Energia nucleara

Energia Nucleară reprezintă energia eliberată în timpul fisiuni sau fuziunii nucleilor atomici.Până în anii 1800 principalul combustibil era lemnul,energia lui derivând din energia solara înmagazinată în plante în timpul perioadei lor de viaţa.Începând cu Revoluţia Industriala,oamenii au devenit dependenţi de combustibilul fosili (cărbuni,petrol,gaze naturale) care derivă de asemenea din energia solară înmagazinată. Arderea acestor combustibili produce reacţii chimice ce rezultă prin schimbarea structurii electronilor în atomi.O parte din energia eliberată sub formă de căldură păstrează combustibilul rămas suficient de cald pentru a întreţine reactia chimică. În timpul celui de al-II-lea război mondial, oamenii de ştiintă din Germania şi America s-au întrecut pentrua face o bombă puternică, utilizănd energia din nucleul  atomilor.În Chicago o echipă de oameni de ştiinţă condusă de profesorul italian Enrico Fermi a reuşit să provoace prima reacţie nucleară controlată.Era a bombei atomice.Ei au găsit o cale de a fisiona nucleul.În acest proces se distingea o cantitate mică de materie,dar era eliberată o cantitate mare de energie sub formă de căldură.În cazul bombei atomice procesul avea loc foarte rapid,având ca rezultat o explozie bruscă şi devastatoare de energie.În centralele nucleare  are loc acelaşi tip de reacţie ,   
dar la o rată mai lentă şi controlată cu grijă.
 Energia nucleară poate fi obţinută în 2 moduri diferite: prin fisiunea unui nucleu greu sau prin fuziunea a 2 nuclei uşori.Reacţiile de fusiune sunt dificil de menţinut pentru că cei 2 nuclei se resping,dar spre deosebire de reacţiile de fisiune,fuziunea nu creeaza produşi radioactivi.
 Fisiunea nu este provocată prin bombardarea unui combustibil cu neutroni.Un nucleu loveşte un altnucleu,determinându-l să se scindeze şi să emită mai mulţi neutroni.Acestea lovesc alte nuclee,provocând alte scindări şi eliberarea altor neutroni.Aceasta succesiune se numeşte reacţie în lanţ.În cazul unei bombe atomice,reacţia în lanţ i se permite să continue necontrolată.Din această cauză energia eliberată în timpul procesului de fisiune se acumulează şi provoacă o explozie violentă.La un reactor nuclear,există bare metalice de reglare care absorb o parte din nuleu,încetinând reacţia şi rata la care se eliberează energia.
Numai câteva elemente pot fi utilizate drept combustibil nuclear deoarece,pentru a intra într-o reacţie de fisiune în lanţ,atomii trbuie să aibe nuclee relativ mari şi instabile.Asemenea elemente se numesc materiale fisionabile.Unul dintr cele mai larg folosite la centrale nucleare este 235U care are 92 protoni,143 neutroni în nucleul său.Când un nucleu de 235U este lovit de un neutron,el devine instabil şi se scindează,eliberând energie şi alţi neutroni.Aceştia scindează alt nucleu de Uraniu.Fisiunea nucleară a unei mase de uraniu produce o energie de peste două milioane de ori mai mare decât cea obişnuită prin arderea unei mase de cărbune de aceeaşi greutate.
 Pentru ca o reacţie în lanţ să nu înceteze şi să se producă în continuare,trebuie să existe o cantitate suficient de mare de combustibil.Numai dacă masa lui depăşeşte o anumită valoare numită masă critică,reacţia în lanţ se va autoîntreţine.De exemplu:pentru 235U masa critică este de aproximativ 50 kg.
În bombele atomice se folosesc explozivi obişnuiţi pentru a presa laolaltă 2 bucăţi de material fisionabil,fiecare sub masa critică.Rezultă o masă totală mai mare decât masa critică,astfel încât se produce o reacţie în lanţ şi provoacă o explozie nucleară.

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

Poluarea Apei




Poluarea apei - cauze, clasificare poluanti, consecinte, protectie

Poloarea apelor afecteaza calitatea vietii la scara planetara. Apa reprezinta sursa de viata pentru organismele din toate mediile. Fara apa nu poate exista viata. Calitatea ei a inceput din ce in ce mai mult sa se degradeze ca urmare a modificarilor de ordin fizic, chimic si bacteriologic.

Daca toata apa de pe pamant ar fi turnata in 16 pahare cu apa, 15 si jumatate dintre ele ar contine apa sarata a oceanelor si marilor. Din jumatatea de pahar ramasa, mare parte este inglobata fie in gheturile polare, fie este prea poloata pentru a fi folosita drept apa potabila si astfel, ceea ce a mai ramane pentru consumul omenirii reprezinta continutul unei lingurite. Din consumul mondial de apa, 69% este repartizat agricultirii, 23% industriei si numai 8% in domeniul casnic.

Cauzele poluarii apei:

Scurgeri accidentale de reziduuri de la diverse fabrici, dar si deversari deliberate a unor poluanti;

Scurgeri de la rezervoare de depozitare si conducte de transport subterane, mai ales produse petroliere; 57428ssi34pvl2x

Pesticidele si ierbicidele administrate in lucrarile agricole care se deplaseaza prin sol fiind transportate de apa de ploaie sau de la irigatii pana la panza freatica;

Ingrasamintele chimice si scurgerile provenite de la combinatele zootehnice;

Deseurile si reziduurile menajere;

Sarea presarata in timpul iernii pe sosele, care este purtata prin sol de apa de ploaie si zapada topita; sv428s7534pvvl

Depunerile de poluanti din atmosfera, ploile acide.

Poluantii apei sunt produsele de orice natura care contin substante in stare solida, lichida sau gazoasa, in conditii si in concentratii ce pot schimba caracteristicile apei, facand-o daunatoare sanatatii.

Clasificarea poluantilor:

2.1. Poluanti de natura fizica:

depunerile radioactive;

ape folosite in uzine atomice;

deseuri radioactive;

ape termale;

lichide calde provenite de la racirea instalatiilor industriale sau a centelor termoelectrice si atomo – electrice.

2.2. Poluanti de natura chimica:

Mercurul provenit din:

deseuri industriale;

inhalarea vaporilor ca urmare a unor scapari accidentale determinate de deteriorarea unor termometre sau tuburi fluorescente;

ingerarea accidentala de compusi anorganici;

deversarile unor uzine producatoare de fungicide organomercurice.





Azotatii proveniti din:

ingrasaminte chimice;

detergenti;

pesticide organofosforice.

Cadminiul provenit din:

ape in care sau deversat reziduuri de cadminiu;

aerosoli.

Plumbul provenit din:

evacuarile uzinelor industriale;

gazele de esapament ale autovehiculelor;

manipularea gresita a tetraetilplumbului folosit ca activ antidetonant la benzina.

Zincul provenit din:

apa sau bauturi cu continut de zinc;

ingerarea accidentala a unor saruri sau oxizi ai acestuia (vopsele);

dizolvarea de catre solutii acide a zincului din vase, din deseuri sau scapari industriale

Hidrocarburile provenite din:

gazele de esapament ale autovehiculelor;

scurgerile de titei;

arderea incompleta a combustibililor fosili (carbuni, petrol si gaze naturale);

arderea incompleta a biomasei (lemnul, tutunul);

fumul de tigara.

Pesticidele, insecticidele, fungicidele provenite din:

apele reziduale de la fabricile de produse antiparazitare;

pulverizarile aeriene;

spalarea acestor substante de catre apa de ploaie de pe terenurile agricole tratate;

detergenti.

2.1. Poluanti de natura biologica:

microorganismele patogene;

substantele organice fermentescibile.

Consecintele poluarii:

3.1. Asupra mediului:

posibilitatea contaminarii sau poluarii chimice a animalelor acvatice;

contaminarea bacteriologica sau poluarea chimica si radioactiva a legumelor, fructelor sau a zarzavaturilor;

Distrugerea florei microbiene proprii apei ceea ce determina micsorarea capacitatii de debarasare fata de diversi poluanti prezenti la un moment dat.

3.2. Asupra sanatati:

Majoritatea bolilor din organism sunt cauzate de faptul ca oamenii nu beau suficienta apa sau apa bauta nu are cele mai bune calitati.

I. Boli infectioase:

boli microbiene: febra tifoida, dizenteria, holeria;

boli virotive: poliomielita, hepatita epidemica;

boli parazitare:dizenteria, giardiaza.





II. Boli neinfectioase: determinate de contaminarea apei cu substante chimice cu potential toxic:

• Intoxicatia cu plumb (saturnism), se manifesta prin:

oboseala nejustificata;

afecteaza globulele rosii, vasele sanguine;

afecteaza sistemul nervis central, provocand ecefalopatia saturnina si cel perifieric cu dereglari motorii.

• Intoxicatia cu mercur:

dureri de cap, ameteli, insomnie, oboseala;

tulburari vizuale;

afectiuni ale sistemului nervos;

afectiuni ale rinichilor;

malformatii congenitale ale fatului in cazul femeilor insarcinate.

• Intoxicatia cu zinc:

dureri epigastrice, diaree, tremuraturi, pareze;

afectiuni ale sistemului nervos central, muschilor si sistemului cardiovascular.

• Intoxicatia cu cadminiu:

cefalee;

scaderea tensiuni arteriale;

afectiuni hepato-renale.

• Intoxicatia cu azotati si fosfati:

invinetirea buzelor, narilor, fetei;

agitatia pana la convulsii;

cefalee, greata.

• Intoxicatia cu pesticide:

alterarea functiilor ficatului pana la formarea hepatitei cronice;

encefalopatii;

malformatii congenitale.

3.3. Asupra calitatii apelor:

In viata colectivitatilor umane, apele sunt utilizate zilnic atat ca aliment cat si in asigurarea igienei personale. In medie, in 24 de ore, un om adult consuma in scopuri alimentare 2-10L de apa.

Mirosul apei provine de la substantele volatile pe care le contine ca rezultat al incarcarii cu substante organice in descompunere, al poluarii cu substante chimice sau ape reziduale. Cu cat apa contine mai multe substante organice, chimice sau ape reziduale cu atat mirosul este mai usor de perceput.

Culoarea apei poate da indicatii asupra modificarii calitatii astfel:

apele de culoare aramie sau bruna provin de la distilarile de carbune amestecate cu ape industriale care contin fier;

apele de culoare brun inchis sunt apele de la fabricile de celuloza;

apele bogate in fier sunt cele provenite de la tabacarii si au culoarea verde inchis sau neagra;

ionii de fier dau apelor o culoare galbena;

ionii de cupru confera apei o culoare albastra;

apele care contin argila coloidala au o culoare galben-bruna.

Protectia apelor:

Autopurificarea apelor:

Se realizeaza prin procese fizice si fizico-chomice precum si prin procese biologice si biochimice. Acestea constau in:

sedimentarea materilor mai grele, sedimentare, care este influentata de temperatura, viteza de scurgere a apei etc.;

prin actiunea radiatilor solare (ultraviolete) cu efecte antibacteriene;

prin reactii chimice de oxidare, reducere, neutralizare care au loc intre substantele chimice din apa si cele din apa poluata;

prin reactii chimice chiar numai intre substantele chimice din apa poluata.

Procesele biologice si biochimice constau in primul rand in concurenta dintre flora propriei ape si flora poluanta patrunsa in apa. Astfel, germenii propii apei elibereaza in apa o serie de metaboliti cu actiune antibiotica fata de germenii poluanti, ducand in cele din urma la disparitia suportului nutritiv de hrana al germenilor patogeni patrunsi prin poluare.

Protectia apelor si a ecosistemelor acvatice:

Protectia apelor de suprafata si subterane si a ecosistemelor acvatice are ca obiect, mentinerea si ameliorarea calitatii si productivitatii naturale ale acestora in scopul evitarii unor efecte negative asupra mediului, sanatatii umane si bunurilor materiale:

Interzicerea evacuarii la intamplare a reziduurilor de orice fel care ar putea polua apa si, in primul rand, a apelor reziduale, comunale si industriale. Acestea trebuie colectate si indepartate prin sisteme de canalizare sau instalatii locale de coloectare;

Construirea de statii de epurare pentru retinerea si degradarea substantelor organice poluante continute in apele reziduale ale localitatilor si unitatilor zootehnice inainte de eliminarea lor in apa;

Distrugerea prin dezimfectie a germenilor patogeni continuti in ape reziduale ale unor institutii (spitale), abatoarele, unitatile industriei carnii;

Inzestrarea cu sisteme de retinere si colectare a substantelor radioactive din ape reziduale;

Construirea de statii sau sisteme de epurare specifice pentru apele reziduale ale unitatii industriale in vederea retinerii si neutralizarii substantelor chimice potential toxice;

Controlul depozitarii deseurilor solide, astfel incat acestea sa nu fie antrenate sau purtate in sursele de apa de suprafata sau subterane.

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

Resursele naturale


Resursele naturale reprezintă totalitatea zăcămintelor de minerale şi de minereuri, a terenurilor cultivabile, a pădurilor şi apelor de care dispune o anumită ţară. Resursele naturale sunt substanţe care apar în mod natural şi care sunt considerate valoroase în forma lor relativ nemodificată. O materie este considerată o resursă naturală atunci când activităţile primare asociate cu aceasta sunt extragerea şi purificarea, ele fiind opuse creaţiei. Mineritul, extragerea petrolului, pescuitul şi silvicultura sunt în general considerate industrii ale resurselor naturale, în timp ce agricultura nu e. Acest termen a fost introdus unei audienţe largi de către E.F. Schumacher în cartea “Small Is Beautiful” apărută în anul 1970.
Resursele naturale sunt clasificate în două mari categorii:
  • resurse regenerabile şi
  • resurse neregenerabile.
Resursele regenerabile sunt resursele vii (peşti, păduri, de exemplu), care pot să se refacă dacă nu sunt supravalorificate. Resursele regenerabile pot să se refacă şi pot fi folosite pe termen nelimitat dacă sunt folosite raţional.
Resursele se pot clasifica după criteriul originii acestora în două gupe:
  • resurse biotice, care derivă din animale şi plante
  • resurse abiotice, care derivă din pământ, aer, apă, ş.a.m.d.; resursele minerale şi energetice sunt de asemenea resurse abiotice, unele sunt derivate din natură.
Valorificarea resurselor
Extragerea resursei de bază şi purificarea într-o formă ce poate fi utilizată în mod direct sunt considerate activităţi normale în cadrul valorificării resurselor naturale.
Resursele naturale sunt considerate capital natural ce poate fi convertit în materii prime în cadrul  proceselor capitalului infrastructural. Ele includ sol, lemn, petrol, minerale şi alte bunuri provenite din natură. Resursele naturale ale unei ţări determinăbogăţia sa şi statutul său în sistemul economic mondial, prin determinarea influenţei sale politice. Statele dezvoltate sunt mai puţin dependente de resursele naturale pentru bogăţie, deoarece au o bază în capitalul infrastructural pentru producţie.
 


  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

Poluarea Solului



Poluarea solului

Solul poate fi poluat :
-direct prin deversari de deseuri pe terenuri urbane sau rurale, sau din ingrasaminte si pesticide aruncate pe terenurile agricole ;
-indirect, prin depunerea agentilor poluanti ejectati initial in atmosfera, apa ploilor contaminate cu agenti poluanti spalati din atmosfera contaminata, transportul agentilor poluanti de catre vant de pe un loc pe altul, infiltrarea prin sol a apelor contaminate.

In ceea ce priveste poluarea prin intermediul agentilor poluanti din atmosfera, se observa anumite particularitati.Spre exemplu, ca regula generala, solurile cele mai contaminate se vor afla in preajma surselor de poluare. Pe masura, insa, ce inaltimea cosurilor de evacuare a gazelor contaminate creste, contaminarea terenului din imediata apropiere a sursei de poluare va scadea ca nivel de contaminare dar regiunea contaminata se va extinde in suprafata.

Nivelul contaminarii solului depinde si de regimul ploilor.Acestea spala in general atmosfera de agentii poluanti si ii depun pe sol, dar in acelasi timp spala si solul, ajutand la vehicularea agentilor poluanti spre emisari. Trebuie totusi amintit ca ploile favorizeaza si contaminarea in adancime a solului.

Intr-o oarecare masura poluarea solului depinde si de vegetatia care il acopera, precum si de natura insasi a solului.Lucrul acesta este foarte important pentru urmarirea persistentei pesticidelor si ingrasamintelor artificiale pe terenurile agricole. Interesul econamic si de protejare a mediului cere ca atat ingrasamintele cat si pesticidele sa ramana cat mai bine fixate in sol.

In realitate, o parte din ele este luata de vant, alta este spalata de ploi, iar restul se descompune in timp, datorita oxidarii in aer sau actiunii enzimelor secretate de bacteriile din sol. In tabelul urmator sunt prezentate unele date in legatura cu persistenta in sol a unor insecticide comune.

Insecticidul Timpul pt. Disparitia a 50% din doza admin. solulu.Timpul pt a se ajunge la concentratia de 0,1 ppm
Aldrin 2 luni
Carbaryil 1 luna
Phorate 1 luna
Azinphosmetil 20 zile
Parathion 20 zile 90 zile
Metilparation 30 zile
Malation 8 zile

Intrucat deplasarea pesticidelor si a ingrasamintelor din locul pe care au fost administrate mediului constituie un risc grav de poluare a mediului, s-au incercat metode pentru marirea persistentei lor prin aditivi chimici. Spre exemplu persistenta heptaclorului in sol a fost marita:

- cu 18% prin adaus de ulei lubrefiant mineral
- cu 52% prin adaus de rasina de Piccopale ;
- cu 30% prin adaus de polistiren alchilat ;
- cu 29% prin adaus de plastifiant aromatic.
- Cu 21% prin adaus de fractiuni grele aromatice din petrol.

Experienta a aratat ca persistenta pesticidelor mai depinde si de natura solului : ea este mai mica in solurile cu continut anorganic mai bogat (nisipuri, argile) decat in substante organice.

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

Energia mareelor


Energia mareelor este energia ce poate fi captată prin exploatarea energiei potențiale rezultate din deplasarea pe verticală a masei de apă la diferite niveluri sau a energiei cinetice datorate curenților de maree. Energia mareelor rezultă din fortele gravitationale ale Sorelui si ale Lunii, precum și ca urmare a rotației terestre. Mareele se produc cu regularitate în anumite zone de litoral de pe glob, cu amplitudini care pot ajunge uneori la 14 -18 m, determinând oscilaţii lente de nivel ale apelor marine. Principiul de utilizare a energiei mareelor în centrale mareomolrice, de altfel singura sursă folosită în prezent din cele enumerate mai sus, constă în amenajarea unor bazine îndiguite care să facă posibilă captarea energiei apei, declanşată de aceste oscilaţii, atât la umplere (la flux), cat si la golire (la reflux). Centralele mareomotrice produc kwh la un preţ de cost de două ori  mai mare decât cel obţinut în hidrocentrale. Astfel  de centrale mareomotrice se afla în funcţiune în Franţa (în estuarul Rance, format de râul cu acelaşi nume la vărsarea în Golful Saint Malo; capacitatea sa este de 240 MW şi a fost construită în perioada 1961-1966; proiectul "Chausey" prevede o construcţie asemănătoare în Golful Le Mont St.Michel), în Rusia (în estuarul Kislaya, format de râurile Tuloma şi Kola Ia Marea Barenţ, de 400 MW; un alt proiect vizează ţărmurile Mării Albe); alte proiecte prevăd noi amenajări pe ţărmul S-E al Marii Britanii pe ţărmul Golfului Fundy, unde SUA şi Canada intenţionează o construcţie de mari proporţii. Apele Oceanului Planetar deţin un imens potenţial energetic care poate fi valorificat pentru producerea de energie electrică. Principalele surse de energie luate în considerare, cel puţin la nivelul tehnicii actuale, se referă la: maree, curenţi, valuri, diferenţele de temperatură ale structurilor de apă marină şi hidrogenul.

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

Energie eoliană

Energia eoliană este o sursă de energie regenerabilă generată din puterea vântului. La sfârșitul anului 2006, capacitatea mondială a generatoarelor eoliene era de 73 904 MW, acestea producând ceva mai mult de 1 % din necesarul mondial de energie electrică.
Deși încă o sursă relativ minoră de energie electrică pentru majoritatea țărilor, producția energiei eoliene a crescut practic de cinci ori între 1999 și 2006, ajungându-se ca, în unele țări, ponderea energiei eoliene în consumul total de energie să fie semnificativ: Danemarca (23%), Spania (8%), Germania (6%).

Turbine de vânt
Vânturile se formează deorece soarele nu încălzește Pământul uniform, fapt care creează mișcări de aer. Energia cinetică din vânt poate fi folosită pentru a roti niște turbine, care sunt capabile de a genera electricitate. Unele turbine pot produce 5 MW, deși aceasta necesită o viteză a vântului de aproximativ 5,5 m/s, sau 20 de kilometri pe oră. Puține zone pe pământ au aceste viteze ale vântului, dar vânturi mai puternice se pot găsi la altitudini mai mari și în zone oceanice.
Energia eoliană este folosită extensiv în ziua de astăzi, și turbine noi de vânt se construiesc în toată lumea, energia eoliană fiind sursa de energie cu cea mai rapidă creștere în ultimii ani. Majoritatea turbinelor produc energie peste 25 % din timp, acest procent crescând iarna, când vânturile sunt mai puternice.
Se crede că potențialul tehnic mondial al energiei eoliene poate să asigure de cinci ori mai multă energie decât este consumată acum. Acest nivel de exploatare ar necesita 12,7 % din suprafață Pământul (excluzând oceanele) să fie acoperite de parcuri de turbine, presupunând că terenul ar fi acoperit cu 6 turbine mari de vânt pe kilometru pătrat. Aceste cifre nu iau în considerare îmbunătățirea randamentului turbinelor și a soluțiilor tehnice utilizate.

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS