenilor:- prezint proprieti de sechestrare a
metalelor i pot determina scderea concentraiei metalelor grele n
soluie la ppb, ppt;- pot eficient sechestra ionii metalici n stare
dizolvat din soluii diluate cu eficien maxim i cu vitez mare de
reinere;
biosorbia = candidat ideal pentru epurarea unor volume mari de
ape reziduale complexe cu concentraii reduse de ioni metalici
-
Cianurisurse: ape reziduale industriale: - industria extractiva,
prelucrarea suprafetelor metalice
Hidrogenul sulfuratsurse: - descompunerea anaeroba a
organsimelor moarte ce contin sulf- surse antropice: instalatii
chimice, industria celulozei si hartiei, industria fibrelor
sintetice
-
Poluarea cu micropoluani chimici organici detergenii, fenolii,
produsele petroliere i pesticidele.
-
Poluarea cu detergeni ionici (anionici i cationici) i neionici.
75% anionici, 20% neionici i 5% cationiciAgenti tensioactivi:
modifica tensiunea superficiala a apei = ageni activi de suprafa.
majoritatea detergenilor solizi au doua componente de baz: agentul
tensioactiv, (ex: alchil-benzen-sulfonatul de sodiu)sruri bazice
(fosfai, carbonai, silicai, sulfai, perborai) de sodiu.Sursa de
poluare:apele reziduale urbane (inclusive apele stradale),
industriale (fabrici textile, pielrie, spltorii) i fungicidele i
insecticidele folosite n agricultur, ce conin ageni tensioactivi.1
mg/l produce - spumarea apei. CMA - n apele de suprafa : 0,5
mg/l.
-
Msuri de prevenire i combatere: - supravegherea concentraiei de
detergeni n sursele de ap potabil,- controlul sistematic al
eficienei staiilor de epurare i avizarea pentru uz industrial sau
casnic, numai a detergenilor uor biodegradabili.
-
Poluarea cu hidrocarburiSurse Exploatari petroliereAccidente la
transportIndustria prelucratoare de titeiFisurarea rezervoarelor
ingropate
Efectecreterea temperaturii i creterea turbiditii, formarea unei
pelicule de petrol la suprafaa apei care mpiedic aerareaformarea
unor emulsii (ap-petrol sau petrol-ap) modificarea compoziiei apei,
prin dizolvarea n aceasta a substanelor petroliere solubile, toxice
n anumite concentraii, pentru organismele acvatice, om i
animale.
-
Principalele procese pe care le sufera hidrocarburile in apa
marilortransporttransfertransformare
-
Poluarea cu fenoli Surse de fenoli: apele reziduale provenite de
la instalaiile de distilarea i prelucrarea crbunilor, gudroanelor i
lemnului, cocserii i industria petrochimic. toxic nervos pentru
peti. Limita de toxicitate depinde de specia de peti i este cuprins
ntre 6 i 20 mg/l.
Apele uzate cu coninut de fenoli pot fi uor epurate biologic,
dac concentraia n fenoli nu depete 200-250 mg/l. Unele bacterii
(Nocordia) pot degrada fenolul pn la ordinul miligramelor pe
litru.
-
Poluarea cu bifenili policloruraibifenilii policlorurai (BPC),
compui de origine antropogen se gsesc n ap, sedimente, esuturile
psrilor i esuturile petilor. se obin prin substituia unui numr de 1
pn la 10 atomi de hidrogen cu atomi de clor n compui de tipul
bifenililor 209 de compui.
utilizai ca ageni de rcire, ca plastifiani i ca aditivi pentru
vopselele epoxidice.
Msurile de combatere a polurii cu bifenilii policlorurai se
refer la procesele speciale de incinerare a deeurilor ce le conin i
la biodegradarea anaerob a sedimentelor.
-
Poluarea cu pesticide insecticidele, acaricidele, ierbicidele,
fungicidele, algicidele
-
Cele mai periculoase - organoclorurate deoarece au capacitatea
de a se acumula n organism, n special n esutul adipos
pot avea o aciune mutagen i cancerigen.
CMA n apa potabil pentru toate pesticidele dintr-o clas = 0,5
mg/dm3 ap,
n apele de suprafa trebuie s lipseasc pesticidele
organofosforice i nitroderivaii.
pesticidele organoclorurate CMA = 0,0001 mg/dm3 ap, iar pentru
ierbicide sunt prevzute CMA = 0,001 mg/dm3 ap [STAS 4706/1988].
-
Protectie: - meninerea unor concentraii sub limitele maxime
admise n aer, ap, produsele alimentare;
- tratarea raional a terenurilor agricole; asigurarea i
respectarea proteciei sanitare a surselor de ap;
- respectarea tehnologiei de prelucrare a apei n instalaiile
centrale de aprovizionare cu ap i
- controlul sistematic al gradului de poluare a factorilor
mediului ambient, a furajelor i a organismului animal.
-
EPURAREA APELOR UZATEEpurare = ansamblul de msuri i procedee
prin care impuritile de natur chimic sau bacteriologic sunt reduse
sub anumite limite, astfel nct aceste ape s nu mai duneze
receptorului n care se evacueaz i s nu mai pericliteze folosirea
apelor acestuia.
Tratare = procesul de curatare a apelor naturale in scopul
potabilizariiEpurare = procesul de depoluare a apelor uzate
(menajere sau industriale)
Autoepurare = totalitatea proceselor fizice, chimice i biologice
naturale ce au drept consecin inactivarea i degradarea poluanilor
din ap prin acestea apa redobandind caracteristicile fizico-chimice
avute anterior impurificrii.
n funcie de procesele care stau la baz, epurarea se realizeaz
prin: procedee mecanice (fizice), procedee chimice (fizico-chimice)
ibiologice (fizice i biochimice).
-
Preepurarea - ndeprtarea poluanilor din apele uzate direct de la
surs i se aplic n special la apele uzate industriale, la cele
deversate n reeaua de canalizare de la spitale, cree, abatoare
etc.
Epurarea preliminar - reinerea corpurilor mari, reducerea
dimensiunilor materialelor i protecia echipamentelor din aval i se
realizeaz cu ajutorul grtarelor, sitelor, dezintegratoarelor.
Eficiena de reinere este redus, de pn la 3-5%.
Epurarea primar treapta fizic - suspensiilor grosiere i a celor
fine. Pentru aceasta se utilizeaz grtarele, sitele, separatoarele
de grsimi, deznisipatoarele i decantoarele.
Procesele de epurare mecanice se bazeaz pe fenomene fizice de
reinere prin blocare pe grtare a corpurilor mari i/sau fenomene de
separare a fazelor datorit diferenelor de greutate specific a
mediilor dispersate n masa de ap (decantor, deznisipator,
flotaie).
-
Epurarea secundar treapta biologic - impuritile organice din
apele uzate sunt transformate, de ctre o cultur de microorganisme,
n produi de degradare nenocivi (dioxid de carbon, ap, ali produi) i
o mas celular nou (biomas).
Microorganismele - bacterii, ciuperci, alge, protozoare,
metazoare.
Cultura de microorganisme poate fi dispersat n volumul de reacie
al instalaiei de epurare (nmol activ) sau poate fi fixat pe un
suport inert (filtru biologic).
Microorganismele pot tri n prezena sau n absena oxigenului
procesul de epurare poate fi aerob sau anaerob [Henze, 1996].
Eficiena de separare este de:- 80 pn la 95% pentru ncrcarea
organic exprimat n CBO5, - 90-99% coliformi fecaloizi i bacterii, -
circa 10% pentru compuii pe baz de azot i fosfor.
-
Epurarea teriar treapta chimic - reinerea i neutralizarea
substanelor chimice dizolvate sau n stare coloidal existente n masa
de ap;reacii chimice de neutralizare, precipitare, coagulare i
floculare.Eficiena - 80 pn la 95% dac reacia se desfoar corect.
Epurarea avansat finiseaz procesele de epurare anterioare -
ndeprtrii compuilor pe baz de azot i fosfor care determin
eutrofizarea, a poluanilor specifici existeni n masa de ap n
suspensie, a CBO5-ului rmas i a nmolului activ n de aerare
extins.
ndeprtarea fosforului - prin procesul chimic de
precipitare-coagulare-floculare, cu o eficien de 80-90%.
-
Pentru eliminarea compuilor pe baz de azot - fie striparea
amoniului cu eficien de circa 90%, fie procesul biologic de
nitrificare denitrificare cu aceeai eficien.
Eliminare substanelor organice rmase n ap dup tratarea secundar
- prin trecerea apei printr-un filtru rapid cu nisip. Eficiena -
85-98%.
Dezinfectarea - cnd apare necesitatea distrugerii agenilor
patogeni din apele uzate din spitale, dispensare, secii de boli
infecioase. Dac doza de agent de dezinfectare (clor, dioxid de
clor, fluor, radiaii ultraviolete, radiaii gamma etc.) este corect
calculat eficiena 98-99%.
Epurri speciale - eliminarea din ap a substanelor toxice fiind
specifice n funcie de natura substanei toxice. Au la baz procese de
schimb ionic, adsorbia pe crbune activ, extracia etc.
-
Metode distructive de epurare - la concentraii i debite reduse
cnd procedeele recuperabile nu sunt economice i nu este posibil
deversarea direct n emisar.sunt arderea apelor fenolice (evaporarea
apelor uzate i trecerea vaporilor peste combustibilul arznd),
oxidarea catalitic cu reactivi chimici ca apa oxigenat, clorul,
permanganatul de potasiu, peroxidul de sodiu, folosirea apelor
fenolice la stingerea cocsului.
Tratarea nmolului - reducerii volumului prin concentrare,
stabilizrii acestuia prin operaii specifice care descompun substana
organic putrescibil i valorificrii lui fie prin producerea gazului
de fermentaie, fie prin extragerea substanelor i mineralelor utile
[Robescu, 200].
-
AUTOEPURAREA APELORtotalitatea proceselor fizice, chimice i
biologice naturale ce au drept consecin inactivarea i degradarea
poluanilor din ap prin acestea apa redobandind caracteristicile
fizico-chimice avute anterior impurificrii.
-
Autoepurarea fizic - polurii apei cu substane n suspensie.
Procesele fizice cele mai importante care au loc n autoepurarea
apelor sunt: amestecarea i diluia, separarea suspensiilor prin
sedimentare, dizolvarea oxigenului n ap i desorbia gazelor toxice
dizolvate.
Autoepurarea chimic - apelor poluate cu substane anorganice; rol
secundar dup autoepurarea fizic.
Reaciile chimice cele mai importante sunt: oxidare, reducere,
precipitare i au loc de obicei fie ntre substanele poluante, fie
ntre acetia i substanele naturale din ap i au drept consecin
reducerea gradului de toxicitate i mbuntirea calitii apei.
Procesele chimice, fotochimice i biochimice se desfoar att cu
reactani anorganici (oxigen, dioxid de carbon, hidrogen sulfurat,
ioni de calciu etc) ct i cu reactani organici, eventual catalizate
de enzimele prezente (secretate de bacterii).
-
Autoepurarea biochimic i biologic - substane organice i se
realizeaz de ctre organismele acvatice.
Procesele biochimice sunt strns legate de cele biologice,
primele avnd loc n afara celulei organismelor iar cele din urm n
interiorul celulei, aceste procese sunt fr dubiu cele mai
importante din punct de vedere al autoepurrii.
Treapta biochimic i biologic a autoepurrii = etape din lanul
trofic al biocenozei apelor impurificate.
Procesele biochimice sunt n general de degradare a compuilor
organici cu ajutorul exoenzimelor secretate de bacterii. In aceste
procese sunt descompuse i solubilizate substanele organice solide,
sunt hidrolizai compuii macromoleculari, unele substane organice
putnd fi chiar mineralizate. Procesele biochimice cele mai
importante sunt cele bacteriene, restul organismelor avnd un rol
secundar, de a continua sau de a finaliza transformrile ncepute de
bacterii.
-
1972 Conferinta Natiunilor Unite cu privire la mediul natural si
s-a incercat combinarea notiunilor de crestere dezvoltare economica
cu protectia mediului inconjurator.
DEZVOLTARE DURABILA- concept aparut initial ca urmare a
problemelor legate de mediu si de criza resurselor energetice.
-
Prin combinarea celor doua notiuni a luat fiinta termenul
ecodezvoltare (Ignacy Sachs si Maurice Strong).
S-a propus un model de dezvoltare care are la baza un management
eficient al resurselor naturale, finalitatea constind in
compatibilitatea dezvoltarii economice cu prudenta ecologica si
echitatea sociala.
Se au in vedere 3 obiective ale dezvoltarii:echitatea
sociala;cresterea economica;protectia mediului inconjurator.
-
dezvoltarea durabila - dezvoltarea care poate satisface nevoile
generatiilor prezente (actuale) fara a compromite, insa,
posibilitatea generatiilor viitoare de a si le satisface in acelasi
mod = definitia data de Comisia Brundtland
Dr. Gro Harlem Brundtland fostul prim-ministru al NorvegieiFost
presedinte al Comisiei Mondiale pentru mediu si dezvoltare
-
Principii ale dezvoltarii durabiledezvoltare economica
eradicarea saraciei cresterea prosperitatii economice
dezvoltare sociala participarea activa a femeilor; educatie;
guvernare buna
protectia mediului prevenirea degradarii mediului si pastrarea
integritatii ecosistemelor naturale
La nivel local, national, regional, si global
Crestere economicaProtectia mediuluiEchitate
socialaDurabilitate
-
Ce trebuie sa fie durabil?
Suportul pentru viataecosistemeleresurselemediul
NaturaPamantulBiodiversitateaEcosistemele
ComunitateaCultura/locuri (zone) pentru grupuriCe trebuie sa fie
dezvoltat?
EconomiaSanatatea Sectoarele de productieConsumul
PopulatiaSperanta de viataEducatiaEchitateaOportunitati
egale
SocietateaInstitutiileCapitalul socialTarile/ RegiunilePentru
cat timp?
25 pana la 50 ani?
Acum si in viitor?
Pentru totdeauna?
-
Strategia dezvoltarii durabile isi propune:
- sa gaseasca criteriile cele mai adecvate de optimizare a
raportului nevoi-resurse.
- se pune problema conceperii si realizarii unui mediu economic
care, prin intrarile si iesirile sale, sa fie intr-o
compatibilitate dinamica cu mediul natural, dar si cu nevoile si
interesele, prezente si viitoare, ale generatiilor care coexista si
se succed.
-
Elemente care trebuie luate in considerare pentru realizarea
dezvoltarii durabile:
problemele de mediu la nivel national si global;
consecintele diminuarii resurselor naturale si ale accentuarii
poluarii pentru generatiile viitoare;
obligatia de a mentine sau de a spori aceasta mostenire;
bunastarea generala depinde nu numai de ritmul cresterii
economice, dar si de calitatea acesteia;
-
Dezvoltare eco-industriala
Dezvoltare eco-industriala
-
Starea mediului
Cresterea factorilor de stres asupra mediului determinati de
poluare
Epuizarea resurselor naturale
Efecte negative asupra sanatatii
-
IMPACT GLOBALPopulatie (2,6 mil.)Utilizarea resurselorEficienta
productiei=xxPopulatia Globului a crescut de la 2,6 miliarde in
1950 la 7 miliarde in prezentIn mod traditional, eficienta
productiei inseamna numar (cantitate) maxim de produse obtinute la
cel mai mic cost care se obtin adeseori cu efecte negative asupra
mediului.
-
consumuri mari necesita (implica)cresterea productiei
agricole
-
cresterea vitezei de extractie si utilizare a resurselor
-
necesitati cu privire la terenuri (spatii) vaste care implica
sacrificarea ecosistemelor naturale
-
pentru construirea de locuinte si infrastructura de servicii,
pentru furnizarea de spatii pentru afaceri sau comert
-
si pentru evacuarea si depozitarea de deseuri.
-
Necesitati mari pentru transporturi si electricitate ceea ce
inseamna consumuri mari de combustibili
-
si cresterea poluarii apelor, aerului si solului cu efecte
asupra organismelor vii (plante, animale, oameni)
-
Industrializarea rapida impact negativ asupra mediului (poluare,
epuizarea resurselor, etc.) Dezvoltare durabilaSatisfacerea
necesitatilor generatiei prezente fara compromiterea capacitatii
generatiilor viitoare de a-si satisface propriile necesitati.
-
Notiuni principale dezvoltare durabilaEco-designEvaluarea
ciclului de viataTehnologii ecologice curateChimia verde
-
Ce este design eco Eco-designProiectarea (obtinerea) de produse
fara a produce efecte negative asupra mediuluiReducerea
impacturilor directe si indirecte asupra mediului ori de cate ori
este posibilUtilizarea de excelenta creativa, inovare si rigoare
tehnica pentru obtinerea de produse
-
Ce se intelege prin impact asupra mediului?Din principiile
dezvoltarii durabileSanatatea ecosistemelor Sanatate umanaPentru
generatiile prezente si viitoareResurse (echitate intre
generatii)
-
Impacturi potentiale asupra mediuluiContaminarea solului si
scaderea fertilitatii acestuia si reducerea capacitatii acestuia de
a mai putea fi folosit in viitor ScurgeriEfecte negative asupra
peisajuluiDegradarea habitatelorPoluarea aeruluiDistrugerea
stratului de ozon si eliminarea de gaze cu efect de seraDepozitarea
deseurilor solidePoluarea apelor curgatoarePoluarea ecosistemelor
marineRiscuri datorate deseurilor periculoaseExpunerea la substante
chimice toxiceEfecte negative (daune) locale cum ar fi zgomotul,
iluminarea si transportul
*