1

UNIVERSITATEA DIN PETROŞANI

FACULTATEA DE MINE

DEPARTAMENT: MANAGEMENT, INGINERIA MEDIULUI ŞI GEOLOGIE

Şef lucr.dr.ing. CIOLEA DANIELA IONELA

ECOLOGIE ŞI PROTECŢIA MEDIULUI

Notiţe de curs

PETROŞANI, 2013

2

CUPRINS

INTRODUCERE

1. ECOLOGIA: DE LA ŞTIINŢĂ LA CONŞTIINŢĂ

2. BAZELE STIINTIFICE ALE ECOLOGIEI SI PROTECTIEI MEDIULUI

2.1. Scurt istoric al dezvoltării ecologiei ca ştiinţă

2.2. Direcţiile de cercetare şi ramurile ecologiei

3. CONCEPTE FUNDAMENTALE ALE ECOLOGIEI MODERNE

3.1. Conceptul de ecosistem

3.2. Componentele şi configuraţia spaţială a ecosistemelor

3.2.1. Biotopul

3.2.2. Biocenoza

3.3. Clasificarea ecosistemelor

3.3.1. Structura orizontală

3.3.2. Structura verticală.

3.4. Relaţiile intraspecifice şi interspecifice

4. STRUCTURA TROFICA A ECOSISTEMELOR

5. FUNCŢIILE ŞI DINAMICA ECOSISTEMELOR

5.1. Fluxul de energie în ecosisteme

5.2. Ciclul apei

5.3. Ciclul azotului

5.4. Ciclul carbonului

5.5. Ciclul fosforului

5.6. Autocontrolul şi stabilitatea ecosistemelor

6. CALITATEA MEDIULUI AMBIANT

6.1. Criza mediului înconjurător

6.2. Surse şi căi de răspândire a poluanţilor

6.3. Priorităţi ale economiei mediului ambiant

7. MASURI DE PREVENIRE SI COMBATERE A POLUARII ATMOSFERICE

7.1. Surse de poluare atmosferică

7.2. Efecte directe şi indirecte ale poluării atmosferei

7.3. Manifestari specifice in poluare atmosferei

7.4. Măsuri de prevenire şi combatere a poluării atmosferice

8. MASURI SI STRATEGII DE PREVENIRE A POLUARII APELOR

8.1. Surse de poluare a apei

8.2. Efectele poluării apelor

8.3. Manifestari specifice in poluarea apelor

8.4. Măsuri şi strategii de prevenire a poluării apelor

8.5. Principalele directive ale comunităţii europene privind apa

9. METODE SI MIJLOACE DE PROTECTIE A SOLULUI

9.1. Structura şi cauzele degradării solului

9.2. Efecte economice şi sociale ale degradării solului

9.3. Manifestari specifice in poluarea solului

9.4. Metode şi mijloace de protecţie a solului

BIBLIOGRAFIE

3

INTRODUCERE

Poluarea şi protecţia mediului sunt considerate la ora actuală probleme de mare

importanţă, cu care se confruntă umanitatea în general. Transformările care au loc la nivel global

in ceea ce priveşte mediul înconjurator impun găsirea unor soluţii fundamentate teoretic şi

conceptual, pentru menţinerea echilibrului ecologic al planetei.

Revoluţia tehnico - ştiinţifică desfăsurată concomitent cu explozia demografică, a dus

inevitabil la creşterea necesităţilor de materii prime, energie, alimente, apă, etc. Acest fapt a

accentuat conflictul dintre om şi natură, a dus în foarte multe cazuri la apariţia unor dezechilibre

în natură cu urmări deosebit de grave asupra mediului în care trăim.

Se poate afirma cu certitudine că dezvoltarea industrială neraţională, urbanizarea

excesivă, explozia demografică, distrugerea masivă a pădurilor, constituie permanent un

potenţial de presiune cu efecte negative asupra mediului.

Calitatea vietii noastre depinde de calitatea mediului – aer, apa, sol, plante, animale,

paduri, lacuri, rauri. Toate aceste componente ale mediului, integrate in structuri complexe,

ecosistemele, sunt influentate si modificate, in proportii diferite de tot ceea ce inseamna

dezvoltarea sistemului socio-economic. Consumul de resurse naturale, deseurile rezultate din

toate procesele industriale, agricole sau casnice, constructiile hidrotehnice, schimbarea folosintei

terenurilor, producerea in cantitate mare a unor substante de sinteza (fertilizanti, pesticide,

medicamente, coloranti, fibre, mase plastice, cauciuc ), turismul de masa, comertul international

sunt factori ce indica dezvoltarea dar, in acelasi timp sunt factori care determina modificari

substantiale ale ecosistemelor. De aici apare necesitatea de a controla si supraveghea raportul

dintre dezvoltarea economica si calitatea mediului si de a proiecta si aplica politici si strategii de

protectia mediului.

Ecologia ne ofera instrumentele stiintifice de evaluare a structurii si functiilor

ecosistemelor iar domeniul protectiei mediului instrumentele si logistica pentru aprecierea

cantitativa si calitativa a impactului antropic, diminuarea impactului si remedierea efectelor

negative.

Nevoia de specialisti care sa inteleaga efectele dezvoltarii asupra mediului, la diferite

scari spatio-temporale, sa poata construi programe si proiecte de protectia mediului si sa

acceseze informatiile privind calitatea mediului este in crestere evidenta.

4

Inainte de orce abordare pragmatică a studiului echilibrului biologic dintre om şi

natură, trebuie să se puna o serie de întrebări, la care nu vom putea da răspunsuri tranşante sau

sigure. Unele din aceste întrebări ar putea fi următoarele :

Care sunt rezervele totale de energie ale planetei ?

Care este ritmul consumului de energie ?

Care este volumul rezervelor de materii prime ?

Care este ritmul consumului de materii prime ?

Ce se va întâmpla cu Terra după ce se vor epuiza sursele de energie şi de materii

prime ?

Exista oare în spatiul cosmic un potenţial de energie nelimitat ?

Care este limita maximă de poluare ce poate fi suportată de Terra ?

Care sunt pe timp îndelungat efectele poluarii mediului ?

Care sunt costurile totale ale poluării ?

Desigur că aceste întrebări şi le pun în mod frecvent cercetătorii şi în cea mai

mare parte răspunsurile sunt optimiste, dar problematica protecţiei mediului

trebuie să stea în permanenţă în atenţia opiniei publice. Se cunoaşte pe de altă

parte că gradul mare de poluare din ţările industrializate, producerea continuă

de mono şi dioxid de carbon, de dioxid şi trioxid de sulf, de dioxid de azot,

precum şi producerea de reziduri toxice în cantităţi foarte mari, dar în acelaşi

timp distrugerea fără milă a pădurilor, aceşti plămâni naturali ai Terrei, a dus şi

duce incontinuare la degradarea atmosferei, la distrugerea stratului protector de

ozon şi la apariţia “efectului de sera”. Efectul de seră influenţează distribuţia

calorică generată de radiaţia solară, care va fi alta decât cea stabilită şi cunoscută

pe întregul glob pământesc înainte de perioada industrializării intensive.

In perioadele istorice trecute, când sursele de energie erau reduse, practic

consumul energetic era nesimnificativ faţă de resurse, iar omul nu se considera

un stăpân şi transformator al naturii, când zonele verzi acopereau suprafeţe

imense ale pământului şi când pădurile dominau şi absorbeau o cantitate mare de

energie solara şi de dioxid de carbon, transformându-le în produşi stocabili cu

valoare alimentară şi energetică

Pe fondul diminuării stratului de ozon şi a reducerii suprafeţelor acoperite cu

păduri, diferenţele de temperatură între zi şi noapte vor fi mai mari în zonele

tropicale şi mai mici în jurul polilor, ceea ce cu multă probabilitate va determina

topirea unor părţi din calotele glaciare, cu repercursiuni negative asupra

întregului glob pământesc, ţinând seama de pericolul unor inundaţii masive cu

5

apă sărată a unor zone mai joase ale pământului, zone locuite de oameni sau

utilizate pentru agricultură.

Alături de emisiile masive de dioxid de carbon, rezultate în urma proceselor de

ardere, ploile acide consemnate tot mai frecvent şi din pacate chiar şi în ţara

noastră, constituie un alt factor esenţial care prin consecinţele grave pe care le

provoacă, produce degradarea gravă a mediului. Acest fenomen devine tot mai

frecvent şi în acelasi timp tinde să se manifeste global, fapt foarte grav întrucât

raportul dintre amplificarea potenţialului chimic industrial în ţările în curs de

dezvoltare şi cel de perfecţionare a tehnologiilor nepoluante, înclină îngrijorător

în favoarea primului.

Sunt emise în atmosferă cantităţi tot mai sporite de anhidride, de oxizi ai

diferitelor metale şi nemetale, diferite gaze mai mult sau mai puţin toxice pe zone

din ce în ce mai întinse, ca urmare a creşterii numărului de obiective economice.

6

1.

ECOLOGIA: DE LA ŞTIINŢĂ LA CONŞTIINŢĂ

Ca în cazul multor discipline, numele şi definiţia conferite ecologiei, spun mult pentru cei

chemaţi să îi cunoască continutul şi să-i pătrundă semnificaţiile.

In privinţa denumirii, termenul de ecologie s-a impus în atenţia opiniei publice

occidentale mai ales după 1970, iar în Europa centrală şi de est cu precădere în ultimul deceniu.

O serie de evenimente cu un puternic impact social precum celebrele „maree negre” ori

accidente nucleare în frunte cu cel de la Cernobâl (26 aprilie 1986) au zguduit din inerţie opinia

publică şi au introdus treptat ecologia în rândul preocupăilor individului şi comunităţilor. Se

redescoperea astfel un concert şi un nume vechi de peste un secol. Crearea lui este atribuită

biologului german Ernst Haeckel (1834-1919), iar data de naştere 1866, pe când acesta funcţiona

ca profesor la Universitatea din Jena. De altfel, prima sa menţiune cu valoare de certificat de

naştere se gãseşte într-o notã de la pagina 8 a lucrãrii “Generalle Morphologie der Organismen”

(Berlin, 1866), sub forma: “...sekologie... ştiinţa economiei, modului de viaţã, a raporturilor

vitale eterne reciproce ale organismelor”. Construit precum termenul de economie, cel de

ecologie derivă, în parte, din rădăcina indo-europeană weik, care desemneazã o unitate socială

imediat superioarã casei şefului de familie. Această rădăcină a dat sanskritul veah (casă), latinul

vicus (cartierul unui oraş, burg) şi grecul oikos (habitat, acasă). Ca atare sekologie a fost construit

pe baza a două cuvinte greceşti: oikos şi logos (logia), (discurs). Etimologic deci, ecologia

reprezintă ştiinţa habitatului, respectiv o ramură a biologiei care studiază interacţiunile dintre

fiinţele vii şi mediul lor. Dar, evident, semnificaţiile sale au fost mult amplificate şi diversificate

de-a lungul timpului.

Nomen certus, pater incertus?

Parafrazând un celebru dicton juridic latin (mater certus, pater incertus) şi despre

ecologie se poate spune că dacă numele îi este general şi unanim recunoscut, paternitatea

acestuia este încă discutatã.

Astfel, într-o lucrare a lui P.H. Ochsen (The world ecology, Nature, vol. 129, 1959) a fost

lansatã ipoteza că paternitatea termenului de ecologie ar trebui atribuită filozofului şi scriitorului

american Henry David Thorean (1817-1862), contemporan cu cu E. Haeckel. Filozof

transcendentalist, acesta a fost totodată şi unul dintre cântãreţii vieţii în naturã. După cum se ştie,

transcedentalismul, ilustrat mai ales de filozoful Ralph Waldo Emerson (1803-1882), este o

filozofie impregnată de panteism în care natura e percepută deopotrivã ca un mijloc de uniune cu

Dumnezeu şi ca o sferă imperfectă unde se cuvine “transcede”. În societatea timpului, adepţii

7

unei asemenea concepţii erau percepuţi ca nişte nonconformişti. Astfel, în cartea sa “Walden,

sau Viaţa în pădure” H. D. Thoreau reconstituie experienţa reîntoarcerii sale pe pământ, care a

durat peste doi ani: “m-am dus în pădure întrucât am vrut să trăiesc fără grabă să fac faţă

numai forţelor esenţiale ale vieţii, să descopăr ceea ce aceasta poate să mă înveţe, sfârşind să

constat, la ora morţii mele, că nu am învins-o”.

Această experienţă apropiată multor “expediţii” ecologiste actuale explică, în mare parte,

eroarea de descifrare comisă în 1958 de editorii corespondenţei lui Thoreau. Astfel, aceştia au

citit, din greşealã “ecology” (ecologie) acolo unde scriitorul-filozof scrisese “geology”

(geologie) într-o scrisoare datatã 1 ianuarie 1858 şi adresată varului său G. Thatcher.

8

2.

BAZELE STIINTIFICE ALE ECOLOGIEI SI PROTECTIEI MEDIULUI

2.1. Scurt istoric al dezvoltării ecologiei ca ştiinţă

Ecologia a luat naştere in a doua jumătate a secolului XIX ca urmare a unor necesitaţi

economice ale societaţii umane. In acestă perioadă industria şi agricultura s-au dezvoltat

vertiginos atrăgand după sine apariţia unor probleme majore legate de mediu. Astfel, exploatarea

neraţională a resurselor naturale, defrişarea pădurilor in avantajul creşterii suprafeţelor agricole,

creşterea demografică a populaţiei umane şi dezvoltarea intensivă a industriei, au dus la

modificarea substanţială a climei şi solului.

In acest context a apărut necesitatea soluţionării problemelor legate de ameliorarea

solurilor degradate, s-a impus nevoia studierii relaţiilor dintre plante şi sol, precum şi a

multiplelor probleme legate de protejarea mediului înconjurător în vederea menţinerii sănătaţii

omului şi asigurării vieţii pe Terra.

Termenul de „ecologie” a fost definit pentru prima data in anul 1866 de către zoologul

german Ernst Haeckel drept „domeniul investigării şi cunoaşterii tuturor relaţiilor animalelor cu

mediul lor anorganic şi organic de viaţă”. Din acest punct de vedere etimologic, termenul are

inţelesul de ştiinţa care abordează studiul fiinţelor vii „acasă la ele”, definiţie care derivă din

inţelesul de ştiinţă care abordeazăa studiul fiinţtelor vii „acasă la ele”, definiţie care derivă din

inţelesul cuvintelor de origine greacă oikos (cu intelesul de casă, loc de viaţa sau loc de trai) şi

logos (cu semnificaţia de stiinţa sau studiu). Pornind de la originea sa, se poate spune ca ecologia

este stiinţa despre gospodărirea naturii.

Ulterior, numeroasele studii şi cercetări efectuate în acest domeniu de către renumiţii

savanţi Humboldt, Mőbius, Forbes, Semper, Suess şi alţii, au pus bazele ecologiei ca stiinţă

interdisciplinară. Astfel in intervalul de peste 100 de ani de existenţa, ecologia cunoaşte o

dezvoltare din ce in ce mai dinamică fiind cauzată de conexiunile multiplelor curente ştiinţifice,

venite din sfera ştiinţelor biologice (botanică, zoologie, fiziologie, genetică, etc) precum şi a altor

ştiinţe corelate (geografia, fizica, chimia, pedagogia, antropologia, etc.). In ultimul timp,

ecologia pătrunde în numeroase alte domenii ştiinţifice contribuind la dezvoltarea unor discipline

noi asa cum sunt: biogeografia, radioecologia, ecologia umana, etc.

Aşadar ecologia este o ştiinţă biologică de sinteză cu un profund caracter interdisciplinar,

care studiaza relaţiile complexe ale omului şi ale celorlalte vieţuitoare cu mediul inconjurător

planetar (fig. 1).

9

ECOLOGIA

MEDIUL DE VIATA ORGANISMELE VII

(Factorii abiotici, biotici, antropici) (plante, animale, oameni)

Figura 1. Principalele domenii de studiu ale ecologiei.

Ecologia are ca obiect de studiu relaţiile dintre organisme şi mediul lor de viaţă, alcătuit

din ansamblul factorilor de mediu (abiotici şi biotici), precum şi structura, funcţia şi

productivitatea sistemelor biologice supraindividuale (populatii, biocenoze) şi a sistemelor mixte

(ecosisteme). Ea studiază in principal:

Relaţiile dintre vieţuitoare (plante si animale) cu mediul lor

Raporturile dintre organisme şi mediul inconjurător

Nivelurile de organizare (populaţii, biocenoze, ecosisteme, biosfera)

Corelaţiile dintre mediul inconjurător şi treptele supraindividuale

Relaţiile ce se stabilesc între organisme şi diverse comunitaţi

Fluxul de materie, energie şi informaţie care străbate un ecosistem bine delimitat.

In România ecologia a patruns în preocupările biologilor români încă de la apariţia ei ca

ştiinţă. Astfel, Grigore Antipa, a fost unul dintre primii savanţi care a aplicat principiile ecologiei

în studiile sale hidrobiologice. Continuând aceste direcţii de cercetare, M. Băcescu, E. Pora, N.

Bontariuc şi alţii au întreprins numeroase studii de ecologie marină şi de ecologia apelor din

lunca Dunarii. De asemenea, importante studii şi lucrări stiinţtifice au fost realizate în domeniul

ecologiei terestre de către Al. Borza, Tr. Săvulescu, A. Popovici-Brânzoşanu, E. Racoviţă, C.

Motaş, Tr. Orghidan, M. Ionescu.

2.2. Direcţiile de cercetare şi ramurile ecologiei

Ecologia este o ştiinţă interdisciplinară care foloseşte cunoştiinţele unor discipline ale

ştiinţelor naturii precum: biochimia, fiziologia, geografia, pedologia, meteorologia, genetica,

fizica, cibernetica, climatologia, morfologia, taxonomia.

In ecologie se disting două direcţii sau ramuri de cercetare:

autoecologia care studiază relaţiile unei specii sau indivizi cu mediul lor de viată

(factori biotici si abiotici)

10

sinecologia care se ocupă cu interrelaţiile factorilor de mediu cu populaţiile din

cadrul biocenozei precum si interrelaţiile dintre biocenoze in cadrul biosferei

demecologia care studiază impactul demografic asupra mediului înconjurător

(raporturile populaţiilor cu anumiţi factori ecologici).

Diversificarea domeniilor de activitate umană şi apariţia numeroaselor discipline

tehnologice, a determinat dezvoltarea unor noi ramuri de ecologie aplicată: ecologie agricolă

(vegetală şi animală), ecologie forestieră, ecologie urbană, ecologia mediului ambiant, ecologie

umană, ecologia resurselor naturale, etc. Toate acete ramuri nou dezvoltate studiază şi oferă

modele şi soluţii pentru o mai bună relaţie dintre om şi natură, prin aplicarea în practică a

principiilor ecologiei.

Ecologia animală este o ramura a ecologiei generale care se ocupă cu studiul animalelor

dintr-o biocenoză şi a relaţiilor intra- sau interspecifice, precum şi acţiunea factorilor abiotici,

producţia secundară, structura şi dinamica populaţiilor, distribuţia indivizilor intr-un habitat,

productivitatea unor grupe de animale de interes economic, amenajarea şi ocrotirea

zoocenozelor, etc.

Ecologia umană este o altă ramură a ecologiei, care studiază relaţiile dintre oameni (ca

indivizi), dintre populaţiile umane şi mediul lor abiotic, biotic şi social.

Ecologia plantelor (vegetală) se ocupa cu studiul relaţiilor dintre plante (ca indivizi),

dintre populaţiile şi speciile vegetale şi mediul lor de viaţă.

Ecologia terestră este un capitol al ecologiei generale care studiază biomurile terestre

(grupe de ecosisteme cu fizionomie şi structură asemănătoare care îsi păstrează funcţia specifică

într-un anumit areal), atât pe plan structural cât şi funcţional pentru mentinerea echilibrului

biologic natural respectiv a structurii şi funcţiilor biosferei.

Ecologia marină se ocupă cu studiul ecosistemelor marine (oceanice).

Ecologia industrială, este o ramură a ecologiei care studiază interacţiunile dintre

ecosistemele naturale sau antropogene şi diferite industrii, respectiv cu efectul produselor

secundare rezultate din activitatea industriala asupra mediului ambiant.

Ecopedologia este o disciplina de sinteză intre ecologie şi pedologie, care studiază

interacţiunile dintre componentele abiotice (umiditate, textură, porozitate, apa accesibilă, aer,

compoziţie chimică, alcalinitate, aciditate, consistentă, etc) şi biotice (microorganisme, rizosfera,

microfite si macrofite) din sol.

11

3.

CONCEPTE FUNDAMENTALE ALE ECOLOGIEI MODERNE

3.1. Conceptul de ecosistem

Sensul acestui cuvânt derivă din componentele sale: oikos, din greceşte cu înţelesul de sat

sau casă şi systema, din latineşte cu sensul de ansamblu de elemente.

Prin ecosistem înţelegem unitatea elementară a biosferei formată dintr-un biotop, ocupat

de o biocenoză. Un ecosistem cuprinde întreaga materie vie dintr-un spaţiu finit, deci toate

animalele, plantele, microorganisme (ciuperci, bacterii şi virusuri), împreună cu toată substanţa

organică moartă existentă în acel teritoriu (fig. 2). Ecosistemul se caracterizează printr-o

organizare specifică, fiind alcătuit din două structuri funcţionale: structura de biotop (mediul

neviu sau componenta abiotică) şi structura de biocenoză (mediul viu sau componenta biotică):

ECOSISTEM

Plante

BIOTOP BIOCENOZĂ Animale

Microorganisme

Apă Temperatură Lumină Minerale Aer

Figura 2. Exemplu de ecosistem

Ecosistemul este un sistem complex format din vieţuitoare şi mediul lor de viaţă fizico-

chimic. Vieţuitoarele, reprezentate de ansamblul de organisme vegetale şi animale care trăiesc pe

un teritoriu determinat, alcătuiesc biocenoza. Condiţiile de mediu incluzând spaţiul în care

trăiesc aceste vieţuitoare cu factorii de mediu fizici şi chimici (lumina, temperatura, umiditatea,

sărurile minerale, etc.), care influenţează viaţa acestora, constituie biotopul.

Plantele produc prin fotosinteză hrana care constituie sursa de materie şi energie pentru

celelalte specii. La rândul lor, plantele depind de condiţiile de mediu: umiditate, temperatură,

lumină, fertilitatea solului etc. Aspectul exterior al unui ecosistem este puternic influenţat de

speciile de plante care îl populează.

Funcţionarea ecosistemului depinde de relaţiile dintre speciile biocenozei, cât şi de

interacţiunea dintre acestea şi factorii de biotop. Pe baza acestor relaţii, ecosistemul poate asigura

desfăşurarea a trei funcţii esenţiale: funcţia energetică, funcţia de circulaţie a materiei şi funcţia

de autoreglare. Prin urmare, se poate considera ecosistem doar prin combinaţia viaţă – mediu în

care între formele de viaţă şi mediu au loc permanente schimburi de energie şi materie. Această

circulaţie internă realizată prin intrări şi ieşiri continue de substanţă şi energie, asigură o anumită

12

stabilitate a sistemului. Intrările sunt alcătuite în principal din energia solară, precipitaţii şi

substanţe organice şi minerale. Ieşirile sunt reprezentate în principal de: căldură, dioxid de

carbon, oxigen şi materiile pe care le antrenează apa.

În acest sens se poate spune că: orice unitate care include toate organismele de pe un

teritoriu dat, care interacţionează cu mediul şi care are o anumită structură trofică, o diversitate

de specii şi un circuit de energie şi substanţe în teritoriul sistemului, reprezintă un ecosistem

(fig.3).

Învelişul viu al Pământului, biosfera, este format dintr-o reţea de ecosisteme care se

întrepătrund şi se influenţează unele pe altele. Ecosistemele nu sunt sisteme izolate (închise), ci

sunt legate prin intercondiţionări reciproce. Aceste legături fac ca efectele negative apărute într-

un ecosistem să se propage în lanţ şi în ecosistemele alăturate. Legăturile ecosistemului cu

biosfera ca întreg sunt realizate prin fluxul de materie şi energie care formează ciclurile

biogeochimice. Aceste cicluri leagă componenta vie (biocenoza) de componenta nevie

(biotopul) a unui ecosistem.

Uneori delimitarea a două ecosisteme este destul de evidentă, aşa cum se delimitează

ecosistemul unui lac faţă de ecosistemul pajiştilor din jur. Alteori, delimitarea a două sau chiar

mai multe ecosisteme este foarte greu de făcut, ca urmare a modificării treptate a biotopului şi a

interferenţei mai multor ecosisteme vecine. Un astfel de exemplu îl constituie ecosistemele de

câmpie.

Ecosistemele se pot clasifica în două grupe: ecosistemele naturale şi ecosisteme artificiale

sau antropice. Ecosistemele naturale sunt extrem de puţine deoarece ele reprezintă locurile

neexplorate de om în care nu este sesizabilă influenţa umană. Acest tip de ecosisteme sunt

prezente în pădurile tropicale umede, în abisul oceanelor, în ţinuturile înzăpezite ale Groenlandei

şi Antarcticei.

Ecosistemele artificiale (antropogene) sunt acele ecosisteme în care intervenţia omului

este resimţită parţial sau total. Ele au fost transformate de oameni prin modificarea biotopului

natural pentru a crea condiţii corespunzătoare anumitor soiuri de cultură sau anumitor specii de

animale. Atunci când omul ţine sub control toate legăturile dintre componentele vii şi mediul

înconjurător (cazul unei ferme zootehnice), intervenţia omului asupra modificării biotopului este

totală.

13

prădători

atmosferă erbivore

plante vii microflora

plante moarte fauna din sol

intrări din ieşiri în

mediul mediul

înconjurător SOL înconjurător

Figura 3. Model de ecosistem

3.2. Componentele şi configuraţia spaţială a ecosistemelor

Din cele prezentate anterior se ştie deja că ecosistemul este alcătuit din două structuri

funcţionale: structura de biotop (mediul neviu sau componenta abiotică) şi structura de

biocenoză (mediul viu sau componenta biotică).

3.2.1.BIOTOPUL

Pentru a definii noţiunea de biotop trebuie să pornim de la semnificaţia celor două

cuvinte greceşti care intră în componenţa acestui cuvânt: bios = viaţă, topos = loc. Biotopul este

deci, locul ocupat de o biocenoză, cuprinzând mediul abiotic (solul, apa, aerul, factori climatici

etc.) şt toate elementele necesare apariţiei şi dezvoltării organismelor.

În sens restrâns, prin biotop înţelegem spaţiul în care trăiesc vieţuitoarele precum şi

factorii de mediu care condiţionează viaţa acestora. Factorii de mediu sunt denumiţi factori

abiotici şi se pot grupa în patru mari categorii: factori climatici, factori geografici, factori

mecanici şi factori chimici.

Factorii climatici principali sunt: temperatura, lumina şi umiditatea. Ei determină

compoziţia şi evoluţia biocenozelor. Temperatura depinde de intensitatea radiaţiilor solare şi

influenţează viaţa animalelor şi plantelor. La nivelul solului, temperatura este influenţată de

covorul vegetal, de tipul de sol precum şi de prezenţa apei. Astfel, solul umed se încălzeşte mai

greu decât solul uscat. Temperatura determină repartiţia diferenţiată a vieţuitoarelor şi plantelor

14

după preferinţele termice, iar la anumite vieţuitoare determină anumite adaptări morfologice. Din

punct de vedere ecologic se poate vorbi de următoarele tipuri de temperaturi:

temperatura zero, la care începe dezvoltarea şi activitatea imediată a unei specii;

temperatura eficientă, la care dezvoltarea se produce în ritm normal;

temperatura optimă, la care procesele metabolice, creşterea şi dezvoltare se produc cu

randament maxim.

Lumina depinde de cantitatea de radiaţii solare care cade pe unitatea de suprafaţă, de

poziţia geografică, precum şi de densitatea şi înălţimea vegetaţiei. Alături de temperatură, lumina

asigură în ecosistem funcţia energetică influenţând productivitatea ecosistemelor, respectiv

cantitatea de biomasă vegetală şi animală. Lumina determină ritmurile biologice circadiene,

lunare, sezoniere şi anuale.

Cantitatea de vapori din atmosferă (umiditatea) influenţează puternic repartiţia plantelor

pe glob, în funcţie de rezistenţa şi adaptarea acestora la condiţiile de secetă sau umiditate

excesivă. Într-un biotop terestru principalele surse de apă sunt: precipitaţiile, care depind de

poziţia geografică, de relief, de vânturi şi de covorul vegetal; apa înglobată în porii solului; apa

scursă de la suprafaţă în spaţiile mari din sol sau subsol.

Factorii geologici, edafici şi geografici (relieful, structura şi compoziţia solul, altitudinea

ş.a.) influenţează biocenoza fiecărui ecosistem. Relieful şi solul determină structura, compoziţia

şi distribuţia populaţiilor de plante şi animale în biotop. La o aceeaşi latitudine şi longitudine,

altitudinea determină condiţii climatice diferite, prin scăderea pronunţată a presiunii oxigenului,

cu influenţe puternice asupra biocenozelor. Altitudinea şi relieful schimbă foarte mult fizionomia

unui biotop, influenţând în mod direct structura şi dinamica compoziţiei specifice a biocenozei.

Factorii mecanici cuprind : curenţii de aer, cursurile şi căderile de apă, puterea de

eroziune a apelor curgătoare, prezenţa valurilor etc. Ei acţionează direct asupra biotopului şi

prin interrelaţie şi asupra biocenozei. Astfel spre exemplu, curenţii de aer (vânturile) produşi din

cauza diferenţelor de presiune atmosferică datorate încălzirii inegale a aerului din vecinătatea

scoarţei terestre, influenţează creşterea şi dezvoltarea, chiar şi aspectul exterior al plantelor. La

rândul lor pădurile pot modifica viteza coloanei de aer. Curenţii de aer calzi şi uscaţi pot

provoca apariţia deşerturilor.

Factorii chimici sunt reprezentaţi de substanţele organice rezultate în urma

descompunerii organismelor moarte, din excreţiile şi secreţiile organismelor vii, cât şi de

substanţele minerale (compuşi azotaţi, fosfaţi, sulfaţi etc.) eliberate în sol de microorganisme.

Acestea servesc drept materie primă în sinteza biomasei vegetale de către producătorii primari

(plante şi microorganisme fotosintetizatoare). Substanţele organice şi minerale circulă din mediul

lipsit de viaţă în materia vie, contribuind la realizarea ciclurilor biogeochimice în natură.

15

Structura minerală a biotopului diferă de la o zonă la alta influenţând foarte mult

biocenoza respectivă. Astfel, pe o rocă calcaroasă se va forma un sol alcalin foarte uscat

(rendzină) pe care sa va putea dezvolta o floră şi faună foarte bogată, variată şi abundentă. Pe un

sol acid (podzol) se va dezvolta o vegetaţie uniformă de buruieni care se vor asocia cu un număr

mic de specii de animale. Solurile aluvionare, cernoziomurile şi solurile humice sunt cele mai

productive.

3.2.2. BIOCENOZA

Este componenta vie a ecosistemului reprezentată de comunitatea de plante şi animale

care trăiesc pe un teritoriu sau habitat fizic determinat. Astfel, spre exemplu, totalitatea

populaţiilor dintr-o pădure (plante, animale, microorganisme) alcătuiesc o biocenoză de pădure.

În cadrul vieţuitoarelor care alcătuiesc o biocenoză, precum şi intre acestea şi mediul lor de trai

(biotopul) există relaţii bine statornicite prin intermediul cărora se asigură funcţionarea întregului

ecosistem.

Biocenoza este unitatea structurală şi funcţională, autoreglabilă a ecosistemului. Ea are o

anumită fizionomie determinată de gradul ei de dezvoltare, înfăţişare, raportul numeric dintre

specii şi o structură dată de felul populaţiilor şi tipul biotopului. După modul în care sunt

distribuite diferite specii în teritoriu biocenoza poate avea o stratificare supraternară (specii care

trăiesc pe suprafaţa scoarţei: sol, mine, peşteri, ape etc.) sau subternară (specii care trăiesc sub

suprafaţa scoarţei).

Structura biocenozei este dată de diversitatea speciilor de plante şi animale care o

alcătuiesc. Din punct de vedere al funcţiilor pe care le îndeplinesc, biocenoza cuprinde

următoarele grupuri de organizare:

producători – organisme autotrofe capabile să-şi sintetizeze substanţele necesare

vieţii pornind de la elemente minerale, apă şi energia luminoasă (marea majoritate a

plantelor). O mică parte dintre organismele autotrofe utilizează energia rezultată din

unele procese chimice fiind denumite chemosintetizatoare (unele bacterii).

consumatori – organisme heterotrofe care nu pot sintetiza direct substanţele organice

proprii pornind de la componentele simple abiotice (apă, săruri minerale şi energie).

În funcţie de hrana folosită aceştia se grupează în:

- fitofage sau consumatori primari - care se hrănesc cu plante;

- carnivore sau consumatori secundari – care se hrănesc cu alte animale şi

- detritivore sau consumatori micşti – care se hrănesc cu resturi de natură

vegetală şi animală (viermi, unele protozoare, insecte). Tot în categoria

consumatorilor micşti intră şi animalele omnivore, care consumă atât plante,

16

cât şi animale. Acestea pregătesc acţiunea descompunătoare a

microorganismelor, fragmentând detritusul (resturi vegetale şi animale în

descompunere) în elemente de dimensiuni mici.

- descompunătorii sau consumatori terţiari (bacteriile şi ciupercile)- sunt

organisme care prin procese de oxidare sau reducere, transformă substanţa

organică moartă pe care o descompun pe cale enzimatică, în compuşi

anorganici şi organici simplii.

Structura biocenozei dintr-un ecosistem este menţinută prin interacţiunile complexe care

se stabilesc între specii diferite (relaţii interspecifice) sau între indivizii aceleaşi specii (relaţii

intraspecifice).

După modul de realizare relaţiile interspecifice pot fi grupate în patru categorii:

1. relaţii trofice – relaţiile de nutriţie care apar între speciile unei biocenoze;

2. relaţii topice – apar atunci când un animal trăieşte în adăpostul altui animal;

3. relaţii fabrice – apar atunci când un animal utilizează ca material de construcţie pentru

adăpost, părţi ale unui organism din altă specie;

4. relaţii de transport – apar când o specie transportă altă specie (insectele transportă

bacterii).

ECOSISTEM

ELEMENTELE

BIOTOPULUI

ELEMENTELE

BIOCENOZEI

Substanţe

minerale

Substanţe

organice

Particule

solide Apă Bacterii

şi ciuperci Protozoare Animale Plante

Fig. 4. Grupările biotopului şi biocenozei în ecosistem

17

• Limita dintre două ecosisteme este identificată cu linia sau zona în care încetează

prezenţa unei anumite combinaţii de specii vegetale.

• Există situaţii cậnd limita este mai largă şi are forma unei fâşii de tranziţie numite ecoton.

Ecotonul este mai larg în sol decât pe suprafaţa acestuia, deoarece fauna solului migrează

pe orizontală numai după ce se extind şi locurile în care se găsesc condiţii favorabile

pentru dezvoltarea animalelor edafice. Astfel, în ecotonul teren cultivat cu pajişti-cereale

fluxul schimbului de specii este îndreptat dinspre pajişti spre terenul de cereale

3.3. Clasificarea ecosistemelor

Clasificarea ecosistemelor se bazează pe corelaţia dintre vegetaţie, sol, relief şi

substratul geomorfologic. Tipurile de ecosisteme se recunosc uşor (ex.: pădure-fâneaţă,

lac etc.), fig.5.

Fig. 5.Tipuri de ecosisteme (pădure, lac)

In unele cazuri, însă, sunt dificultăţi în delimitarea ecosistemelor (unde se termină un ecosistem

şi de unde începe altul), existând frecvent zone de tranziţie (exemplu: trecerea de la zona de

stepă la zona de pădure sau de la pădurea de foioase la pădurea de conifere). Zona de tranziţie

este o zonă de tensiune ecologică; aici apare o concurenţă foarte mare între speciile

ecosistemelor care se învecinează.

• Limita (ecotonul) dintre două categorii de folosinţă sau limita dintre două culturi

constituie zona unde apar buruienile şi insectele dăunătoare ale ambelor ecosisteme.

• Adeseori, numărul de specii poate fi mai ridicat în ecoton decât în fiecare din

ecosistemele pe care acesta le delimitează. De exemplu, la liziera (marginea) pădurii se

află mai multe specii de păsări decât în interiorul acesteia. Asemenea date sunt

18

generalizate în conceptul de efect de muchie, care se referă la influenţa favorabilă asupra

plantelor şi animalelor a fâşiei de tranziţie între ecosisteme.

In cadrul unui ecosistem se pot distinge: o structură orizontală şi una verticală. Aceste

structuri se datoresc faptului că, în cadrul unui ecosistem, biotopul şi biocenoza nu sunt

omogene; fiecare fragment de biotop are ataşate anumite elemente de biocenoză, atât pe

orizontală cât şi pe verticală.

3.3.1. Structura orizontală

In ecosistem, părţile structurale orizontale sunt: bioskena, consorţiul şi sinuzia.

Bioskena - reprezintă un fragment minim de biotop, cu condiţii relativ omogene pentru un

organism sau un grup de organisme (ex.: faţa superioară sau inferioară a unei frunze, suprafaţa

unei pietre etc.).

Consorţiul (biocharion, microcenoză) este o grupare de indivizi din diferite specii

determinată de condiţiile de adăpost sau de hrană temporare.

Sinuzia este alcătuită dintr-o populaţie cu rol de nucleu central care grupează în

interiorul ei populaţii din alte specii. Se poate spune că sinuzia desemnează un complex de plante

şi animale, dar, în practică, este dificil să se descrie asemenea utilităţi complexe: sinuzii vegetale

şi sinuzii animale.

3.3.2. Structura verticală.

Analiza stratificării biocenozelor, a nomenclaturii stratelor din ecosistemele terestre

vegetale, a solului şi faunei concretizează noţiunea de stratificare în sens ecologic. Stratul

cuprinde fragmente de substrat şi aer, plante şi animale, precum şi microorganisme, şi reprezintă

un segment al ecosistemului pe axa verticală a spaţiului fizic în care se află acesta.

Dintre toate ecosistemele terestre, pădurea este cea mai pregnant stratificată, având un

număr de strate în sol (orizontul mineral şi organic), un planşeu, stratul de pe sol sau patoma,

apoi mai multe strate epipatomice.

În raport cu stratificarea verticală, organismele se consituie în:

• hipogaion (edafon) - organisme din sol;

• epigaion - organisme de pe sol;

• perifiton - organisme din stratul de vegetaţie ierboasă şi complexul arboricol.

19

In zona temperată, într-o pădure se găsesc arbori cu înălţime mare, sub ei sunt arbori

tineri şi arbuşti, iar la suprafaţa solului, mai ales primăvara, înainte de apariţia frunzişului, sunt

plante ierboase, ele având o perioadă scurtă de vegetaţie.

Speciile de consumatori sunt dispuse şi ele pe verticală datorită condiţiilor concrete de

migraţiune. Astfel, păsările cu deschiderea mare a aripilor nu pot coborî la sol din cauza coroanei

arborilor şi îşi fac cuiburile în acest sector.

Intr-un ecosistem dat are loc şi unitatea stratelor, adică interacţiunea şi dependenţa

reciprocă ale unui strat cu celelalte strate. Pe de altă parte, stratele se deosebesc între ele prin

valorile factorilor microclimatici şi combinaţiile speciilor de animale şi ale comunităţilor

microbiene. Astfel, diferite specii de artropode sunt specializate la viaţa dintr-un orizont definit.

O prezentare, extrem de simplificată, a principalelor tipuri de ecosisteme existente în momentul

antropogenezei şi în prezent, unele datorate intervenţiilor umane, este redată în tabelul nr. 3.1.

Diferenţa între structura spaţială orizontală şi cea verticală este relativă, rareori fiind însă

exprimate, la fiecare parte structurală, cele trei dimensiuni ale spaţiului

In apele interioare, stratificarea este deosebit de pregnantă în lacuri. Aici se deosebesc

trei zone de adâncime, caracterizate prin reducerea pe verticală a cantităţii de lumină şi a

concentraţiei de oxigen dizolvat în apă. Acestea sunt: litoralul (zona de ţărm), sublitoralul şi

profundalul.

Tabel 1. Principalele tipuri de ecosisteme

Tipul de ecosistem Cantitatea de energie necesară pentru

subzistenţă, [kcal/m2an]

1. Ecosisteme dependente numai de energia

solară:

- oceanul planetar

- pădurile din diverse zone

- tundre

- păşuni alpine

- ape interioare dulci şi sărate

1.000 ÷ 10.000 (în medie 2000)

Ecosistemele din această categorie posedă o

diversitate cenotică medie spre săracă. Ele

constituie baza vieţii pe Terra, generează

negentropie în ecosferă.

20

2. Ecosisteme naturale dependente atât de

energia solară cât şi de alte surse de energie:

- zona estuarelor din platforma continentală a

oceanelor;

- pădurile ecuatoriale şi tropicale pluviale

10.000 ÷ 40.000 (în medie 20.000)

Surse de energie suplimentară (energie solară

indirectă): mareele, ploaia zilnică ecuatorială.

Ecosistemele din această categorie posedă o

diversitate ecologică ridicată, până la mximă

posibilă. Sunt sisteme naturale foarte

productive, posedând substanţă organică în

exces. Generează negentropia maximă din

ecosferă.

3. Ecosisteme dependente de energia solară şi

de cea subvenţionată de om:

- agroecosisteme (agricultură);

- acvacultură.

10.000 ÷ 40.000 (în medie 12.000)

Surse de energie suplimentară: carburanţi,

îngrăşăminte chimice şi organice, travaliu

animal şi uman. Diversitate ecologică scăzută

sau foarte scăzută. Negentropia generată este

parţial anulată de entropia indusă de cheltuiala

de energie suplimentară.

4. Ecosistemele subvenţionate de resurse

energetice în formă concentrată şi dependente

de energia solară prin alimentaţie

100.000 ÷ 3.000.000

Surse de energie predominante în prezent:

carburanţii fosili. Diversitate ecologică minimă.

Generează bunuri materiale utile societăţii; nu

produc substanţă organică utilă ecosferei.

Generează poluare şi entropie maximă în

ecosferă.

De-a lungul reţelei trofice are loc transferul de materie şi energie care se exportă din

ecosistem, fără ca acesta să-şi schimbe caracterul iniţial. In general, producătorii primari îşi

capătă energia din radiaţia solară care formează astfel imensa majoritate a energiei intrate într-un

ecosistem; alte intrări pot fi datorate migraţiilor unor populaţii şi aportului pasiv adus

ecosistemelor vecine prin intermediul factorilor climatici.

Uneori, în legătură cu aceste transformări, alteori în legătură cu procesele vitale ale

populaţiilor (reproducerea, răspândirea, apărarea) se stabilesc căile de comunicaţie şi felul în

care populaţiile unei biocenoze se fac înţelese în mediul ambiant. Deosebit de interesantă este

21

comunicarea pe căi chimice, prin care se pot informa diferitele componente ale biocenozei, în

sensul orientării în spaţiu, favorizării fenomenelor de reproducere şi pregătirii procesului de

apărare. Metaboliţii chimici sunt excretaţi, de obicei, cu anticipaţie (feromoni, exocrine,

mirosuri, etc.); îndeplinind cu adevărat rolul de comunicaţie, ei sunt eliberaţi la contactul cu alte

populaţii, caz în care informaţia, devenită astfel puţin utilizabilă, funcţionează mai mult ca o

reacţie de apărare.

3.4. Relaţiile intraspecifice şi interspecifice

Relaţiile care se produc între indivizii aceleiaşi specii se numesc relaţii homotipice, spre

deosebire de cele care au loc între indivizii unor specii diferite, care se numesc heterotipice.

Principalele relaţii homotipice sunt efectul de grup şi efectul de masă, primul având de

regulă un efect benefic asupra evoluţiei populaţiei, cel de-aldoilea, în schimb, cu efecte

predominant negative.

Prin efect de grup se înţelege fenomenul care intervine atunci când doi sau mai mulţi

indivizi ai aceleiaşi specii se asociază, ducând o viaţă comună. Sunt păsări care nu pot trăi decât

dacă coloniile lor au un anumit număr de indivizi şi o anumită densitate de cuiburi; sunt animale

care numai strânse în turmă – bizonii, de pildă – se pot apăra de prădătorii care pot să atace doar

în haită animale de talie mai mare decât a lor.

Efectul de masă se petrece cel mai adesea atunci când mediul este suprapopulat

(autolimitarea populaţiilor: când în făina în care trăieşte coleopterul Tribolium confusum [ordin

de insecte cu patru aripi dintre care cele două superioare (elitre), întărite, au rol de protecție

pentru celelalte două, care sunt subțiri, membranoase și servesc la zbor], numărul de indivizi este

prea mare, femelele îşi pierd fecunditatea, o parte din larve este mâncată de părinţii lor, iar

indivizii rămaşi secretă diferite substanţe care inhibă procesul de reproducere).

Relaţiile interspecifice sunt: neutralismul, cooperarea, mutualismul, comensalismul,

amensalismul, parazitismul, predatorismul şi competiţia.

1. Neutralismul implică o lipsă de influenţă, directă sau indirectă, între două specii, o

lipsă de legături şi de afinităţi; acestea sunt indiferente, cel puţin în condiţiile ecosistemului dat.

2. Cooperarea este relaţia care se stabileşte între două populaţii care, deşi pot trăi izolate

una de alta, se asociază, fiecare trăgând un anumit avantaj. Adesea în cultură (dar şi în

ecosistemele naturale), randamentul a două plante sau a două culturi diferite, dar asociate, este

superior culturilor pure din cauza exploatării mai bune a solului, sau din cauza întrajutorării

reciproce. De exemplu, raigrasul cultivat împreună cu lucerna conţine de peste două ori mai mult

22

azot decât dacă se cultivă singur, deoarece el primeşte acest element fundamental pentru creştere

şi de la lucernă.

3. Mutualismul (simbioza) este o relaţie obligatorie care favorizează ambele populaţii; în

lipsa sa cele două populaţii neputând supravieţui. Micorizele şi lichenii oferă exemple

edificatoare în acest sens. Relaţiile de mutualism nu există numai între două specii de plante sau

între două specii de animale, ci şi între animale şi plante.

4. Comensalismul este relaţia care se stabileşte între o specie-gazdă, care nu are nici un

avantaj, şi o specie comensală care se poate hrăni sau apăra prin intermediul speciei gazdă. Dacă

organismele comensale se înmulţesc excesiv, gazda poate fi afectată de prezenţa lor.

5. Amensalismul este legătura facultativă, cu urmări defavorabile asupra unei populaţii

care este inhibată în creştere sau dezvoltare de către o populaţie parteneră: seminţele de grâu nu

germinează în prezenţa celor de Viola; o populaţie de alge este inhibată, prin producerea de

ectocrine, de o altă populaţie algală; diverse bacterii sunt oprite în multiplicare de către

antibioticele produse de o anumită ciupercă. Amensalismul se mai numeşte antagonism sau

antibioză, iar în cazul interacţiunii dintre plante poartă numele de alelopatie.

6. Parazitismul este fenomenul prin care o specie trăieşte pe seama gazdei sale, căreia îi

provoacă grave neajunsuri, adesea moartea; în general, speciile parazite sunt de dimensiuni mici

şi nu au alte posibilităţi de supravieţuire în afara parazitismului. In ceea ce priveşte populaţiile

parazite, trebuie precizat că polifagismul nu este incompatibil cu preferinţa alimentară (pot exista

populaţii polifage care atacă un număr foarte mare de specii: omida Pyrausta nubilalis mănâncă

peste 200 de specii vegetale).

Parazitismul este tipul de relaţie ce implică un efect pozitiv pentru parazit şi unul negativ

pentru gazdă. Acesta poate fi de trei feluri: accidental, facultativ şi obligatoriu.

7. Predatorismul este relaţia obligatorie în care o specie este vânatul iar cealaltă vânătorul

(predatorul). Spre deosebire de parazitism, în care nu întotdeauna parazitul omoară gazda,

predatorismul duce la moartea vânatului. Cunoscând că, în natură, o specie poate fi, deopotrivă,

pradă şi prădător, această relaţie are o pondere deosebită în biocenoză, în procesul de selecţie, de

evoluţie şi de adaptare prin intermediul unor legături, adesea indirecte, dar totdeauna prezente.

Volterra a stabilit trei legi privind relaţia cantitativă dintre prădător şi pradă (între răpitor

şi jertfă):

Legea ciclurilor periodice – arată că, în condiţii externe constante, numărul prădătorilor

şi al prăzilor oscilează periodic.

23

Legea conservării valorilor medii – se referă la menţinerea constantă a numărului

mediu de indivizi la cele două specii, independent de oscilaţiile populaţiei.

Legea perturbării valorilor – arată că un factor din afară distruge echilibrul pradă –

prădător. In această situaţie, prădătorul (parazitul) este mai puternic dezavantajat, deoarece, pe

lângă distrugerea nemijlocită, prădătorul piere şi din cauza distrugerii prăzii. Numărul mediu al

prăzilor (gazdelor) este mai puţin afectat, iar numărul mediu al pradătorilor este diminuat.

In concluzie, în sistemul prădător – pradă sau jertfă – răpitor, ca şi în sistemul de

concurenţă, evoluţia tinde spre mai multe rezultate, realizându-se acela care este admis de mediu,

adică de selecţia naturală.

8. Competiţia este interacţiunea a două populaţii care au aceleaşi necesităţi de hrană, de

adăposturi, de locuri de pontă. Există o competiţie activă (interferenţă), atunci când una din

specii interzice celeilalte, prin comportamentul său, accesul la hrană sau la locurile disputate şi o

competiţie pasivă (de exploatare), mai răspândită, în care comportamentul nu intervine direct

pentru a opri accesul competitorului la resursele dorite.

Observaţiile practice au arătat că gradul de competiţie este cu atât mai ridicat cu cât cele

două specii sunt mai apropiate una de alta prin origine, obiceiuri şi preferinţe; la limită se admite

că, dacă ele au aceleaşi nevoi, nu pot coabita, una din specii urmând a fi eliminată. Competiţia

are influenţe deosebite în repartiţia geografică a populaţiilor. Astfel, numeroase marsupiale

australiene au regresat în faţa concurenţei iepurilor şi oilor, iar viermii de pământ din regiunile

tropicale au fost înlocuiţi de specii palearctice.

24

4.

STRUCTURA TROFICA A ECOSISTEMELOR

Structura trofică a unui ecosistem este dată ansamblul relaţiilor trofice (de nutriţie),

stabilite între speciile care îl populează. În funcţie de modul de hrănire organismele vii dintr-un

ecosistem se împart în trei mari categorii trofice, dependente unele de altele. Acestea sunt:

1. Producătorii primari, reprezentaţi de plantele verzi şi bacteriile fotosintizatoare, precum

şi de bacteriile care trăiesc în întuneric şi utilizează energia chimică pentru sinteza

substanţelor organice;

2. Consumatorii care folosesc, direct sau indirect, substanţele organice fabricate de

producători. Din categoria trofică a consumatorilor fac parte: consumatorii primari

(erbivorele, bacteriile şi plantele care parazitează pe organismele vegetale-vâsc),

consumatorii secundari (animalele care se hrănesc cu consumatorii primari),

consumatorii terţiari (animalele care se hrănesc cu consumatorii secundari, omnivorele şi

detritivorele) şi

3. Descompunătorii (bacteriile şi ciupercile), care degradează substanţele organice din

cadavre şi plantele moarte.

Fiecare categorie trofică (producători, fitofagi, zoofagi, detritofagi, descompunători)

cuprinde vieţuitoare din specii diferite, care au aceleaşi nevoi trofice (de hrană) şi pe care le

desparte acelaşi număr de trepte faţă de producători. Sunt specii care prin regimul lor de hrană

fac parte din mai multe categorii trofice.

Circulaţia substanţelor şi energiei în ecosisteme se realizează prin căi denumite lanţuri

trofice.

Lanţurile trofice sunt căile alimentare prin care substanţa organică circulă de la o specie

la alta într-un singur sens. Ele exprimă relaţia trofică de transformare şi circulaţie a hranei (fig.

4). Lanţurile trofice sunt conectate între ele şi sunt alcătuite din mai multe verigi de tipul:

producători (seminţe, plante), consumatori primari (insecte), consumatori secundari (gaiţa),

terţiari (vulturul).

Într-o biocenoză lanţurile trofice se pot clasifica în:

Lanţuri trofice erbivore formate de regulă din 4 - 5 trepte: plantă verde, fitofagi,

carnivor primar, secundar şi terţiar. Dimensiunea animalelor creşte spre ultima verigă

a lanţului (fitofagul este mai mic decât primul zoofag) datorită faptului că zoofagul

(carnivor) consumă hrană mai bogată în energie şi o foloseşte mai eficient.

25

Lanţuri trofice detritivore formate de regulă din 2 trepte: detritus (resturi de plante şi

cadavre de animale) şi microorganisme sau animale detritivore (bacterii sau lupul);

Lanţuri trofice parazite formate de regulă din 2 - 3 trepte: gazdă (organisme vii),

parazit (virusuri, bacterii, ciuperci) şi uneori hiperparazit (protozoare flagelate sau

bacterii).

Prin urmare lanţurile trofice sunt formate dintr-un număr limitat de verigi trofice (maxim

5-6) deoarece transferurile de energie şi materie sunt limitate şi se realizează cu pierderi la

fiecare treaptă trofică. Relaţiile trofice (de nutriţie) fac ca fiecare nivel sau treaptă trofică să fie

controlată de un alt nivel, superior.

VULTUR

CODOBATURĂ

NIMFE DE LIBELULĂ

MORMOLOCI DE BROASCĂ

ALGE

Figura 6. Model de lanţ trofic de tip prădător.

Lanţurile trofice pot fi dereglate prin intervenţia omului. Administrarea de pesticide

pentru combaterea dăunătorilor din culturile agricole afectează puternic relaţiile trofice,

deoarece pesticidele se acumulează şi se concentrează în organismele anumitor categorii trofice

provocând îmbolnăvirea lor sau chiar moartea. Astfel de exemplu, dacă cartofii sunt stropiţi cu

DTT (pesticid) pentru combaterea gândacului de Colorado, o parte din pesticid cade pe sol şi

este ingerat de râme. Acestea sunt imune la acest pesticid (nu mor), dar îl acumulează în

organismul lor. Mierlele, care consumă o mare cantitate de râme, sunt sensibile la pesticid şi vor

murii.

O altă cantitate de pesticid existent în sol intră în cartofi, de unde prin consum ajung în

organismul uman sau animal (porci, păsări). Prin consumul de carne, ouă, legume, fructe, omul

poate concentra în ficat o cantitate apreciabilă de pesticid, care poate produce ciroză sau cancer.

Iată de ce, uneori, chiar şi unele activităţi umane inofensive pot afecta mediul şi calitatea vieţii.

26

Mărturie stau zecile de specii pe cale de dispariţie. Astfel, una din cauzele dispariţiei vulturilor

cu barbă (zăganul) din America şi Europa în ultimii cincizeci de ani, este ingerarea de otravă,

care a fost preluată din cadavrele lupilor omorâţi prin otrăvire.

Reţelele, nivelele şi piramidele trofice

Se ştie că unele animale fitofage consumă diferite specii de plante şi, la rândul lor,

constituie hrană pentru alte animale din specii carnivore. Speciile de animale şi plante care sunt

active în mai multe lanţuri trofice, constituie punctele lor de contact.

Lanţurile trofice dintr-o biocenoză sunt legate între ele, unele de altele, iar conexiunile

dintre acestea formează reţelele trofice. Punctele de contact dintre lanţurile trofice sunt denumite

noduri trofice. În ele se află fie animale omnivore (furnici), fie carnivore (păsările carnivore)

care controlează mai multe lanţuri trofice.

Populaţiile situate pe aceeaşi treaptă faţă de producătorii primari, constituie un nivel

trofic. Pe măsură ce se avansează în nivelele trofice se observă că: numărul organismelor

componente ale populaţiei scade, talia şi longevitatea lor creşte iar ritmul de reproducţie scade.

Aceste raporturi numerice sunt reprezentate grafic sub forma unei piramide.

Primul model grafic al acestor relaţii cantitative a fost realizat de un ecolog (Charles

Elton) care a fost denumit, piramida numerelor. În acest model, fiecare nivel trofic este

reprezentat de o anumită categorie structurală a biocenozei. La baza ei se află producătorii,

urmaţi de consumatorii primari, secundari, iar în vârful ei se află consumatorii terţiari (prădătorii

de vârf). Această piramidă se mai numeşte piramidă trofică sau piramida eltoniană. În mod

similar, dacă în piramidă sunt indicate biomasele fiecărui nivel trofic avem o piramidă a

biomasei.

De asemenea, se pot construi piramide trofice indicând suprafaţa ecosistemelor din care

îşi procură hrana vieţuitoarele. Apar astfel piramide inversate cu vârful în jos (vezi aria din care-

şi procura hrana un vultur şorecar, o rândunică, şi o buburuză).

Relaţiile trofice nu se limitează la un singur ecosistem, fapt pentru care, orice dereglare

într-un ecosistem se răsfrânge şi poate avea efecte negative asupra altui ecosistem.

Este important să înţelegem că ecosistemul natural este un întreg, în care nimic nu se

pierde, nimic nu se adaugă, tot ceea ce se extrage din el (plante sau animale) trebuie înlocuit.

Acesta este preţul pe care omul este dator sa-l plătească naturii. Dacă nu o face se ajunge la ceea

ce numim azi “criza mediului înconjurător”.

27

5.

FUNCŢIILE ŞI DINAMICA ECOSISTEMELOR

Orice ecosistem îndeplineşte trei funcţii principale:

energetică;

de circulaţie a materiei;

de autoreglare.

Funcţia energetică asigură toată energia necesară pentru buna funcţionare a întregului

ecosistem. Pentru ca ecosistemul să poată exista este absolut nevoie de pătrunderea continuă a

energiei solare, care este captată de plantele verzi şi unele microorganisme fotosintetizatoare,

fiind utilizată în sinteza propriilor substanţe organice (producători primari). Cu ajutorul

consumatorilor energia înglobată în biomasa vegetală consumată prin hrană, este transferată în

continuare la tot lanţul de consumatori printr-un flux continuu. Producţia secundară este cea

realizată de consumatori. Ei sunt dependenţi de energia primită de la producătorii primari.

Pierderile de energie sunt compensate toate prin aportul continuu al radiaţiilor solare.

Funcţia de circulaţie a materiei permite reluarea ciclurilor productive. Ea depinde de

structura ecosistemului ţi în special de populaţiile biocenozei. Ea depinde de structura

ecosistemului şi în special de populaţiile biocenozei. Între acestea se stabilesc relaţii trofice şi ca

rezultat al acestora, elementele nutritive de bază circulă de la producători la consumatorii de

diferite grade, spre populaţii detritofage şi în final la descompunători. Dacă procesul de

descompunere n-ar mai avea loc sau s-ar desfăşura într-un ritm necorespunzător, întregul sistem

s-ar bloca şi nu s-ar mai realiza producţia primară. Cu cât acest proces este mai rapid, cu atât

ecosistemul este mai productiv. Pe lângă ciclurile locale ecosistemice în biosferă se întâlnesc şi

cicluri globale denumite cicluri biogeochimice. Dintre acestea cele mai importante sunt ciclurile:

apei, carbonului, oxigenului, azotului şi fosforului.

Funcţia de autoreglare asigură autocontrolul şi stabilitatea ecosistemului în timp şi

spaţiu. Stabilitatea ecosistemelor este un proces dinamic, prin care populaţiile componente ale

biocenozei reuşesc să se adapteze reciproc unele faţă de altele, precum şi faţă de factorii naturali,

respectiv faţă de factorii de biotop. Autocontrolul în cadrul ecosistemelor este obligatoriu,

datorită faptului că atât cantitatea de nutrienţi, cât şi cantitatea de energie, pe care o primesc sau

o pot reţine producătorii primari, sunt finite. Mecanismul principal de efectuare a autocontrolului

este asigurat prin intermediul lanţurilor trofice.

Cele trei funcţii ale ecosistemului sunt strâns legate între ele, ca şi structura trofică a

biocenozei.

28

Orice ecosistem îndeplineşte două funcţii: cea de circulaţie a energiei şi cea de circulaţie

a materiei. Fluxul de energie şi materie reprezintă trecerea energiei şi materiei sub formă de

hrană, din mediul abiotic în corpul plantelor şi animalelor aflate pe diverse nivele trofice.

Aportul continuu de energie şi hrană asigura menţinerea vieţii pe Pământ.

Funcţia energetică este principala funcţie a oricărui sistem ecologic prin care se asigură şi

se menţine structura şi funcţionalitatea ecosistemelor.

5.1. Fluxul de energie în ecosisteme

Principala sursă de energie într-un ecosistem o reprezintă energia solară (cca.99%) şi

energia rezultată din diverse reacţii chimice (cca.1%). În toate ecosistemele energia circulă sub

forma energiei chimice înglobate în substanţele organice din biomasa vegetală şi animală.

Orice ecosistem primeşte şi consumă energie. Activitatea energetică a ecosistemelor este

coordonată de cele două principii de bază ale termodinamicii:

1. principul conservării energiei (energia nu este nici creată nici distrusă, ci doar

transformată);

2. principiul degradării energiei (nu toată energia primită se foloseşte în mod util, o parte este

transformată ireversibil în căldură).

Conform acestor legi, energia se transformă continuu în ecosistem (de ex.tranjsformarea:

luminii energie chimică potenţială energie mecanică) fără a fi creată sau distrusă vreodată.

Fiecare transformare de energie este însoţită de o degradare a sa, de la forma concentrată (ex.

energia chimică potenţială) la forma dispersată, nedisponibilă (ex. căldura elaborată de

organisme). Nici o transformare de energie nu se realizează cu o eficienţă de 100%.

Principala sursă de energie pentru ecosistemele naturale si artificiale este energia solară,

alcătuita dintr-un ansamblu de radiaţii cu diferite lungimi de undă (vizibile – energia luminoasă

şi invizibile: ultraviolete, infraroşii, raze X).

La suprafaţa pământului ajunge doar 48% din totalul energiei solare, restul de 52% fiind

absorbită de atmosferă (de stratul de ozon, vaporii de apă şi particulele de praf din atmosferă).

Apa, solul şi vegetaţia absorb 20% din energia solară incidentă, restul energiei fiind reflectată de

pe pământ in atmosferă.

Plantele folosesc energia solară pentru producerea de substanţe organice şi pentru

menţinerea funcţiilor vitale. Frunzele plantelor nu folosesc întreaga cantitate de lumină a razelor

solare care cad pe ele, pentru că o parte din radiaţiile solare sunt reflectate în spaţiu, de pe

suprafaţa frunzelor. Altă parte din radiaţii trec prin frunze şi numai o mică parte (cca. 1-5%) este

absorbită si utilizată.

29

Din această energie absorbită, o mare parte este transformată în căldură şi se pierde prin

iradiere, iar o altă parte este utilizată în procesul de transpiraţie. Numai o mică parte din energia

solară este folosită în fotosinteză pentru producţia primară.

Prin aceasta, plantele verzi asigură unica posibilitate terestră de stocare şi transformare a

energiei solare în energie chimică acumulată în structura substanţelor organice fotosintetizate.

Fotosinteza este un proces natural prin care plantele si unele microorganisme

fotosintetizatoare utilizează energia solară exogenă pentru biosinteza materiei organice proprii.

Fenomenul este realizat pe baza pigmentului clorofilian din citoplasma celulei vegetale care, in

prezenţa luminii, declanşează descompunerea apei in oxigen, protoni şi electroni. Energia

rezultată din fotoliza apei (captată de electroni şi protoni) este transformată in energie chimică

potenţială si este stocată la nivelul compuşilor energetici ATP (adenozin-trifosfat). Aceşti

compuşi furnizează energia necesară pentru biosinteza substanţelor organice proprii regnului

vegetal. In urma procesului de fotosinteză plantele eliberează pe seama dioxidului de carbon

preluat din aer, oxigenul atât de necesar respiraţiei tuturor organismelor din regnul animal,

vegetal, şi chiar microbian (bacteriile aerobe).

Cantitatea de energie asimilată prin fotosinteza plantelor dintr-un ecosistem se numeşte

producţie primară brută (PPB). Ea se exprimă în g /m2/an, mg/l/an sau kg/ha/an. Din aceasta o

parte se pierde fiind utilizată în metabolism, respiraţie, mişcare şi menţinerea unei temperaturi

constante în corpul animalelor (evapo-transpiraţie). Ceea ce rămâne reprezintă energia utilizată

de plante pentru producerea de substanţe organice, ce intră în structura biomasei. Ea se numeşte

producţia primară netă (PPN). Diferenţa dintre PPB şi PPN reprezintă consumul plantelor pentru

propriile procese metabolice.

Prin urmare, energia care intră într-un ecosistem circulă într-un flux discontinuu prin

intermediul hranei care leagă toate populaţiile de organisme (autotrofe şi heterotrofe) intre ele

prin lanţurile alimentare (relaţii trofice) şi le ordonează pe anumite nivele ale piramidei trofice,

după rangul dependenţei de producţia primară a plantelor verzi.

Substanţa organică produsă de plante este folosită de către animalele fitofage care

constituie hrana pentru consumatorii primari si secundari. În acest fel energia primară stocată la

nivelul masei vegetale este transferată şi transformată, în întregul lanţ trofic, sub forma energie

secundare din biomasa consumatorilor.

La fitofagi eficienţa asimilării energiei din hrană este mai mică decât la zoofagi, deoarece

biomasa vegetală are un conţinut energetic mult mai redus, fiind mult mai bogată în celuloză

care se digeră cu cheltuială energetică mult mai mare.

30

La carnivore rata de utilizare a energiei din hrana consumată este mult mai eficientă

pentru că valoarea nutritivă a hranei din carne este mult mai mare, iar digestia se realizează cu o

cantitate mai redusă de energie.

Procesele de transformare a energiei dintr-o reţea trofică se fac cu mari pierderi. În acest

sens cercetările lui Odum (1959) cu privire la lanţul trofic: lucernă-viţel-copil, au demonstrat că

din cei 1000 kcal/zi/m2

de lucernă, doar 10 kcal/zi/m2 sunt asimilate în biomasa ierbivorelor şi

doar 1 kcal/zi/m2 ajung în biomasa copilului.

Prin urmare, relaţiile trofice dintre populaţiile unei biocenoze se pot analiza sub forma

transferului energetic.

5.2. Ciclul apei

Apa este un element vital, indispensabil vieţii pe Pământ. Este o componentă anorganică

esenţială a materiei vii, reprezentând la mamifere cca. 93% din greutatea sângelui şi 80% din

masa musculară. La om, apa constituie 63–65% din greutatea corporală a adultului. La alte

animale inferioare, aşa cum sunt spongierii şi meduzele, organismul este alcătuit în procente de

peste 96-98% din apă.

Din suprafaţa totala a planetei, hidrosfera reprezintă cca. 71%, respectiv o cantitate de

cca. 13000 – 15000 miliarde tone. Din această cantitate, cea mai mare parte, de 97,2%, o

reprezintă apa sărată a mărilor şi oceanelor. Doar 2,8% din total reprezintă apa dulce. Cea mai

mare parte de apa dulce (78,5%), este stocată sub formă solidă în calotele glaciare. Restul de

21,40% este apa dulce continentală. Din această cantitate, 21% o constituie apele subterane şi din

sol, 0,35% este apa din lacuri şi mlaştini, 0,04% este apa sub formă de vapori în atmosferă şi

numai 0,01% este apă dulce curgătoare.

Apa din mări şi oceane reprezintă leagănul vieţii, în care au apărut primele forme de

viaţă. Mediul acvatic conţine resurse material-energetice pentru a întreţine populaţiile de

producători, de consumatori şi descompunători din apă, precum şi pentru asigurarea hranei unor

organisme terestre mai ales păsări şi mamifere. Oxigenul produs de fitoplanctonul din apă,

alături de cel eliminat de plantele terestre, asigură procesul de respiraţie al tuturor organismelor

vii.

Apele curgatoare antrenează mari cantităţi de substanţe dizolvate, materii aflate în

suspensie şi nenumărate microorganisme, realizând o migraţie a substanţelor organice, de

proporţii uriaşe. Ca exemplu, numai în urma proceselor de denudaţie sunt transportate anual, de

pe uscat în oceane, o cantitate de cca.2,7x 107 tone de material solid. Apele naturale provoacă

procese de dizolvare a rocilor şi levigare a solurilor, prin spălarea elementelor solubile care sunt

transportate la mari distanţe şi apoi depuse de apele curgătoare în zonele joase ale cursurilor în

31

mari depozite sedimentare (aluviuni), bogate în numeroase elemente: Ca, Mg, Si, Fe, Mn, P, C,

H, N, O si alte elemente combinate. Solurile formate pe aluviuni au fertilitate naturală crescută,

datorită prezenţei în cantităţi mari a acestor substanţe organice transportate de apele curgătoare.

În natură, apa se găseşte sub formă lichidă în biotopurile acvatice şi terestre, sub formă de vapori

în atmosferă, precum şi sub formă solidă în gheaţă. Într-un biotop terestru principalele surse de

apă sunt: precipitaţiile, care depind de poziţia geografică, de relief, de vânturi şi de covorul

vegetal; apa înglobată în sol şi apa scursă de la suprafaţă în spaţiile mari din straturile geologice

ale pamantului. Sub acţiunea energiei solare şi a temperaturii, apa trece dintr-o formă în alta,

efectuând un circuit complex care se datorează mişcărilor din aer, din atmosferă şi curenţilor

marini. În acest circuit se disting următoarele etape principale:

- ascensiunea vaporilor de apă în atmosferă şi deplasarea lor dintr-o zonă în alta, prin

acţiunea curenţilor atmosferici;

- condensarea vaporilor de apă in nori;

- precipitarea sub formă de ploaie, grindină, zăpadă;

- scurgerea apelor pe suprafeţele terestre în pantă, prin cursurile de apă, spre oceane;

- infiltrarea în sol a unor părţi din apa de suprafaţă, care se scurge prin cursuri subterane.

Mişcarea ciclică a apei în cadrul biosferei reprezintă circulaţia sau transferul apei din

învelişurile scoarţei terestre, în materia vie (mediul biotic) şi apoi din nou în mediul abiotic

(neviu). Astfel, într-o pădure de foioase apa din precipitaţii alimentează pânza freatică din subsol

sau se scurge în apele curgătoare, o altă parte se evaporă, iar restul se absoarbe în sol. Din sol,

apa ajunge în plante de unde cea mai mare parte este eliminată prin transpiraţie, restul fiind

utilizată la producerea de biomasă.

Plantele absorb şi redau atmosferei cca.38% din volumul anual de precipitaţii. Se

estimează că 1 ha de pădure de foioase din zonele temperate elimină prin procesul de

transpiraţie cca. 3000 – 7000 t apă /an. La nivel planetar, din totalul precipitaţiilor anuale

(771mm) mai puţin de jumătate (367mm) trec în mare. Restul (404 mm, adică 52%) se reîntorc

în atmosferă prin evapotranspiraţie (apa evaporată din sol şi rezultată din transpiraţia plantelor).

Doar 1% din apa căzută prin ploi este folosită în sinteza materiei vii. Omul consumă pentru

nevoile sale menajere şi industriale 2,5% din precipitaţiile totale.

Consumul de apă dulce este în prezent un indicator sintetic al nivelului de trai, de

dezvoltare şi de civilizaţie. În ţările dezvoltate valoarea acestui consum este de 2000-

2500m3/an/locuitor, în timp ce în ţările subdezvoltate este de cca.40-50m

3/an/locuitor (Lixandru,

2003).

Acţiunea omului asupra componentelor biosferei poate avea influenţe grave asupra

circuitului apei. Astfel, spre exemplu, prin poluarea apei şi defrişarea iraţională produse prin

32

extinderea agriculturii, industriei şi construcţiilor, omul a produs mari dezechilibre în natură.

Înlăturarea completă a pădurilor de pe suprafeţe întinse determină modificări ale circuitului apei

prin: modificarea regimului de precipitaţii, al mişcării curenţilor de aer, degradarea şi eroziunea

solurilor, inundaţiile. Datorită eroziunii, solul nu poate primi cantitatea de apă necesară

dezvoltării covorului vegetal, iar rezervele de apă din sol descresc. Deversarea apelor poluate în

cursurile de apă, face ca circuitul apei prin ecosistem să dăuneze biocenozelor si sa pună chiar în

pericol echilibrul întregului ecosistem.

Într-o pădure de foioase din zona temperată, cantitatea de precipitaţii este de 8000 m3/ha/an,

15% din acestea sunt reţinute pe suprafaţa plantelor şi restituite atmosferei prin evaporare. Din

restul apei care ajunge pe solul pădurii, 5% se scurg în cursurile de apă, iar 15% se infiltrează în

subsol alimentând pânza freatică şi apele de profunzime. Solul reţine 65% (5200 m3)din totalul

precipitaţiilor. Din această cantitate 3500 m3 sunt restituiţi atmosferei prin transpiraţia plantelor, iar

800 m3 sunt recirculaţi prin evaporare de pe sol. Din apa absorbită de plante numai 1% (15-20 m

3)

intră în structura producţiei primare de biomasă. În lemn şi coaja plantelor se stochează cca. 1600

m3. La nivel planetar cantitatea de precipitaţii anuale este de cca. 100 000 km

3. Sub acţiunea

radiaţiei solare apa din mări şi oceane se evaporă într-o proporţie de cca. 400 000 km3. Procesele de

evapo-transpiraţie de la nivelul ecosistemelor continentale redau circuitului 65 000 km3

de apă. Dacă

se face bilanţul între cantitatea de apă evaporată şi cea provenită din precipitaţii, se constată că în

cazul oceanelor şi mărilor bilanţul este negativ, iar pentru continente este pozitiv. Astfel, precipitaţiile

continentale formate pe seama proceselor de evaporare a mărilor şi oceanelor reprezintă 35 000 km3,

volum din care se întorc prin apele râurilor, fluviilor, şiroire sau drenaj, numai 25 000 km3. Diferenţa

de 10 000 km3 este apa ce se infiltrează în sol, în pânzele de apă freatică de unde reîntoarcerea spre

mări şi oceane este mai lentă.

Figura 6. Circuitul apei în natură

33

5.3. Ciclul azotului

Ciclul azotului (N) este unul dintre cele mai complexe circuite din natură, în care azotul

din mediul abiotic (aer, apă) trece în mediul biotic al tuturor ecosistemelor şi revine apoi în acest

mediul neviu.

În natură, acest element chimic provine din două surse principale: N atmosferic şi N

organic rezultat din descompunerea cadavrelor animale şi vegetale. Azotul atmosferic poate fi

folosit numai de câteva organisme fixatoare de N aşa cum sunt: bacteriile, ciupercile şi câteva

alge cianoficee, care îl transformă în N nitric şi N nitros. Aceste substanţe azotate, care au fost

fixate de bacterii sunt cedate solului după moartea bacteriilor sintetizatoare, de unde sunt

absorbite de către plante pentru sinteza aminoacizilor şi substanţelor proteice proprii.

Acelaşi fenomen se petrece şi cu N organic conţinut în corpul organismelor vii (vegetale

si animale). Substanţele proteice rezultate din descompunerea organismelor moarte sunt

transformate de bacterii în compuşi amoniacali, respectiv în nitriţi şi nitraţi. Aceştia constituie

sursa principală din natură pentru nutriţia plantelor verzi.

Principalul rezervor de azot (80% din cantitatea totală de azot a planetei) este atmosfera

în care N ocupă 78% din volumul total. Restul de 20% se găseşte în substanţele organice

sintetizate de toate organismele vii, în componentele humice din structura solului precum şi în

unele sedimente de natură organică şi minerală.

Circuitul azotului cuprinde două subcicluri, fiecare cu câte două faze. Primul subciclu

cuprinde următoarele două etape:

- de fixare a N liber, în care N din aer este introdus în circuit şi

- de nitrificarea prin care N din circuit este redat atmosferei.

Al doilea subciclu care cuprinde:

- faza de mineralizare, faza de degradare a compuşilor organici cu azot şi

- faza de biosinteză a compuşilor organici azotaţi.

Faza de fixare a azotului liber din atmosferă se poate realiza prin trei căi: fotochimică,

electrochimică şi biologică. Fixarea fotochimică are loc în straturile înalte ale atmosferei, unde

sub acţiunea radiaţiilor ultraviolete N din aer se combină cu vaporii de apă şi formează amoniac

şi nitraţi. Calea electrochimică are loc la înălţimi mai joase sub influenţa fulgerelor şi formează

cantităţi mult mai mici de amoniac. În ultima cale, respectiv cea biologică , fixarea azotului

atmosferic se realizează pe seama unor grupe de microorganisme fixatoare, libere sau simbionte

numite bacterii fixatoare de azot. Dintre cele libere unele sunt aerobe (capabile să trăiască numai

în prezenţa O2 molecular liber) cum sunt cele din genul Azotobacter, iar altele sunt anaerobe

(capabile să trăiască în absenţa O2 liber) din genul Clostridum sau genul Rhodospirillium.

34

Microorganismele fixatoare simbionte sunt bacteriile din genul Rhizobium care trăiesc în

simbioză cu plante din familia leguminoaselor (lucerna, trifoiul, soia etc.). Fiecare specie de

leguminoase acceptă numai o anumită specie de bacterii, pe care planta gazdă o recunoaşte prin

intermediul unei proteine “semnalizatoare ” care permite fixarea numai a bacteriilor specifice

(recunoscute), oprind pătrunderea altor bacterii care pot fi patogene pentru plantă. Bacteriile

simbionte fixează azotul pe cale enzimatică, cu ajutorul unei enzime denumită nitrogenază.

Enzima prezintă o sensibilitate ridicată la oxigen şi poate deveni activă numai în prezenţa unor

metale (molibdenul şi fierul).

În mediul acvatic există de asemenea bacterii libere fixatoare de N, dar cel mai important

rol în fixarea azotului atmosferic îl au algele albastre fotosintetizatoare (din genurile Anabaena,

Nostoc şi Trichodesmum).

Faza de denitrificare este un proces de transformare a nitraţilor (NO3) în nitriţi până la

oxizi de azot şi azot liber, precum şi de reducere a acidului azotic în acid azotos, amoniac şi N

molecular. Procesul se produce mai intens în sol, dar apare şi în apă sau în sedimente cu multa

substanţă organică, slab aerate. Denitrificarea se poate realiza pe cale chimică, sub acţiunea

anumitor factori: temperatură, pH-ul, umiditatea şi pe cale biologică cu ajutorul unor bacterii

specifice (genul Pseudomonas, genul Clostridium, genul Bacillus, genul Achromobacter, genul

Thiobacillus). Denitrificarea are ritm sezonier, fiind mai accentuată în sezonul cald şi mult mai

puţin intensă sau chiar absentă iarna, datorită efectului negativ al temperaturilor joase.

Mineralizarea este un proces de descompunere a compuşilor organici cu azot, până la

nitriţi şi nitraţi. În prima etapă are loc amonificarea, respectiv descompunerea de către bacterii a

substanţei organice azotate cu producere de amoniac. În a doua etapă, numită nitrificare,

amoniacul este transformat de alt tip de bacterii (genul Nitrosomonas şi genul Nitrobacter) în

nitriţi (reacţie de nitrire) şi ulterior în nitraţi (reacţie de nitrare). Întregul proces de mineralizare

are loc cu producere de energie care este utilizată de plante pentru reducerea CO2 si sinteza

tuturor substantelor organice proprii.

În ultima fază de biosinteză nitraţii absorbiţi în procesul de nutriţie la plantelor sunt

folosiţi de acestea pentru sinteza substanţelor organice proprii necesare procesului de creştere şi

dezvoltare.

Dacă analizăm cantitatea de azot fixată în cursul unui ciclu biogeochimic se constată că

bilanţul este pozitiv (se fixează mai mult azot decât se pierde). Acest bilanţ determină sinteza şi

creşterea biomasei vegetale în cantităţi mai mari decât necesarul de hrană al consumatorilor

primari.

35

5.4. Ciclul carbonului

Ciclul parcurs în natură de carbon (C) este reprezentat de schimbul efectuat între dioxidul

de carbon (CO2) şi organismele vii de pe Terra, de la nivelul: litosferei, hidrosferei şi atmosferei.

Carbonul este prezent în natură sub două forme: minerală, reprezentată de carbonaţii din

structura rocilor calcaroase şi sub forma gazoasă a dioxidului de carbon (CO2) sau anhidrida

carbonică din atmosferă, unica formă de circulaţie a carbonului anorganic în biosferă. În aerul

atmosferic, concentraţia medie de dioxid de carbon este de 0,03% respectiv cca. 340 ppm.

Circulaţia dioxidului de carbon condiţionează în biosferă două procese biologice

fundamentale: fotosinteza şi respiraţia. În procesul de fotosinteză plantele verzi (şi unele

microorganisme fotosintetizatoare) care posedă pigmenţi de clorofilă fixaţi pe cloroplaste,

folosesc dioxidul de carbon pentru sinteza compuşilor organici (glucide, protide şi lipide).

Procesul de sinteză are loc sub acţiunea radiaţiilor solare, a CO2 din aer şi a apei cu săruri

minerale, pe care plantele le iau din sol şi apă. Din fotosinteză rezultă oxigenul din care o parte

este utilizat de plante în procesul de respiraţie, iar o altă parte este eliberat în atmosferă, fiind

folosit în respiraţia animalelor. În condiţii naturale normale cele două procese (fotosinteza şi

respiraţia) se echilibrează reciproc, deşi fixarea de CO2 prin fotosinteza plantelor depăşeşte

cedarea de CO2 prin respiraţia animalelor. Echilibrarea se produce prin dioxidul de carbon

degajat în urma procesului de degradare a materiei organice moarte, precum si a resturilor de

biomasă vegetală sau animală, rămase neconsumate din apă sau sol, precum şi cel rezultat din

arderile de combustibili.

Schimburile de CO2 care se înregistrează între hidrosferă, atmosferă şi litosferă se pot

schematiza astfel:

CO2 din atmosferă CO2 dizolvat în apă CO2+H2O H2CO3 (acidul carbonic)

calciu din apă bicarbonaţi Ca(H2CO3)2

Acidul carbonic se leagă uşor de calciul prezent în apă, formând bicarbonaţi care

sedimentează în depozite calcaroase. Reacţia este de tip reversibil şi reprezintă un mijloc

important de menţinere a valorilor de pH, prin tamponarea variaţiilor de pH din apă.

Respiraţia, fermentaţiile şi combustiile, asigură reîntoarcerea CO2 în atmosferă. Se

estimează că rezervele de carbon din atmosferă (sub formă de CO2) reprezintă 700x109 t, iar cele

ale hidrosferei 50.000x109 t. Fitobiomasa realizată anual prin sinteza de substanţe organice este

cuprinsă între valorile de 30-150x109 t. Conţinutul aerului în CO2 nu se diminuează. El se

menţine relativ constant deoarece respiraţia, fermentaţiile şi combustiile restituie fără încetare

dioxidul de carbon.

Variaţiile de concentraţie a CO2 din atmosferă sunt autoreglabile. Dacă apare tendinţa de

creştere a concentraţiei de CO2 din atmosferă, intervine o reglare de tip feed-back negativ, prin

36

care creşterea concentraţiei este diminuată pe două căi: mărirea intensităţii de consum a CO2 în

procesul de fotosinteză şi sporirea proceselor de dizolvare în apă cu formare de bicarbonaţi.

În ultimii ani cantitatea de CO2 provenită din arderile de combustibili a crescut

îngrijorător. În fiecare an intră în atmosferă cca. 1 miliard t carbon, iar concentraţia de CO2 a

crescut cu 10%.

La nivel planetar, dioxidul de carbon contribuie la declanşare a efectului de seră.

Fenomenul este un proces fizic caracterizat prin faptul că în aerul atmosferic, CO2 acţionează ca

un adevărat “ecran de protecţie”. Noaptea, suprafaţa terestră se răceşte şi cedează o mare parte

din energia solară recepţionată în timpul zilei. Dioxidul de carbon din aer opreşte o mare parte

din radiaţiile infraroşii emise pe durata nopţii de scoarţa terestră, asigurând astfel menţinerea la

suprafaţa planetei noastre a unei temperaturi medii anuale de15oC, cu o reducere considerabilă a

variaţiilor termice dintre zi şi noapte. În caz contrar, temperatura medie la suprafaţa scoarţei ar fi

de –18oC (H.Tazieff,1989).

Creşterile permanente a emisiilor de CO2, din ultimii ani, datorate în principal

intensificării industriei şi a transporturilor, determină accentuarea efectului de seră care poate

avea consecinţe catastrofale pentru Terra. Astfel, creşterea treptată a temperaturii medii anuale

va determina: aridizarea treptată a climei, accentuarea procesului de deşertificare, topirea calotei

glaciare şi inundarea multor zone de coastă.

5.5. Ciclul fosforului

Ciclul fosforului (P) e un ciclu biogeochimic sedimentar legat de circuitul hidrologic,

deoarece fosforul nu formează componenţi gazoşi şi este prezent în mod natural în apă şi sol.

Rezervorul principal al fosforului îl reprezintă rocile sedimentare şi eruptiile vulcanice (apatit si

magmă) de pe uscat, care cedează apelor de precipitaţii şi celor de suprafaţă fosfaţii din structura

lor. Prin spălarea rocilor de către apele de scurgere, o cantitate mare din fosfaţi este antrenată în

mări şi oceane unde se depune în sedimente de adâncime.

Reîntoarcerea fosforului în circuit are loc parţial, prin procesul de orogeneză (proces

tectonic de formare a lanţurilor muntoase). Sub acţiune acestui proces şi a curenţilor de apă o

parte din sedimentele de adâncime sunt aduse la suprafaţa mărilor şi oceanelor de unde ajung pe

platforma continentală. Cea mai mare cantitate de fosfor rămâne la mare adâncime si nu se mai

întoarce în circuit, fiind practic pierdută pentru biosferă. Fosforul anorganic din apele marine

este folosit de plante în sinteza compuşilor organici. Prin intermediul lanţurilor tropice:

fitoplancton – zooplancton – peşti – păsări ihtiofage, P ajunge in alimentaţia diferitelor

organisme vii inclusiv a omului. Prin moartea organismelor planctonice şi prin descompunerea

37

lor de către microorganisme, cantităţi apreciabile de fosfaţi sunt asimilaţi de plante. In acest fel

Fosforul se reîntoarce în circuitul biologic.

În sol, pe lângă fosforul anorganic dizolvat din rocile fosfatice şi depozitele de guano

(gunoiul pasărilor ihtiofage) există şi cantităţi însemnate de fosfor organic provenit din

descompunerea cadavrelor de plante şi animale. Sub acţiunea unor microorganisme specifice,

substanţa organică moartă este supusă procesului de mineralizare în urma căruia fosforul este

eliberat în forma sa solubilă. Din sol compuşii fosforului sunt preluaţi de plante, de unde o parte

din fosfor este preluat de animale, iar prin excrementele acestora sau din cadavrele lor, fosforul

ajunge din nou in sol. În acest fel fosforul este repus, cu pierderi, intr-un nou circuit biologic.

Pierderea de fosfor poate fi compensată parţial prin excrementele păsărilor ihtiofage sau

prin intermediul omului (administrare de îngrăşăminte pe bază de fosfaţi). Ca urmare a

administrării neraţionale de către om a îngrăşămintelor, în apele râurilor, mlaştinilor, sau chiar în

zonele de coastă a mărilor pot apărea cantităţi excesive de fosfor care determină dezvoltarea

explozivă a algelor, fenomen cunoscut sub denumirea de “înflorirea apelor”. O consecinţă a

acestui fenomen este poluarea apelor prin procesul de eutrofizare, proces natural, de acumulare a

unor cantităţi crescute de substanţe organice pe fundul apei (mâl organic brun-murdar) cauzat de

descompunerea organismelor moarte, de lipsa de oxigen. Eutrofizarea puternică a apelor

favorizează dezvoltarea în masă în apa a unor microorganisme (bacterii filamentoase, ciuperci,

ciliate, etc.), care pot acoperi în întregime suprafaţa apei, ducând la distrugerea echilibrului

biologic din ecosistemul respectiv. Sărurile ce apar in exces duc la creşterea durităţii apei făcând-

o inutilizabilă pentru unele procese industriale sau pentru consumul uman.

5.6. Autocontrolul şi stabilitatea ecosistemelor

Autocontrolul sau homeostazia unui sistem biologic (individ, populaţie, biocenoză) sau a

unui sistem mixt (ecosistem), reprezintă tendinţa de stabilitate internă a sistemului faţă de

condiţiile schimbătoare ale mediului extern (factori climatici, sursa de hrană etc.). Funcţia de

autocontrol sau homeostazie asigură stabilitatea în structura, organizarea şi funcţionarea

întregului ecosistem.

Prin funcţia sa de autocontrol, ecosistemul păstrează o stare de echilibru între populaţiile

componente, menţinând variaţiile numerice ale acestor populaţii între anumite limite. Depăşirea

acestor limite duce la perturbarea echilibrului prin modificarea structurii şi funcţionării întregului

ecosistem.

Astfel spre exemplu, într-un ecosistem acvatic, înmulţirea peste măsură a algelor este

frânată prin două căi: prin creşterea consumului de către zooplancton (animale care se hrănesc cu

alge) şi prin scăderea cantităţii de substanţe anorganice necesare dezvoltării algelor (fosfor, azot,

38

etc.). Hrana abundentă favorizează înmulţirea zooplanctonului. Pe măsură ce consumul de alge

creşte, hrana devine neîndestulătoare şi zooplanctonul se împuţinează. Prin descompunerea

resturilor organice ale zooplanctonului de către microorganisme, sursele minerale necesare în

creşterea algelor se refac determinând creşterea şi înmulţirea în continuare a algelor. În acest fel,

atâta timp cât din afara sistemului nu intervine nici o perturbare, starea întregului sistem se

menţine în echilibru permanent şi oscilează în jurul unor anumite valori.

Din cele prezentate se poate observa că, mecanismul principal de păstrare a stabilităţii

ecosistemului se bazează pe relaţiile trofice din cadrul biocenozelor. Relaţiile trofice controlează

oscilaţiile numerice ale fiecărei populaţii din ecosistem. În acest sens, dacă examinăm relaţiile

dintre un carnivor şi prada acestuia, vom observa că maximele şi minimele efectivelor celor două

specii se succed. Când hrana este abundentă, efectivul speciei pradă creşte, determinând

creşterea populaţiei de consumatori pe seama hranei din belşug. Numărul mare de consumatori

determină scăderea resurselor de hrană, prada se împuţinează ducând la micşorarea numărului de

consumatori carnivori.

Atunci când populaţiile înregistrează mari oscilaţii numerice acestea se soldează uneori

chiar cu dispariţia ambelor specii. Un astfel de exemplu îl constituie omizile fluturelui defoliator

al stejarului (Tortrix Viridana) care după distrugerea frunzelor pădurii mor de foame. Dispariţia

omizilor determină la rândul ei dereglarea echilibrului dintre alte specii ale biocenozei

interdependente (păsări, mamifere, etc.).

Menţinerea nivelului de echilibru al efectivului unei specii dintr-o biocenoză se

realizează prin mecanisme diferite de la specie la specie. Unele plante elimină în mediul extern

substanţe care influenţează negativ dezvoltarea indivizilor din aceeaşi specie. De exemplu, alga

Chlorella elimină o substanţă care la o anumită concentraţie împiedică înmulţirea în continuare a

acesteia. La animale, anumite specii (elefanţii) migrează în condiţiile în care densitatea

populaţiei lor a ajuns foarte mare si s-au redus rezervele de hrana.

Prin urmare, stabilitatea unui ecosistem este dată de structura sa, respectiv de numărul

populaţiilor componente. Cu cât sistemul este mai complex, cu atât capacitatea de autoreglare a

lui este mai mare şi va prezenta o stabilitatea mult mai mare faţă de perturbaţiile externe. Un

astfel de exemplu este pădurea tropicală, un ecosistem natural complex care are o stabilitate mult

mai ridicată în comparaţie cu un ecosistem simplu (o cultură agricolă). Numărul mare de specii

şi bogata reţea de relaţii trofice existente în cadrul ecosistemului de pădure, face ca aceasta sa

aibă o capacitate mult mai mare de autoreglare. Ecosistemul cu puţine specii şi lanţuri trofice

(cultura agricolă) va avea o stabilitate mult mai mică. Stabilitatea agrosistemului va fi influenţată

foarte mult de condiţiile externe: temperatură, umiditate, cantitatea de nutrienţi minerali din sol,

39

dăunători etc. În astfel de sisteme simple invaziile dăunătorilor se produc mult mai frecvent şi

mai uşor. Aceste invazii nu se produc niciodată în ecosistemele complexe ale pădurilor tropicale

deoarece, dacă o populaţie tinde să scadă numeric, presiunea duşmanilor se va deplasa spre alte

specii al căror consum implică mai puţine cheltuieli energetice.

În consecinţă, funcţia de autocontrol a ecosistemelor este necesară deoarece:

cantitatea de energie primită de un anumit ecosistem cât şi cantitatea de nutrienţi

disponibili sunt limitate;

supravieţuirea populaţiei şi îndeplinirea funcţiilor ei în biocenoză depinde de

refacerea (reciclarea) resurselor materiale iniţiale şi de menţinere unui anumit nivel numeric.

Ambele probleme se rezolvă prin diferenţierea funcţiilor speciilor componente ale unei

biocenoze. Diferenţierea funcţiilor printr-o specializarea mai mult sau mai puţin complexă,

determină interdependenţa speciilor şi organizarea unui sistem natural de autocontrol asemanator

cu un sistem cibernetic informational.

40

6.

CALITATEA MEDIULUI AMBIANT

6.1. Criza mediului înconjurător

Multă vreme omul a presupus că solul, apa, şi aerul pot prelua, absorbi şi recicla

produsele reziduale ale activităţii sale, oceanul, atmosfera şi solul fiind considerate a fi nişte

rezervoare receptoare cu capacitate nelimitată. S-a dovedit însă, că unele dintre produsele

deversate în mediul înconjurător sunt toxice şi rezistă la descompunerea naturală, altele deşi sunt

dispersate în mediu în cantităţi sau diluţie foarte mică, reuşesc după un timp relativ scurt sau mai

lung, să se reconcentreze în lanţurile trofice naturale. Aşa se întâmplă cu unele metale grele,

pesticide şi substanţe radioactive.

Deteriorarea mediului înconjurător este resimţită în zilele noastre tot mai acut, îndeosebi

în centrele urbane cu mari aglomerări de populaţie. Poluarea mediului afectează toate cele trei

componente principale ale mediului înconjurător: apa, atmosfera şi solul.

Poluarea aerului din marile oraşe a devenit o trăsătură obişnuită, smogul fiind una dintre

cele mai caracteristice forme. Folosirea neraţională a solurilor şi a resurselor naturale, uneori

până la epuizarea lor ridică o serie de probleme majore privind ocrotirea mediului înconjurător.

Reziduurile, deşeurile organice şi dejecţiile deversate în apele curgătoare prin

descompunere consumă oxigenul necesar diferitelor organisme acvatice, în timp ce elementele

nutritive care ajung în ape, intensifică dezvoltarea algelor pe seama oxigenului din apă, ducând

uneori până la “moartea”, adică la degradarea apelor. La toate acestea a contribuit şi tendinţa de

concentrare a populaţiei în centre mari supraaglomerate, dezvoltarea intensă a industriei, a

mijloacelor de transport şi a bunurilor de consum noi.

În aceste condiţii se ridică tot mai mult problemele privind poluarea şi apare necesitatea

elaborării unor noi reglementări administrative de stat în măsură să facă faţă noilor aspecte

legate de protecţia mediului înconjurător.

Lipsa de informare a făcut ca mulţi oameni de bună credinţă să persiste în acţiuni care

sunt nefaste mediului înconjurător, fără să realizeze care sunt daunele produse. O altă categorie

de oameni nepăsători, din dorinţa de a economisii sau de a produce cât mai mulţi bani, au

acţionat voit, provocând daune ireversibile, prin acţiuni de tipul: utilizarea pe scară largă a

pestcidelor, tăierea pădurilor, deversarea sau stocarea unor substanţe toxice sau deşeuri

radioactive etc. Toate acestea, acumulate şi diversificate în timp, au produs modificări asupra

atmosferei, apei şi solului, pe care le resimţim tot mai pregnant în ultima perioadă şi care pot să

afecteze grav calitatea vieţii noastre si cu siguranţă viaţa generaţiilor viitoare.

41

În prezent lupta omului de a proteja şi ameliora calitatea mediului înconjurător, - bunul

comun cel mai de preţ al omenirii, a căpătat noi dimensiuni. Problema mediului este dezbătută

tot mai mult pe diverse planuri şi la diferite niveluri, formând obiectul a numeroase dezbateri

ştiinţifice şi politice naţionale şi internaţionale. Numeroase guverne, in special cele din ţările

dezvoltate, acţionează în mod serios pentru găsirea şi aplicarea celor mai adecvate măsuri,

corespunzătoare mijloacelor materiale proprii şi tehnologiei disponibile în scopul: păstrării

echilibrului ecologic, menţinerii şi îmbunătăţirii calităţii factorilor naturali, gestionării corecte a

resurselor naturale, asigurării unor condiţii de viaţă şi de muncă tot mai bune etc.

6.2. Surse şi căi de răspândire a poluanţilor

Deteriorarea condiţiilor de mediu este rezultatul acţiunilor conştiente sau inconştiente a

omului asupra mediului ambiant. Prin accidentele sau activităţile umane necontrolate s-au

declanşat o multitudine de fenomene cu efect negativ asupra mediului care au dus la apariţia a

numeroase dezechilibre ecologice, punând în mare pericol uneori anumite forme de viaţă.

Factorii perturbatori ai mediului se pot clasifica în două mari grupe:

1. factori naturali: - erupţii vulcanice şi solare;

- cutremure catastrofale;

- incendii;

- inundaţii.

2. factori antropici (rezultaţi din activitatea umană):

- creşterea demografică;

- dezvoltarea agriculturii;

- dezvoltarea industriei;

- exploatarea rezervelor naturale etc.

În numeroase cazuri acţiunile umane desfăşurate în: industrie, agricultură, construcţii,

transporturi şi exploatarea resurselor naturale, au avut un mare impact negativ asupra mediului,

soldat cu multe efecte nedorite, unele greu de stopat sau eliminat. Astfel spre exemplu, de cele

mai multe ori din activităţile umane rezultă o serie de factori distructivi aşa cum sunt: produsele

uzate sau perimate fizic şi moral; produsele artificiale noi ale căror interacţiuni cu mediul sunt

uneori necunoscute şi imprevizibile; reziduurile nereciclabile (care nu pot fi reutilizate) etc.

Cei mai mulţi autori, clasifică principalele tipuri de poluare a mediului înconjurător în

patru mari categorii, după cum urmează:

1) Poluarea fizică:

- poluarea radioactivă;

- poluarea termică;

42

- poluarea sonoră.

2) Poluarea chimică;

- materii plastice (în aer, apă şi sol);

- pesticide şi alţi compuşi organici de sinteză (în aer, apă şi sol);

- metale grele (în aer, apă şi sol);

- derivaţi gazoşi ai carbonatului şi hidrocarburilor lichide (în aer şi apă);

- derivaţi ai sulfului (în aer, apă şi sol);

- derivaţi ai azotului (în aer, apă şi sol);

- fluoruri (în aer, apă şi sol);

- particule solide “aerosoli” (în aer şi sol);

- materii organice fermentescibile (în apă şi sol).

3) Poluare biologică:

- contaminare microbiologică a mediilor inhalate şi ingerate (bacterii şi virusuri);

- modificări ale biocenozelor prin invazii de specii animale şi vegetale.

4) Poluare estetică:

- degradarea peisajelor şi locurilor prin urbanizare necivilizată sau sistematizare

impropriu concepută;

- amplasarea de industrii în biotopuri naturale sau puţin modificate de om.

O altă clasificare are în vedre, în special solul şi se referă la poluanţii care pot acţiona

direct sau indirect cu acesta:

dejecţiile animale;

dejecţiile umane;

deşeuri şi reziduuri de la industria alimentară şi uşoară;

agenţi contaminanţi (agenţi infecţioşi, toxine, alergeni);

sedimente produse prin eroziunea solului;

elemente nutritive pentru plante (îngrăşăminte);

minerale şi materii anorganice (inclusiv metale, săruri, acizi, baze) provenite de la

industria chimică şi metalurgică;

pesticide;

materii radioactive provenite de la experimente cu arme atomice, accidente sau avarii

ale centralelor nucleare;

aerosoli (unele hidrocarburi, etilenă, amoniac, bioxid de sulf, cloruri, fluoruri, oxid de

carbon, ozon, oxizi de azot, compuşi de plumb etc.);

căldura (care determină intensităţi crescute ale reacţiilor chimice şi biologice).

43

Agenţii de poluare evacuaţi în mediu sunt transportaţi şi dispersaţi de ape sau de aer.

Chiar şi poluanţii solizi, depozitaţi în platforme pot fi surse de poluare a mediului la distanţe

foarte mari de locul de depunere. Astfel, cenuşile depozitate în halde (depozite de steril provenite

din lucrările miniere), pot fi spulberate de vânt, iar substanţele solubile conţinute pot fi

dizolvate în apa de precipitaţii şi pot fi transportate ulterior de apele de suprafaţă sau apele de

infiltraţie. Prin scurgerea lor, poluanţii sunt transportaţi şi dispersaţi pe suprafeţe întinse şi ajung

din râuri în lacuri, mări şi oceane.

Un rol nu mai puţin important în circulaţia şi distribuţia unor poluanţi în mediul

înconjurător îl au organismele vii, care prin căile alimentare sau lanţurile trofice pun în circulaţie

diverşi poluanţi preluaţi din apă, aer şi sol. Aşa se întâmplă, de exemplu, cu anumite pesticide

care din sol trec în furaje, de aici în corpul animalelor erbivore, iar prin consumul de carne şi

lapte ajung în cele din urmă şi în corpul uman. Reziduurile de pesticide pot ajunge şi în gunoiul

de grajd rezultat de la animale hrănite cu furaje tratate cu asemenea pesticide sau din paiele

conţinând asemenea reziduuri, rămase în urma tratamentelor aplicate culturii respective, iar din

gunoi trec în toate plantele cultivate pe suprafeţele de teren pe care acest tip de gunoi a fost

administrat.

Pericolul cel mai mare în circulaţia si dispersia unor anumite tipuri de poluanţi în

biosferă, îl constituie concentrarea biologică a acestora, care poate avea uneori consecinţe

deosebit de grave. Astfel, dacă substanţa activă a poluantului utilizat, în exemplul nostru a

pesticidului, este rezistentă la degradare, de la cantităţi reduse de pesticide existente în sol, apă

sau aer se poate ajunge la concentraţii tot mai mari, de la o treaptă la alta a lanţului trofic.

Un astfel de exemplu este lacul Clear din California unde, determinările efectuate după

finalizarea tratamentului cu pesticide de tip DDT, au arătat că de la concentraţia apei de 0,02

ppm (părţi per milion) DDT, a crescut la 5 ppm în planctonul de la suprafaţa apei, ajungând la

valori de 40-300 ppm în peştii fitofagi, iar la unele păsări sau peşti răpitori din partea superioară

a lanţului trofic a atins valori de până la 2000 ppm de DDT, ceea ce faţă de conţinutul în apă

(0,02 ppm), reprezintă o creştere a concentraţiei de 100 000 de ori. Fenomenul de acumulare al

pesticidelor apare în mod similar şi în sol. Dacă în sol conţinutul DDT-ului este de o unitate, în

râmele din sol concentraţia ajunge la 10-40 unităţi, iar în păsările care consumă râme (sitari)

atinge cca. 200 unităţi.

În mod similar, procese de acumulare se pot înregistra şi la alte elemente, aşa cum sunt

anumite metale grele din apă şi sol, sau elementele radioactive care se pot concentra în anumite

lanţuri trofice, ajungând în concentraţie foarte mare în vârful piramidei trofice, la extremitatea

căreia se află şi omul. Astfel, în diverse pajişti din Anglia stronţiul radioactiv prezent în sol în

44

cantitate mică (o unitate) a ajuns la o valoare de 21 de ori mai mare în plantele furajere şi de 714

ori mai mare în carnea de oaie.

Prin exemplele citate anterior, s-a căutat să se scoată în evidenţă faptul că, nu în toate

situaţiile de poluare a mediului ambiant, are loc numai o dispersie sau diluţie a poluanţilor în

teritoriu, ci de cele mai multe ori, prin intermediul lanţurilor trofice, are loc o acumulare de

poluanţi nebiodegradabili, care deşii apar în mediul ambiant (sol, aer sau apă) în cantităţi mici se

acumulează de-a lungul lanţurilor trofice şi ajung să se regăsească în organismele animale din

ultimul nivel, în concentraţii foarte mari care pot fi uneori letale (provoacă moartea lor). De la

astfel de animale puternic contaminate, prin consumul produselor animale (carne, lapte, ouă etc.)

de către om, acesta să fie victima propriilor sale acţiuni.

6.3. Priorităţi ale economiei mediului ambiant

În perioada ultimilor ani specialişti din diferite domenii ale economiei si industriei,

precum si organizatiile ecologiste internationale au sesizat şi trag serioase semnale de alarmă

încercând să conştientizeze opinia publică prin mesajul: poluarea nu are frontiere, ea este şi va

rămâne o problemă globală a omenirii!

Preocuparea pentru protecţia mediului a fost adusă în dezbatere pentru prima oară la 1

iunie 1972, cu ocazia primei Conferinţe Mondiale a ONU (Organizaţia Naţiunilor Unite), ţinută

la Stockholm. La a 27-a sesiune a acestei conferinţe, s-a fondat prima organizaţie care a întocmit

Programul Naţiunilor Unite pentru Mediul Înconjurător, cu sediul la Nairobi (Kenya). Un an mai

târziu, în 1973, organizaţia avea deja un Consiliu de administraţie compus din 58 ţări membre,

inclusiv România, un Secretariat, un Fond pentru mediul înconjurător şi un Consiliu de

coordonare privind problemele importante legate de mediu şi posibilităţile de aderare a altor

instituţii şi organizaţii internaţionale.

Sub egida acestei organizaţii, în colaborare cu alte organizaţii internaţionale (UNESCO,

FAO, OMS s.a.), s-au elaborat şi aprobat o serie de programe internaţionale pentru:

supravegherea la nivel mondial a poluării oceanului planetar, planuri de monitorizare a

contaminării cu reziduuri radioactive, a contaminării alimentelor, a nivelului degradării solului şi

defrişării pădurilor, de evoluţie ale efectivelor de animale şi plante comparativ cu speciile pe cale

de dispariţie, precum şi alte proiecte pentru monitorizarea nivelelor de poluare în toată lumea şi

efectelor lor asupra climatului.

A devenit din ce in ce mai evident faptul că, problemele privind mediul înconjurător îşi

au rădăcinile în modul în care a acţionat şi acţionează economia fiecărui stat, precum şi datorită

faptului că nu s-au evidenţiat toate pagubele aduse mediului înconjurător în urma diverselor

acţiuni întreprinse asupra acestuia.

45

Este bine cunoscut că multe activităţi de producţie şi consum de pe glob determină

degradarea mediului natural prin poluarea aerului, apei sau solului, degradare ale căror costuri nu

au fost luate mult timp în seamă. Aceasta a permis accentuarea unora dintre problemele majore

ale mediului înconjurător cu care se confruntă omenirea azi, aşa cum este irosirea resurselor

naturale, defrişarea masivă a pădurilor, accentuarea efectului de seră etc.

În consecinţă, economia fiecărui stat trebuie să joace un rol principal în asigurarea unui

mediu înconjurător de calitate superioară, prin alocarea raţională a resurselor materiale şi

financiare, prin politici adecvate, precum şi prin luarea unor decizii economice inteligente.

Dezvoltarea unei societăţi sănătoase şi prospere, se poate baza numai pe o politică prin

care se asigură protecţia şi ameliorarea mediului înconjurător, bazată pe eliminarea contradicţiei

artificiale dintre economie şi ecologiei. Numai printr-o conlucrare strânsă a ecologiei cu

economia se vor putea fundamenta ştiinţific măsurile de dezvoltare social - economice în

vederea protecţiei şi îmbunătăţirii calităţii vieţii generaţiei de azi şi mâine.

Pentru acesta toate sistemele industriale trebuie sa-şi reconsidere toată activitatea

urmărind cu precădere ca: reciclarea, reutilizarea materiilor, şi reducerea gradului de poluare să

devină componente intrinsece ale procesului de producţie materială. Conlucrarea strânsă a

ecologiei cu economia într-o acţiune comună, numită “ecodezvoltare” va permite obţinerea de

beneficii maxime de pe urma exploatării resurselor naturale (sol, apă, păduri, organisme animale

şi vegetale), fără a distruge baza materială a acestora care este necesară continuării dezvoltării.

Ca acţiuni imediate se impune dezvoltarea unui program vast de măsuri care să aibă în

vedere:

extinderea educaţiei ecologice;

elaborarea unei legislaţii cuprinzătoare în domeniu (cu penalizări financiare, poliţie

ecologică, aviz de mediu pentru funcţionarea tuturor unităţilor economice în

condiţiile protecţiei mediului);

orientarea spre tehnologii moderne nepoluante, care să prezinte o productivitate mult

mai ridicată, şi acre să asigure valorificarea integrală a materiilor prime;

optimizarea consumurilor de apă şi energie;

transportul şi depozitarea corespunzătoare a deşeurilor şi reziduurilor industriale;

stimularea acţiunilor de revalorificare a cât mai multe deşeuri;

investigarea corectă a gradului de periculozitate şi a riscurilor pe care produsele

chimice le implică pentru sănătatea omului şi mediului ambiant;

inventarierea precisă a tuturor activităţilor poluante şi depistarea preventivă a tuturor

posibilităţilor de apariţie a poluării.

46

Problema protecţiei mediului trebuie luată în considerare, încă din faza de proiectare a

oricărei tehnologii, iar studiile tehnico-economice de fezabilitate trebuie să prevadă şi variante

antipoluante, chiar dacă sunt mai puţin profitabile. Pierderile de profit vor fi mai mici decât cele

social-umane ce apar după instalarea unor dezechilibre în natură.

47

7.

MASURI DE PREVENIRE SI COMBATERE A POLUARII

ATMOSFERICE

7.1. Surse de poluare atmosferică

Atmosfera este învelişul gazos care înconjoară pământul. În atmosferă, aerul ocupă 96%

din volum, restul de 4% revenind vaporilor de apă. Aerul uscat este un amestec de gaze format

din: 78% azot, 21% oxigen, din cantităţi mici de bioxid de carbon (0,03% in aerul normal) şi

gaze rare (argon, neon, heliu).

Poluarea atmosferei este determinată de deversarea şi acumularea în aer a unor substanţe

străine care afectează în măsură mai mare sau mai mică compoziţia acestuia, determinând

variaţii ale proprietăţilor atmosferei. Prezenţa unor astfel de substanţe este nocivă deoarece

afectează şi poate chiar distruge echilibrele ecologice şi implicit viaţa omului. Substanţele nocive

eliberate în aer se dispersează în atmosferă şi sunt răspândite la distanţe foarte mari, ca urmare a

deplasării maselor de aer. O mare parte sunt preluate ulterior de apa din precipitaţii prin

intermediul căreia ajung în apele de suprafaţă (râuri, lacuri, mări şi oceane) sau în sol.

Substanţele care poluează atmosfera provin din următoarele surse :

surse naturale, cum ar fi erupţii vulcanice;

vântul ce antrenează particule ;

particole provenite din cosmos;

surse antropice cum sunt emisii de gaze sau de particule fine în urma unor

procese industriale;

gaze rezultate din activitati de transport ;

gaze şi particule provenite din activităţi caznice, etc.

Toate aceste particule sau gaze ce poluează atmosfera planetei se pot grupa după starea

lor fizică sau chimică în următoarele grupe :

particole minerale solide inerte ;

compuşi chimici solizi ;

compuşi chimici gazoşi : oxizi de sulf, de azot, de carbon, hidrocarburi;

stări elementare sau moleculare ale unor anioni şi cationi (Ag, As, Be, Br, Cd, Cr,

Cu, F, hg, Ni, Pb, Se, Zn, etc.).

Poluanţii atmosferici lichizi sau solizi, sunt dispersaţi în aer sub forma unor particule fine

care îşi măresc volumul ocupat, realizând prin aceasta o activitate chimică mai intensă şi o viteză

48

de sedimentare mai redusă. Particulele cele mai fine, dispersate în aer capătă o stabilitate

considerabilă, fapt pentru care vor persista un timp mult mai îndelungat în aer, determinând

astfel creşterea gradului de poluare. Poluanţii atmosferici produc efecte directe, imediate cât şi

efecte indirecte, pe termen lung. Astfel, spre exemplu, fenomenul de smog (fum, ceaţă) datorat

gazelor de eşapament şi compuşilor organici incomplet arşi care reacţionează fotochimic

formând peroxiacetilnitrat, are efecte multiple: reduce vizibilitatea pe arterele de circulaţie,

determină afecţiuni respiratorii, erodează clădirile, determină degradarea spaţiilor verzi, etc.

7.2. Efecte directe şi indirecte ale poluării atmosferei

Bioxidul de carbon provine, în cea mai mare parte din arderea combustibililor fosili.

Creşterea concentraţiei sale în atmosferă, peste limitele normale, determină perturbarea

echilibrului ecologic prin accentuarea efectului de seră şi modificări ale climei.

Oxidul de carbon rezultat din arderea incompletă a combustibililor, din gazele industriale

sau din gazele de eşapament, este deosebit de toxic, deoarece blochează hemoglobina,

transportorul de oxigen din sânge.

Oxizii de azot, eliminaţi în aer mai ales de fabricile în care se produc acid azotic sau

îngrăşăminte pe bază de azot, sunt foarte toxici şi pot determina asfixierea prin distrugerea

alveolelor pulmonare, căderea frunzelor copacilor, reducerea vizibilităţii pe şosele şi formarea

ploilor acide.

Bioxidul de sulf rezultat din industria neferoasă, alimentară şi erupţiile vulcanice, are

efecte negative directe asupra faunei şi florei prin acidifierea solului (pH 4,12-4,4) , contribuie

la formarea ploilor acide şi provoacă degradarea construcţiilor prin transformarea calcarului în

gips (CaSO4) care este mult mai solubil şi permite infiltrarea apei.

Hidrogenul sulfurat rezultat din activitatea vulcanică, din prelucrarea cărbunilor şi

rafinăriile de petrol, provoacă îmbolnăviri grave de tip neurastenic caracterizate prin simptome

de: astenie, oboseală, cefalee, ameţeală, anxietate, nervozitate, somnolenţă diurnă.

Fluorul prezent în atmosfera din apropierea fabricilor de aluminiu şi superfosfaţi, ajuns în

sol prin precipitaţii, distruge microorganismele, plantele şi insectele (albinele) şi degradează

stratul fertil afectând negativ recoltele agricole.

Pulberile industriale sunt deosebit de toxice atunci când conţin compuşi de Pb, Cd, P şi

nocive dacă sunt particule fine de silice, calcar, gips, argilă, provocând alterări mecanice ale

ţesutului aparatului respirator. Plumbul (Pb) este deosebit de nociv, deoarece micşorează

rezistenţa organismului la îmbolnăviri, afectează funcţiile sistemului nervos, micşorează

capacitatea de oxigenare a sângelui.

Între efectele indirecte, pe termen lung ale poluării atmosferei, cale mai actuale sunt:

49

o efectul de seră,

o ploile acide şi

o degradarea păturii de ozon din stratosferă.

Efectul de seră constă în încălzirea suprafeţei terestre pe seama radiaţiei solare care

datorită gazelor existente în atmosferă trec prin atmosferă în cantitate mult mai mare şi nu pot

trece în sens invers , spre spaţiul cosmic. Principalele gaze cu efect de seră provenite din

activităţile umane sunt: bioxidul de carbon, metanul, compuşii clorofluorocarbonici, oxizii de

azot şi freonii. Creşterea ratei de emisie a lor în atmosferă determină un proces de supraîncălzire

a atmosferei şi accelerarea schimbării climei. În procesul de încălzire globală, nu temperatura

medie este cea care ucide ci extremele. Secetele neaşteptate, valurile de căldură exagerate,

uraganele devastatoare sunt doar câteva dintre fenomenele periculoase a căror durată de

desfăşurare nu vor putea fi niciodată prevăzute în întregime.

Ploile acide rezultă din spălarea bioxidului de sulf şi oxizii de azot din aer, care revin pe

pământ sub formă de acid sulfuric şi acid azotic, substanţe extrem de corozive (uneori la fel de

acide ca şi sucul de lămâie). Ploile acide se manifestă în zone relativ îndepărtate de locul unde s-

au emis agenţii de poluare. Acestea apar mult mai intens în zonele reci ale globului deoarece aici

concentraţia amoniacului din aer, care ar putea neutraliza acizii care se formează, este forte

scăzută (obţinut pe seama proceselor lente de descompunere ale materiei organice ). Aceste ploi

au efecte negative prin: dizolvarea sărurilor de calciu şi magneziu din sol, dizolvarea stratului de

ceară ce protejează frunzele şi acele de conifere, atacând membrana celulară. Astfel copacii

devin mult mai puţin rezistenţi la atacul diverşilor dăunători.

Distrugerea stratului de ozon (ecran protector de gaze cu cca. 10 ppm O3) din

atmosferă, de o grosime de câţiva mm, intensifică proprietăţile de absorbţie ale atmosferei,

lăsând să treacă radiaţiile solare în cantităţi exagerate şi implicit o mare parte din radiaţiile

infraroşii. Emisiile de gaze poluante din activităţile umane, deteriorează pătura de ozon şi

declanşează efectul de seră, care la rândul său provoacă efecte în lanţ: schimbări climatice,

creşterea nivelului mărilor, ploi acide, poluarea aerului, apei, solului punând în pericol viaţa în

ansamblu.

7.3. Manifestari specifice in poluare atmosferei

Atmosfera cea mai poluată se află în vecinătatea surselor primare de agenţi poluanţi.

Dintre aceste surse menţionăm combinatele chimice, combinatele siderurgice, combinatele de

celuloză şi hârtie, fabricile de ciment, etc.

Distribuţia zonală a acestor substante poluante depinde de înălţimea la care sunt evacuate

aceste substanţe, de greutatea specifică şi de existenţa unor curenţi de aer. In cazul frecvent

50

utilizat al construirii unor coşuri de evacuare foarte înalte, când produsele poluante sunt ridicate

la înălţimi foarte mari (de exemplu la Baia Mare coşul de fum de la Combinatul Metalurgic

pentru substanţe neferoase are o înălţime de 300 m) acestea vor pluti timp mai îndelungat în

atmosferă şi în funcţie de viteza curenţilor de aer sau de vânturile existente în zonă vor fi

distribuite pe arii mult mai întinse. Acest lucru face să scadă concentraţia în zona limitrofă

combinatului, dar să crească aria de răspândire.

In general particulele solide în funcţie de mărime sau densitate, precum şi în funcţie de

condiţiile atmosferice ajung până la urma tot pe sol sau în ape, pe care bineînţeles că le vor

polua.

Ca urmare a faptului că, la nivelul globului sunt curenţi de aer de mare distanţă, aceste

particole pot circula pe distanţe foarte mari, chiar mii de km. Cercetările intreprinse în zonele

arctice, mai ales în zonele zăpezilor veşnice de la pol au dus la depistarea în unele straturi de

zăpadă a unor substanţe poluante în cantităţi foarte mari, fapt ce dovedeşte că avem de-a face cu

o problemă de poluare la nivel global şi nu mai putem vorbi doar de zone poluate.

O consecinţă destul de frecventă a existenţei unor particule poluante în atmosferă sunt

ploile acide. Ploile acide se datorează prezenţei în atmosferă a dioxidului şi a trioxidului de sulf

( SO2 şi SO3 ). Aceste substanţe sunt emise în principal de combinatele chimice şi de cele ale

metalurgiei extractive neferoase. Efectul acestor ploi acide este dezastruos. Ele produc spălarea

solului de substanţele nutritive şi produc reducerea pH-lui (acidificarea) acestuia.

Modificarea pH-ului solului s-a constatat la noi în ţară în jurul Combinatului Chimic

Valea Călugarească şi în jurul Fabricii de Ipsos de la Călan-Sâncrăieni, unde conţinutul de SO-2

din sol a crescut simţitor pe o distanţă radială de combinat de circa 2 km.

In cazul unor erupţii cu hidrocarburi (foraje pentru exploatarea ţiţeiului), acesta se

distribuie în final tot pe sol, unde se constată efectul poluarii.

O problemă deosebit de importantă este cea a materialelor radioactive. Norii radioactivi

produşi ca urmare a unor accidente nucleare, sau experienţe nucleare sunt ridicaţi de curenţii

ascendenţi foarte calzi, la înalţimi foarte mari şi sunt purtaţi de curenţii de aer la mari distanţe,

extinzând zona radioactivă la sute de km.

Efectele poluării asupra aerului, apei sau a solului sunt strâns legate între ele şi practic nu

pot fi despărţite. Substanţele poluante care plutesc în atmosferă o dată şi o dată tot se vor depune

pe sol sau vor ajunge în ape, iar depunerile de substanţe poluante de pe sol pot fi duse de ploi în

râuri sau pot ajunge în apele freatice şi de aici din nou în rauri.

51

7.4. Măsuri de prevenire şi combatere a poluării atmosferice

După conferinţa de la Rio de Janeiro (1994), aproape 120 de state au ratificat convenţia

“Constituţia privind clima pe Terra”. Principalul obiectiv al acestui acord este reducerea

emisiilor de gaze ce generează efectul de seră, până în anul 2002, la nivelul cantităţilor emise în

anul 1990 şi menţinerea acestor nivele şi după anul 2000. Pentru aceasta s-au stabilit măsuri

concrete care urmăresc:

îmbunătăţirea randamentelor de ardere;

scăderea consumului de carburanţi la autoturisme (de 5l /100 km până în anul 2005);

creşterea ponderii surselor neconvenţionale de energie de la 5% la 15-16%;

limitarea despăduririlor;

reîmpădurirea zonelor puternic defrişate.

La toate acestea se mai pot avea în vedere următoarele direcţii importante:

amplasamentului întreprinderilor puternic poluante trebuie să fie ales în afara zonelor urbane;

supravegherea permanentă a instalaţiilor aflate în regim de lucru pentru evitarea scăpărilor,

accidentelor şi pierderilor de diverse substanţe în mediu;

reducerea emisiilor de gaze la autoturisme;

utilizarea raţională a pesticidelor şi combaterea cât mai mult a dăunătorilor prin metode

biologice;

reducerea consumului casnic de combustibili inferiori prin extinderea sistemelor

centralizate de producere a căldurii şi curentului electric;

alegerea unor tehnologii noi nepoluante în industria chimică şi metalurgică;

extinderea automatizării şi calificarea forţei de muncă;

introducerea de sisteme tehnice şi organizatorice pentru combaterea poluării.

52

Anexa 1

Norme legislative privind SO2 Legii nr. 104/2011 – Calitatea aerului înconjurător se redau în

tabelul 1.

Tabelul 1. Norme legislative privind SO2

Dioxidul de sulf – SO2 Marja de

toleranţă

Prag de

alertă

500 μg/m3 – măsurat timp de 3 ore consecutive în puncte

reprezentative pentru calitatea aerului, pe o suprafaţă de cel puţin

100 km2 sau pe o întreagă zonă sau aglomerare

Nu

Valori

limită

350 μg/m3 – valoarea limită orară pentru protecţia sănătăţii umane

a nu se depăşi mai mult de 24 de ori într-un an calendaristic

(150µg/m3)

43%

125 μg/m3

– valoarea limită zilnică pentru protecţia sănătăţii umane

a nu se depăşi mai mult de 3 ori într-un an calendaristic

Nu

20 μg/m3 – valoarea limită pentru protecţia ecosistemelor (an

calendaristic şi iarna 1 octombrie - 31 martie)

Nu

Normele legislative privind NO2 conform Legii nr. 104/2011 – Calitatea aerului înconjurător, se

redau în tabelul 2.

Tabelul 2. Norme legislative privind NO2

Dioxid de azot – NO2

Prag de alertă 400 μg/m3 – măsurat timp de 3 ore consecutive în puncte reprezentative

pentru calitatea aerului, pe o suprafaţă de cel puţin 100 km2 sau pe o

întreagă zonă sau aglomerare

Valori limită

200 μg/m3 – valoarea limită orară pentru protecţia sănătăţii umane, a nu se

depăşi mai mult de 18 ori într-un an calendaristic

40 μg/m3 – valoarea limită -an calendaristic- pentru protecţia sănătăţii

umane

30 μg/m3 – valoarea limită pentru protecţia vegetaţiei

Normele legislative privind PM10 conform Legii nr. 104/2011 – Calitatea aerului înconjurător

se redau în tabelul 3.

Tabelul 3. Norme legislative privind PM10

Pulberile în suspensie - PM10

Valori limită 50 μg/m3 – valoarea limită zilnică pentru protecţia sănătăţii

umane (a nu se depăşi mai mult de 35 de ori într-un an

calendaristic)

40 μg/m3 – valoarea limită anuală pentru protecţia sănătăţii

umane

Normele legislative privind O3 conform Legii nr. 104/2011 – Calitatea aerului înconjurător se

redau în tabelul 4. AOT40 [exprimat în (µg/m

3) x ore] înseamnă suma diferenţelor dintre concentraţiile orare mai mari decât

80 µg/m3 (= 40 părţi pe miliard) şi 80 µg/m

3 pe o perioadă dată de timp, folosind doar valorile pe o oră

măsurate zilnic între 8,00 şi 20,00, ora Europei Centrale (CET). În cazurile în care nu sunt disponibile

toate datele măsurate posibile, valorile AOT40 sunt calculate cu ajutorul următorului factor:

AOT40estimare = AOT40 măsurate x (numărul total posibil de ore*) / numar de valori orare măsurate.

Numărul total posibil de ore* este egal cu numărul de ore din perioada de timp prevăzută în definiţia

AOT40 (între orele 8,00 şi 20,00 CET, de la 1 mai până la 31 iulie în fiecare an, pentru protecţia

vegetaţiei, şi din 1 aprilie până la 30 septembrie în fiecare an, pentru protecţia pădurilor).

53

Tabelul 4. Norme legislative privind O3

Ozon –O3

Prag de alertă 240 μg/m3 – media pe 1 oră

Valori ţintă 120 μg/m3 - valoarea ţină pentru protecţia sănătăţii umane a nu se depasi in

mai mult de 25 de zile pe an calendaristic, mediat pe 3 ani

AOT40 (calculata pe baza valorilor orare)

18 000 µg/m3 x ora, medie pe 5 ani - valoarea ţintă pentru protecţia vegetaţiei

Obiectiv pe

termen lung

120 μg/m3 – obiectiv pe termen lung pentru protecţia sănătăţii umane

AOT40 (calculat din valorile orare)

6.000 µg/m3 x ora – obiectiv pe termen lung pentru protecţia vegetaţiei

Normele legislative privind CO conform Legii nr. 104/2011 – Calitatea aerului înconjurător se

redau în tabelul 5.

Tabelul 5. Norme legislative privind CO

Monoxidul de carbon – CO

Valoarea limită 10 μg/m3 – valoarea limită orară pentru protecţia sănătăţii umane

Normele legislative privind PM10 conform Legii nr. 104/2011 – Calitatea aerului înconjurător

se redau în tabelul 6.

Tabelul 6. Norme legislative privind PM10

Pulberile în suspensie - PM10

Valori limită 50 μg/m3 – valoarea limită zilnică pentru protecţia sănătăţii

umane(a nu se depăşi mai mult de 35 de ori într-un an

calendaristic)

40 μg/m3 – valoarea limită anuală pentru protecţia sănătăţii

umane

54

8.

MASURI SI STRATEGII DE PREVENIRE A POLUARII APELOR

8.1. Surse de poluare a apei

Apa asigură desfăşurarea tuturor proceselor biologice din natură şi asigură existenţa vieţii

pe Pământ. Planeta noastră dispune de rezerve uriaşe de apă reprezentate de apa din suprafaţa

marilor şi oceanelor care conţin cca. 1,4 miliarde km3 de apă respectiv 97,3% din totalul de apă

de pe Terra. Cu toate acestea resursele de apă disponibile pentru consumul uman sunt destul de

limitate. Doar 2,7 % din totalul de apă terestră îl deţin apele dulci, restul fiind reprezentate doar

de apă sărată. Din totalul de apă dulce omul dispune, de fapt , doar de 0,002% respectiv de 30

000 km3 de apă, din apele scurse la suprafaţa continentelor, restul fiind stocate sub formă de

gheaţă la nivelul calotelor polare.

Cerinţele de apă în lume sunt tot mai mari de la un an la altul. Secătuirea şi poluarea

apelor este cauzată de creşterea continuă a consumului de apă determinată de creşterea explozivă

a populaţiei, de gradul înalt de urbanizare, precum şi de apariţia unor industrii noi, mari

consumatoare de apă şi mari producătoare de efecte adverse asupra apei şi a mediului ambiant.

În prezent, în ţările dezvoltate consumul de apă a ajuns să fie cuprins între valori de 263 l /zi

/locuitor (în Londra) şi 1045 l /zi /locuitor (în New York), în timp ce în zonele aride ale Africii

un om foloseşte mai puţin de 3 l /zi.

La toate acestea se adaugă şi agricultura, care consumă în prezent cca. 80% din apa

destinată consumului uman şi va necesita cantităţi tot mai mari dacă producţia de alimente a

lumii va depinde de irigaţii.

Dar în ciuda eforturilor care se fac pentru creşterea rezervelor de apă, în ultimele două

decenii poluarea apei a cunoscut un ritm îngrijorător, mai ales în ţările industrializate, unde

cantităţi tot mai mari de ape uzate sunt sânt evacuate în apele de suprafaţă de unde ajung în

lacuri, mări şi oceane. De aceea problema poluării cursurilor de apă nu este specifică unei

singure ţări sau continent, ci este un fenomen de răspundere generală.

Poluarea apelor este un proces de alterare a calităţii fizice, chimice sau biologice ale

acesteia, produsă de o activitate umană, în urma căreia apele devin improprii pentru folosinţă. Se

poate spune că o apă poate fi poluată nu numai atunci când ea este colorată sau rău mirositoare,

sau atunci când pe ea pluteşte petrolul, ci şi atunci când deşi aparent bună, conţine fie şi într-o

cantitate redusă , substanţe toxice.

Poluarea apelor este determinată de trei mari grupe de agenţi de poluare: biologici,

chimici şi fizici.

55

Agenţii biologici sânt reprezentaţi de microorganismele şi materiile organice

fermentescibile provenite din marile crescătorii de animale, di industriile alimentare, abatoare,

apele menajere etc. Puternica contaminarea bacteriologică a apei poate determina răspândirea

unor afecţiuni aşa cum sunt colibacilozele sau hepatitele virale.

Poluarea chimică rezultă din deversarea în ape a unor compuşi chimici de tipul: nitraţi,

fosfaţi şi alte substanţe folosite în agricultură; a unor reziduuri şi deşeuri provenite din industria

metalurgică, chimică, lemnului, celulozei, topitorii etc.

Excesul de îngrăşăminte cu azot din sol poate face ca o parte din nitraţii şi nitriţii din sol

să fie antrenaţi şi să treacă în apa freatică în cantităţi destul de importante. Consumul de apă cu

concentraţie mare de nitraţi poate declanşa la copii boala “albastră a copiilor ” cunoscută sub

termenul ştiinţific de methemoglobinemie. Prezenţa apele uzate în cantităţi mari a fosfaţilor,

determină contaminarea râurilor şi lacurilor care pot suferii procesul de eutrofizare sau de

“înflorire” respectiv de epuizarea a conţinutului de oxigen din apă, prin moarte şi

descompunerea masivă a întregului zooplancton.

Agenţii fizici de poluarea a apelor sunt reprezentaţi de deşeuri şi reziduuri minerale,

insolubile rezultate din exploatarea carierelor sau minelor. Tot în această categorie intră şi

poluarea termică a apei , folosită ca agent de răcire în diverse procese tehnologice din centralele

electrice sau industria chimică. Ridicarea bruscă a temperaturii apei prin deversarea unor astfel

de ape reziduale, determină distrugerea multor specii vegetale şi animale din zona respectivă şi

scăderea conţinutului de oxigen dizolvat în apă, fiind accelerate fenomenele de descompunere

bacteriană.

8.2. Efectele poluării apelor

Consecinţele poluării apelor se resimt nu numai la nivelul apelor curgătoare în care are

loc deversarea agenţilor poluanţi, ci şi la sute de mii de km de locul producerii scurgerilor,

deoarece apele râurilor, fluviilor pot infesta suprafeţe întinse, ajungând în final la nivelul mărilor

şi oceanelor. Apele poluate se infiltrează în pământ până la pânzele freatice şi contaminează

sursele de apă potabilă.

Contaminarea apelor de suprafaţă cu ape uzate are următoarele efecte:

modificarea calităţilor fizice prin schimbarea: culorii, temperaturii,

conductibilităţii electrice, radioactivităţii, prin formarea de depuneri de fund,

de spumă sau de pelicule plutitoare;

modificarea calităţilor organoleptice;

56

modificarea calităţilor chimice prin schimbarea pH-ului, durităţii, reducerea

cantităţii de oxigen datorată substanţelor organice aduse de apele uzate,

creşterea conţinutului de substanţe toxice;

distrugerea florei, faunei şi dezvoltarea cu precădere a unor anumite bacterii

printre care se pot găsii numeroşi agenţi patogeni.

În cazul apelor marine, efectele poluării se resimt nu numai la nivelul faunei şi florei ci şi

asupra plajelor. Solurile infiltrate cu ape reziduale pot înregistra o serie de efecte nedorite de

tipul: colmatarea porilor, degajarea de mirosuri nespecifice, creşterea acidităţii sau alcalinităţii,

înmlăştinarea lor sau infectarea cu virusuri sau bacterii.

Toate apele uzate au influenţe deosebit de nefaste asupra tuturor activităţilor umane din

industrie (corodarea instalaţiilor, colmatarea filtrelor, devine practic imposibilă dedurizarea apei

etc.), din agricultură şi creşterea animalelor (provoacă moartea animalelor, influenţează negativ

capacitatea de reproducere, sterilizează solul care devine impracticabil pentru agricultură etc.) şi

are o influenţă nocivă asupra stării sanitare şi igienice a populaţiei de oameni de pe întreaga

planetă.

8.3. Manifestari specifice in poluarea apelor

In circuitul apei în natura (evaporare, precipitaţii, infiltraţii în sol, izvoare, râuri, fluvii,

mări şi oceane), aproape jumatate din apa precipitaţiilor este recuperată în sol şi în păduri, peste

40% este reţinută de apele libere, iar diferenţa de aproape 10% se infiltrează în sol ajungând în

final în pânzele freatice. Ca urmare a importanţei mari pentru viaţa planetei, apa poate fi

considerată comoara cea mai de preţ a globului.

Calitatea apei se apreciază în funcţie de destinaţia ei, după gradul de încărcare a apei cu

diverse deşeuri, substanţe nocive, etc. Apa în natură este un mediu viu în care trăiesc

numeroase organisme a căror activitate, în mare parte serveşte la păstrarea calităţii ei. De aceea

epurarea naturală a apei este în primul rând un fenomen biologic, un proces activ care priveşte cu

precădere poluanţii organici, pe care îi poate transfera. Poluanţi chimici în cantităţi mici se

diluiază şi îsi pierd astfel gradul lor de toxicitate.

Epurarea naturală sau aşa numita autoepurare, este un fenomen complex, care în

condiţii normale de poluare, inerente ciclului natural al vieţii, poate menţine calitatea apei la

parametri aceptabili pentru viaţa faunei şi florei acvatice. Când însă, echilibrul din natura este

rupt de către poluanţii din industrie, agricultură, sau din aşezările urbane, apele devin

inutilizabile pentru viaţa florei şi a faunei, dar în acelaşi timp şi pentru om.

Sursele de poluare a bazinelor naturale ale României se pot grupa după cum urmează :

57

surse de impurificare neorganizate;

surse de impurificare organizate.

Sursele de impurificare neorganizate sunt constituite din centrele urbane sau rurale din

apropierea apelor, în condiţiile în care diversele reziduri menajere, ape uzate, etc., sunt deversate

în râuri sau lacuri.

Sursele de impurificare organizate sunt constituite din marile localităţi urbane ce dispun

de un sistem de canalizare pentru colectarea apelor reziduale menajere, precum şi a celor

reziduale industriale şi care într-o oarecare măsură sunt deversate în râuri, sau în cel mai bun caz

sunt epurate parţial şi apoi deversate în râuri.

Prima manifestare a poluării apelor o constituie eutrofizarea ei. Acest proces este de fapt

o îmbogăţire a apei respective în substanţe nutritive, care de regulă duce la proliferarea excesivă

a algelor şi a altor plante acvatice. In final acest fenomen duce la deteriorarea calităţii apei din

punct de vedere igienic şi estetic şi la dificultăţi în prelucrarea şi utilizarea ei în scop potabil sau

industrial.

Introducerea de diverse substanţe chimice în ape, o dată cu apele reziduale duce la

degradarea accentuată a acesteia, mai ales dacă substanţele poluante sunt în cantităţi mari. De

exemplu fosforul , care în condiţii naturale se găseşte în cantităţi mici în apele de suprafaţă, fără

să afecteze fauna şi flora. Dacă însă procentul de fosfor creşte, el reprezintă un factor limitator

al dezvoltării vegetaţiei. Un efect asemănător îl produce şi azotul. O creştere a concentraţiei de

azot şi de fosfor determină o inmulţire rapidă a algelor, iar în zonele litorale din lacuri a

macrofitelor acvatice.

Scăderea cantităţii de oxigen din apa, duce la sărăcirea sau chiar la dispariţia faunei

bentonice ( ce traieşte pe fundul lacurilor sau a apelor curgătoare ) ce constituie hrana peştilor,

precum şi la înlocuirea florei aerobe cu flora anaerobă. Astfel substanţele organice depuse în

cantităţi mari în ape sunt degradate pe cale anaerobă doar parţial, restul se acumulează în apă, iar

bacteriile sulfat-reducătoare îşi fac apariţia în aceste ape.

In urma procesului de descompunere anaerobică a substanţelor organice, realizat de către

aceste bacterii, rezultă hidrogen sulfurat ( H2S ). Ca urmare, ţinând cont de efectele pe care le

are fosforul şi azotul asupra apelor, ele constituie un prim indiciu privind gradul de eutrofizare a

apei. De exemplu, se apreciază că depăşirea valorii de 10 mg de fosfor / m3

în apele de

primavară este un indiciu important al pericolului eutrofizării apei. In mod similar pentru azotul

organic se apreciază ca valoare limită a eutrofizării 200-300 mg/m3 .

58

Un alt mare pericol pentru apele de suprafaţă, precum şi pentru cele freatice o constituie

produsele şi rezidurile petroliere. Substanţele petroliere se găsesc în apă sub următoarele forme:

pelicule de petrol care plutesc la suprafaţa apelor;

emulsii petroliere din apele reziduale petroliere ale rafinăriilor;

substanţe petroliere solubile, în formă distilată (oxizi supramoleculari, acizi

naftenici, fenoli, etc.)

Toate acestea imprimă apelor un gust şi un miros specific, făcăndu-le inutilizabile pentru

populaţie. Trebuie să atragem atenţia asupra pericolului unor catastrofe ecologice majore ca

urmare a deversării de produse petroliere în ape, fie ca urmare a unor catastrofe navale, a unor

spargeri de conducte de petrol cu infiltrarea produselor petroliere în apele freatice, spargeri de

rezervoare, erupţii de sonde petroliere, etc.

Acelaşi efect dezastruos pentru mediu îl au şi fenolii. Poluarea cu fenoli a apelor de

suprafaţă se datorează scurgerilor de ape reziduale provenite de la distilarea cărbunilor şi a

gudroanelor rezultate de la distilarea uscată a lemnului, din ape reziduale provenite de la

cocserii, precum şi de la rafinării, etc. Fenolii sunt dificil de eliminat. Ei persistă mult timp în ape

imprimându-i un gust şi un miros specific. Deasemenea fenolii au efecte nefavorabile asupra

vieţii acvatice, reducând mult propietăţile organoleptice ale apelor şi reducănd foarte mult

posibilităţile de folosire ale acestora.

O altă categorie de substanţe, care în prezent poluează apele sunt detergenţii. Prezenţa

detergenţilor în ape, în cantităţi ridicate duce la formarea de spumă. Prezenţa spumei în ape

constituie un prim indiciu al poluării apelor cu detergenţi. Sursele de poluare cu detergenţi sunt

următoarele:

apele menajere uzate;

apele industriale uzate;

ape industriale de la fabricile de detergenţi.

Detergentii depreciază proprietăţile organoleptice ale apelor, cu efecte negative asupra

faunei şi florei acvatice.

Procesele tehnologice din cadrul industriei celulozei şi hârtiei, impun utilizarea unor mari

cantităţi de apă. In acelaşi timp în urma proceselor tehnologice rezultă mari cantităţi de ape

reziduale. Se apreciază că apele reziduale neepurate rezultate în urma proceselor tehnologice de

la o fabrică de celuloză, care are o producţie de 100.000 tone zilnic, din punct de vedere al

poluării sunt echivalente cu apele neepurate de la un întreg oraş de 500.000 locuitori.

Impurităţile din aceste ape sunt în principal compuşi ai ligninei, compuşi zaharoşi ai acidului

59

acetic, acidului formic, grăsimi, etc. Pe lângă aceste substanţe se mai evacuează o dată cu apele

uzate şi mari cantităţi de : leşii sulfitice bogate în pentoze, hextoze, aminoacizi, furfurol,

compuşi ai sulfului, coloranţi, fibră de celuloză, etc. Toate aceste substanţe au efecte

defavorabile asupra florei şi faunei, în sensul că duce la distrugerea ecosistemului acvatic. Pe

lângă aceasta, substanţele enumerate mai sus imprimă apei un gust şi un miros neplăcut, greu de

suportat.

O altă categorie de substanţe care duc la distrugerea faunei şi florei acvatice sunt

pesticidele. Aceastea duc la distrugerea unor elemente din lanţul trofic existent în apă,

producând un grav dezechilibru ce poate duce la dispariţia unor plante şi specii de animale din

acele ape. Pesticidele pătrund în sursele de apă de suprafaţă, dar şi în cele subterane pe mai multe

căi, printre care cele mai importante sunt următoarele :

scurgeri de ape industriale uzate de la fabricile de pesticide;

transportul neglijent al acestor substanţe;

supradozari cu aceste pesticide şi preluarea surplusului de pesticide de către ape

pluviale;

spălarea echipamentului de protecţie şi a utilajelor utilizate la tratarea cu

pesticide şi deversarea acestor ape impurificate în râuri sau lacuri.

Aşa cum am mai precizat, pesticidele prezintă o toxicitate ridicată pentru om, dar şi

pentru fauna şi flora acvatică sau telurică. Prezenţa acestor substanţe în apele curgătoare sau în

lacuri duce la distrugerea vegetaţiei acvatice, a insectelor şi a peştilor inferiori şi prin aceasta

periclitează şi viaţa celorlalte animale acvatice care se hrănesc cu alge, insecte şi peşti inferiori.

O grupă aparte de substanţe poluante care pot să ajungă accidental în râuri sau lacuri pot

proveni din :

apele reziduale urbane, menajere şi industriale ;

praful stradal colectat şi transportat de apele meteorice ;

funinginea rezultată din arderea motorinei în motoarele tip Diesel ;

aerosoli, etc.

Cele mai periculoase substanţe ce pot polua apele sunt cele ce au efect cancerigen. Din

categoria acestor substanţe amintim :

hidrocarburile policiclice aromate ( HPA ), care de fapt sunt cele mai active

substanţe cancerigene;

hidrocarburi halogenate şi alifatice ;

etilenamină şi epoxizi;

60

compuşi organici ai arseniului, nichelului, cromului, etc.;

substanţe radioactive, etc.

Majoritatea acestor substanţe se acumulează în organism şi chiar în cantităţi mici pot

produce această boală după o perioadă latent1.

In ultima perioadă cercetătorii s-au concentrat atenţia şi asupra unei grupe relativ nouă de

poluanţi ai apelor, este vorba de poluanţii biologici. Aceşti poluanţi pot apărea în ape sub formă

de poluanţi biologici primari şi secundari. Din grupa poluanţilor biologici primari fac parte :

bacteriile patogene din regnul salmonela ;

vibronul holeric;

leptospirele, brucelele , etc.;

bacilul tuberculozei;

protozoarele patogene;

viermii paraziţi ;

enterovirusurile, reovirusurile, adenovirusurile, poliviruşii;

virusul hepatitei infecţioase ;

grupul organismelor coliforme ;

grupul organismelor din categoria anterococilor;

bacteriofagii, etc.

Din grupa poluanţilor biologici secundari fac parte următoarele :

bacteriile saprofite;

ferobacteriile, sulfobacteriile;

bacteriile corozive;

bacteriile formatoare de mucozităţi;

algele de toate tipurile;

regnul protozoarelor;

viermi şi insecte acvatice sau amfibii;

plantele acvatice.

Poluanţi biologici primari sunt agenţi biologici introduşi în apă o data cu apele reziduale,

ele neavând un habitat normal în acest mediu hidric de viaţă. Ele de regulă dispar după o anumită

perioadă de timp printr-un proces natural, atunci cănd încarcarea apei în aceste substanţe nu

depăşeşte limitele capacităţii de autoepurare a apei.

Poluanţii biologici secundari sunt organisme indigene care se afla în mod natural în apă şi

care la un anumit moment dat şi în anumite condiţii specifice proliferează devenind poluanţi,

61

prin faptul că introduc substanţe nutritive în apă. Aceste substanţe nutritive pot fi de două

categorii :

substanţe organice ( plante şi animale moarte, resturi de animale, reziduri ale

acestora) ;

substanţe anorganice ( fosfaţi, nitriţi, etc. ).

Componenta biologică a apei are importanţă foarte mare în procesele de autopurificare

(dezagregând şi mineralizând substanţele organice) şi refacere a echilibrului fizico-chimic pe

cale naturală, contribuind la stabilizarea biochimică a mediului hidric.

Pe de altă parte, prin proliferarea lor, ele cauzează deprecierea calităţii apei imprimând un

miros şi un gust neplacut apei, modificând culoarea sau poate constitui cauza unor îmbolnăviri şi

epidemii grave.

Trebuie însă să facem remarca, că unii agenţi biologici contribuie la autoepurarea apelor şi

ca urmare sunt mai nou folosiţi în acest scop în staţiile de tratare şi epurare a apelor reziduale.

8.4. Măsuri şi strategii de prevenire a poluării apelor

La nivel naţional, elaborarea strategiei şi politicii privind coordonarea şi controlul

aplicării reglementărilor în domeniul gospodăririi apelor se realizează de Ministerul Apelor,

Pădurilor şi Protecţiei Mediului căruia îi revin, potrivit legii, următoarele atribuţii privind:

amenajarea complexă a bazinelor hidrografice;

valorificarea de noi surse de apă;

corelarea tuturor lucrărilor realizate pe ape sau în legătură cu apele;

coordonarea întocmirii tuturor planurilor şi schemelor cadru de amenajare a

bazinelor hidrografice;

avizarea lucrărilor ce se execută pe ape;

organizarea întocmirii registrului de cadastru general al apelor ţării şi a evidenţei

drepturilor de folosire cantitativă şi calitativă a apelor;

coordonarea activităţii de prognoză , avertizare şi informare în domeniul gospodăririi

apelor şi hidrometeorologiei;

gestionarea fondului apelor constituit conform prevederilor legale;

promovarea informaţiilor ce privesc respectarea legilor şi reglementărilor de folosire

a apei, precum şi a acţiunilor de conştientizare a populaţiei asupra drepturilor şi

obligaţiilor privind folosirea resurselor de apă.

Ministerul Mediului are în curs de definitivare strategia gestionării resurselor de apă cu

următoarele direcţii prioritare:

62

asigurarea exploatării tuturor lucrărilor de gospodărire a apelor existente, în special a

acumulărilor, la parametrii maximi posibili, prin lucrări de extindere, modernizare şi

dezvoltare corespunzătoare;

finalizarea lucrărilor aflate în diverse faze de execuţie în zonele deficitare de apă şi

promovarea unor lucrări noi după gradul lor de urgenţă al zonelor cu probleme, pe

specific de folosinţă;

modernizarea sistemelor de alimentare în vederea reducerii pierderilor de apă prin

reţeaua de aducţiune şi distribuţie la beneficiari;

depoluarea sectoarelor de râuri afectate de ape reziduale industriale;

asigurarea cadrului instituţional şi legislativ adecvat economiei de piaţă, promovarea

şi respectarea unei noi legi a apelor, reanalizarea standardelor existente şi elaborarea

altora noi.

Pentru schimbarea situaţiei precare a apelor din România s-au adoptat o serie de măsuri

la nivel naţional, local şi agent economic pentru prevenirea şi controlul poluării apelor prin:

- realizarea de staţii de epurare la agenţii economici nedotaţi;

- înăsprirea penalizărilor financiare aplicate celor care poluează mediul ambiant;

- actualizarea şi extinderea indicatorilor din standardele privind calitatea efluenţilor

pentru îmbunătăţirea calităţii receptorilor;

- reactualizarea şi punerea în funcţiune a instalaţiilor de epurare în conformitate cu

obiectivele de producţie;

- intensificarea controlului eficient al noilor unităţi industriale, a proiectelor de

dezvoltare a infrastructurii şi a depozitelor de deşeuri de orice fel;

- limitarea prin folosirea raţională şi riguros planificată a îngrăşămintelor şi

pesticidelor;

- controlul evacuărilor de ape reziduale industriale, inclusiv a exploatării instalaţiilor şi

tehnologiilor de epurare şi intensificarea recirculării lor;

- stabilirea şi introducerea de reglementări privind diminuarea poluării termice a

resurselor de apă;

- tratarea apelor uzate pentru a putea fi întrebuinţate în industrie, agricultură,

acvacultură, agrement;

- refacerea reţelelor de colectare a apelor uzate din oraşe şi de pe platforme industriale;

- studierea şi eliminarea cauzelor care determină poluarea cu substanţe petroliere a

solului, subsolului şi a apelor;

- supravegherea strictă a producţiei, transportului şi folosirii îngrăşămintelor şi

pesticidelor;

63

- aplicarea programelor de organizare şi echipare a teritoriului, în scopul prevenirii

degradării, eroziunii sau colmatării terenurilor sau a altor efecte distructive a apelor.

8.5. Principalele directive ale comunităţii europene privind apa

Există mai multe directive ale UE privind epurarea apelor uzate oraseneşti, obţinerea apelor

potabile, precum şi domeniile de utilizare a unor ape şi calitatea acestora şi anume:

Directiva 91/676/CEE privind protecţia apelor impotriva poluării cauzate de nitraţii proveniţi din

surse agricole;

Directiva 76/464/CEE şi cele 7 directive fiice, privind poluarea cauzată de anumite substanţe

periculoase descărcate în mediul acvatic al Comunităţii;

Directiva 91/271/CEE privind epurarea apelor uzate oraşeneşti, care susţine încă cinci directive în

care sunt prevazute condiţiile privind calitatea apelor de suprafaţă:

o Directiva Cadru privind Apa nr. 2000/60/CE;

o Directiva nr. 76/160/CEE privind calitatea apelor de îmbăiere;

o Directiva nr. 98/83/CE privind calitatea apei destinate consumului uman;

o Directiva nr. 75/440/CEE privind calitatea apelor de suprafaţă destinate prelevării de apă

potabilă;

o Directiva nr. 78/659/CEE privind calitatea apelor dulci care necesită protecţie sau

îmbunătăţire în scopul susţinerii vieţii piscicole.

Trei directive controlează depozitarea şi gospodărirea nămolurilor produse în staţiile de epurare,

ca urmare a implementării acestei directive:

o Directiva nr. 86/278/CEE privind protecţia mediului şi în particular a solului, când

nămolurile de epurare sunt utilizate în agricultură;

o Directiva nr. 99/31/CE privind depozitarea deşeurilor;

o Directiva 91/271/CEE privind epurarea apelor uzate urbane a fost transpusă în întregime

în legislaţia româneasca prin HG nr.188/2002, pentru aprobarea normelor privind

condiţiile de descărcare ale apelor uzate în mediul acvatic – prezentată în Anexa 6 a

Planului de Implementare a Directivei.

Au fost de asemenea transpuse directivele legate de prevederile Directivei 91/271/CEE privind

epurarea apelor uzate.

Directiva nr. 91/676/CEE privind protecţia apelor împotriva poluării cu nitraţi proveniţi din surse

agricole a fost transpusă prin HG nr. 964/2000.

Directiva nr. 76/464/CEE privind poluarea cauzata de anumite substante periculoase descărcate în

mediul acvatic al Comunităţii a fost transpusă prin HG nr. 118/2002 privind aprobarea „Programului de

acţiune pentru reducerea poluării mediului acvatic şi a apelor subterane, cauzate de evacuarea unor

substanţe periculoase”.

64

Directiva nr. 78/659/CEE privind calitatea apelor dulci care necesită protecţie sau imbunatăţire în

scopul susţinerii vieţii piscicole a fost transpusă prin HG nr. 202/2002 pentru aprobarea „Normelor

tehnice privind calitatea apelor de suprafata” care necesită protecţie şi ameliorare în scopul susţinerii

vieţii piscicole.

Directiva nr. 76/160/CEE privind calitatea apelor de îmbăiere este transpusă prin HG nr.

459/2002 privind aprobarea Normelor de calitate pentru apa din zonele naturale amenajate pentru

îmbăiere.

Directiva nr. 98/83/CE privind calitatea apei destinate consumului uman a fost transpusă prin

Legea nr. 458/2002 privind calitatea apei potabile, modificată prin Legea nr. 311/2004.

Directiva 75/440/CEE privind calitatea apelor de suprafaţă folosită pentru alimentarea cu apă a

fost transpusă prin HG nr. 100/2002 pentru aprobarea Normelor privind metodele de măsurare, prelevare

a probelor şi frecvenţa de analiză a apelor de suprafaţă destinată potabilizarii şi de asemenea, prin

Ordinul ministrului apelor şi protecţiei mediului nr.377/2001 pentru aprobarea obiectivelor de referinţă

pentru calitatea apelor de suprafaţă.

Directiva 99/31/EC privind depozitarea deşeurilor a fost transpusa prin HG nr.162/2002 privind

depozitarea deşeurilor.

A fost adoptata Legea nr. 310/2004 pentru modificarea şi completarea Legii apelor nr. 107

/1996(M.O.nr.584/30.06.2004) care transpune prevederile Directivei Cadru privind Apa nr. 2000/60/CE.

A fost promovat Ordinul de ministru nr.49/2004 (M.Of. nr. 66/27.01.2004) privind aprobarea normelor

tehnice pentru protecţia mediului şi în special a solurilor, atunci când se folosesc nămoluri de la staţiile de

epurare în agricultură, care transpune prevederile Directivei nr. 86/278/CEE privind protecţia mediului şi

în special a solului, atunci când se utilizează namoluri de la epurare în agricultură.

Directiva Consiliului 91/271/CEE privind epurarea apelor uzate oraşenesti a fost transpusă în

totalitate în legislaţia româneasca prin HG 188/2002 pentru aprobarea unor norme privind condiţiile de

descărcare în mediul acvatic a apelor uzate (MO 187/20.03.2002). HG nr. 188/2002 cuprinde:

Anexa 1 – NTPA 011/2002 - “Norme tehnice privind colectarea şi evacuarea apelor uzate

oraşeneşti” prin care se transpun cerinţele directivei;

Anexa la normele tehnice NTPA 011/2002 - “Planul de acţiune privind colectarea, epurarea şi

evacuarea apelor uzate oraşeneşti” în care sunt stabilite la modul general, acţiuni, termene şi

responsabilităţi pentru activităţile de implementare a directivei;

Anexa 2 – NTPA 002/2002 - “Normativ privind condiţiile de evacuare a apelor uzate în reţelele

de canalizare ale localităţilor şi direct în staţiile de epurare”;

Anexa 3 – NTPA 001/2002 - “Normativ privind stabilirea limitelor de încărcare cu poluanţi a

apelor uzate industriale şi orăşeneşti la evacuarea în receptori naturali”.

65

Anexa 2 . VALORILE LIMITǍ DUPǍ NTPA 001

Tabelul 2.1. Valori-limită de încărcare cu poluanţi a apelor uzate industriale şi urbane evacuate în

receptori naturali

Nr.

crt. Indicatorul de calitate U.M.

Valorile limită

admisibile Metoda de analiză4)

A. Indicatori fizici

1. Temperatura1)

0

C 35 -

B. Indicatori chimici

2. pH unităţi pH 6,5-8,5 SR ISO 10523-97

Pentru Fluviul Dunărea 6,5-9,0

3. Materii în suspensie (MS)2)

mg/dm3

35,0 (60,0) STAS 6953-81

4. Consum biochimic de oxigen la 5 zile

(CBO5)

2)

mg O2/dm

3

25,0 SR EN 1899-2/2002

5. Consum chimic de oxigen - metoda cu

dicromat de potasiu (CCOCr

-

)2

mg O2/dm

3

125,0 SR ISO 6060-96

6. Azot amoniacal (NH4

+

) mg/dm3

2,0(3,0) SR ISO 5664:2001 SR ISO

7150-1/2001

7. Azot total (N) mg/dm3

10,0(15,0) SR EN ISO 13395:2002

8. Azotaţi (NO3

-

) mg/dm3

25,0(37,0) SR ISO 7890-2:2000; SR ISO

7890-3:2000 SR ISO 7890/1-98;

pentru apa de mare: STAS

12999-91

9. Azotiţi (NO2

-

)6)

mg/dm3

1 (2,0) SR EN 26777:2002; pentru apa

de mare:

STAS 12754-89

10. Sulfuri şi hidrogen sulfurat (S2-

) mg/dm3

0,5 SR ISO 10530-97 SR 7510-97

11. Sulfiţi (SO3

2-

) mg/dm3

11,0 STAS 7661-89

12. Sulfaţi (SO4

2-

) mg/dm 600,0 STAS 8601-70

13. Fenoli antrenabili cu vapori de apă

(C6H

5OH)

mg/dm3

0,3 SR ISO 6439:2001;

SR ISO 8165/1/00

14. Substanţe extractibile cu solvenţi

organici mg/dm

3

20,0 SR 7587-96

15. Produse petroliere2)

mg/dm3

5,0 SR 7877/1-95 SR 7877/2-95

16. Fosfor total (P) mg/dm3

1,0(2,0) SR EN 1189-2000

17. Detergenţi sintetici mg/dm3

0,5 SR EN 903:2003 SR ISO

7875/2-1996

18. Cianuri totale (CN) mg/dm3

0,1 SR ISO 6703/1/2-98/00

19. Clor rezidual liber (Cl2) mg/dm

3

0,2 SR EN ISO 7393-1:2002;

SR EN ISO 7393-2:2002;

SR EN ISO 7393-3:2002

20. Cloruri (Cl-

) mg/dm3

500,0 STAS 8663-70

66

21. Fluoruri (F-

) mg/dm3

5,0 SR ISO 10359-1:2001; SR ISO

10359-2:2001

22. Reziduu filtrat la 105°C mg/dm3

2.000,0 STAS 9187-84 ;

23. Arsen (As+

)3)

mg/dm3

0,1 SR ISO 10566:2001

24. Aluminiu (Al3+

) mg/dm3

5,0 STAS 9411-83

25. Calciu (Ca2+

) mg/dm3

300,0 STAS 3662-90 SR ISO 7980-97

26. Plumb (Pb2+

)3)

mg/dm3

0,2 STAS 8637-79;

27. Cadmiu (Cd2+

)3)

mg/dm3

0,2 SR ISO 8288:2002 SR EN ISO

5961:2002

28. Crom total (Cr3+

+ Cr6+

)3)

mg/dm3

1,0 SR EN 1233:2003 SR ISO 9174-

98

29. Crom hexavalent (Cr6+

) mg/dm3

0,1 SR EN 1233:2003 SR ISO

11083-98

30. Fier total ionic (Fe2+

, Fe3+

) mg/dm3

5,0 SR ISO 6332-96

31. Cupru (Cu2+

) mg/dm3

0,1 STAS 7795-80 SR ISO

8288:2001

32. Nichel (Ni2+

) mg/dm3

0,5 STAS 7987-67 SR ISO

8288:2001

33. Zinc (Zn2+

) mg/dm3

0,5 STAS 8314-87;

SR ISO 8288:2001

34. Mercur (Hg2+

) mg/dm3

0,05 SR EN 1483:2003; SR EN

12338:2003

35. Argint (Ag+

) mg/dm3

0,1 STAS 8190-68

36. Molibden (Mo2+

) mg/dm3

0,1 STAS 11422-84

37. Seleniu (Se2+

) mg/dm3

0,1 STAS 12663-88

38. Mangan total (Mn) mg/dm3

1,0 STAS 8662/1-96; SR ISO 6333-

96

39. Magneziu (Mg2+

) mg/dm3

100,6 STAS 6674-77;

SR ISO 7980-97

40. Cobalt (Co2+

) mg/dm3

1,0 SR ISO 8288:2661

1) Prin primirea apelor uzate, temperatura receptorului natural nu va depăşi 35°C.

2) Suprafaţa receptorului în care se evacuează ape uzate nu trebuie să prezinte irizaţii.

3) Suma ionilor metalelor grele nu trebuie să depăşească concentraţia de 2 mg/dm, valorile individuale fiind cele

prevăzute în tabel. În situaţia în care resursa de apă/sursa de alimentare cu apă conţine zinc în concentraţie mai

mare decât 0,5 mg/dm, această valoare se va accepta şi la evacuarea apelor uzate în resursa de apă, dar nu mai

mult de 5 mg/dm. 4)

Metoda de analiză corespunzătoare standardului indicat în tabel are caracter orientativ, alte metode alternative

putând fi folosite dacă se demonstrează că acestea au aceeaşi sensibilitate şi limită de detecţie.

67

Anexa 3- Valorile limitǎ dupǎ normativ NTPA-002

Tabelul 2.2. Indicatori de calitate ai apelor uzate evacuate în reţelele de canalizare ale localităţilor

Nr.

crt. Indicatorul de calitate U.M.

Valorile

maxime

admise

Metoda de analiză3)

1. Temperatura 0C 40 -

2. PH Unităţi pH 6,5-8,5 SR ISO 10523-97

3. Materii în suspensie mg/dm3 350 STAS 6953-81

4. Consum biochimic de oxigen la 5 zile

(CBO5)

mg O2/dm3 300 SR EN 1899 2/2002

5. Consum chimic de oxigen - metoda cu

dicromat de potasiu [CCOCr1]

mg O2/dm3 500 SR ISO 6060/96

6. Azot amoniacal (NH4+) mg/dm

3 30 SR ISO 7150-1/2001

7. Fosfor total (P) mg/dm3 5,0 STAS 10064-75

8. Cianuri totale (CN) mg/dm3 1,0 SR ISO 6703/1-98-2/00

9. Sulfuri şi hidrogen sulfurat (S2-

) mg/dm3 1,0 SR ISO 10530-97

10. Sulfiţi (SO32-

) mg/dm3 2 STAS 7661-89

11. Sulfaţi (SO42-

) mg/dm3 600 STAS 8601-70

12. Fenoli antrenabili cu vapori de apă

(C6H5OH)

mg/dm3 30 SR ISO 6439:2001;

SR ISO 8165/1/00

13. Substanţe extractibile cu solvenţi

organici

mg/dm3 30 SR 7587-96

14. Detergenţi sintetici biodegradabili mg/dm3 25 SR ISO 17875:1996 ;

SR EN 903:2003

15. Plumb (Pb2+

) mg/dm3 0,5 STAS 8637-79;

SR ISO 8288:2001

16. Cadmiu (Cd2+

) mg/dm3 0,3 SR EN ISO 5961:2002

17. Crom total (Cr3+

+ Cr6+

) mg/dm3 1,5 SR ISO 9174-98;

SR EN 1233:2003

18. Crom hexavalent (Cr6+

) mg/dm3 0,2 SR EN 1233:2003;

SR ISO 11083-98

19. Cupru (Cu2+

) mg/dm3 0,2 STAS 7795-80;

SR ISO 8288:2001

20. Nichel (Ni2+

) mg/dm3 1,0 STAS 7987-79;

SR ISO 8288:2001

21. Zinc (Zn2)

2 mg/dm

3 1,0 STAS 8314-87;

SR ISO 8288:2001

22. Mangan total (Mn) mg/dm3 2,0 SR 8662/1-96;

SR ISO 6333-96

23. Clor rezidual liber (Cl2) mg/dm3 0,5 SR EN ISO 7393-1:2002; SR

EN ISO 7393-2:2002; SR EN

ISO 7393-13:2002 1)

Valoarea concentraţiei CCOCr este condiţionată de respectarea raportului CBO5/CCO mai mare sau egal cu 0,4. 2)

Pentru localităţile în care apa potabilă din reţeaua de distribuţie conţine zinc în concentraţie mai mare de 1

mg/dm se va accepta aceeaşi valoare şi la racordare, dar nu mai mare de 5 mg/l. 3

3) Metoda de analiză corespunzătoare standardului indicat în tabel are caracter orientativ; alte metode alternative

pot fi folosite dacă se demonstrează că acestea au aceeaşi sensibilitate şi limită de detecţie.

68

9.

METODE SI MIJLOACE DE PROTECTIE A SOLULUI

9.1. Structura şi cauzele degradării solului

Solul este partea superficială a scoarţei terestre care permite dezvoltarea plantelor şi

animalelor. El s-a format de-a lungul timpului prin acţiunea îndelungată şi interdependentă a

factorilor climatici şi biotici asupra rocilor parentale. Spre deosebire de celelalte resurse naturale,

solul este limitat ca întindere şi are caracter de fixitate. O dată distrus, el nu se va mai putea

reface aşa cum a fost, pentru că nu se pot reproduce condiţiile formării lui.

Din cele 29 procente ocupate de suprafaţa terestră a globului, agricultura foloseşte numai

6,4%, dar realizează 98% din producţia agroalimentară consumată în prezent de cei 6,3 miliarde

locuitori ai planetei noastre. Numai 2% din hrană se obţine din suprafaţa ocupată de ape (71%).

Starea de fertilitate a solurilor reprezintă factorul esenţial pentru practicarea unei

agriculturi durabile şi performante şi constituie un indicator decisiv al situaţiei economico-

sociale şi al nivelului de viaţă a locuitorilor din mediul rural. Din nefericire, în ultimul timp, în

întreaga lume se constată o diminuare a interesului pentru aplicarea măsurilor ştiinţifice menite

să asigure creşterea fertilităţii solului şi să prevină degradarea terenurilor agricole si silvice.

Fertilitatea solului este dată de conţinutul în substanţe humice, respectiv în substanţe

organice provenite din descompunerea lentă a materialului de origine vegetală şi animală sub

acţiunea faunei şi florei din sol. Stratul de humus dispare dacă este antrenat de ape sau de vânt,

situaţie care apare atunci când humusul nu este bine fixat în sol, prin intermediul rădăcinilor

plantelor sau dacă apa alunecă prea energic la suprafaţa solului. Datele de specialitate arată că,

pe plan mondial, 60% din soluri au o fertilitate redusă sau foarte redusă, 29% din soluri au o

fertilitate moderată si numai 11% au o fertilitate ridicată. România dispune, în medie, cca. 0,67

ha teren agricol pe locuitor, reprezentat de soluri cu un grad moderat de fertilitate.

După informaţiile furnizate de Institutul de Cercetări pentru Pedologie şi Agrochimie,

starea de fertilitate a solului dată de conţinutul în humus, „aurul negru al pământului“, este

scăzută şi foarte scăzută pe 4.943.695 ha (50,6% din suprafaţa cartată agrochimic), în timp ce pe

3.967.027 ha (40,6%) fertilitatea solului este mijlocie şi ridicată.

Degradarea solului, prin pierderea fertilităţii, se produce fie: prin exportul de elemente

nutritive din sol o dată cu recolta, prin asanarea mlaştinilor, prin eroziunea cauzată de

despăduririle masive sau păşunatul excesiv, sau prin acidifiere sau salinizare. Poluarea solului

69

constă în schimbarea compoziţiei calitative şi cantitative, schimbare care afectează evoluţia

normală a biocenozei aferente lui.

Poluarea solului cu produse chimice este un proces de impurificare şi indirect de

degradare, cauzat de utilizarea excesivă a pesticidelor. Pesticidele, erbicidele şi fertilizanţii sunt

dăunători nu numai pentru sănătatea omului, acestea pot avea un efect nociv asupra solului prin

nimicirea faunei din sol care asigură încorporarea materiei organice în sol (bacterii, râme, alge,

ciuperci filiforme etc.). Aceste substanţe sunt utilizate în agricultură pentru a distruge toţi

dăunătorii culturilor agricole (insecte, ciuperci, buruieni, rozătoare etc.). Aspecte deosebit de

îngrijorătoare, legate de prezenţa acestor substanţe în mediile terestre, le relevă circulaţia şi

acumularea pesticidelor de-a lungul lanţurilor trofice, în vârful cărora nu trebuie să uităm că se

află şi omul. Deşi în compoziţia organismelor vegetale concentraţia medie de pesticide nu trece

de 0,1ppm (părţi per milion), în organismul animal şi al omului poate creşte până la ordinul de

sute sau mii de ori. Unele substanţe (aldrinul şi lindanul) deşi sunt netoxice pentru om, sunt

foarte toxice pentru păsări sau albine şi pot cauza chiar moartea lor.

9.2. Efecte economice şi sociale ale degradării solului

Criza economică şi energetică, modul de realizare a reformelor în agricultură cu apariţia

multor proprietari lipsiţi de echipamentele necesare şi cunoştinţele de specialitate, păstrarea

schemelor tehnologice vechi cu reducerea drastică a cantităţilor de îngrăşăminte (organice şi

minerale), uzarea sistemelor de irigaţie, au condus nu numai la o scădere dramatică a producţiei,

dar şi la intensificarea procesului de depreciere a solurilor.

Reforma agrară a schimbat radical structura şi modul de utilizare a pământului, a generat

o varietate mare de forme de proprietate şi de gospodărire, a pulverizat fondul funciar cu

destinaţie agricolă în parcele mici. Distribuirea cotelor de terenuri agricole, fără organizarea

antierozională a teritoriului, din deal în vale a condiţionat intensificarea proceselor de degradare

în deosebi prin eroziunea de suprafaţă a solurilor.

Degradarea capacităţii productive a solurilor în urma supraexploatărilor agricole, din

ultimii 50 ani de ani, s-a manifestat prin intensificarea proceselor de eroziune prin: alunecări de

teren, deficit de humus, insuficienţă de fosfor mobil, salinizare, exces periodic de umiditate,

colmatarea depresiunilor cu depozite de soluri slab humifere, decopertări de straturi fertile ş.a.

Eroziunea cuprinde 33% din terenurile agricole. Suprafaţa solurilor erodate creşte în

medie cu 0,5-1,0% anual, ceea ce va face în următorii 50 ani ca 20-40% din stratul cel mai fertil

să se piardă. Prejudiciile anuale echivalează cu 2000 ha cernoziomuri cu profil întreg. Efectele

dăunătoare ale eroziunii se extind şi asupra altor sfere: înnămolirea iazurilor şi a altor bazine

acvatice, poluarea solurilor din depresiuni şi a apelor freatice cu pesticide şi îngrăşăminte

70

minerale, spălate de pe versanţi, distrugerea căilor de comunicaţii, a construcţiilor hidrotehnice

ş.a.

Excavările învelişului de sol din exploatările carierelor, până în 1990, nu erau însoţite de

lucrări de recultivare a terenurilor; s-au distrus 5000 ha terenuri agricol. În ultimii 20-25 ani

pierderile irecuperabile de soluri (avariate, distruse de alunecări şi excavări) se ridică la 78,8 mii

ha sau 3% din terenurile agricole.

Rezerva mică şi foarte mică de humus în soluri este o problemă esenţială în dezvoltarea

agriculturii ecologice. Solurile cu deficit de humus constituie 40,6% din terenurile agricole.

Există riscul ca şi în următoarele decenii conţinutul humusului în terenurile arabile să scadă în

medie cu 10-25%, ceea ce va afecta substanţial calităţile fizice şi microbiodiversitatea solurilor.

Pierderile anuale din această cauza se estimează la 10% din recoltă.

Epuizarea rezervelor de fosfor mobil în sol poate fi acoperită numai cu îngrăşăminte

fosfatice. Solurile cu deficit de fosfor ocupă 30% din terenurile agricole. Lipsa îngrăşămintelor

face ca ponderea acestor categorii de terenuri şi pierderile de recoltă (20%) să crească.

Desfundarea solurilor pe o suprafaţă de 546 mii ha (21% din terenurile agricole) pentru

plantaţiile pomiviticole a condus la perturbarea stratificării naturale şi scoaterea la suprafaţă a

păturilor slab humificate cu conţinut ridicat de carbonaţi. Fertilitatea acestor terenuri, utilizate

ulterior pentru culturi de cîmp, este cu 10-20% mai mică în comparaţie cu cea a solurilor similare

nedesfundate.

Poluarea terenurilor agricole se păstrează, deşi aplicarea îngrăşămintelor chimice la

hectar între 1991-1998 s-a micşorat de 4,3 ori. A crescut concomitent de 2 ori gradul de poluare

biologică a solului din intravilanul localităţilor din cauza lipsei sistemelor funcţionale de

îndepărtare şi utilizare a deşeurilor menajere şi zootehnice.

În ultimii 10-12 ani a avut loc deformarea asolamentelor de câmp, micşorarea cotei

culturilor leguminoase în asolamente de 4-5 ori, micşorarea volumului de aplicare a

îngrăşămintelor minerale de 15-20 ori, celor organice de 10-15 ori. Toate acestea au condus la

formarea unui bilanţ negativ a humusului şi elementelor nutritive în sol. Ca rezultat are loc

degradarea fizică, chimică şi biologică, micşorarea productivităţii solurilor, acutizarea sărăciei

prin:

pierderile ireversibile ca rezultat al spălării de pe versanţi a solului fertil;

pierderile ireversibile ca rezultat al distrugerii solurilor de alunecări şi ravene

costul pierderilor de producţie agricolă.

71

9.3. Manifestari specifice in poluarea solului

Solul este, de şi nu pare la prima impresie un organism viu, în care se desfăşoară o viaţă

intensă şi în care sa stabilit un anumit echilibru biologic.

In aceste condiţii, prevenirea poluării solului şi sporirea fertilitatii lui este una din

condiţiile esenţiale pentru menţinerea vegetaţiei şi faunei şi pentru asigurarea unei producţii

vegetale necesare animalelor şi oamenilor.

Poluarea solului şi efectul acestei poluări diferă de la o ţară la alta în funcţie de condiţiile

specifice fiecărei ţări, precum şi în funcţie de politica statului respectiv faţă de problemele

poluării, de legile existente. Deasemenea un rol important în menţinerea calităţii solului îl are

preocuparea pentru tratarea rezidurilor, modul cum acestea sunt depozitate, tipurile de deşeuri

eliminate de diverse ramuri industriale şi nu în ultimul rând modul cum se folosesc

îngraşămintele chimice , pesticidele, etc.

Cauzele principale ale poluării solului pot fi grupate astfel :

descărcarea pe sol a rezidurilor solide menejere provenite din gospodăriile individuale,

pieţe agroalimentale, din higienizarea străzilor, etc.;

tratarea solurilor utilizate pentru agricultură cu diverse substanţe chimice: îngrăşaminte,

pestide, etc.;

depozitarea pe sol a diverselor reziduri solide sau semisolide provenite din industrie,

minerit, combinatele de creştere a animalelor, etc.

Un mare pericol îl constituie poluarea solului cu agenţi poluanţi contaminaţi, proveniţi

din surse ce conţin agenţi microbieni virotici, protozoare intestinale, etc. ( în mare parte

provenite din deşeurile unităţilor sanitare ) .

Solul acţionează ca un receptor şi rezervor pentru diferite substanţe depuse pe el.

Rezidurile solide şi semisolide din industria petrolieră, a cauciucului, îngrăşaminte chimice,

prelucrarea minereurilor, industria siderurgică, etc., incorect depozitate, poluează solul cu

substanţe toxice cum ar fi : metale şi oxizi ai metalelor, hidrocarburi, fenoli, reziduri chimice etc.

Numeroase sunt substanţele chimice de natură organică sau anorganică, în stare prăfoasă,

ce sunt eliminate în atmosferă o dată cu gazele de ardere din cuptoarele industriale sau ca urmare

a unor procese tehnologice şi care se depun lent pe sol mai aproape sau mai departe de sursa

emiţătoare, în funcţie de curenţii de aer şi densitatea particulelor, contaminând astfel solul.

72

Substanţele radioactive ( praful radioactiv produs o dată cu explozia nucleara sau o data

cu un accident nuclear, deşeurile radioactive transportate şi depozitate în condiţii

necorespunzătoare) ajung pe sol şi se acumulează. Se apreciază astăzi că radioactivitatea solului

datorat produselor de fuziune depuse pe sol, reprezintă intre 10% şi 30 % din valoarea

radioactivităţi naturale a solului.

Se ştie că pesticidele frecvent utilizate astăzi în agricultură pentru combaterea

daunătorilor culturilor persistă mult în sol în funcţie de natura lor chimică şi de caracteristicile

fizico-chimice ale mediului ambiant. Sunt unele substanţe care se hidrolizează în prezenţa unui

pH acid, altele se descompun sub acţiunea luminii sau sunt degradate de acţiunea

microorganismelor. Descompunerea substanţelor active din pesticide este realizată şi de unele

bacterii, de actimonicete, ciuperci şi chiar de unele plante superioare. Unele insecticide

organoclorurate cum ar fi : DDT, Aldrin, Deldrin, Lindan, Heptaclor, au o persistenţă mai mare

în solurile aerate, iar în condiţii de anaerobioză degradarea este favorizată.

Pesticidele reprezintă şi un factor de stres pentru fauna şi flora edafică. Populaţia

microbiană a solului este formată din numeroase grupe de microorganisme, fiecare având rolul

sau ecologic. Sensibilitatea lor la pesticide fiind diferită, folosirea unor substanţe chimice duce

la modificarea raportului între acestea cu repercursiuni negative asupra calităţii şi fertilităţii

solului.

Fauna solului este afectată mai puţin de ierbicide şi mai puternic de insecticidele

introduse în sol. Erbicidele au un efect inhibitor faţă de rotiferi ( clasa viermilor de apă ) prin

suprimarea algelor care servesc acestora drept hrană.

Aplicarea unor doze neraţionale de îngraşăminte chimice constituie o sursă importantă de

poluare a solului, pentru că determină o acţiune toxică asupra microflorei din sol, eutrofizează

apele şi determină acumularea în vegetaţie a unor elemente peste limita admisă. Poluarea solului

are loc în acest caz ca urmare a excesului în sol a unor substante cum ar fi: N, P, K, Ca, Mg, S,

Zn, etc., care provoacă simptome specifice, adică distrugerea clorofilei din celule şi îngălbenirea

frunzelor plantelor.

Cea mai vizibilă zona a solului poluată este cea din jurul marilor aglomerări urbane

puternic industrializate. Terenurile agricole şi pădurile din jurul marilor centre industriale sunt

supuse permanent unor intense poluări, astfel că în majoritatea cazurilor, producţiile agricole pe

aceste suprafeţe au fost tot mai mici şi din păcate sunt cazuri când aceste suprafeţe datorită

poluării a trebuit să fie scoase total din circuitul agricol.

73

Aşa cum am mai specificat, poluarea solului se datorează în mare parte noxelor emante

în atmosferă către agenţii economici care nu sunt preocupaţi de problema protejării mediului

ambiant. In acelaşi timp rezidurile de diverse, produse atât de industrie, agricultură, precum şi

cele casnice, reziduri care sunt transportate neglijent şi depozitate în zone neamenajate acestui

scop pot produce mari daune mediului înconjurător.

Rezidurile industriale sau casnice, indiferent că sunt solide sau lichide, o dată depuse pe

sol constituie un factor poluant însemnat, ţinând seama de natura substanţelor şi cantitatea mare a

acestora.

9.4. Metode şi mijloace de protecţie a solului

Măsurile prioritare de conservare a solului vor cuprinde

efectuarea de lucrări agricole cu utilaje şi maşini, de asolamente;

utilizarea unor procedee agricole cu impact redus asupra mediului;

practicarea unei agriculturi organice;

elaborarea unui proiect de lege privind conservarea solului, după modelul ţărilor

europene;

aplicarea mecanismelor economice de prevenire a degradării solului;

perfecţionarea actelor normative în vigoare privind obligaţiile persoanelor care

efectuează lucrări ce conduc la degradarea stratului fertil al solului, cu definirea clară

a responsabilităţilor pentru restabilirea fertilităţii lui;

elaborarea unei hărţi naţionale a terenurilor degradate;

stimularea restabilirii fâşiilor forestiere de protecţie şi aplicării de măsuri

antieroziune;

reglementarea exploatării păşunilor;

reglementarea exploatării pădurilor;

intensificarea eforturilor de reîmpădurire;

optimizarea modului de ocupare a terenurilor;

revenirea la practica de rotaţie a culturilor.

În România protecţia solului se poate realiza prin dezvoltarea unei agriculturi ecologice,

care să nu afecteze componentele mediului şi să dea, în acelaşi timp, produse de calitate. În acest

sen trebuie înlocuită treptat combaterea chimică a dăunătorilor cu cea biologică, trebuie evitată

practica monoculturilor şi trebuie luate toate măsurile ce se impun pentru ameliorarea solurilor

degradate, fără a omite necesitatea reîmpăduririlor şi optimizării modului de depozitare a

diverselor deşeuri şi reziduuri industriale.

74

Anexa 3. Ordinul 756/97 “Reglementari privind evaluarea poluarii mediului”

Compusi anorganici din sol (mg/kg substanta uscata)

Urme de

element

Metoda de analiza Valori

normale

Praguri de alerta

Tipuri de folosinta

Praguri de interventie

Tipuri de folosinta

Sensibile Mai putin

sensibile

Sensible Mai putin

sensibile

Antimoniu SR EN 11885-09 5 12,5 20 20 40

Argint SR EN 11885-09 2 10 20 20 40

Arsen SR EN 11885-09 5 15 25 25 50

Bariu SR EN 11885-09 200 400 1000 625 2000

Bor solubil SR EN 11885-09 1 2 5 3 10

Cadmiu SR EN 11885-09 1 3 5 5 10

Cobalt SR EN 11885-09 15 30 100 50 250

Crom total SR ISO 11047-99 30 100 300 300 600

Crom(6+) SR ISO 11083-98 1 4 10 10 20

Cupru SR ISO 11047-99 20 100 250 200 500

Mangan SR ISO 11047-99 900 1500 2000 2500 4000

Mercur SR EN 1483-03

SR ISO 11466-99

0,1 1 4 2 10

Molibden SR EN 11885-09 2 5 15 10 40

Nichel SR ISO 11047-99 20 75 200 150 500

Plumb SR ISO 11047-99 20 50 250 100 1.000

Seleniu SR EN 11885-09 1 3 10 5 20

Staniu SR EN 11885-09 20 35 100 50 300

Vanadiu SR EN 11885-09 50 100 200 200 400

Zinc SR ISO 11047-99 100 300 700 600 1500

Cianuri libere

ISO 11262- 03 <1 5 10 10 20

Cianuri complexe ISO 11262- 03 <5 100 200 250 500

Fluor SR ISO 8165/1-00 - 150 500 300 1000

Sulfuri SR ISO 10530/1-97 - 200 400 1000 2000

Sulfati SR ISO 11048-99 - 2000 5000 10000 50000

75

(Continuare Anexa 3. Ordinul 756/97 “Reglementari privind evaluarea poluarii mediului”)

Compusi organici din sol (mg/kg substanta uscata)

Urme de element Metoda standard

utilizata

Valori

normale

Praguri de alerta

Tipuri de folosinta

Praguri de interventie

Tipuri de folosinta

Sensibile Mai putin

sensibile

Sensible Mai putin

sensibile

Fenol SR ISO 8165/1-00

<0,02 5 10 10 40

Cresol SR ISO 8165/1-00 <0,05 2,5 5 5 10

Hidrocarburi din

petrol

SR 7877/2-95

ISO14507-03

<100 200 1000 500 2000

Hidrocarburi

aromatice

mononucleare

-benzen

-etilbenzen

-toluen

-xilen

SR ISO 11423/2 –00

<0,01

<0,05

<0,05

<0,05

0,25

5

15

7,5

0,5

10

30

15

0,5

10

30

15

2

50

100

25

Hidrocarburi

aromatice

policiclice total

din care:

- naftalina

- fluorantren

-benz fluoranten

-benz(ghi)perilen

-benz(a)piren

-indeno(1,2,3-

cd)piren

-fenanten

-antracen

-piren

-crisen

SR ISO 13877 –99

<0,1

<0,02

<0,02

<0,02

<0,02

<0,02

<0,02

<0,05

<0,05

<0,5

<0,02

7,5

2

5

2

5

2

2

2

5

5

2

25

5

10

5

10

5

5

5

10

10

5

15

5

10

5

10

5

5

5

10

10

5

150

50

100

50

100

50

50

50

100

100

50

Clorbenzeni total SR EN ISO 6468 -00 <0,1 5 10 10 30

Clorfenoli total SR ISO 12673- 02

<0,02 2,5

5 5 10

Total bifenili

policlorurati

(PCB)

SR EN ISO 6468-

2000

<0,01 0,25 1 1 5

(PCB)

PCB 28

PCB 52

PCB 101

PCB 118

PCB 138

PCB 153

PCB 180

SR EN ISO 6468- 00

<0,0001

<0,0001

<0,0004

<0,0004

<0,0004

<0,0004

<0,0004

0,002

0,002

0,01

0,01

0,01

0,01

0,01

0,01

0,01

0,04

0,04

0,04

0,04

0,04

0,01

0,01

0,04

0,04

0,04

0,04

0,04

0,05

0,05

0,20

0,20

0,20

0,20

0,20

Total pesticide

organoclorurate

SR EN ISO 6468 -00 <0,2 1 2 2 5

Total pesticide

triazinice

SR EN ISO 11369-

04

<0,1 1 2 2 5

76

BIBLIOGRAFIE

1. BERCA, M., 1998- Strategii pentru protectia mediului si gestiunea resurselor, Ed. Grand,

Bucuresti, 205 p.

2. BONNEFOUS, E, 1990- Reconcilier l’homme et la nature, Presses Universitaires de France,

Paris, 255 p.

3. BOTNARIUC, N.; VADINEANU, A., 1982- Ecologie, Ed. Didactica si pedagogica,

Bucuresti, 672 p.

4. CIOLEA D.I. & DUMITRESCU I. – Poluarea si protectia mediului. Lucrari de laborator, Editura

Universitas, Petroşani, 2011

5. COMMONER, B., 1980- Cercul care se inchide, Ed. Politica, Bucuresti, 300 p.

6. CROGNIER, E., 1994- L’ecologie humaine, Presses Universitaires de France, Paris, 124 p.

7. DISINGER, J.F.; MONROE, M.C., 1994- Defining EE, School of Natural Resources and

Environment, Univ. of Michigan, 40 p.

8. DORST, J., 1978- Avant que nature meure, Delachaux et Niestle, Neuchatel, Elvetia, 545 p.

9. DUMITRESCU I. – Ecologie generala, Editura Universitas, Petroşani, 2003

10. ENGLESSON, D.C.; YOCKERS, D.H., 1994- A guide to curriculum planning in

environmental education, Wisconsin Departament of Public Instruction, Milwaukee, USA.

167 p.

11. FRANK, J.; ZAMM, M., 1994- Urban EE, School of Natural Resources and Ennvironment,

Univ.of Michigan, 48 p.

12. GILLMAN, M., 1993- Biological conservation, The Open University, WaltonHall, USA,

127 p.

13. GIRARDET, h., 1996- The Gaia Atlas of “CITIES”. New directions for sustainable urban

living, Gaia Books Ltd, Lobdra, Marea Britanie, 191 p.

14. MANIU MARIA - Ecologie si protecţia mediului, Universitatea Bioterra Bucuresti, 2004

15. MARTON, A., 1994- Ecologie aplicata, protectia mediului inconjurator, Ed. Societatii pentru

Protectia Omului si a Mediului Inconjurator, Timisoara, 304 p.

16. MEADOWS, D.H.; MEADOWS, D.L.; RANDERS, J., 1995- Beyond the limits, global

collapse or a sustainable future, Earthscan Publications Ltd, Londra, Marea Britanie, 300 p.

17. MOHAN, G.; ARDELEAN, A., 1993- Ecologie si protectia mediului, Ed. Scaiul, Bucuresti,

349 p.

18. MYERS, N., 1993- The Gaia Atlas of Planet Management, Gaia Books Ltd, Londra, Marea

Britanie, 272 p.

19. RAMADE, F., 1981- Ecologie des ressources naturelles, Mason, 309 p.

20. RUSU T. - Protectia mediului industrial, Cluj Napoca, 2009

21. STUGREN, B.; KILLYEN, H., 1975- Ecologie- probleme generale si de tehnologie

didactica, Ed. Didactica si Pedagogica., Bucuresti, 207 p.

22. STUGREN, B.,1994- Ecologie teoretica, Ed. Sarmis, Cluj, 187 p.

23. TUFESCU, V.; TUFESCU, M., 1981- Ecologia si activitatea umana, ED. Albatros,

Bucuresti, 405 p.

24. TYLER-MILLER, G., 1988- Environmental science, an introduction, Wadsworth Inc,

California, USA, 407 p.

25. TYLER-MILLER, G., 1996- Living in the environment, Wadsworth Publishing Company,

USA, 725 p.

Materialele cuprinse în acest suport de curs nu constituie lucrări de cercetare științifică și nu

revendică originalitatea. Ele au ca scop exclusive prezentarea unor cunoștințe existente, servind

procesului didactic!