MONITORIZAREA PASIVĂ A COMPUŞILOR ORGANICI … · circulaţia maselor de aer vestice, topoclimatul zonei se caracterizează printr-un regim scăzut al precipitaţiilor – 843 mm

Simpozionul „Impactul Acquis-ului comunitar asupra echipamentelor şi tehnologiilor de mediu - ACQUISTEM“, ediţia a IX-a

30 – 31 august 2012, Parcul Solar Icpe, Bucureşti

MONITORIZAREA PASIVĂ A COMPUŞILOR ORGANICI PERSISTENŢI DIN AER ÎN ROMÂNIA

Adriana Borş, Lucian Laslo, Andrei Iosif

Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Protecţia Mediului

1. Introducere

Convenţia de la Stockholm privind Poluanţii Organici Persistenţi a fost semnată în

data de 23 mai 2001 şi implementată efectiv începând cu data de 17 mai 2004.

Obiectivul principal al Convenţiei de la Stockholm este acela de a proteja sănătatea

umană şi mediul de poluanţii organici persistenţi prin reducerea sau eliminarea lor.

În anul 2009, Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Protecţia Mediului

fiind implicat în diverse programe şi proiecte care vizează implementarea Convenţiei

de la Stockholm privind Poluanţii Organici Persistenţi (POP) în România s-a alăturat

reţelei de monitorizare a Poluanţilor Organici Persistenţi în atmosferă din cadrul

programului MONET EU, reţea care cuprinde 37 de ţări (în fiecare ţară existând una

sau mai multe staţii în care s-au amplasat dispozitive de eşantionare pasivă).

Dezvoltarea unei astfel de reţele la nivel european reprezintă continuitatea aplicării

unor programe similare de monitorizare la nivelul Republicii Cehe (prin programul

MONET CZ) şi la nivelul Europei Centrale şi de Est (prin programul MONET CEEC).

Programul MONET EU constă din formarea unei reţele de monitorizare pe termen

lung a calităţii aerului în zone expuse poluării de fond. În figura 1 sunt reprezentate

staţiile în care s-au amplasat iniţial dispozitive, ulterior adăugându-se şi alte staţii.



Fig. 1 Harta staţiilor de monitorizare din cadrul proiectului MONET EU

Sursa: http://www.recetox.muni.cz/index-en.php

În capitolul 2 al lucrării de faţă este prezentată metoda şi mijloacele de analiză

privind monitorizarea POP. Metodologia de eşantionare pasivă este prezentată în

capitolul 3. Activităţile privind amplasarea dispozitivelor fac obiectul capitolului 4, iar

în capitolul 5 sunt prezentate locaţiile de amplasare a dispozitivelor şi caracteristici

ale zonelor monitorizate. Capitolul 5 cuprinde rezultate ale monitorizării, sub formă

de grafice, cu concentraţii ale poluanţilor analizaţi în diferite locaţii. Concluziile sunt

expuse în capitolul 6.

2. Metodă şi mijloace de analiză

Metoda de analiză a calităţii aerului în zone expuse poluării de fond presupune

compararea calităţii aerului la nivel european prin intermediul staţiilor de monitorizare

cu arie largă de răspândire. Au fost utilizate dispozitive de prelevare pasivă a

probelor de aer pentru determinarea eficienţei măsurilor adoptate conform

convenţiilor internaţionale privind Poluanţii Organici Persistenţi. S-a realizat şi se

continuă monitorizarea pe termen lung a unor zone de interes şi evaluarea impactului

generat de surse primare sau secundare (punctiforme sau difuze) cu arie largă de

răspândire.

http://www.recetox.muni.cz/index-en.php



Ca şi rezultat s-au obţinut, furnizat şi sunt reactualizate date referitoare la

concentraţiile de POP din aer pentru zone în care lipsesc aceste informaţii.

Se urmăreşte evaluarea tendinţei temporale şi spaţiale ale concentraţiilor de POP în

aer, precum şi transferul de „know how”, diseminarea de informaţii referitoare la

tehnica de prelevare, analiza chimică, determinarea toxicologică şi estimarea riscului.

3. Metodologie de eşantionare pasivă

Eşantionarea pasivă de poluanţi organici persistenţi se bazează pe oferirea de

informaţii despre contaminarea zonei studiate pe o perioadă îndelungată, având

drept caracteristică o sensibilitate redusă la diferitele tipuri de poluări accidentale. În

general, se foloseşte ca material absorbant pentru POP, spumă poliuretanică.

Dispozitivul de eşantionare este alcătuit din două vase de oţel inoxidabil (având

diametrul de 30 cm şi respectiv 24 cm – foto 3). Între cele două vase se fixează filtrul

de spumă poliuretanică (foto 2) şi se lasă un spaţiu care permite pătrunderea aerului.

Filtrele folosite ca mediu absorbant au un diametru de 150 mm şi o grosime de

15 mm. În general, aceste filtre sunt folosite pentru reţinerea compuşilor volatili, cum

ar fi compuşi ai hidrocarburilor aromatice policiclice, bifenili policloruraţi (PCB),

pesticide organoclorinate.

Foto 1 - Utilizarea foliei de aluminiu pentru păstrarea şi mânuirea filtrului



Foto 2 - Montarea filtrului

Foto 3 - Părţile componente ale dispozitivului

Dispozitivele de eşantionare pasivă trebuie să fie montate în poziţie verticală, cu

vasul mai mare deasupra. Se poziţionează la 1,5 – 2,0 m deasupra solului (foto 4).



Foto 4 - Poziţia dispozitivului de eşantionare pasivă

4. Activităţi privind amplasarea dispozitivelor:

1) Stabilirea zonelor pentru montarea dispozitivelor de eşantionare pasivă de

Poluanţi Organici Persistenţi de către managerii de proiect împreună cu responsabilii

locali.

2) Au fost contactate, de către specialiştii de la INCDPM implicaţi în proiect,

autorităţi precum ANM, ROMSILVA, administraţii ale unor parcuri naţionale (ex:

Parcul Naţional Munţii Rodnei) în vederea amplasării unor dispozitive în zone aflate

sub jurisdicţia acestora.

3) A fost amplasat un prim dispozitiv în anul 2009 la Rugineşti (judeţul Neamţ). În

anul 2010 au fost amplasate alte două dispozitive noi la Băişoara şi în municipiul

Cluj-Napoca şi a fost schimbat filtrul la dispozitivul montat la Rugineşti. În anul 2011

au fost schimbate filtrele la staţiile de la Rugineşti şi Băişoara şi s-au montat trei noi

dispozitive: la staţia meteo Iezer (Parcul Naţional Munţii Rodnei), staţia meteo

Predeal şi Muntele Roşu (Munţii Ciucaş).



5. Amplasarea dispozitivelor şi caracteristici ale zonelor monitorizate

În perioada 2009-2011 au fost amplasate de către INCDPM dispozitive de prelevare

pasivă a POP din aer în 5 locaţii din România. Acestea sunt dispuse în cele trei mari

grupe muntoase: Carpaţii Orientali (Staţia meteo Iezer din Munţii Rodnei şi localitatea

Rugineşti), Carpaţii Meridionali (Muntele Roşu şi Staţia meteo Predeal) şi Carpaţii

Occidentali (Staţia meteo Băişoara). De asemenea s-a amplasat un dispozitiv de

prelevare în oraşul Cluj-Napoca.

Fig. 2 Localizarea amplasamentelor dispozitivelor

Staţia meteo Iezer (Munţii Rodnei) – figura 3 - este situată la 1785 m altitudine (47°

36’ lat. N, 24° 39’ long. E), la baza pragului glaciar al Lacului Iezer. Reprezintă zona

cu cea mai mare altitudine în care s-au montat dispozitive (foto 5).



Fig. 3 Localizarea staţiei meteo Iezer în cadrul Munţilor Rodnei

şi a Parcului Naţional Munţii Rodnei

Dintre zonele alese ca situri de monitorizare a poluării de fond cu poluanţi organici

persistenţi, cea în care se află staţia meteo Iezer reprezintă zona cea mai greu

accesibilă pentru mijloace de transport (fiind posibilă doar varianta urcării cu ATV-ul

sau mersul pe jos, pe potecă turistică). Astfel, influenţa antropicului este extrem de

scăzută. Calitatea aerului este dublată şi de faptul că zona se află în cadrul Parcului

Naţional Munţii Rodnei (cea mai întinsă arie protejată din Carpaţii Orientali – 46339

ha), fiind suprapus peste sit-uri NATURA 2000, respectiv o arie de protecţie specială

avifaunistică şi un sit de importanţă comunitară.

Conform clasificării IUCN (International Union for Conservation of Nature), Parcul

Naţional Munţii Rodnei se încadrează în categoria a II-a: Parc Naţional – Rezervaţie

a Biosferei.

Zona unde a fost amplasat dispozitivul de eşantionare pasivă se află pe versantul

Nordic al Munţilor Rodnei, aflându-se sub incidenţa maselor de aer baltice.

Temperatura medie anuală se încadrează în intervalul 2-3°C, iar precipitaţiile

depăşesc 1300 mm. Se găsesc numeroase specii floristice, dintre care endemite:

Lychnis nivalis, specii rare: Salix alpina, Salix bicolor, specii relicte glaciare:

Scheuchzeria palustris, dar şi specii strict protejate, cum ar fi floarea de colţ.



Foto 5 - Staţia meteo Iezer (Parcul Naţional Munţii Rodnei)

Localitatea Rugineşti este situată în Depresiunea Bicaz (Posea şi Badea, 1984)

subdiviziune a Munţilor Ceahlău, la circa 600 m altitudine, pe malul lacului Izvorul

Muntelui (foto 6) cu acces direct la DN 15.

Foto 6 - Lacul Izvorul Muntelui, în apropiere de Rugineşti



Ca particularitate pentru zona Depresiunii Bicaz (fig. 4) se remarcă influenţa lacului

Izvorul Muntelui asupra topoclimatului şi anume prin nuanţe moderatoare pronunţate,

în special când înmagazinează o cantitate mare de căldură (Mihăilescu, 1979).

Fig. 4 Zona de amplasare a dispozitivului în localitatea Rugineşti

Localitatea Rugineşti face parte, începând cu anul 2006, din reţeaua de monitorizare

a poluanţilor organici persistenţi (prin eşantionare pasivă). În anul 2006 au existat

(conform proiectului) cinci perioade de monitorizare, desfăşurate în intervalul martie-

august, fiecare perioadă cuprinzând 28 de zile. În urma monitorizării s-a stabilit că

Rugineşti poate fi recomandat ca sit de monitorizare pe termen lung (Klánová et al.,

2007)



Muntele Roşu se află situat în Masivul Ciucaş, în amonte de localitatea Cheia, la

altitudinea de 1410 m (fig. 5).

Fig. 5 Localizarea cabanei Salvamont în cadrul Masivului Ciucaş

Dispozitivul de eşantionare pasivă a fost amplasat în zona cabanei Salvamont

(foto 7). Ca şi în cazul Munţilor Băişorii defrişările au un caracter istoric, limita pădurii

fiind coborâtă la 1400-1500 m, partea superioară fiind acoperită de pajişti sărace din

cauza lipsei de apă.

Foto 7 - Muntele Roşu şi cabana Muntele Roşu



Din punct de vedere climatic, Muntele Roşu se află situat în etajul montan,

temperatura medie anuală a aerului fiind cuprinsă între 2-4°C (pe culmi) şi 4-6°C (pe

văi). Cantitatea anuală de precipitaţii ajunge la valoarea de 1200 mm, zona fiind sub

influenţa vânturilor de vest şi nord-vest.

Staţia meteorologică Predeal (1090 m) se află în partea estică a oraşului, fiind

situată în unitatea de relief numită Clăbucetele Predealului (fig. 6). Deşi au o înălţime

medie destul de redusă, Clăbucetele Predealului se încadrează în zona cu umiditate

ridicată, aspect reliefat şi de valoarea indicelui de ariditate de 0,8 (Ujvári, 1972). Deşi

situată la altitudinea de 1090 m, staţia meteorologică se află într-o zonă periurbană.

Fig. 6 Localizarea staţiei meteo Predeal

Staţia meteo Băişoara este situată în Munţii Apuseni, la altitudinea de 1360 m.

Datorită poziţiei estice din cadrul Munţilor Apuseni – (fig. 7, medalion), ferită de

circulaţia maselor de aer vestice, topoclimatul zonei se caracterizează printr-un regim

scăzut al precipitaţiilor – 843 mm medie multianuală (Badea et al., 1987) şi o valoare

ridicată a radiaţiei solare (120-125 kcal/cm2 an).



Temperaturile medii multianuale sunt însă destul de scăzute (5°C medie multianuală)

datorită aerului rarefiat care determină scăderea accentuată a temperaturilor pe timp

de noapte.

Fig. 7 Localizarea staţiei meteo Băişoara

Prin prisma condiţiilor climatice menţionate mai sus, vegetaţia caracteristică este cea

de pădure de molid şi molid cu brad. Datorită predominării formelor de relief netede

(culmi) pădurea a fost înlocuită în mare parte de pajişti. Defrişările au un caracter

istoric (începute la sfârşitul secolului al XVII-lea) şi continuă la o intensitate ridicată şi

în prezent (foto 6). Pajiştile care au înlocuit zonele defrişate pot avea o valoare

ridicată din punct de vedere al ecosistemului (după o primă etapă de invazie a

plantelor rurale şi în lipsa unui păşunat intensiv). Din cauza defrişărilor intensitatea

proceselor de podzolire a scăzut, fiind accentuate procesele de pseudogleizare, ceea

ce se reflectă şi în modificarea orizonturilor şi suborizonturilor de sol. Acidoliza este

definitorie pentru reacţia de solubilizare a aluminosilicaţilor, alterarea biochimică a

mineralelor produce elemente amorfe care se acumulează. Dinamica raporturilor

dintre alterare şi procesele pedogenetice se realizează în principal pe baza alterării

chimice, aceasta fiind condiţionată de climat, în special care imprimă anumite direcţii

procesului.



Evoluţia alterării este dependentă de condiţiile litologice, chimice şi termodinamice.

Viteza de alterare este în strânsă corelaţie cu cantitatea medie anuală de apă care

percolează solul. Pseudogleizarea depinde atât de umiditatea zonei, cât şi de

impermeabilitatea orizonturilor de sol.

Foto 8 - Muntele Mare – defrişări în zona Muntele Băişorii

Cluj-Napoca, reşedinţa judeţului Cluj, este situată în unitatea de relief Culoarul

Someşelor, la o altitudine medie de 600 de metri (figura 8). Dispozitivul a fost

amplasat în centrul oraşului, lângă clădirea Agenţiei Regionale de Protecţia Mediului.

Este singura zonă (dintre cele şase unde s-au amplasat dispozitive de eşantionare

pasivă a POPs) exclusiv urbană, care nu are rolul de monitorizare a poluării de fond.

Fig. 8 Poziţia geografică a municipiului Cluj-Napoca în cadrul Culoarului Someşelor



Din punct de vedere climatic se poate preciza influenţa Munţilor Apuseni şi a faptului

că este o arie urbanizată cu o densitate ridicată a populaţiei (1872 loc/km2) şi a

construcţiilor. Se evidenţiază astfel fenomenul de insulă de căldură. Temperatura

medie multianuală (2005-2008) este de 9,7°C, iar valoarea precipitaţiilor ajunge la

663 mm (http://www.wunderground.com/).

Rezultate

Rezultatele monitorizării concentraţiilor de POP la nivelul fondului atmosferic din

fiecare ţară constituie baza măsurilor de protecţie a sănătăţii oamenilor şi mediului

împotriva răspândirii / dispersiei acestor substanţe deosebit de toxice,

bioacumulative şi persistente definite de Convenţia de la Stockholm (2001).

O caracteristică tehnică importantă a sistemului de monitorizare a POP în reţeaua

MONET este prelevarea pasivă a probelor de aer, care se face pe termen relativ lung

fără cerinţe deosebite în exploatare.

Interpretarea rezultatelor analizelor efectuate conduce la concluzii coerente şi

compatibile de importanţă deosebită în evaluarea impactului dezvoltării economico –

sociale asupra mediului şi sănătăţii oamenilor în context transfrontalier.

Luând în considerare rezultatele obţinute pentru siturile monitorizate în perioada

2006-2007, în cadrul proiectului anterior desfăşurat (MONET CEEC), acestea se pot

considera referinţă pentru rezultatele din perioada 2009-2012.

Datorită faptului că sit-ul Rugineşti a fost ales ca sit de monitorizare a poluării de fond

în zone montane şi pentru proiectul MONET EU vor fi prezentate rezultatele

comparate cu cele ale altor 4 situri aflate în zone montane în Republica Cehă

(fig. 9-13).

Trebuie menţionat că în cazul sit-urilor din Cehia au fost mediate valori din cadrul a

13 perioade de eşantionare, în timp ce în România s-au utilizat rezultate din cinci

perioade de eşantionare.

Eşantionarea pasivă a avut ca obiectiv furnizarea de date şi posibilitatea de a analiza

o serie de poluanţi atmosferici care se regăsesc pe lista Convenţiei de la Stockholm.

De asemenea datele permit realizarea unor comparaţii privind nivelul de poluare al

siturilor selectate.

http://www.wunderground.com/



Criteriul de selecţie al acestor locaţii s-a bazat pe caracteristici geografice comune.

Graficele de mai jos expun variaţia concentraţiilor de PCB, HCH, DDT, PAH şi HCB

în cele 5 locaţii monitorizate.

Fig. 9 Valori ale concentraţiei de PCB pentru compararea a cinci sit-uri monitorizate

Valorile concentraţiei poluantului PCB se situează pentru toate cele 5 locaţii în

intervalul cuprins între 1,5 şi 6,6 ng. Valorile constatate în locaţia din România se

încadrează între limitele stabilite de locaţiile din Cehia.

Fig. 10 Valori ale concentraţiei de HCH pentru compararea a cinci site-uri monitorizate



Pentru HCH s-au constatat valori a căror concentraţie minimă a fost de 5,6 ng, cu o

maximă de 48,4 ng înregistrată în Rugineşti. Locaţia din România s-a situat peste

toate cele 4 locaţii din Cehia, atât pentru valorile minime cât şi pentru cele maxime şi

medii înregistrate.

Fig. 11 Valori ale concentraţiei de DDT pentru compararea a cinci sit-uri monitorizate

În ceea ce priveşte concentraţia de DDT, valoarea minimă înregistrată a fost de

0,6 ng, iar valoarea maximă de 8,9 ng. În cazul acestui poluant, valorile înregistrate

la Rugineşti s-au încadrat între valorile constatate în locaţiile din Cehia. Excepţie face

valoarea minimă de 4 ng, care este de acelaşi ordin de mărime cu valoarea din

locaţia cehă Jesenik. Această concentraţie reprezintă extrema superioară pentru

setul de valori minime înregistrate în cele 5 locaţii.



Fig. 12 Valori ale concentraţiei de PAH pentru compararea a cinci sit-uri monitorizate

Poluantul PAH a fost determinat în concentraţii de minim 436,5 ng într-una din

locaţiile cehe şi de maxim 98.805 ng la Rugineşti. Această valoare maximă este de

mai mult de 17 ori mai mare decât concentraţia maximă din locaţiile situate în Cehia.

Fig. 13 Valori ale concentraţiei de HCB pentru compararea a cinci sit-uri monitorizate



În urma analizelor de laborator pentru determinarea concentraţiei de HCB din cele

5 locaţii selectate s-au raportat valori cuprinse în intervalul 4,2 – 14,9 ng. Valorile

cele mai scăzute au fost găsite în locaţia din România.

Concluzii

Prin dezvoltarea reţelei de monitorizare a POP prin programul MONET EU, din care

face parte şi România, se încearcă acoperirea lipsei de date cu privire la

concentraţiile acestor poluanţi din regiunea Central şi Est Europeană. Dacă în ţări

precum Republica Cehă, Slovacia, Polonia şi Slovenia situaţia este satisfăcătoare în

restul statelor Central şi Est Europene informaţiile referitoare la POP sunt foarte

limitate (UNEP, 2002).

În prezent, reţeaua de monitorizare a POP din România s-a dezvoltat prin

amplasarea dispozitivelor de eşantionare pasivă în 3 locaţii suplimentare faţă de anul

2009.

În lucrare sunt expuse rezultatele analizelor efectuate pentru 5 poluanţi organici

persistenţi (PCB, HCH, DDT, HCB şi PAH) în 5 locaţii diferite, 4 din Cehia şi una din

România. Valorile obţinute sunt prezentate grafic şi comparate prin reprezentarea

valorilor minime, maxime şi medii înregistrate.

Din graficele analizate pot fi deduse următoarele:

- valorile poluantului PCB determinate în zona Rugineşti (România) sunt cuprinse

între valorile extreme determinate în zonele selectate din Cehia;

- valorile concentraţiilor poluantului HCH înregistrate pentru locaţia din România

au depăşit nivelul tuturor celorlalte valori din Cehia;

- în ceea ce priveşte poluantul DDT, valorile determinate în România depăşesc

valorile înregistrate în trei dintre locaţiile din Cehia;

- în comparaţie cu valorile din locaţiile cehe, poluantul PAH a fost determinat în

concentraţii mult mai mari pentru locaţia din Rugineşti, România, cu valori

maxime de peste 17 ori mai mari decât maximul înregistrat în Cehia;

- cele mai scăzute valori ale concentraţiei de HCB s.au înregistrat în locaţia din

România.



Proiectul de monitorizare a calităţii aerului la nivelul regiunii Cental şi Est Europene,

reţea din care face parte şi România, oferă posibilitatea de informare a autorităţilor

cu privire la acţiunile necesare pentru diminuarea impactului asupra sănătăţii

populaţiei şi mediului înconjurător.

Pentru perioada următoare se va urmarii respectarea planului de acţiuni privind

extinderea reţelei de monitoring, respectiv păstrarea intervalului impus de prelevare a

probelor / schimbarea filtrelor conform metodologiei de eşantionare.



Bibliografie:

Holoubek I, Klánová J, Kočan A, Čupr P, Dudarev A, Borůvková J, Chromá K. 2008.

Global monitoring plan for Persistent Organic Pollutants under the Stockholm

Convention article 16 on effectiveness evaluation first regional monitoring report,

Central and Eastern Europe and Central Asia, Masaryk University, Brno, 294 pp.

Klánová J, Čupr P, Holoubek I. 2007. Application of passive sampler for monitoring of

POPs in ambient air. Part II: Pilot study for development of the monitoring network in

the Central and Eastern Europe (MONET_CEEC), 2006. Masaryk University, Brno,

178 pp.

Kohoutek J, Holoubek I, Klánová J. 2006. Methodology of passive sampling, Brno,

Tocoen Report, no. 300

Mihăilescu F. 1979. Contribuţii la cunoaşterea etajării climatice din bazinul râului

Bistriţa. Lucrările Staţiunii “Stejarul”, Geol.-geogr.

Posea Gr, Badea L. 1984. România. Unităţile de relief (Regionarea geomorfologică),

Ed. Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti

UNEP, 2002. Ridding the world from POPs”, UNEP Chemicals, Geneva, Elveţia

Ujvári I. 1972. Geografia apelor României, Editura Ştiinţifică, Bucureşti

http://chm.pops.int/


http://monet-ceec.eu/

http://www.insse.ro/


http://chm.pops.int/


http://monet-ceec.eu/

http://www.insse.ro/


Documents

MONITORIZAREA PASIVĂ A COMPUŞILOR ORGANICI … · circulaţia maselor de aer vestice, topoclimatul zonei se caracterizează printr-un regim scăzut al precipitaţiilor – 843 mm