6. Poluarea solului Cuprins 6.1. Solul. Surse de poluare şi poluanţi 6.2. Protecţia calităţii solurilor 6.3. Rolul antipoluant al pădurilor 6.4. Ecologia resurselor naturale 6.1. Solul. Surse de poluare şi poluanţi Solul este stratul de la suprafaţa pământului, afânat, moale, friabil, care împreună cu atmosfera constituie mediul de viaţă al plantelor. Solul s-a format din roci, sub influenţa factorilor pedogenici: climă, microorganisme, vegetaţie, relief. Transformările rocilor în timp au fost profunde, astfel încât solul apare ca un corp natural, distinct, deosebit de roca mamă. Durata de generare este mare, astfel încât pentru a se forma pe cale naturală 3 cm de sol sunt necesari 300 - 1000 de ani, iar pentru 20 cm, 70000 de ani. Compoziţia solului este dată de: - substanţe minerale rezultate din degradarea şi alterarea rocilor şi mineralelor, ca de exemplu: SiO2, FeOx, CaCO3, CaSO4 etc.; - substanţe organice specifice, produse prin transformarea chimică a resturilor vegetale. De exemplu: acizi humici, celuloză, hemiceluloză, aldehide, alcooli, fenoli, grăsimi, aminoacizi, albumine, etc. Resturile vegetale şi animale se descompun sub influenţa microflorei şi microfaunei existente în sol, în compuşi simpli (CO2, H2O, NH3 etc.), din care microorganismele sintetizează compuşi organici. Compoziţia solului recoltat de pe 1 ha (aproximativ 100 t) este următoarea: rădăcini 2 - 6 %, microorganisme 1 - 2 %, substanţe minerale 8 - 12 %, substanţe organice 80 - 85 %. Solul conţine un ansamblu complex de micro şi macroorganisme, aflate într-un echilibru biologic, care acţionează asupra compuşilor lui. Astfel, macrofauna aerează solul, îl structurează, îi îmbunătăţeşte fertilitatea. Microorganismele (bacterii, alge verzi) transformă compuşii carbonului în CO2 şi CH4, amoniu în nitraţi, sau azot, iar alte microorganisme fixează azotul atmosferic. Ciupercile ajută absorbţia apei şi a microelementelor în rădăcini. Tot microorganismele descompun unele substanţe poluante, inclusiv pesticidele şi fertilizanţii, dar nu în totalitate. Solurile sunt supuse unor procese continue de degradare şi alterare. Degradarea reprezintă procesul de mărunţire şi dispersare a rocilor şi mineralelor în fragmente mai mici, sub influenţa temperaturii, apei, vântului, gravitaţiei şi vieţuitoarelor. Procesul este ireversibil. Alterarea reprezintă totalitatea proceselor chimice la care sunt supuse rocile şi mineralele sub acţiunea apei, acizilor minerali sau organici şi a sărurilor. Degradarea şi alterarea acţionează simultan. Suprafaţa de uscat de pe Terra este de 13,1 miliarde ha, ceea ce reprezintă aproximativ 25 % din suprafaţa totală a planetei, de 51 miliarde ha. Agrosistemele ocupă

astăzi 29,6 %, deci 4 miliarde ha, din care 1,5 miliarde ha reprezintă terenul arabil şi restul de 2,5 miliarde ha - păşunile şi fâneţele. Repartiţia peisajelor pe suprafaţa uscatului este prezentată în tabelul 6.1. Tabelul 6.1. Ponderea peisajelor în suprafaţa de uscat de pe Terra. Peisaj Teren agricol Deşerturi Păduri Alte peisaje Pondere, % 29,6 36 30 4,4 Suprafaţa de teren arabil ce revine unui locuitor variază, astfel încât în Extremul Orient este de 0,35 ha/ locuitor, în Africa de 0,73 ha/loc, în America Latină 1,34 ha/loc, în unele ţări foarte sărace 0,67 ha/loc, în ţările mediu dezvoltate 0,74 ha/loc, în ţările dezvoltate 1,22 ha/loc. Se consideră valoarea de 0,3 ha/loc ca fiind aria arabilă minimă necesară întreţinerii vieţii unei persoane timp de 1 an, în condiţii de mediu, obiceiuri, alimentare şi agrotehnice date. Aşadar, ţările din extremul Orient sunt foarte aproape de această valoare minimă a existenţei umane. Pentru România, valoarea suprafeţei arabile ce revine unui locuitor este de 0,44 ha, iar ca teren agricol de 0,67 ha, deci mai mare decât aria arabilă minimă, dar mai mică decât valoarea 1,1 ha teren agricol/loc socotită medie pe glob. Obiceiurile alimentare legate de condiţiile pedoclimatice atrag variaţii în necesarul de suprafaţă arabilă. Astfel, dieta carnivoră, faţă de cea vegetariană solicită suprafeţe mai mari de teren arabil, deoarece lanţul trofic carnivor este mai lung. Suprafeţele agricole se micşorează datorită construcţiilor industriale, civile, militare, depozitelor de deşeuri, reziduurilor menajere, spaţiilor de agrement, eroziunii solului. Eroziunea solului ocupă primul loc în degradarea pământurilor. Prin vânt şi apă se degradează anual 5 - 10 t/ha în Africa, Europa, Australia, 10 - 20 t/ha în America de Sud şi de Nord, 30 t/an în Asia. Refacerea solurilor este cu mult sub ritmul de degradare şi alterare şi anume de numai 1 t/ha. Problematica terenurilor agricole trebuie urmărită cu multă atenţie, deoarece încercările ulterioare, de extindere şi de refacere a potenţialului productiv costă foarte mult. Pe glob se apreciază o degradare a circa 70 % din suprafaţa solurilor, sau 25 % din suprafaţa agricolă, iar pentru România de 7,5 milioane ha. Solul poate îndeplini următoarele funcţii: - depozit şi sursă regenerabilă de energie fosilă, prin fitomasa transformată în humus; - participare la circulaţia apei şi a altor elemente în natură; - purificare a naturii, prin proprietăţile lui de adsorbant şi neutralizant al poluanţilor; - sursă de elemente nutritive pentru plante. Pentru a-şi îndeplini funcţiile, solul trebuie să fie într-o formă accesibilă, deci: poros, umed, aerat (cu fracţie mare de goluri). Plantele îşi extrag din sol elementele de bază: azot, fosfor, şi potasiu, pe scurt N,P,K, alte macroelemente: Ca, Mg, S şi microelemente: B,Fe, Mn, Mo,Cu,Zn, etc. Compoziţia chimică asolului este în continuă schimbare, prin procese rapide, sau lente de pedogeneză, cu implicaţii asupra ecosistemelor.

Poluarea solului Poluarea solului reprezintă orice acţiune care dereglează funcţionarea normală a solului. Activităţile de producţie au afectat în timp solurile, prin: lucrări miniere, excavaţii, depozite de deşeuri, alunecări de teren, eroziune, salinizare, acidifiere, etc. S-au produs în multe zone dezechilibre în nutriţia plantelor, care au mers până la deşertificare. Poluarea solului se manifestă prin: - degradare fizică (compactarea, degradarea structurii); - degradare chimică (creşterea conţinutului de metale grele, pesticide, modificarea pH-ului); - degradare biologică (cu germeni patogeni). Deci există poluare fizică, chimică, biologică şi uneori, radioactivă. Indicatorii poluării solului pot fi conţinuturile de elemente, substanţe, microorganisme (ca şi la problemele de poluare atmosferică şi acvatică). In practică se folosesc însă următorii indicatori: - deprecierea calitativă şi cantitativă a recoltelor; - creşterea cheltuielilor pentru menţinerea recoltelor la parametrii anteriori poluării; - cheltuieli pentru drenaj, antierozionale ş.a.; - restricţii la exportul unor produse, cum sunt legumele cu un conţinut prea mare de nitraţi, sau restricţii în utilizarea furajelor din terenurile contaminate cu plumb etc. Solul fiind un sistem mult mai complex decît aerul şi apa, poluarea îi afectează proprietăţile, deci şi fertilitatea. In plus, poluanţii pot trece din sol în plante, apă, sau aer, iar depoluarea este un proces dificil, uneori chiar nerealizabil. Clasificarea solurilor poluate România, solurile poluate sunt clasificate în clase, tipuri şi grupe (tabelul 6.2). Tabelul 6.2. Clasificarea solurilor poluate. Clasificare Simbol Observaţii Clase de poluare

PF PC PB PR

-poluare fizică -poluare chimică -poluare biologică -poluare radioactivă

Tipuri de poluare

Pa Pb Pc Pd Pe Pf Pg Ph Pi Pj Pk Pl Pm

-poluare prin excavare la zi -poluare prin acoperire cu halde,sterile,gunoaie -poluare cu deşeuri şi reziduuri anorganice -poluare cu substanţe purtate de vânt -poluare cu materiale radioactive -poluare cu deşeuri organice din industriile alimentară şi uşoară -poluare cu deşeuri agricole forestiere -poluare cu dejecţii animale -poluare cu dejecţii umane -poluare prin eroziune şi alunecare -poluare prin sărăturare -poluare prin acidifiere

Pn Po Pp Pq Px

-poluare prin exces de apă -poluare prin exces (carenţă) de elemente nutritive -poluare prin compactare, cruste -poluare prin acoperire cu sedimente -poluare cu pesticide -poluare cu agenţi patogeni contaminanţi

Grade de poluare

0 1 2 3 4 5

-practic nepoluat (reducerea producţiei sub 5 %) -slab poluat (reducerea cu 6-10 %) -mediu poluat (reducerea cu 11-25 %) -puternic poluat (reducerea cu 26-50 %) -foarte puternic poluat (reducerea cu 51-75 %) -excesiv poluat (reducerea peste 75 %)

Solurile poluate pot fi prezentate prin mai multe simboluri, ca de exemplu: PCq4 - sol poluat chimic cu pesticide, foarte puternic; PFC - poluare fizico-chimică; PFCB - poluare fizico-chimico-biologică; Pa1, Pa2, Pa3, Pa4, Pa5 - poluare prin excavare la zi de gradul 1,2,3,4,sau 5, etc . Surse de poluare şi agenţi poluanţi ai solurilor Unul dintre indicatorii de poluare a solului este scăderea producţiei agricole. La o populaţie de peste 6 miliarde de locuitori, producţia actuală de cereale se află astăzi sub nivelul de satisfacere a cerinţelor. Stocurile de cereale au scăzut permanent începând cu 1992. Studiile demografice indică o cifră de 8 miliarde locuitori în anul 2020, deci necesarul de hrană va creşte în următorii 25 de ani, în medie, cu 64 %, iar în ţările în curs de dezvoltare cu aproximativ 100 %. Suprafaţa medie cultivată cu cereale a scăzut cu 4,7 % în perioada 1980 - 1984 şi 1990 - 1994, ajungând ca în anul 1995 să corespundă suprafeţei cultivate în anul 1968. Raportând această suprafaţă la numărul de locuitori de pe Terra se observă scăderea permanentă a acestei suprafeţe specifice. Dacă în anul 1959 se înregistrau circa 0,23 ha/loc, în anul 1995 s-a ajuns la 0,11 ha/loc, deci o reducere la jumătate. Industria poluează puternic terenurile agricole. Urbanizarea determină de asemenea scăderea suprafeţelor agricole prin extinderea oraşelor. In Africa şi America Latină, ţările pot suporta expansiunea industriei şi a urbanizării, dar în Asia situaţia nu mai este posibilă, spaţiul fiind şi aşa cu densitate mare de locuitori. Terenurile pierdute sunt de cele mai multe ori de cea mai bună calitate pentru agriculltură, deoarece oraşele s-au format în aceste zone. Cele mai degradate terenuri se găsesc în Asia şi Africa, din păcate acolo unde necesarul de hrană creşte mai rapid decât în alte zone geografice. Conform datelor O.N.U., 15,6 % din întreaga suprafaţă sunt pământuri puternic degradate, iar 51,7 % sunt moderat degrate, ceea ce reprezintă aproape un sfert din suprafaţa agricolă. După clasificarea solurilor poluate adoptată în România, sursele de poluare şi agenţii poluanţi ai solurilor sunt: 1. Excavaţiile la zi prin care se execută decopertarea zăcământului, excavarea acestuia, depuneri de steril, depozite de diferite produse. Extracţiile la suprafaţă îndepărtează obiective, ca: locuinţe, păduri, etc. Terenul este supus infiltraţiilor, inundaţiilor şi alunecărilor, mărind în felul acesta suprafaţa naturală afectată. La

închiderea excavaţiilor, umplerea trebuie efectuată în ordinea inversă, deci steril, decopertă şi sol la suprafaţă. La cariere, unde extracţiile durează şi zeci de ani, în unele situaţii se rambleiază terenul şi se acoperă cu sol adus din alte zone. 2. Depozitele de sterile, cenuşi de termocentrală, zguri metalurgice acoperă suprafeţe care altfel ar fi avut altă destinaţie, iar particulele fine sunt antrenate de vânt, poluând alte terenuri, sau ape. Precipitaţiile pot antrena haldele create, mărindu-le aria bazei şi acoperind în timp scurt obiectivele din apropiere. Depozitele de gunoaie permit în plus, dezvoltarea paraziţilor care răspândesc microbi, viruşi la distanţă. 3. Metalele grele ajung în sol din aer, apă şi nămoluri. De la suprafaţă coboară în sol prin procese de difuzie, adsorbţie, dizolvare şi antrenare cu apa, sau cu macroorganismele. In sol microorganismele le solubilizează, sau le transformă în suspensii în apă, ajungând astfel în rădăcinile plantelor. Din plante, metalele grele ajung şi se acumulează în organismele animalelor şi ale oamenilor. Rezistenţa solului la poluarea cu metale grele diferă în funcţie de natura solului. Astfel, solurile argiloase reţin poluanţii mai mult, solurile neutre şi carbonatice reţin puternic, dar solurile nisipoase reţin cel mai puţin. De asemenea, cu cât textura solului este mai fină se reţin poluanţii mai mult în sol, de unde trec apoi în plante. Poluarea solului cu metale grele provoacă: - dezechilibre proceselor fizice, chimice şi biologice din sol; - scăderea activităţii biologice; - inhibarea proceselor de nitrificare; - acţiune toxică pentru plante. Câteva exemple de pe teritoriul României privind acţiunea metalelor grele: în zona Zlatna au fost atacaţi fagul şi carpenul; la Turnu Măgurele, Valea Călugărească, Copşa Mică furajele au un conţinut ridicat în metale grele. Analizele au pus în evidenţă depuneri de cupru în ovine, bovine şi cabaline (în rinichi, ficat, sânge). Zonele Baia Mare, Neferal sunt de asemenea expuse poluării cu metale grele. In afară de furaje şi culturile de porumb, rădăcinoase înregistrează acumulări de metale grele (Cu, Pb, Zn, Cd, etc.). Producţia la soia scade cu 15 % datorită contaminării solului cu zinc 17 p.p.m. (care reduce nodulii de pe rădăcini, determinând reţinerea redusă a azotului), cea de porumb cu 25 % la 24 p.p.m. Zn, de orez cu 10 % la 1000 p.p.m. Zn, ca şi cele de orz, trifoi, cartofi, morcovi, tomate. Deosebit de toxice pentru plante şi animale sunt: Hg, Cd, B, As. S-a interzis fabricarea fungicidelor conţinând mercur, utilizabile pentru tratarea seminţelor, deoarece ajuns la animale şi om duce la decese. Cadmiul provoacă decalcifiere în organisme. Arsenul ajuns în organismul uman provoacă afecţiuni vasculare, ce duc şi la amputări de membre. Fluorul scade producţiile la fasole cu 15 % la 20 p.p.m. F în sol, la porumb cu 15 % pentru 340 p.p.m.F, iar la animale acţionează asupra sistemului osos, dinţilor şi articulaţiilor. Concentraţiile admise de metale şi nemetale în terenurile arabile variază cu natura elementului. Aceste concentraţii tolerabile, exprimate în p.p.m. sunt: As 20, B 25, Cd 3, Co 50, Cr 100, F 200, Hg 2, Mo 5, Ni 50, Pb 100, Se 10, U 5, V 50, Zn 300 ş.a. Au fost situaţii când solurile poluate conţineau: As 8000 p.p.m., Cr 20000 p.p.m., F 8000 p.p.m., Hg 500 p.p.m., Zn 6000 p.p.m. etc. 4. Materialele radioactive pot exista în subsol, ca zăcăminte de pechblendă conţinând U, monezit (Th), etc. Izotopul 90Sr se urmăreşte de cele mai multe ori, deoarece acest radionuclid reprezintă 1 - 10 % din totalul radionuclizilor. El se combină

cu substanţele organice, acizii humici, în special la pH mai mare. Este fixat puternic de argile. Asemănător se comportă şi izotopul 137Cs, care se leagă mai puţin de substanţele organice. Fondul natural de radiaţii este de 1870 µSv/an, în medie. Experienţele nucleare în emisfera nordică au făcut să crească radioactivitatea la poli şi în Groenlanda, datorită stratului de gheaţă. Lichenii au reţinut Cs radioactiv, care a trecut la reni şi de aici la laponi. (Intre anii 1945 - 1979 s-au efectuat aproximativ 1200 explozii nucleare, din care aproape jumătate s-au efectuat la sol şi în aer.) După accidentul de la Cernobîl din 1986, la fondul natural de 1250 µSv/an din România s-au mai adăugat 2000 µSv/an. Analizele s-au efectuat şi în anii următori. In iarbă, între 1988 - 1990 s-a determinat o concentraţie de 90Sr de minim 0,07 Bq/kg şi de maxim 22, mai mare primăvara decât vara şi cu valori mai mari la vegetaţia alpină (maxim la altitudini de 1900 - 2300 m). La Babele, în munţii Bucegi, în 1990, masa verde avea 20,9 Bq/kg, iar masa uscată 116,1 Bq/kg. Irigarea solurilor cu ape cu conţinut radioactiv, ca în cazul Dunării, poate duce la mărirea fondului natural de radiaţii. Agenţia Internaţională pentru Energie Atomică (AIEA) a publicat după accidentul de la Cernobîl, nivelele de intervenţie, la care se instituie restricţii asupra consumului de produse alimentare, apă şi furaje (tabelul 6.3). Tabelul 6.3. Nivele 90Sr de intervenţie la unele produse . Concentraţie maximă 90Sr

Lapte Iarbă Carne Iarbă Produse lactate

Apă şi băuturi

Bq/kg 1,5.103 5.104 5.103 106 2.104 1,5.102 5. Deşeurile şi reziduurile din industria alimentară şi uşoară constituie alte surse posibile de poluare a solurilor. Uneori se utilizează ca fertilizanţi, sau amendamente. 6. Deşeurile şi reziduurile vegetale agricole şi forestiere încarcă solul cu nitraţi, agenţi patogeni şi facilitează înmulţirea buruienilor. Aceste materiale şi produsele lor de degradare în timp pot fi transportate de ape la distanţă, mărind astfel aria de răspândire a poluanţilor. 7. Dejecţiile animale aplicate excesiv ca îngrăşăminte afectează proprietăţile solurilor. Acestea pot conţine NaCl, biostimulatori, uree, medicamente, agenţi patogeni, care produc poluarea chimică şi biologică solurilor, scad permeabilitatea şi pot difuza până la pânzele de ape freatice, transformându-le în focare de substanţe chimice, viruşi, etc. Tot din zootehnie pot rezulta substanţe de igienizare a grajdurilor (sodă, detergenţi), care contribuie la poluarea solurilor şi apelor. In privinţa cantităţilor, dejecţiile de porcine deţin cantităţile cele mai mari. Pentru a putea fi utilizate în agricultură se analizează conţinutul lor de metale grele şi de viruşi, mai ale că unii viruşi, cum sunt cei enterici pot persista şi 9 luni. Prin fermentaţie timp de 3 luni vara, sau 4 luni iarna, dejecţiile de porcine libere de agenţi patogeni se transformă într-un îngrăşământ valoros, numit compost. Nămolurile din zootehnie se mai pot stoca minim 6 luni, înainte de fi utilizate pentru fertilizarea păşunilor, sau 3 luni pentru câmp, sau o lună pentru câmpul arat şi însămânţat cu plante furajere.

8. Dejecţiile umane apar în jurul micilor localităţi fără canalizare, a locurilor de campare, târguri, şantiere. Astfel de locuri devin focare de germeni patogeni ai difteriei, TBC, febrei tifoide. 9. Nămolurile separate din apele uzate conţin substanţe organice (cele provenite din industria alimentară, zootehnie, activităţile menajere), sau anorganice (cele provenite din industria metalurgică, prepararea minereurilor şi cărbunilor etc.). Se pot aplica în agricultură numai dacă conţinuturile de metale grele şi nemetale sunt sub limitele admise de standarde. Unele culturi, cum sunt cele de cartofi, morcovi pot suporta un conţinut mai ridicat de metale grele, dar altele, cum este salata nu acceptă. Agenţii patogeni din nămol pot persista în sol şi în legume. De exemplu: salmonelele persistă 250 de zile, Streptococus faecalis 80 zile, Ascaris ova peste 2000 de zile etc. Nămolul se aplică cu o lună înainte de însămânţare, pentru a da posibilitate solului să reţină unii compuşi. La păşuni, animalele sunt aduse după ce nămolul a fost spălat de ploaie de pe frunze şi iarbă. Plantele sunt influenţate diferit de nămolul aplicat. Sunt stimulate producţiile la graminee, porumb, sorg, trifoi, iarbă de Sudan. 10. Hidrocarburile apar pe terenurile din jurul sondelor, rezervoarelor cu produse petroliere, rafinării, trasee de conducte, în caz de defecţiuni, accidente, etc. Numai în anul 1989 în România s-au semnalat 49000 ha afectate de hidrocarburi, o parte din aceste suprafeţe fiind socotite nerecuperabile pentru agricultură. Pentru îndepărtarea hidrocarburilor din sol se efectuează: - lucrări de drenare, urmate de ardere; - descompunerea petrolului cu microorganisme direct în sol; - fertilizarea puternică cu azot etc. 11. Eroziunea şi alunecările de teren sunt alte fenomene ce cauzează degradarea solurilor. Pe glob sunt aproximativ 5,7 miliarde ha erodate, creând pericolul extinderii deşerturilor. Eroziunea rocilor şi a solurilor apare datorită vântului, ploilor, activităţilor umane, cum sunt: - lucrări agricole necorespunzătoare, care distrug textura solului, deci apa se evaporă, sau se scurge la suprafaţă; - tratamente cu pesticide şi fertilizanţi chimici; - ploi acide; - defrişări. Suprapăşunatul tasează solul, distruge vegetaţia, producând în final eroziunea solului, situaţii create în Spania, Iran, America de Nord. Materialul erodat este transportat de vânt, colmatează apele naturale şi bazinele artificiale, sporind potenţialul inundabil. Terenurile din vecinătate sunt acoperite cu materialul nefertil purtat de vânt. Defrişările şi excavaţiile la suprafaţă, în contact cu cantităţi mari de apă de ploaie pot cauza alunecări de teren. Urmările alunecărilor de teren sunt dezastruoase: se distrug obiective, se schimbă cursuri de apă, la suprafaţă ajung roci nefertile etc. Pentru combaterea eroziunii solurilor se pot lua următoarele măsuri: - reducerea pantelor; - efectuarea de terasări; - construcţia de valuri de pământ pentru protecţie; - aplicarea de culturi antierozionale în fâşii, benzi înierbate, pe curbele de nivel; - împăduriri în zonele afectate, sau numai plantarea de perdele forestiere; - construcţia de canale de coastă, pentru drenarea apelor. 12. Sărăturarea solurilor reprezintă acumularea de săruri solubile, în special de sodiu. Apare în zone aride şi semiaride, din cauze naturale şi antropice. Cauzele naturale

ale procesului de sărăturare pot fi: - creşterea nivelului apelor freatice mineralizate; - aducerea la suprafaţă a unor strate salifere. Prima situaţie se întâlneşte în vecinătatea lacului Razelm, iar a doua situaţie în Câmpiile Moldovei şi Jijiei. Dintre cauzele antropice generatoare de sărăturare se evidenţiază: - irigările cu ape salinizate; - suprapăşunatul; - inundaţiile cu regim hidrosalin ireversibil; - creşterea nivelului apelor freatice în sol şi chiar băltiri în apropierea lacurilor de acumulare. Vara, apa se evaporă, concentrând astfel solul cu săruri; - în apropierea sondelor, deoarece ţiţeiul se extrage împreună cu ape salinizate şi gaze. In România peste 450000 ha sunt sărăturate, deci nefertile, procesul continuând şi în prezent. 13.Acidifierea înseamnă scăderea pH-ului solului sub valoarea 7. Solurile devin nefertile, creşte conţinutul de Al, scad conţinuturile în alţi ioni. Pe glob, aproximativ 20 % din soluri sunt acidifiate, iar în România aproximativ 2 milioane ha. Cauzele producerii acestui proces sunt fie naturale (existenţa unor soluri argiloase, silicatice, cu hidroxizi de fier şi aluminiu, sau din descompunerea microbiologică a substanţelor organice în alte tipuri de soluri), fie antropice (aplicarea unui exces de fertilizanţi, ploile acide). Pe solurile acide masa biologică se reduce. Astfel dacă scade pH-ul solului doar cu o unitate, de la 5,8 la 4,8, recoltele de grâu au scăzut de la 5 % , la 32 %, iar cele de porumb de la 5 % , la 23 %. 14.Excesul de apă poate curge la suprafaţă, poate bălti, sau se infiltreză în sol. Efectele excesului de apă sunt diverse, de la influenţarea peisajului, la influenţarea nutriţiei plantelor, prin lipsa oxigenului, putrezire, sărăturare, recoltele sunt distruse în proporţie de 10 - 40 %. Pe glob, 8 % din suprafaţa uscatului este afectată de un exces de umiditate, iar în România, 3,6 milioane ha. 15. Carenţele de diverse elemente nutritive din sol, ca şi excesele provoacă dezechilibre în nutriţia plantelor. Astfel, carenţa de azot produce necroze, iar excesul de azot reduce recoltele, rezistenţa la boli, dăunători, transport şi depozitare. Sunt afectate culturile de cartofi, sfeclă, legume, fructe. Analizele de furaje, legume, sînge şi lapte de animale au arătat conţinuturi de azotaţi, care sunt mai mari la rădăcinoase (morcov, ridichi, ţelină) şi mărar, decât la legumele cu frunze mari (pătrunjel, spanac, salată) (tabelul 6.4). Tabelul 6.4. Conţinutul în azotat al unor legume Produs morcov ridichi ţelină mărar pătrunjel spanac

salată NO3

- mg/ kg 947 2480 2900 2174 583 1150 935 Solurile s-au şi clasificat după conţinutul raportului azot amonaical / azot total în : - sol curat (nepoluat) cu raportul egal cu 0 - 2; - sol slab poluat cu raportul egal cu 2; - mediu poluat 2 - 2,5; - puternic poluat 2.5 - 3,3. Carenţa de fosfor întârzie dezvoltarea plantelor şi diminuează recoltele. Deficitul de potasiu din sol reduce elasticitatea plantelor, rezistenţa lor la temperatură, la exces de apă. Carenţa în microelemente ca: Mg, S, Zn, Mn, Fe, Cu, B, Mo, etc. provoacă pigmentarea plantelor, necroza unor ţesuturi, etc. Excesul de calciu din sol scade producţiile la viţă de vie, cais şi piersic.

16. Compacterea (tasarea) solurilor se produce ca urmarea unor lucrări agricole efectuate cu maşini grele, din lipsa asolamentelor, sau a păşunatului excesiv. Prin compactare se reduce aeraţia, circulaţia apei. Dacă tasarea depăşeşte 30 cm de sol, degradarea este ireversibilă, deci permanentă. Pentru refacerea solului tasat se recomandă efectuarea aratului la adâncime de 35 - 80 cm şi rotaţia culturilor. 17. Trecerea terenurilor agricole şi silvice spre alte utilizări (casnic, industrial, drumuri etc.) produce dezechilibre ecologice puternice în zonă, ajungându-se la eroziunea solului, degradare, surpare, dispariţia unor specii etc. 18. Pesticidele acţionează numai într-o mică proporţie (3 - 40 %) în scopul pentru care au fost utilizate, restul împrăştiindu-se în aer, apă şi pe sol. Se apreciază o creştere în ultimii ani a rezistenţei dăunătorilor la pesticide, ceea ce a determinat aplicarea acestora în cantităţi mai mari şi crearea de noi pesticide, cu toxicitate superioară. Ca efect letal, se apreciază că 0,1 kg pesticid actual acţionează ca şi 2 kg DDT. Analizele au pus în evidenţă existenţa circuitului pesticidelor în natură. Astfel, pesticidele pot ajunge în aer şi de aici pe plante, sol şi în apă. De pe plante, pesticidele ajung prin lanţuri trofice la om. De la vegetaţie, animale şi oameni, pesticidele ajung din nou în sol şi apă. In apă, pesticidele trec în plancton, de aici la nevertebrate, peşti şi în final la om. Si sedimentele de pe fundul apelor pot conţine pesticide. Pesticidele sunt greu solubile în apă, dar foarte solubile în grăsimi, unde se pot acumula. Acumularea este favorizată şi de timpul de înjumătăţire de ordinul anilor la unele pesticide, cum sunt: DDT 3 - 10 ani, heptaclor 7 - 12 ani, aldrin 10 ani, dieldrin 1 - 7 ani, HCH 2 ani etc. Sunt volatile, ceea ce explică difuzarea lor în mediu la mare distanţă, astfel încât, astăzi se găsesc răspândite pe tot globul. De exemplu, în grăsimea balenelor s-au găsit 0,0645 mg DDT/g, în crustaceul Krill 0,004 mg DDT/ g, etc. Dunărea varsă în Marea Neagră 186 t HCH/an. Pesticidele afectează circuitele biogeochimice din ecosferă, dar acţiunea asupra organismelor nu este cunoscută în totalitate. Se cunosc unele acţiuni asupra sistemului nervos, sau asupra unor hormoni. De exemplu, la păsări este inhibată enzima carboanhidroza, care ajută la fixarea calciului în coaja ouălor, deci este periclitată reproducerea; la insecte, pesticidele organofosforice afectează sistemul nervos, prin afectarea enzimei colinesteraza, ajungându-se la dereglarea mişcărilor, spasme şi deces; la alge scade masa biologică la jumătate; planctonul poate fi inhibat, dar şi stimulat; la unele specii s-au observat efecte mutagene, sau cancerigene etc. Datorită toxicităţii ridicate, a timpului mare de înjumătăţire şi a efectelor puternice în mediu s-a interzis producţia unor pesticide, printre care şi DDT. 6.2. Protecţia calităţii solurilor Solul este aşadar, suport şi mediu de viaţă pentru ecosistemele naturale şi antropice. Absolut toate formele de poluare a solului au efecte dezastruoase asupra ecosferei, iar refacerea calităţii solului este un proces de lungă durată, sau imposibil. Pentru prevenirea şi combaterea poluării solului trebuie avute în vedere tipurile de poluare la care acesta este supus. Astfel, pentru prevenirea degradării fizice sunt necesare: - pregătirea solului în condiţii de umiditate optimă; - irigări efectuate la timp şi în cantitatea corespunzătoare; - rotaţia culturilor; - efectuarea lucrărilor agrare conform cerinţelor şi în graficul de timp.

Pentru prevenirea acidifierii trebuie: - o utilizare corectă a fertilizanţilor după analiza solului; - controlul pH-ului solului; - aplicarea de amendamente cu calciu în caz de sol acid. Pentru prevenirea carenţei, sau a excesului de elemente nutritive este necesară: - asigurarea unui raport corespunzător P:K pentru adâncimea de 20cm de sol; - corectarea pH -ului cu amendamente, pentru a asigura pH= 6,2 - 6,5; - efectuarea de analize agrochimice pentru controlul microelementelor conţinute în sol. Prevenirea eroziunii solului, datorită apelor sau a pantei terenului de 5 - 8 % se realizează prin:- culturi antierozionale; - executarea de culturi în fâşii, cu sau fără benzi înierbate; - lucrări de terasarea terenului; - aplicarea asolamentelor; - executarea arăturilor pe curbele de nivel; - plantarea de perdele forestiere; -realizarea de construcţii pentru prevenirea şi combaterea efectelor torenţilor; - regenerarea pajiştilor; - aplicarea odată la un an, sau la doi ani de îngrăşăminte naturale; - suspendarea păşunatului pe timp nefavorabil, primăvara timpuriu şi toamna târziu etc. Pentru prevenirea şi combaterea poluării prin exces de apă se execută: - reţele de desecare şi drenaj; - lucrări de afânare la 70 - 80 cm adâncime; - irigarea va evita formarea de bălţi; - se vor cultiva specii de plante corespunzătoare zonei; - se vor practica asolamente; - se va controla cantitatea de apă pe zone. Sărăturarea secundară se poate preveni şi combate prin: - menţinerea cantităţii de apă în sol la valorile optime; - prevenirea formării de cruste prin executarea de lucrări agricole; - acoperirea cu covor vegetal pe durată cât mai îndelungată; - efectuarea uneori, de irigări de spălare; - construcţia de sisteme de drenaj şi de desecare; - urmărirea conţinutului de săruri din sol. Poluarea chimică, biologică şi cu materiale radioactive se poate preveni prin controlul nămolurilor aplicate, a condiţiilor de depozitare a materialelor. Poluarea cu pesticide a solurilor se poate preveni prin: - cultivarea de soiuri de plante rezistente la dăunători, care nu mai necesită tratamente cu pesticide; - selecţionarea seminţelor; - utilizarea asolamentelor; - utilizarea metodelor biologice, ca de exemplu: însămânţarea unei suprafeţe reduse, pe terenul de la care se urmăreşte o anumită cultură, cu un soi care atrage dăunătorii, creându-se astfel o zonă capcană, în care se va realiza distrugerea locală a dăunătorilor. Altă posibilitate este de utilizare de feromoni - substanţe chimice care perturbă procesele naturale de reproducere a insectelor dăunătoare (masculii nu mai pot identifica insectele femele). Se mai aplică: atragerea unor păsări, a unor specii de insecte, sau de microorganisme, ce distrug paraziţii de pe un teren cultivat. Combaterea integrată a dăunătorilor (IPM - Integrated Pest Management) reprezintă o alternativă la tehnica utilizării pesticidelor şi totodată se asigură a agricultură echilibrată. In acest scop trebuie asigurate: - subvenţii ale statului pentru producătorii agricoli, în sensul achitării directe a producţiei, reducerii preţurilor la apă; - eliminarea subvenţiilor la pesticide; -asigurarea de plăţi pentru necultivarea terenurilor de calitate scăzută; - investiţii pentru agricultură; - interzicerea prin lege a transformării terenurilor arabile în terenuri pentru alte destinaţii. Depoluarea solurilor de pesticide se realizează prin: - asolamente, - degradarea pesticidelor în sol cu ajutorul altor substanţe; - utilizarea de plante ce pot distruge unele ierbicide. Astfel se comportă porumbul, sorgul, trestia de zahăr ş.a.

Ingineria genetică contribuie atât la dezvoltarea şi diversificarea producţiei agricole, cât şi la protecţia mediului. Noile soiuri de plante studiate sunt mai robuste, cu masă biologică sporită, rezistente la temperatură, vânt şi dăunători, adaptabile pe soluri sărăturate, sau acide, în zone foarte umede, sau foarte uscate. Prevenirea poluării solurilor este legată şi de activităţile din industrie, transporturi şi activităţile menajere din aglomerările umane. Pentru menţinerea calităţii solurilor sunt necesare şi măsuri de reducerea poluării la sursele amintite, stocarea corespunzătoare a deşeurilor de orice natură, evitarea poluării aerului şi apelor. Deoarece efectele poluării solurilor afectează întreaga ecosferă, în cadrul O.N.U. s-a elaborat Programul Naţiunilor Unite pentru Mediul Inconjurător, UNEP. După Conferinţa O.N.U. privind problemele mediului uman, de la Stockholm (1972), în România s-a instituit Sistemul Naţional de Monitoring al Calităţii Mediului, în colaborare cu UNEP şi FAO. Acest sistem de monitoring are următoarele obiective referitoare la soluri: - evoluţia sistematică a caracteristicilor calitative ale solurilor, în funcţie de utilizare (arabil, pajişti, livezi, vie, păduri, etc.) şi de acţiunea factorilor externi, naturali şi antropici; - prognoza stării de calitate; - avertizarea unităţilor interesate şi a factorilor de decizie despre apariţia unor situaţii nefavorabile; - identificarea surselor de poluare; - stabilirea măsurilor tehnice şi economice de prevenire şi combatere a poluării solurilor; - urmărirea în timp a aplicării şi eficienţei acestor măsuri; - asigurarea fluxului informaţional către Sistemul naţional de monitoring şi către Sistemul internaţional de referinţă din cadrul UNEP.Situaţia terenurilor din România, la nivelul anului 1994 prezenta următoarele valori: din totalul de 14,8 mil ha teren, terenurile arabil erau 9,36 mil ha, (deci 63 %), păşunile 4,83 mil ha (33 %), livezile 0,30 mil ha (0,5 %) şi podgoriile 0,30 mil ha (0,5 %). Poluarea însă afectează mari suprafeţe de teren şi la noi în ţară. Situaţia solurilor degradate în România, din diferite cauze este prezentată sintetic în tabelul 6.5. Tabelul 6.5. Situaţia solurilor degradate din România Soluri degradate milioane ha - Teren agricol în pantă supus eroziunii apelor. (Eroziune:-slabă 3 %, moderată 19 %, severă 18 %, foarte severă 2,6 %). - erodate de vânt - cu aciditate - cu exces de umiditate - sărăturat - cu cruste - cu conţinut redus de humus - cu conţinut redus de P - cu conţinut redus de N - cu carenţă de Zn - poluate cu pesticide - poluate cu hidrocarburi şi cenuşă - poluate de industrie - poluate de zootehnie

6 0,7 2,3 5,6 0,5 4,5 7,5 4,7 3,7 1,5 0,05 0,05 0,9 0,3

6.3. Rolul antipoluant al pădurilor Pădurea reprezintă un factor important pentru protecţia planetei contra poluării provocată de o multitudine de surse. Suprafaţa acoperită de păduri pe glob s-a apreciat la 7,2 miliarde ha înainte de apariţia omului, deci 4,8 % din suprafaţa uscatului. In deceniul al noulea al secolului nostru, pădurea se întindea doar pe 2,6 - 3,4 %, scăzînd în decurs de un deceniu la 2,4 %, deci la jumătate din suprafaţa acoperită în vremurile preistorice. In România, suprafaţa de uscat a fost acoperită de păduri în proporţie de 70 - 80 % la începutul mileniului I î.Hr., ajungându-se astăzi sub 27 %, ceea ce reprezintă mai puţin de 6 mil ha. In comparaţie cu alte ţări (Spania, Austria, Bulgaria, etc. prezentate în tabelul 6.6), România este considerată o ţară slab împădurită. Tabelul 6.6. Suprafaţa acoperită de păduri în câteva ţări europene Ţara Spania Austria Slovacia Iugoslavia Bulgaria Elveţia România % 51 47 38 37 34 30 < 27 Pe zone geografice, în România pădurile sunt repartizate astfel: 66 % în zona de munte, 24 % pe dealuri şi aproximativ 10 % pe câmpie. S-au identificat aproape 300 de tipuri de păduri, conţinând 150 de tipuri de ecosisteme. De exemplu: păduri de molid, brad argintiu, amestec de esenţă moale, fag, stejar, păduri tinere etc. Speciile de arbori mai des întâlnite în pădurile româneşti sunt: molidul cu o reprezentare de 23 %, fagul 30 %, stejarul 18 %, bradul 15 %, salcâmul 4 %. Ele adăpostesc o mare diversitate ecologică, formată din peste 10000 specii de animale şi insecte, 60 specii de arbori, peste 300 specii de plante etc. Pădurile îndeplinesc pe Terra o multitudine de funcţii: a - Participă la formarea, evoluţia şi conservarea solului, prin concentrarea în fitomasa arborilor a unor substanţe existente în aer, apă şi roci. Din această fitomasă se formează apoi solul. b - Favorizează înmagazinarea apei, împiedicând scurgerile la suprafaţă, viiturile şi inundaţiile. 1 ha de teren împădurit reţine în primi 50cm de la suprafaţă, 1460 m3 de apă. Se asigură şi debitul izvoarelor. Frunzele de pe arbori şi litiera (frunzele uscate de pe sol) captează apa de precipitaţii, evită tasarea şi erodarea solului, favorizează pătrunderea apei în sol şi reduc evaporarea. c - Impiedică eroziunea solului şi deci colmatarea lacurilor. Se apreciază că 50% din suprafaţa unui bazin hidrografic trebuie acoperită cu păduri, pentru protejarea lacului. d - Reglează umiditatea atmosferică, în special în perioadele de secetă. e - Produc lemnul necesar în construcţii, pentru mobilă, fabricarea celulozei, hârtiei şi pentru ardere. f - Fauna pădurilor are valoare cinegetică şi contribuie la păstrarea echilibrelor ecologice. Flora este diversă şi are unele întrebuinţări în alimentaţie şi medicină. g - Purifică aerul prin consumul de dioxid de carbon şi generarea de oxigen. 1 ha de pădure consumă anual 18 t dioxid de carbon şi produce anual 30 t de oxigen, din care consumă 13 t pentru respiraţie, eliberând deci 17 t oxigen. S-a calculat că în România, pădurile produc anual 60 mil t O2 şi consumă 80 mil t CO2.

Pădurile reţin şi alţi poluanţi atmosferici. De exemplu 1 ha de pădure reţine complet dioxidul de sulf existent în aer în concentraţia de 0,1 mg /m3. Praful se reţine în păduri în cantităţi mult mai mari decât în iarbă. De exemplu se reţin 60 - 70 t praf/an.ha pădure, ceea ce reprezintă de 6 - 7 ori mai mult decât praful reţinut de iarbă. Microbii atmosferici sunt distruşi în păduri (în special în cele de conifere), datorită emisiilor de fitoncide - substanţe volatile secretate de plante, care sunt active asupra bacteriilor, mucegaiurilor, insectelor etc. h - Conservă o mare diversitate ecologică, de mare interes ştiinţific. i - Au rol sanogen, nu numai prin purificarea, dar şi prin ionizarea aerului. Pădurile de răşinoase şi de fag sunt recunoscute ca benefice în tratamentul afecţiunilor respiratorii şi ale tulburărilor hormonale. Se influenţează frecvenţa pulsului şi se crează o stare de bună dispoziţie. Astfel se explică dezvoltarea unor noi ramuri ale medicinei ecologice: silvoprofilaxia şi terapia. j - Asigură protecţie climatică unor regiuni, prin reducerea vitezei vânturilor, a maximelor de temperatură din timpul verii şi prin atragerea umidităţii. Vestul Europei este astfel protejat de prezenţa pădurilor din România şi Bucovina, faţă de tendinţele de deşertificare a stepelor estice. k - Indeplinesc şi o funcţie militară, pădurile integrându-se în planurile de apărare a unor teritorii. Pădurile au dispărut mai întâi prin defrişările masive efectuate de către om în căutarea de lemn de foc şi de teren agricol. Astăzi poluarea afectează suprafeţe mari de teren acoperit de pădure, contribuind la dezastrul acestora. Poluarea acţionează atât direct, cât şi indirect, prin reducerea rezistenţei biologice a arborilor la factorii de climă (ger, secetă etc.), la paraziţi, insecte, boli curente. Bolile forestiere apar mult mai uşor în prezenţa unor poluanţi ca: SO2, praf etc. Poluarea se resimte şi la altitudini mai înalte, asupra pădurilor de răşinoase. In Europa, pădurile din Boemia de nord, Bavaria, Marea Britanie, Olanda, Italia au fost puternic afectate de SO2 emis de termocentrale. In Franţa, Spania, Scandinavia ploile acide au prezentat un efect mai distrugător decât gazele de termocentrală. S-a semnalat uscarea bradului, molidului, stejarului, gorunului etc. pe milioane de hectare. Pagubele poluării se ridică la sume considerabile, prin scăderea rentabilităţii silvice, creşterea cheltuielile pentru întreţinere şi îmbunătăţiri funciare. Numai în Germania, poluarea a produs pagube pădurilor în valoare de 40 - 70 miliarde DM. Uniunea Europeană a stabilit un sistem de clasificare a gradului de poluare a pădurilor, în funcţie de defolierea exprimată procentual. Gradele sunt de la 0 la 4, corespunzător unei defolieri 0 - 100 %, valorile exacte fiind prezentate în tabelul 6.7. Tabelul 6.7. Situaţia poluării pădurilor din România (% din numărul total de arbori) în perioada 1990 - 1993. Grad de defoliere Defoliere,% 1990 1991 1992 1993 0 (nul) 1 (scăzut) 2 (moderat) 3 (puternic) 4 (arbori morţi)

0 - 10 11 - 25 26 - 60 61 - 99 100

52,0 61,6 48,8 48,2 35,0 28,7 34,4 31,3 12,0 8,4 13,6 17,9 1,0 1,3 3,2 2,6

România a adoptat acest sistem de clasificare al UE. Conform acestui sistem, situaţia pădurilor româneşti prezentată în tabelul 6.7 indică a stare asemănătoare altor ţări europene, cu condiţii similare. Efectele poluării se resimt de la an la an, observându-se scăderea procentului de arbori neafectaţi de poluare, sau puţin afectaţi şi creşterea ponderii arborilor mediu afectaţi (poluare de gradul al doilea). Si în România, cauzele degradării pădurilor sunt: industria, agricultura, poluarea internaţională, insectele, ciupercile parazite, vântul, păşunatul, turismul, greşelile de administrare, construcţiile hidrotehnice, etc. Zonele de pădure cele mai puternic afectate de poluare sunt în jurul localităţilor Copşa Mică, Zlatna şi Baia Mare, centre industriale cu poluare intensă a aerului cu SO2, dar şi cu efecte sinergetice ale altor poluanţi. O analiză a situaţiei pădurilor româneşti de foioase şi răşinoase, afectate de poluare, pune în evidenţă faptul că pădurile de foioase sunt mult afectate de gazele de termocentrală, oxizii de sulf şi de azot, reziduurile din industrie şi zootehnie. Pădurile de răşinoase sunt afectate mai mult de pulberile de ciment şi var. Pentru protecţia pădurilor, intervenţia umană se concretizează în: - reducerea poluării atmosferice; - exploatarea raţională, ca volum lemnos şi metode de exploatare a pădurilor; - reducerea daunelor produse la recoltarea masei lemnoase; - împădurirea unor terenuri neproductive; - oprirea păşunatului în păduri; - creşterea rezistenţei biologice a pădurilor; - distrugerea biologică a insectelor dăunătoare; - plantarea de esenţe rezistente la poluarea din zonă; - efectuarea de lucrări specifice, ca: fertilizarea, ameliorări hidrologice, etc.; - managementul ecologic; - turismul ecologic. În zonele de câmpie se plantează pe suprafeţe reduse perdele forestiere, care au influenţe favorabile în zonă, deoarece: - reduc viteza vântului; - reţin zăpada şi o repartizează uniform, protejând astfel căile de comunicaţii, localităţile etc.; - reduc eroziunea prin vânt, dezvelirea semănăturilor, antrenarea nisipurilor, evitând astfel furtunile de nisip, colmatarea localităţilor, a canalelor de irigaţii, îmbolnăvirile; - se reduc pierderile prin scuturare prematură a culturilor; - împiedică împrăştierea buruienilor; - atenuează variaţiile termice în zonă; - crează biotopuri favorabile faunei cinegetice. Perdelele de protecţie de pe terenurile în pantă reduc eroziunea solului, iar cele plantate de-a lungul cursurilor de apă reduc energia apelor şi impactul sloiurilor de ghiaţă cu digurile. Aşadar, perdelele de protecţie sunt zone de compensaţie ecologică. Pădurile reduc considerabil distanţa de împrăştiere a poluanţilor pe sol faţă de zonele de câmpie, fără obstacole. 6.4. Ecologia resurselor naturale Resursele naturale reprezintă elemente materiale, energetice şi informaţionale existente în mediul natural în afara activităţii umane, susceptibile de a fi utilizate de sistemele biologice. Ecologia resurselor naturale este domeniul ştiinţific care aprofundează modul de utilizare a resurselor. Resursele naturale pot fi: - inepuizabile, cum sunt apa existentă în cantităţi foarte mari pe glob, soarele, mişcarea curenţilor de aer, precipitaţiile, energia acumulată în roci (în special în zonele cu vulcanism), biomasa şi animalele ce se regenerează anual; - epuizabile, existente în cantităţi limitate, în unele zone geografice şi care în timp se vor consuma. Este cazul minereurilor de fier şi mangan pentru care se apreciază o durată

posibilă de exploatare de 250 de ani, minereurile neferoase (de Co, Zn, Ni, Al, etc.) ce pot fi exploatate încă 100 - 150 de ani, cele de Cu şi Pb cu prognoză de 50 de ani, cărbunii cu prognoză de 150 - 300 de ani, hidrocarburile (ţiţeiul şi gazele naturale) cu prognoză de câţiva zeci de ani. Extracţiile de zăcăminte solide, lichide şi gazoase se execută astăzi în condiţii grele, la adâncimi mari şi foarte mari (petrolul şi la 10000 m adâncime), din zone continentale şi de pe platformele continentale ale mărilor şi oceanelor, din centre situate la distanţe mari de consumatori. Se extrag zăcăminte sărace şi complexe, în lipsa altor zăcăminte care s-au epuizat. De exemplu se extrag zăcăminte cu 20 - 25 % Fe, cărbuni inferiori în loc de antracit (lignit cu 65 - 75 % C, cu puterea calorică de 2600 - 4000 kcal/kg, în loc de 89,5 - 96,5 % C şi 7800 - 8350 kcal/kg la antracit). Se valorifică şi şisturile bituminoase, cu 600 kcal/kg puterea calorică şi foarte mult steril. Resursele naturale informaţionale sunt stocate sub formă de programe genetice în organismele vii. Resursele naturale se prelucrează în industrie şi se valorifică apoi în diferite domenii industriale, în agricultură, transporturi şi activităţile menajere. După utilizare, indiferent de natura lor, în mediul natural se răspândesc o serie de substanţe solide, lichide şi gazoase, care modifică calităţile mediului, provocând perturbaţii. De exemplu, cauciucul îmbătrânit şi degradat se aruncă la rampele de reziduuri, în care caz este posibilă reţinerea apei în anvelope şi proliferarea ţânţarilor. In unele depozite se aplică tăierea anvelopelor, operaţie care este însă costisitoare. Dacă se arde, cauciucul generează 27200 kJ/kg, asemănător lignitului, dar totodată se degajă mult fum cu conţinut ridicat de substanţe mutagene. Cantităţile de cauciuc uzat aruncate anual pe tot globul sunt uriaşe. Numai în S.U.A., într-un an ies din uz aproximativ 240 milioane bucăţi de anvelope, ceea ce corespunde la 2,2 milioane tone. Reziduurile solide provenite din agricultură, industrie şi oraşe au cam aceeaşi pondere în toate ţările. Pentru exemplificare se prezintă în tabelul 6.8 situaţia din S.U.A. (6 miliarde t reziduuri/an) şi din România (75 milioane t reziduuri/an). Din agricultură rezultă cantitatea cea mai mare de reziduuri solide, ceea ce reprezintă mai mult de jumătate din cantitatea totală a reziduurilor, după care urmează mineritul pe locul secund cu aproape 40 % pondere, oraşele şi alte domenii industriale. Tabelul 6.8. Contribuţia diferitelor sectoare în totalul reziduurilor solide eliminate în mediu, %. Tara Agricultură Minerit Alte industrii Oraşe Servicii S.U.A. 50,3 39 6,4 3,1 1,2 România 51 - 54 40 - 8 - 9 - Din industrie pot rezulta şi reziduuri periculoase, pentru care nu se mai pot stabili alte utilizări. Numai industria chmică poate produce 79 % reziduuri toxice, inflamabile, cu grad mare de risc pentru oameni şi mediu, rafinăriile de ţiţei 7 %, metalurgia 2 %, restul de 12 % revenind altor industrii. Din marile aglomerări urbane rezultă cantităţi uriaşe de reziduuri solide (gunoaie). In acestea predomină substanţele organice, aproximativ 50 %, restul fiind materiale plastice, hârtie, metale, sticlă.

Pentru protejarea resurselor naturale şi totodată pentru protejarea mediului înconjurător, omenirea dispune de mai multe soluţii, ca de exemplu: 1. Economisirea acestor resurse, în condiţii de creştere economică. Acest lucru este posibil prin: - utilizarea de tehnologii cu randamente de valorificare a resurselor mai mari, cu consumuri specifice de materii prime, materiale, combustibil şi energie reduse; - în transporturi, perfecţionarea motoarelor pentru reducerea consumului de carburant; - eliminarea pierderilor de orice natură, din instalaţiile industriale, transporturi, agricultură, consumul casnic, în care caz se diminuează şi poluarea mediului; - protecţia metalelor mai eficientă contra coroziunii; - evitarea conflictelor armate, mari consumatoare de resurse naturale şi agenţi poluanţi puternici; - protecţia resurselor naturale contra calamităţilor naturale (precipitaţii abundente, inundaţii, seisme, erupţii vulcanice). 2. Utilizarea înlocuitorilor de materiale naturale, de tipul maselor plastice, fibrelor optice, materialelor ceramice ş.a. In unele situaţii, înlocuitorii de metal, lemn, roci naturale prezintă proprietăţi net superioare celor naturale şi sunt mai ieftini. Important este ca în procesul lor de fabricaţie să nu apară produse reziduale poluante, iar după utilizare să se transforme în produşi reutilizabili,sau biodegradabili. 3. Utilizarea în mai mare măsură a resurselor regenerabile şi a celor practic inepuizabile: biomasa, apa, mareele, energia solară, eoliană, gravitaţia în transporturi etc. 4. Recuperarea şi reciclarea reziduurilor provenite din industrie, agricultură, transporturi şi activităţi menajere. De exemplu, recuperarea grăsimiilor, sărurilor metalice, fibrelor celulozice din apele reziduale şi reutilizarea lor; extracţia de metale neferoase din sterile de flotaţie, zguri metalurgice, cenuşi de termocentrală; utilizarea în agricultură a nămolurilor de la staţiile de epurare a apelor reziduale; recuperarea metalelor, hârtiei, sticlei, maselor plastice de la marii consumatori şi de la consumatorii individuali şi reutilizarea lor. Anvelopele uzate se reşapează în proporţie de 44 % în Europa şi de 20 % în S.U.A. Tot în S.U.A., 20 % din cauciucul uzat se utilizează pentru pavarea drumurilor, iar restul de 60 % se aruncă, sau se arde. Materialele reciclabile se şi exportă. De exemplu, Franţa exportă fier vechi, neferoase, hârtie, cartoane, piei, mase plastice şi cauciuc uzat. Italia importă fier vechi în proporţie de 40 % din consumul total de fier. Se mai exportă din ţări bogate în resurse reciclabile, către altele mai sărace: aluminiu uzat, materiale textile, hârtie, aparate electrocasnice, televizoare, autoturisme etc. Recuperările sunt încă deficitare în multe ţări, deoarece sunt necesare cheltuieli pentru colectarea, depozitarea, transportul la noua destinaţie a materialelor reciclabile, nemaivorbind de costurile pentru recondiţionarea, sau prelucrarea lor. Germania deţine recordul de recuperare şi reciclare a unor materiale reziduale menajere, pentru care a cheltuit în anul 1994, 3,9 bilioane DM, respectiv 2,5 bilioane $. Tot în anul 1994, Franţa a recuperat 75 % din materialele reziduale menajere, pentru care a cheltuit 75 milioane $, iar Anglia - 58 % din ambalajele industriale şi casnice. In S.U.A. se reciclează metal (miniuzinele reprezentând în 1995 35 %, faţă de numai 5 % în anii '60), subansamble din industria automobilelor,hârtie de ambalaje, etc. Guvernul cumpără hârtie uzată pentru ambalaje şi ziare, existând standarde ce reglementează conţinutul minim de hârtie reciclată în producţia de hârtie de ziar. Totodată s-au îmbunătăţit tehnologiile de obţinerea hârtiei albe din deşeuri. Implicaţiile

sociale defavorabile, respectiv reducerea locurilor de muncă în exploatarea forestieră se compensează prin creşterea locurilor de muncă în procesul de fabricaţie a hârtiei. 5. Integrarea în natură a deşeurilor nerecuperabile din industrie, conţinând material solid steril asigură totodată fixarea lor, evită poluarea atmosferică, a apelor, solurilor şi degradarea peisajului. Pentru aceste considerente, depozitele se tasează şi se acoperă cu 10 - 15 cm de sol şi iarbă (lucernă, trifoi, iarbă de gazon). In altă variantă se utilizează geomembrane nebiodegradabile, sau biodegradabile. Geomembranele nebiodegradabile sunt materiale utilizate pentru impermeabilizarea depozitelor de deşeuri industriale, sau casnice, a unor iazuri, canale de irigaţii, sau a altor lucrări hidrotehnice. Cele biodegradabile pot fi confecţionate din iută, împiedică spulberarea haldei, ajută la reţinerea apei şi devin suport de ancorare a unor plante. 5. Prelucrarea deşeurilor nereciclabile din oraşe. O problemă dificilă a marilor aglomerări urbane o constituie deşeurile solide (gunoaiele), pentru a cărei rezolvare, ţările aplică diferite tehnici: - depozitarea; - incinerarea; - compostarea. Din aceste deşeuri se pot recupera metale, preponderent cele feroase, înainte de incinerare, sau compostare. Ponderea acestor tehnici este diferită în diferite ţări. In S.U.A. se depozitează aproximativ 79,2 % din gunoaie, 20,3 % se incinerează şi doar 0,5 % se compostează. In Germania se depozitează 78 %, 2 % se compostează iar restul se incinerează. In Olanda 65 % se depozitează, 15 % se compostează, restul mergând la incinerare. Depozitarea gunoaielor trebuie efectuată conform prevederilor legale, pe suprafeţe amenajate în acest scop. Rampele ecologice de depozitare se amenajează pe teren neutilizabil în agricultură, sunt căptuşite la bază cu material plastic, apoi material textil. Gunoiul se tasează şi se acoperă cu argilă, având posibilitatea să fermenteze, cu degajare de biogaz. Biogazul se captează prin conducte. In final, zona se împădureşte. O astfel de rampă s-a dat în exploatare la Constanţa şi conţine 12 alveole taluzate, cu zid de 3m, acoperind 33 ha de teren. Compostarea presupune fermentaţia gunoiului însămânţat cu bacterii adecvate, în recipienţi închişi. Se formează biogaz, ce se utilizează la încălzirea recipienţilor. După fermentaţie, reziduul se depozitează, sau se administrează ca îngrăşământ agricol, în cazul lipsei ionilor de metale grele şi a unor substanţe toxice. Incinerarea deşeurilor menajere urbane se realizează cu aer, sau aer îmbogăţit în oxigen. In prealabil se recuperează fierul conţinut, utilizând un separator electromagnetic. O astfel de instalaţie utilizează fie cuptoare rotative, orizontale, fie cuptoare verticale. In Bucureşti, Iaşi, Constanţa, Craiova şi Timişoara funcţionează instalaţii brevetate în România, care funcţionează după următorul flux tehnologic: gunoi → Descărcare → Depozitare → Separare manuală de Al, sticlă → Separare electromagnetică de fier → Uscare → Incinerare→ cenuşă Faza de incinerarea decurge astfel: din buncărul de deşeuri, gunoiul cade într-o cameră de uscare în trepte, de unde printr-un alimentator hidraulic ajunge în cuptorul vertical de incinerare. In cuptor (fig.6.1), gunoiul arde în cădere verticală pe elementele basculante, cu un aport iniţial de căldură dat de gazele de ardere, rezultate din arderea păcurii. Deşeurile trec apoi de punctul de autoaprindere şi încep să ardă singure,

transformându-se în cenuşă. Cenuşa se răceşte prin insuflare de aer şi cade într-o remorcă de cenuşă.

Fig.6.1. Cuptor vertical de incinerare a deşeurilor solide menajere.

Gazele de ardere se purifică într-o baterie de cicloane, se răcesc cu apă şi apoi cu aer într-un sistem de schimbătoare de căldură. Se obţine apă caldă pentru necesităţi urbane şi aer cald utilizat la uscare şi la ardere. Inainte de evacuarea în atmosferă, gazele suferă o ultimă purificare, într-un hidrociclon. Rezumat Solul este generat pe cale naturală în timp de mii de ani, dar poate fi degradat şi alterat cu viteze mult mai mari. Activităţile productive au afectat fizic, chimic şi biologic solurile de-a lungul timpului, micşorând suprafeţele agricole. Clasificarea solurilor poluate în România se face pe clase, tipuri şi grade de poluare. Sunt prezentaţi câţiva poluanţi care afectează puternic calitatea solurilor şi sursele de poluare. Protecţia calităţii solurilor se realizează prin diferite tehnologii, care previn sau combat poluarea. Pădurile pot constitui soluţii pentru reducerea poluării. Dar şi pădurile pot fi afectate de poluare prin pulberi, gaze, ploi acide. Intervenţia umană se poate concretiza prin reducrea manifestărilor poluante, exploatarea corespunzătoare a masei lemnoase, reîmpăduriri ş.a.

Majoritatea resurselor solului şi subsolului sunt epuizabile şi pentru asigurarea dezvoltării durabile este necesară economisirea lor, reciclarea reziduurilor, utilizarea mai largă a resurselor inepuizabile sau a celor regenerabile etc. Cuvinte cheie sol degradare alterare clase de poluare tipuri de poluare grade de poluare eroziunea rocilor sărăturare carenţe în elemente compactare inginerie genetică rol sanogen perdele forestiere geomembrane Bibliografie suplimentară 1. Vişan S., Angelescu A., Alpopi C., "Mediul înconjurător-poluare şi protecţie", ed Economică, Bucureşti, 2000; 2.Angelescu A., Ponoran I., Ciobotaru V., "Mediul ambiant şi dezvoltarea durabilă", Ed.ASE, Bucureşti, 1999; 3. Brown L., "Probleme globale ale omenirii. Starea lumii", Ed.Tehnică, Bucureşti, 1996; 4. Giurgiu V., "Save the Roumanian Forests, National and European Patrimony", Societatea Progresul Silvic, Bucureşti, 1994; 5. Răuţă C., Cârstea S., Prevenirea şi combaterea poluării solului, Ed.Ceres, Bucureşti, 1983; 6. Schiopu D., Ecologie şi protecţia mediului, lito Univ. de Stiinţe Agronomice, Bucureşti, 1995. Întrebări recapitulative 1. Ce este solul? 2. Care este deosebirea între degradarea şi alterarea solurilor? 3. Cu ce indicatori se apreciază poluarea solurilor? 4. Cum se clasifică solurile poluate? 5. Care sunt clasele de poluare? 6. Enumaraţi câteva tipuri de poluare a solurilor? 7. Care sunt gradele de poluare? 8. Din ca cauze se produce eroziunea solurilor? 9. Cum se previne poluarea solurilor? 10. Ce funcţii îndeplinesc pădurile? 11. Cum se pot proteja resursele naturale pentru asigurarea dezvoltării durabile?