Structura trofică a ecosistemului

VALORIFICAREA CENUŞILOR DE TERMOCENTRALE

1. 
   Valorificarea cenuşilor pe plan mondial: cenuşile de termocentrale valorificate în diverse domenii sunt în continuă creştere
   

Există diverse tehnologii de industria materialelor de construcţii preferate cenuşile din huilă

prelucrare a cenuşii construcţii industriale (prefabricate, cărămizi, ţiglă)

construcţia de drumuri nisipul substituit de cenuşă

zgura pt fundaţia drumurilor

tratamentul unor materiale acide

tratamentul apelor uzate etc.

B.) Valorificarea cenuşilor în România producerea unor sortimente de ciment şi beton (ex. Doiceşti)

fabricare cărămizi (ex. Işalniţa, Comăneşti)

fabricarea unor blocuri şi panouri de beton pt construcţii

construcţii de drumuri (ex. Şoseaua Călăraşi-Olteniţa)

- impedimente la fabricile de cărămizi, ciment etc. funcţionarea intermitentă a termocentralelor lipsa acută de cenuşă

preţul scăzut al materialelor

C.) Valorificarea cenuşilor în agricultură: controversată; analizele chimice sunt obligatorii

- efecte benefice ale cenuşilor în agricultură corectarea acidităţii solurilor

creşterea conţinutului în carbon organic

sursă de P, Mg, K

sursă de microelemente

reducerea mobilităţii unor elemente secundare (ex. metale grele)

uşoară ameliorare a proprietăţilor fizice

- efecte negative ale cenuşilor în agricultură metale grele trecerea în soluţie ţesuturi vegetale

cheltuieli financiare foarte mari

capacitate redusă de neutralizare. Ex. 5 t/ha var = 100-150 t cenuşă

FIXAREA BIOLOGICĂ A HALDELOR DE CENUŞĂ

Scop: reducerea fenomenului de spulberare a cenuşii
Măsuri menţinerea permanentă a apei pe suprafaţa compartimentelor active

menţinerea celorlalte compartimente în stare umedă, cu ajutorul aspersoarelor

aplicarea stabilizatorilor chimici pe suprafaţa haldelor mai scumpă de 10 x decât fixarea biologică

înfiinţarea perdelelor de protecţie specii silvice înalte, cu creştere rapidă. Ex. plopul

fixarea biologică a cenuşilor din haldă, prin cultivarea secarei, topinamburului sau a unui amestec de ierburi perene.

Rez. bune: secara (an I) + topinambur (an II)

rezistentă la vânt, plantă protectoare de durată

înfrăţire puternică

RECULTIVAREA HALDELOR DE CENUŞĂ

A.) Cercetări specifice pe plan internaţional: - după umplerea haldei dezafectare doar sursă de poluare (deflaţie etc.)

- stopare deflaţie recultivare biologică

- factori limitativi pentru vegetaţie: nutriţie, umiditate, deflaţie

- instalarea spontană a vegetaţiei = 5-10 ani

- măsuri: stoparea deflaţiei + ameliorarea proprietăţilor cenuşii din halde

- recultivarea poate fi agricolă

silvică: mai avantajoasă decât cea agricolă din pct de vedere financiar şi ecologic

agricolă urmată de cea silvică

2. Recultivarea biologică

a.) directă pe cenuşa haldelor epuizate permite realizarea de economii importante faţă de copertare

varianta optimă = două etape etapa I: recultivare agricolă cu ierburi perene (leguminoase + graminee perene)

etapa II: recultivare silvică definitivă

măsuri pedoameliorative: arături adânci pe direcţii perpendiculare, fertilizări organo-minerale (gunoi de

grajd = 40-60 t/ha),

pregătirea patului germinativ şi semănatul = primăvara devreme cu doză dublă de

seminţe; nucleele de spuberare a cenuşii reînsămânţare

plantele agricole, legumele, pomii fructiferi nu sunt recomandate datorită lucrărilor mecanice repetate

nu se recomandă păşunatul pt ca rezistenţa la smulgere este mică efecte nefavorabile

b.) prin copertare cu materiale de sol avantaje eliminarea riscului spulberării prin deflaţie

menţinerea umidităţii

efect fertilizant

favorizarea activităţii microbiologice

prin recultivare acumularea rapidă de materie organică ce se

transformă în humus

se pot utiliza şi: turbă, nămol de la staţiile de epurare, materiale de sol rezultate din spălarea rădăcinilor de sfeclă de la fabricile de zahăr

se pot folosi coperte subţiri de sol (1-3 cm) nu lucrări adânci ale solului;

grosimi normale materiale sol = 30-70 cm, în funcţie de cultura amplasată

dezavantaje foarte scumpă
C.) Cercetări de recultivare a haldelor în România coordonate de Institutul de Cercetări pentru Pedologie şi Agrochimie Bucureşti

numeroase cercetări, în special la Rovinari şi Işalniţa, cu şi fără copertare, din care rezultă mai multe concluzii:

- copertare de 2-5 cm asigură fixare corespunzătoare însă nu şi condiţii pt creşterea plantelor

- copertare 15-20 cm = suficientă pt creşterea plantelor

- nu se recomandă cultivarea rădăcinoaselor (sfeclă de zahăr, cartof), prăşitoarele, în general, pomii fructiferi, viţa de vie

- pomi fructiferi: rănirea organelor florale de cenuşă, lipirea particulelor de stigmatul florilor

- viţă de vie = vinuri de calitate îndoielnică; chiar şi în cazul copertării, rădăcinile ajung la cenuşă

- se recomandă recultivarea silvică a haldelor de cenuşă cu salcâm, sălcioară, cătină, plop piramidal

10. Degradarea terenurilor agricole: terminologie, activităţi şi factori favorizanţi, procese de degradare, măsuri de control şi reabilitare

11. 
    Fertilizanţi şi fertilizare: tipuri de fertilizanţi, relaţia lor cu mediul ambiant, maşini, metode şi tehnici de aplicare
    

Fertilizanţii, respectiv îngrăşămintele organice şi chimice, se aplică culturilor în scopul măriri producţiilor prin ameliorarea fertilităţii solului. Tendinţa actuală este corectarea fertilităţii naturale printr-un sistem ştiinţific de fertilizare cu îngrăşăminte organice-minerale, cu norme stabilite pe criterii tehnico-economice, în care predominantă este materia organică şi plantele amelioratoare fixatoare de azot. În prezent se caută soluţii practice pentru reducerea sau utilizarea eficientă a îngrăşămintelor –care reprezintă una din principalele surse de poluare.

În ultimii ani, pentru reducerea consumului de fertilizanţi, se are în vedere respectarea cu stricteţe a dozelor, respectarea uniformităţii de distribuţie şi pe marginile parcelelor, precum şi evitarea împrăştierii de fertilizanţi în afara acestora. Pentru realizarea acestor obiective, au fost perfecţionate sistemele de distribuţie a îngrăşămintelor, atât din punct de vedere a protecţiei mediului (EOS –Evironmetal Optimisation Sistem), cât şi din punct de vedere al producţiei la hectar (YOS –Yeld Optimization System).

Îngrăşămintele utilizate în sistemul convenţional de lucrare a solului sunt:

• 
  îngrăşăminte organice: -solide (gunoiul de grajd, composturile, nămolurile de la staţiile de epurare)
  

-lichide (mustul de gunoi, dejecţiile lichide)

• 
  îngrăşăminte chimice: -solide (superfosfat, azotat de amoniu, sare potasică, îngrăşăminte complexe NPK sub formă de granule, cristale sau praf)
  

-lichide (ape amoniacale, amoniac anhidru, îngrăşăminte minerale uşor solubile –azotat de amoniu, sare potasică, sau îngrăşăminte foliare).
a) ÎNGRĂŞĂMINTE ORGANICE ŞI MAŞINILE PENTRU ADMINISTRAREA ACESTORA

Gunoiul de grajd este principalul fertilizant utilizat din categoria îngrăşămintelor organice solide datorită faptului că este considerat un îngrăş. complet (asigură elementele nutritive necesare plantelor, favorizează dezv. microorganismelor, îmbunătăţeşte calităţile solului legate de structură, regim hidric sau afânare). Aplicarea simultană a îngrăşămintelor organice şi chimice asigură sporuri de recoltă mari comparativ cu fertilizarea aplicată separat pe aceeaşi suprafaţă şi cu aceleaşi doze. În cazul aplicării simultane cantităţile de gunoi de grajd vor fi reduse cu 18-30 t / ha.

Valorificarea elementelor nutritive din gunoiul de grajd depinde de gradul de fermentare, de complexarea cu îngrăş. chimice şi amendamente, de conservare şi de modul de încorporare în sol. Din punctul de vedere al organizării aplicării cele mai bune rezultate se obţin dacă încorporarea în sol se face în momentul împrăştierii.

Pentru aplicarea gunoiului de grajd se utilizează maşina pentru împrăştiat gunoi de grajd MIG-5 (fig.4.12) tractată de tractorul U-650M.

Principalele reglări ale maşinii MIG-5 urmăresc funcţionarea corectă prin asigurarea respectării dozelor, a uniformităţii de aplicare precum şi eficienţa economică. Acestea sunt:

• 
  reglajul orizontalităţii cadrului maşinii –prin cuplarea în poziţie corespunzătoare la bara de tracţiune a
  

tractorului, atriunghiului de tracţiune al maşinii;

• 
  reglarea vitezei liniare a transportorului –se face prin modificarea poziţiei manetei de reglare a cursei
  

mecanismului cu clichet cu scopul de asigura debitul necesar;

• 
  reglarea debitelor de îngrăşământ pentru asigurarea normelor stabilite la hectar –se face prin variaţia
  

vitezei de înaintare a maşinii şi a vitezei de deplasare a transportorului mobil.

Reglajul făcut se verifică practic în teren, pentru a constata dacă se realizează norma de îngrăş. dorită.

Această verificare se face la fel ca la maşinile de administrat îngrăşăminte minerale solide.

Dintre îngrăş. organice lichide, mustul de gunoi de grajd este cel mai des utilizat. Acesta se produce în platforme în timpul fermentaţiei gunoiului de grajd şi conţine subst. uşor asimilabile (în cantit. importante N,P,K) şi hormoni, contribuind la creşterea ţesuturilor vegetale, mai ales formarea sistemului radicular.

Pentru administrarea mustului de gunoi de grajd sau a urinii se utilizează remora cisternă pentru urină RCU-4.



Principalele reglaje se referă la reglarea debitului de lichid Q pentru a sigura norma de lichid indicată N la hectar, şi a vitezei de deplasare în lucru a maşinii. Cu cât viteza este mai mare, norma de lucru ce se realizează la hectar este mai mică.

Cunoscând norma care trebuie să se dea la hectar N (l/ha), se poate determina viteza cu care trebuie să se deplaseze maşina V_l (m/min) la un debit reglat al acesteia Q (l/min), unde B_l reprezintă lăţimea de lucru a maşinii(m):

V_l = Q ·10⁴ / 60N · B_l
b) ÎNGRĂŞĂMINTE CHIMICE ŞI MAŞINILE PENTRU ADMINISTRAREA ACESTORA

Îngrăşămintele chimice solide (şi cele lichide aplicabile la sol) se administrează în general prin împrăştiere la suprafaţa solului şi încorporare ulterioară cu plugul, grapa cu discuri sau cultivatorul. În prezent se extinde aplicarea îngrăşămintelor concomitent cu semănatul, plantatul şi prăşitul.

Pentru aplicarea îngrăşămintelor minerale solide se pot utiliza: maşina pentru sfărâmat şi cernut îngrăş. chimice MSIC, maşina pentru împrăştiat îngrăş. chimice MIC-1, maşina pentru împrăştiat îngrăş. chimice şi amendamente MA-3,5 sau diferite echipamente montate pe semănători sau cultivatoare.

Principalele reglaje ale acestor maşini se referă la:

• 
  poziţia maşinii faţă de suprafaţa solului la maşinile de tip purtat –determinată de distanţa de la sol la
  

aparatul de distribuţie, care se reglează cu ajutorul mecanismului de suspendare a tractorului şi are o valoare specifică fiecărui tip de maşină care trebuie respectată, pentru a asigura realizarea unei lăţimi de lucru maxime;

• 
  orizontalitatea maşinii –se asigură la maşinile purtate prin reglarea lungimii tiranţilor mecanismului
  

de suspendare ai maşinii la tractor, iar la cele tractate prin modificarea înălţimii punctului de cuplare la bara de tracţiune a tractorului, prin triunghiul de tracţiune al maşinii;

• 
  direcţia de împrăştiere a materialului –se reglează asfel încât îngrăş. sau amendamentele să se
  

distribuie în mod egal de o parte şi de alta a axei longitudinale a agregatului; aceasta se realizează de exemplu, la maşinile cu aparate de distribuţie de tip centrifugal, prin rotirea pâlniei de dirijare a materialului pe discul distribuitor, în sensul în care s-a constatat că maşina împrăştie mai mult;

• 
  unghiul de înclinare a paletelor discurilor (la unele maşini cu aparate de distribuţie de tip centrifugal)
  

–influenţează asupra fâşiei de împrăştiere a materialului faţă de axa longitudinală a aparatului; prin înclinarea paletelor în sensul rotirii discului faţă de poziţia medie a acestora, se obţine o deplasare a fâşiei de material împrăştiat spre dreapta iar reglajul invers al paletelor, deplasează fâşia de material stre stânga;

• 
  adâncimea de încorporare în sol a îngrăş. –se realizează cu ajutorul mecanismelor de reglare a
  

adâncimii de lucru similare celor folosite la cultivatoare sau la semănători; cu cât adâncimea de lucru a grăzdarului este mai mare cu atât şi adâncimea de încorporare în sol a îngrăş. este mai mare;

• 
  poziţia plasării îngrăş. faţă de rândurile de plante sau seminţe –se realizează prin apropierea mai
  

mult sau mai puţin a brăzdarelor de rândurile de plante/seminţe; de asemenea în adâncime faţă de nivelui seminţelor introduse în sol, poziţia plasării îngrăş. se face prin reglarea adâncimi de încorporare a îngrăş. în sol, acestea putând avea acelaşi nivel de adâncime cu seminţele, mai mic sau mai mare, de o parte sau de alta a rândurilor de seminţe sau în acelaşi plan vertical cu seminţele;

• 
  cantitatea de îngrăş. mineral sau amendament solid ce trebuie distribuită la unitatea de suprafaţă N
  

–se determină în funcţie de debitul dozatoarelor, debit ce poate fi modificat prin reglarea secţiunii orificiului de evacuare sau prin reglarea vitezei de curgere a materialului prin orificiu.

Deoarece norma este stabilită de cerinţele agrotehnice având o valoare bine determinată, lăţimea de

lucru a maşinii fiind de asemenea constantă pentru fiecare tip de îngrăş., rezultă că elementele ce pot varia sunt: viteza de lucru a maşinii şi debitul aparatului de distribuţie.

Viteza de lucru V_l trebuie respecată pentru acelaşi debit şi aceeaşi normă a maşinii:

V_l = 10⁴·q / N·B_l (m/s)

La maşinile la care aparatele de distribuţie sunt antrenate de la roţile de transport ale maşinii, cantităţile de material ce se distribuie la unitatea de suprafaţă nu sunt influenţate de viteza de deplasare a agregatului; la cele antrenate prin priza de putere a tractorului, cantităţile de material ce se distribuie la unitatea de suprafaţă se reglează în funcţie de mărimea vitezei de deplasare a agregatului.

Aceste reglaje se verifică în lucru pe câteva parcursuri, înainte ca maşina să lucreze în exploatare.
Îngrăşămintele minerale lichide aplicabile în sol, adică apele amoniacale şi amoniacul anhidru se administrează cu maşini speciale care realizează introducerea acestor îngrăş. în sol. Se mai folosesc în practică şi dispozitive de introducere a îngrăş. solide uşor solubile (azotat de amoniu, sare potasică), prin dizolvarea în apa de irigaţie.
Un alt tip de îngrăşăminte lichide sunt fertilizanţii foliari, adică fertilizanţii aplicaţi pe vegetaţie (pe frunze). Fertilizarea pe cale foliară a culturilor cu îngrăş. complexe solubile nu înlocuieşte fertilizarea obişnuită la sol. Acest tip de fertilizare este aplicat pentru atingerea diferitelor obiective specifice tehnologiilor de cultură a plantelor:

• 
  prevenirea unor stări negative de vegetaţie care ar putea interveni datorită înrăutăţirii nutriţiei
  

minerale a plantelor;

• 
  tratarea curativă a stărilor negative de vegetaţie cauzate de factori trofici (deficienţe sau excese ale
  

unor elemente în sol şi plante);

• 
  optimizarea pe cale fiziologică a conţinutului de macro- şi microelemente în sămânţă şi materialul
  

săditor spre a reduce stările negative de vegetaţie;

• 
  ameliorarea aspectului comercial şi a însuşirilor de rezistenţă la transport şi la păstrare a recoltei şi
  

în special a fructelor;

• 
  condiţionarea conţinutului de substanţe organice utile în recoltă şi a raportului dintre acestea (ex.
  

conţinutul de proteină în bobul cerealelor, de zahăr şi de azot vătămător în sfecla de zahăr).

În culturile care necesită mai multe tratamente de prevenire şi combatere a dăunătorilor şi bolilor,

sau lucrări de întreţinere a solului, odată cu acestea pot fi aplicate şi mai multe fertilizări foliare cu îngrăş. compatibile cu substanţele fitofarmaceutice.

Administrarea îngrăşămintelor foliare se execută de regulă prin intermediul aparatelor şi maşinilor de stropit utilizate pentru combaterea bolilor şi dăunătorilor.

11. 
    Exploatarea raţională a motoarelor şi maşinilor agricole: tipuri de motoare, poluarea chimică şi sonoră, mecanisme de reducere a poluării
    

a) Importanţa lor
Luând în considerare punctul de vedere ecologist „un om curat într-o lume curată”, există nemulţumiri privind impactul M.A.I. asupra ambianţei terestre pe care o poluează prin emisii de gaze nocive şi zgomot , în principal, dar şi prin alte inconveniente, aparent de o mai mică însemnătate, cum ar fi: scurgeri de ulei şi combustibili, deşeuri din procesul de fabricaţie sau de reciclare al vehiculelor, perturbaţii electro-magnetice.

Efectul poluant cel mai important al M.A.I. se datorează emisiilor de gaze nocive existente în gazele de evacuare, emisii care apar datorită arderii defectuoase, incomplete, a combustibilului în M.A.I.

Din cele aprox. 1000 de substanţe distincte existente în gazele de evacuare, din cauza efectului nociv dovedit, s-au limitat prin reglementări legislative următoarele:

• 
  hidrocarburile (HC);
  
• 
  monoxidul de carbon (CO);
  
• 
  oxizii de azot (NO_x); particulele (PT);
  
• 
  fumul.
  

b)Tipuri de motoare
Pentru clasificarea motoarelor cu ardere internă (M.A.I.) se au în vedere diferite

Criterii. Dintre acestea cel mai important e:

a) procedeul de aprindere după care motoarele pot fi:

- cu aprindere prin scânteie (M.A.S.);

- cu aprindere prin comprimare (M.A.C);

- cu cap incandescent şi convertibil (prin unele modificări motorul poate fi transformat din MAS în MAC).

b) După locul şi modul de formare a amestecului carburant:

- motoare cu formarea amestecului în afara cilindrului;

- motoare cu formarea amestecului în cilindru.
c) După nr de timpi în care se realizează ciclul motor:

- în 4 timpi – ciclul se realizează în 4 curse ale pistonului (2 rotaţii ale arborelui cotit);

- în 2 timpi – ciclul se realizează în 2 curse ale pistonului ( o rotaţie a arborelui cotit).

 MAS, MAC pot fi în 4 sau 2 timpuri

d) După modul de acţionare a pistonului:

- motor simplu efect;

- motor cu dublu efect;

- motor cu pistoane opuse;

- motor reversibil;

- motor cu pistoane libere.

e) După starea de agregare a combustibilului folosit:

- motoare cu combustibil lichid;

- motoare cu gaz şi injecţie pilot;

- motoare cu policarburant.

f) După sistemul de răcire:

- motoare răcite direct (cu aer);

- motoare răcite indirect (cu lichid).
g) După distribuţia gazelor:

- motoare cu supape;

- motoare cu orificii.
h) După dispoziţia relativă a cilindrilor:

- motoare orizontale;

- inversate, înclinate;

- cu cilindrii în V, X, stea, H;

- cu cilindrii opuşi.
c) Poluarea chimică şi sonoră
Poluarea chimică: poluarea chimică a atmosferei de către M.A.I. se defineşte ca fiind impurificarea aerului din mediul ambiant cu substanţe gazoase (oxizi de C, H, HC) numite noxe şi particule solide de C (funingine/ fum).

Caracterizarea principalelor grupe de substanţe dăunătoare:

1. Hidrocarburile (HC)

- în această categorie intră produsele gazoase ale arderii incomplete şi componentele din combustibil care se pot vaporiza;

- au o nocivitate foarte diversă, cuprinzând componenţi toxici, cum ar fi metanul, dar şi componenţi foarte toxici, cum ar fi hidroxibifenilul;

- unele sunt iritante şi au efecte sistemice reduse, în timp ce altele pot avea efecte toxicologice grave, cum ar fi: disfuncţionalitatea sistemului nervos central şi a căilor respiratorii, efecte cancerigene;

- în anumite condiţii de umiditate, temperatură şi radiaţie solară sunt un factor important în formarea smogului fotochimic.

2. Compuşii organici volatili (COV)

- cuprind o gamă largă de substanţe: - hidrocarburi (alcani, alchene, compuşi aromatici);

- halocarburi (tricloretilena);

- compuşi oxigenaţi (alcooli, aldehide, cetone).

- unele dintre acestea sunt toxice şi chiar suspecte a fi cancerigene.

3. Oxizii de azot (Nox)

- sunt nocivi pentru că ei fixează hemoglobina din sânge, irită ochii şi căile respiratorii;

- NOx constituie al 2-lea component ca pondere, care contribuie la producerea efectului de seră, după CO₂.

4. Monoxidul de carbon (CO)

- sustrage hemoglobina în combinaţie cu O₂, împiedicând astfel alimentarea ţesuturilor cu O₂;

- intoxicaţia cu CO produce afecţiuni ale sistemului nervos, respirator şi cardiovascular.

5. Dioxidul de carbon (CO₂)

- contribuie la producerea efectului de seră, în proporţie de 50%.

6. Particulele

- reprezintă un amestec de substanţe organice şi anorganice (alcătuite din C şi H sau din Pb şi compuşii lui);

- pe lângă reducerea vizibilităţii, ajung şi în organism pe căile respiratorii creând depozite în laringe, trahee, veziculi pulmonari;

- în anumite condiţii atmosferice de evacuare produc smogul fotochimic şi umed

- smogul fotochimic: se formează într-o atmosferă uscată la o temp. >20 ˚C în prezenţa razelor solare.

- smogul umed: la temp. sub 4˚C , are o acţiune complexă spre dominant sufocantă.

Emisiile poluante sunt dăunătoare sănătăţii doar atunci când se depăşeşte o concentraţie maximă într-un interval = prag nociv.

Emisiile nocive ale unui M.A.I. sunt generate de 2 cauze fumdamentale:

1. 
   arderea combustibilului (80%)
   
2. 
   etanşarea imperfectă a rezervorului de combustibil.
   

Poluarea sonoră:

- este exercitată de M.A.I. prin efecte psihologice şi fiziologice;

- nivelul de intensitate se măsoară în decibeli;

L_i = 10 lg(I/I_o), unde:

I = intensitatea acustică a zgomotului

I_o = intensitatea sunetului de referinţă (I_o = 0.01W/m²)

- având în vedere efectele dăunătoare ale zgomotului, normele naţionale şi internaţionale impun situarea acestuia sub curba Cz 75;

- în cazul motoarelor zgomotele sunt de natură mecanică, datorită arderii şi de natură gazodinamică (evacuarea gazelor arse) cu cea mai mare pondere.
d) Aparate pentru determinarea poluării
Pentru măsurarea poluanţilor legiferaţi, în prezent s-au dezvoltat metode de analiză specifice, în scopul omologării motoarelor cu ardere internă, în ceea ce priveşte emisiile de substanţe poluante.

• 
  Măsurarea monoxidului de carbon (CO)
  

- se face cu analizatorul tip NDIR (analizor nedispersiv cu absorbţie în infraroşu) sau cu analizorul electric, primul tip fiind preferat de regulamentele internaţionale;

- acest analizor foloseşte metoda absorbţiei radiante nedispersive în spectrul de radiaţii infraroşii, care are la bază următorul principiu: gazele poliatomice absorb selectiv energia radiată în spectrul infraroşu în diferite benzi de lungimi de undă caracteristice fiecărei substanţe;

- analizatorul NDIR măsoară absorbţia la o lungime de undă dată şi compară rezultatele cu absorbţia unor gaze etalon.

• 
  Măsurarea oxizilor de azot (NOx)
  

- se face prin metoda absorbţiei sau prin metoda chemiluminiscenţei, aceasta din urmă fiind metoda recomandată de regulamentele internaţionale;

- determinarea NOx prin chemiluminiscenţă se bazează pe faptul că NO reacţionează cu ozonul (O₃), rezultând NO₂ încărcat electric. Acesta se descarcă producând o cuantă de lumină roşie care poate fi măsurată cu precizie folosind un fotomultiplicator (transformă impulsurile luminoase în curent electric).

• 
  Măsurarea hidrocarburilor
  

- metoda care realizează măsurători cu o precizie mai bună este cea care utilizează detecţia ionizării flăcării (FID- Flance Ionization Detector);

- această metodă se bazează pe faptul că atomii de C pot fi separaţi, la temperaturi ridicate, în ioni pozitivi şi electroni liberi;

- ionii pozitivi şi negativi se vor separa pe 2 plăci, generând un curent electric proporţional cu numărul de atomi de C, curent care poate fi amplificat şi măsurat.

• 
  Măsurarea fumului
  

- metodele cele mai răspândite de măsurare a fumului sunt metoda filtrării gazelor şi metoda evaluării luminii absorbite de gaze.

1. 
   metoda filtrării gazelor: constă în colectarea particulelor de fum pe un filtru şi aprecierea acestora fie prin cântărire, fie prin determinarea coloraţiei hârtiei de filtru (determinarea coloraţiei hârtiei de filtru este principiul care stă la baza construcţiei fumetrelor Bosch).
   
2. 
   metoda evaluării luminii absorbite de gaze: are ca principiu de măsură comparaţia transparenţei coloanei de fum cu transparenţa unei coloane de aer curat. Fumetrele care lucrează după acest principiu sunt de tip Hartridge.
   
• 
  Măsurarea particulelor
  

- se măsoară prin metoda gravimetrică;

- întrucât această metodă este destul de complicată, recent, firma AVL a propus o altă metodă de măsurare a particulelor prin tehnica absorbţiei în infraroşu la anumite lungimi de undă;

- echipamentul DPL 482 determină conţinutul de C şi cantitatea totală de hidrocarburi.
e ) Metode de reducere a poluării
Reducerea poluării e o necesitate vitală a activităţii umane, drept urmare reglementările naţionale şi internaţionale, prevăd norme extrem de severe privind funcţionarea M.A.I.. Reducerea emisiilor poluante ale M.A.I. impune:

• 
  îmbunătăţirea condiţiilor de ardere a combustibililor prin:
  

1. optimizarea proceselor de formare a amestecului şi arderii;

2. recircularea gazelor arse;

3. injecţia de aer în conducta de evacuare;

4. eliminarea conc. de Pb din benzină;

5. automonitorizarea avansului la aprindere (injecţie).

• 
  inovaţii tehnologice:
  

1. postardere sau cataliză;

2. injecţia de benzină;

3. utilizarea unor carburatoare speciale.

• 
  dezvoltarea unor noi tipuri de motoare: Hibride, Stirling etc.
  

Pentru diminuarea poluării chimice sistemele de evacuare a gazelor arse sunt prevăzute cu 1-2 catalizatoare. Reducerea nivelului de zgomot se face cu atenuatoare de zgomot de rezonanţă, pentru mai multe frecvenţe. Eliminarea sau diminuarea surselor de zgomot ale M.A.I. se face atât prin reglarea corectă a jocului dintre piese şi echilibrarea perfectă a celor în mişcare, cît şi prin alegerea judicioasă a factorilor de exploatare (avans, turaţie, sarcină) şi de evacuare a gazelor arse.

11. 
    Energii nepoluante: terminologie, surse, domenii de utilizare
    

1. Motoare hidraulice
În vederea utilizării enrgiei hidraulice se folosesc turbine hidraulice care trasnformă energia cinetică sau potenţială a apelor curgătoare în energie mecanică, care la rândul ei poate fi transformată în energie electrică.

Principalele părţi componente ale unei turbine hidraulice: rotorul, carcasa (statorul), dispozitive de conducere a apei. Cele mai utilizate sunt turbinele Pelton, Francis, Kaplan.

1. 
   Turbine Pelton
   

- se compun dintr-un arbore orizontal pe care se montează palete ce au forma unei cupe;

- prin intermediul unor conducte şi ajutaje apa ajunge cu presiune la paletele turbinei, punând în mişcare rotorul;

- arborele rotorului este legat de arborele maşinii ce trebuie antrenată prin intermediul unui cuplaj;

- sunt utilizate în cazul înălţimilor mari de cădere a apei (400-2000 m) şi debite mici (zone montane);

- sunt construite pt.centrale hidroelectrice furnizând o putere de 60 MW şi chiar mai mult.

2. 
   Turbine Francis
   

- sunt turbine radiale formate dintr-un rotor orizontal, montat pe un arbore vertical;

- pe rotor se găsesc palete de construcţie specială;

- rotorul se află aşezat într-o carcasă, ce poate fi simplă (inel) sau poate avea palete care orientează jetul de apă spre paletele rotorului;

- aceste palete, la închidere completă, determină oprirea trecerii apei şi deci oprirea mişcării rotorului;

- puterea max.furnizată poate depăşi 100 MW;

- se utilizează la debite mari şi înălţimi de cădere mici (20-400 m).

3. 
   Turbine Kaplan
   

- are rotor de tip bulb pe care se găsesc palete reglabile;

- apa ajunge la rotor prin mai multe ajutaje, acşionează asupra paletelor punând în mişcare rotorul;

- se utilizează în cazul în care debitele de apă sunt mari şi înâlţimile de cădere mici (zone de câmpie H<40 m).

Energia eoliană

Avantajul energiei eolinene derivă din faptul că este nepoluantă, gratuită şi inepuizabilă, iar dezavantajul ei este dat de investiţia iniţială mare şi posibilităţile reduse de stocare pe perioada de calm.

- motoarele eoliene: realizează transformarea energiei cinetice a vântului în lucru mecanic util (pomparea apei, antrenarea generatoarelor de curent, antrenarea morilor etc.)

- pt. a pune în mişcare un motor eolian este necesară o viteză a vântului de minimum 2.8 m/s (10 km/h), iar din raţiuni economice se impune ca viteza acestuia să aibă a valoare medie de 3.0 ... 4.0 m/s.

- centralele eoliene trebuie sa cuprindă în componenţa lor:

- turbina montată pe un suport de susţinere mobil fixat pe un turn;

- generatorul;

- sistem de transmisie a mişcării de la rotor la org.ce se antrenează;

- mecanism pt orientarea rotorului.

- principalul element din componenţa motorului eolian este rotorul, forma sa constructivă determinând tipul motorului eolian.

- tipuri de rotoare utilizate la mot.eoliene: - elice cu ax orizontal

- rotor cu pale verticale

- rotor carusel vertical

- rotor tip tobă orizontal.

Principalele tipuri de motoare eoliene:

1. 
   Captatorul Savonius: se compune din doi semicilindri cu axele decalate convenabil
   

- această decalare permite firelor de curent să se strecoare printre cele 2 suprafeţe, favorizând rotirea ansamblului;

- experimentele au dovedit că un asmenea rotor dezvoltă un cuplu mare la pornire, după care, odată cu creşterea vitezei de rotaţie, acest cuplu scade, fapt determinant în utilizarea cu prioritate a captatorului Savonius ca demaroare a turbinelor de alt tip.

2. 
   Captatorul Darrieus: este un captator cu ax vertical care prezintă la periferie aripi profilate, dispuse după generatoare fie cilindrice, fie conice, sau după meridianele corpului descris de o curbă simetrică ce se roteşte în jurul axului de simetrie;
   

- curentul de aer, întâlnind profilul aripei periferice, imprimă acesteia o mişcare de rotaţie.

3. 
   Captatorul Lafond: este un captator cu flux traversantla care liniile de curent,dup[ ce întâlnesc primele pale, traversează rotorul întâlnind la ieşire palele din partea opusă;
   

- acest captator realizează o mişcare în jurul unui ax perpendicular pe curent.

4. 
   Captatorul Madaras: se bazează pe efectul Magnus, care constă în apariţia unei forţe în centrul unui cilindru, dintr-un curent de fluid, aflat în mişcare de rotaşie în jurul propriei axe;
   

- forţa care apare este perpendiculară cu axa cilindrului şi pe direcţia vântului;

- vântul roteşte cilindrii plasaţi convenabil pe un mecanism capabil sa valorifice forţa apărută prin efect Magnus;

- acest captator se pretează în special la efectuarea mişcărilor de translaţie (corăbii etc.).

În privinţa soluţiilor tehnice de construire a turbinelor eoliene se constată tendinţa de înlocuire a celor multipal (cu mai multe pale) cu turbine cu 2 pale (modelul danez) sau 3 pale (modelul olandez) a căror putere creşte odată cu viteza vântului, dar care prezintă dezavantajul că pornesc doar la viteze mai mari ale acesteia.

+ ALTE FELURI

14.Tipuri de poluare a mediului: teminologie, clasificare, căi de pătrundere in organisme, modalităţi de control a poluării

Tipuri de poluare a mediului şi căile de pătrundere a poluanţilor.

NATURALE

SURSE

ANTROPICE

REUTILIZARE

PUNCTIFORMĂ

POLUARE

PREVENIRE

TEHNOLOGII ECOLOGICE

LOCALIZARE

DIFUZĂ

RECICLARE

POLUANŢI

TIP

FIZICI

CHIMICI

BIOLOGICI


Cauzele poluării

• 
  utilizarea practică şi controlată necorespunzător a rezervelor naturale
  
• 
  acumulări de substanţe neutilizabile
  
• 
  apariţia unor substanţe noi la care ritmul de consum sau de descompunere este inferior ritmului de apariţie (plasticul)
  
• 
  creşterea demografică vertiginoasă
  
• 
  dezvoltarea intensă a activităţilor economice din industrie, agricultură şi transporturi
  

Emisia maximă admisibilă a unui poluant este dată de cantitatea de poluant degajată în mediu la care nu se produc modificări importante. Ea este exprimată prin gradul unui poluant sau nivelul unui poluant care este dat de concentraţia maximă admisă, peste care se impun măsuri cum ar fi:

• 
  închiderea sau eliminarea surselor de poluare
  
• 
  reţinerea, distrugerea sau transformarea poluanţilor
  

Clasificarea surselor de poluare:

I. Naturale

1. 
   Solul (ca sursă de poluare) – împrăştie în atmosferă particule solide rezultate prin eroziune (praf, nisip), particule organice provenite din descompunere sau degradare a animalelor sau a vegetaţiei, gaze (amoniac-NH₄, hidrogen sulfurat-H₂S, dioxid de carbon-CO₂)
   
2. 
   Plantele – poluează cu polen si spori
   
3. 
   Vulcanii –
   
4. 
   Cutremurele, inundaţiile –
   
5. 
   Praful cosmic –
   

II. Antropice

1. 
   Industria (extractivă, petrolieră, energetică, siderurgică, chimică, alimentară, a construcţiilor)
   

1. 
   Industria extractivă poluează prin eliminarea prafului cu conţinut de silicaţi din subteran ori din haldele de steril de la suprafaţă.
   

- Haldele de steril sunt un pericol prin acumularea lor la suprafaţa terenului sau prin infiltraţii datorită precipitaţiilor

- Apele poluate deversate în cele naturale produc creşterea conţinutului de metale grele, praf de cărbune silicaţi, în conţinutul acestora.

2. 
   Industria energetică reprezintă o sursă de poluare termică, fonică,
   

electromagnetică şi chimică

3. 
   Industria siderurgică şi metalurgică elimină praf, pulberi, oxizi metalici şi nemetalici, calcar.
   

- Metalurgia neferoasă elimină produşi toxici cum ar fi cadmiu-Cd, plumb-Pb, nichel-Ni, cupru-Cu, etc.

d. Industria chimică poluează prin gaze, praf, etc.

2. 
   Transporturile – emit o serie de produşi poluanţi în urma proceselor de combustie prin arderea combustibililor (benzina, motorina), hidrocarburi nearse, monoxid de carbon-CO, dioxid de sulf-SO₂, oxizi de plumb-PbO_x
   

3. 
   Agricultura – afectează mediu prin lucrări de îmbunătăţiri funciare, irigaţii, îndiguiri, desecări, aplicarea unor substanţe tehnologice în exces, erbicide, pesticide, fungicide, fertilizanţi în exces.
   

4. 
   Activităţile menajere
   

Clasificarea poluanţilor


2. În funcţie de natura chimică:

Poluanţi: - organici

- anorganici

- biologici

1. În funcţie de starea de agregare:

Poluanţi: - lichizi

- solizi

- gazoşi

- sonori

- radioactivi

Fluidele conţin substanţe solubile şi/sau insolubile.