METODE ŞI MIJLOACE DE INVESTIGARE A POLUĂRII MEDIULUI 17 Curs 2. CUPRINS CAPITOLUL 3. METODE DE INVESTIGARE A FACTORILOR DE MEDIU ...................... 18 3.1. METODE CALITATIVE DE INVESTIGARE A FACTORILOR DE MEDIU ............. 18 3.1.1. Legea acţiunii maselor ................................................................................................ 22 3.1.2. Principiul produsului solubilităţii ................................................................................ 22 3.1.3. Efectul ionilor comuni ................................................................................................. 24 3.1.4. Moduri de dirijare a echilibrului chimic ..................................................................... 26 3.1.5. Alte metode calitative.................................................................................................. 28
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
METODE ŞI MIJLOACE DE INVESTIGARE A POLUĂRII MEDIULUI
17
Curs 2.
CUPRINS
CAPITOLUL 3. METODE DE INVESTIGARE A FACTORILOR DE MEDIU ...................... 18
3.1. METODE CALITATIVE DE INVESTIGARE A FACTORILOR DE MEDIU ............. 18
3.1.1. Legea acţiunii maselor ................................................................................................ 22
3.1.3. Efectul ionilor comuni ................................................................................................. 24
3.1.4. Moduri de dirijare a echilibrului chimic ..................................................................... 26
3.1.5. Alte metode calitative .................................................................................................. 28
METODE ŞI MIJLOACE DE INVESTIGARE A POLUĂRII MEDIULUI
18
CAPITOLUL 3. METODE DE INVESTIGARE A FACTORILOR
DE MEDIU
3.1. METODE CALITATIVE DE INVESTIGARE A FACTORILOR DE
MEDIU
Introducere
Metodele calitative constau în determinarea prezenței unor anumiţi
compuşi pe baza anumitor indicii care apar în factorii de mediu.
Aceste metode nu conduc la determinări cu precizie mare ale
concentraţiilor în substanţe poluante ale apei, aerului sau solului. Cel
mult, se pot obţine informaţii în legătură cu ordinul de mărime al
concentraţiilor (ex. măsurarea pH-ului cu ajutorul hârtiei indicatoare). În
general, se semnalează prezenţa anumitor substanţe în factorii de mediu,
dar nu se măsoară cantităţi ale acestora. Metodele calitative de investigare
pot servi la orientarea măsurătorilor în cea de a doua etapă, când este
necesară aplicarea metodelor cantitative de măsurare.
Obiective
După parcurgerea capitolului va trebui să:
cunoașteți senzitivitățile fiziologice pe care se bazează metodele
calitative;
știți ce sunt bioindicatorii și care sunt speciile reprezentative;
știți legea acțiunii maselor;
cunoașteți principiul produsului solubilității.
Durata medie de studiu individual: 80 minute
Metodele calitative de investigare se bazează aproape în exclusivitate pe senzitivităţile
fiziologice ale cercetătorilor. Există următoarele senzitivităţi:
- vizuală – ex. culoarea roşie a apei denotă prezenţa fierului, culoarea albăstruie a
gazelor de eşapament ale autovehiculelor – lipsa funinginei (suspensiilor) sau prezenţa
unor culori ale probelor de apă după anumite dozări de reactivi – prezenţa anumitor
ioni;
- olfactivă – excitaţie provocată de acţiunea moleculelor substanţelor având proprietatea
de a volatiliza sau moleculelor de gaze din atmosferă, care exercită o anumită acţiune
asupra nervului olfactiv. Ex: mirosurile de H2S din apa conţinând sulfuri (S-2
) tratată cu
acid, mirosul de amoniac din atmosferă sau mirosurile de hidrocarburi din solurile
poluate cu ţiţei;
METODE ŞI MIJLOACE DE INVESTIGARE A POLUĂRII MEDIULUI
19
- gustativă – o modalitate de recepţie a proprietăţilor chimice ale substanţelor solubile în
apă cu care organismul vine în contact. Ex: gustul sălciu al apei este dat de duritatea ei
sau gustul sărat – de prezenţa clorurii de sodiu, etc;
- somestezia este funcţia informaţională de recepţie îndeplinită de învelişul cutanat al
corpului (pielea). Temperaturile apei, aerului, solului determină efecte în legătură cu
această formă de sensibilitate;
- auditivă – presiunea exercitată de propagarea undelor sonore asupra timpanului
urechii. Ex: aprecierea poluării sonore prin nivelul puterii (intensităţii) sonore.
O categorie aparte a metodelor calitative de investigare a factorilor de mediu o constituie
determinarea prezenţei unor poluanţi în mediu prin senzori biologici sau bioindicatori.
Un avantaj important al metodelor calitative de investigare a factorilor de mediu este
rapiditatea constatării prezenţei poluării. De aceea unele metode se aplică în semnalarea poluării
accidentale a factorilor de mediu.
3.1.1. Bioindicatori
Bioindicatorii sunt specii, populaţii, sau ansambluri de specii care, datorită variabilităţii lor
(biochimice, fiziologice, etologice sau ecologice), permit caracterizarea stării unui ecosistem şi pun
în evidenţă, cât mai precoce posibil, modificările naturale sau antropice ale acestuia. Ideea speciilor
bioindicatoare este vehiculată încă din secolul trecut, când a fost observată capacitatea indicatoare a
lichenilor în ceea ce priveşte compoziţia, puritatea şi umiditatea aerului. În a doua jumătate a
secolului XX, cercetările au vizat în general găsirea unor indicatori şi punerea la punct de metode
care să ofere informaţii legate de poluanţi (ai aerului, solului, apelor). Ulterior, pe măsura apariţiei
preocupărilor legate de alte tipuri de degradare a ecosistemelor, s-a căutat identificarea unor
bioindicatori care să ofere informaţii legate de stabilitatea ecosistemelor, de menţinerea
biodiversităţii, de gestionarea durabilă a unor ecosisteme forestiere sau agricole (efectul anumitor
măsuri sau tehnici de gestionare asupra acestor ecosisteme), sau informaţii legate de răspunsul
ecosistemelor la modificarea globală a climei.
În ceea ce priveşte indicatorii poluării, aceştia sunt de două tipuri: specii sensibile, care indică
prezenţa unui poluant prin apariţia unor leziuni sau malformaţii şi specii acumulatoare, care
concentrează poluantul în corpul lor. Mai există şi o altă categorie, şi anume specii care proliferează
şi devin abundente în zonele poluate.
Indicatorii poluării pot fi animali sau vegetali, aceştia din urmă mai numeroşi. Bioindicatorii
pentru poluare au ca avantaj, faţă de monitorizarea instrumentală, faptul că pot oferi un răspuns la
efectul combinat al anumitor poluanţi, spre deosebire de instrumente care măsoară separat cantităţile
fiecărui poluant) şi pot da indicaţii, în urma analizei de ţesuturi, legate de cantităţi foarte mici de
poluanţi din mediu, precum şi de evoluţia poluantului în timp, pe perioade mai îndelungate. Aşa cum s-a menţionat, primele şi cele mai cunoscute specii folosite ca indicatoare ale calităţii
aerului au fost speciile de licheni. Valoarea lor ca bioindicatori a fost recunoscută încă de acum 100
de ani, dar metode concrete de monitorizare a poluării aerului cu dioxid de sulf, prin intermediul
lichenilor, au fost puse la punct şi îmbunătăţite în ultimii 30 de ani.
Alte specii de plante au fost utilizate ca indicatori ai poluării cu ozon; aceşti bioindicatori
(împreună cu alţi indicatori ai poluării aerului) pot fi încadraţi în două categorii:
1) specii introduse, în general plante ierbacee, repede-crescătoare, uniforme genetic, numite
generic „specii santinelă” (utilizarea lor face obiectul metodei active de biomonitorizare)
Exemplu: tutunul (Nicotiana tabacum L.) şi urzicuţa (Urtica urens L.). Speciile-santinelă
reacţionează de obicei rapid la creşterea concentraţiei de ozon din aer, fiind folosite pentru a
semnala de timpuriu prezenţa acestuia. Reacţia rapidă este însă caracteristică doar stadiilor
METODE ŞI MIJLOACE DE INVESTIGARE A POLUĂRII MEDIULUI
20
juvenile şi de aceea plantele trebuie reintroduse periodic. Ele sunt în prealabil cultivate în aer
curat, lipsit de poluanţi şi transplantate apoi în zonele monitorizate; fiind uniforme genetic, şi
reacţia lor la poluant este relativ uniformă. Trebuie menţionat că doar unii indivizi dintr-o
populaţie şi anume cei sensibili, reacţionează la concentraţii ridicate de ozon. De asemenea,
reacţia indivizilor este condiţionată şi de celelalte condiţii staţionale. Printre alte specii de plante
care sunt utilizate ca bioindicatori pentru diferiţi poluanţi se pot menţiona: sunătoarea
(Hypericum perforatum L.) pentru acid fluorhidric, zâzania (Lolium multiflorum Lam.) pentru
acid fluorhidric şi metale grele, fetica (Valerianella locusta Betke.) pentru metale grele, lucerna
(Medicago sativa L.) pentru dioxidul de sulf, orzul (Hordeum vulgare L.) pentru metale grele şi
compuşi ai florului, porumbul (Zea mays L.) pentru acid fluorhidric, dioxid de sulf, metale grele
etc.
2) specii care cresc natural într-o anumită zonă, sunt plante perene, arbuşti sau arbori, cu creştere
înceată şi care au o reacţie lentă la creşterea concentraţiei de poluant, efectele apărând mai
târziu în decursul perioadei de creştere; aceste specii sunt numite generic „specii detector” sau
biomonitori (utilizarea lor face obiectul metodei pasive de monitorizare). Exemplu: mălinul
american (Prunus serotina Ehrh.), pinul galben (Pinus ponderosa Laws.), frasinul american
(Fraxinus americana L.), frasinul de Penssylvania (Fraxinus pennsylvanica Marsh.), plopul