Poluarea Solului

POLUAREA SOLULUI

Calitatea solului, prin atributele sale, determina, in larga masura, marea complexitate si diversitate, in spatiu si timp, a mediului inconjurator, a echilibrului ecologic. De altfel, acesta reflecta tocmai complexitatea si diversitatea rolului si functiei solului in multiplele lui ipostaze, cum sunt: Solul: Un mediu complex si dinamic, caracterizat de o fauna si o flora specifice, de un ansamblu de elemente minerale si organice si de o ciculatie proprie a aerului si apei care, toate, printr-o strinsa interdependenta si corelatie cu climatul local, determina calitatea solului de care depind, de fapt, preabilitatea terenurilor pentru multiple folosinte, favorabilitatea solurilor pentru diferite plante si functia ecologica a acestora. Solul: Resursa naturala strategica unica, reprezentata printr-o pelicula fina la suprafata uscatului si limitata ca intindere, constituind, de altfel suportul esential al peisajului; poate fi distrus rapid, fertilitatea lui putand fi refacuta prin masuri adecvate, intr-o perioada de ani intregi sau chiar decenii, iar reconstructia ecologica a solului, odata distrus, poate necesita chiar secole si milenii. Utilizarea resurselor de sol. In diferite scopuri, mai ales in societatea industrializata, se impune cu necesitate ca orice politica de amenajare a teritoriului sa fie conceputa tinind seama de proprietatile si fertilitatea solului si serviciile social-economice pe care solul le poate oferi atat societatii prezente cat si cele viitoare, evitandu-se cu orice pret distrugerea solului, mai ales din ratiuni de ordin economic dictate de consideratiuni pe termen scurt. Criza crescanda a starii calitatii solurilor agricole: poluarea solurilor agricole sub toate ipostazele sale diminueaza in ritmuri alarmante, baza de resurse de soluri ale omenirii, modifica, uneori ireversibil, calitatea solurilor cu efecte dintre cele mai daunatoare. Multe tari, deja, se confrunta cu declinul general al productivitatii terenurilor agricole, declin reflectat prin:-lipsuri acute de alimente;-costuri crescute ale alimentelor produse.Anii80 - decada constientizarii omenirii cu privire la declinul general al productivitatii solurilor agricole in intreaga lume. Cauze majore:gospodarirea necorespunzatoare a solurilor;practici agricole de tipul "mineritului";extinderea si intensificarea eroziunii solului prin apa si vant, datorita careia :-pe plan mondial, se pierd 0,7% pe an din orizontul A, fara compensarea, cantitativa si calitativa, a elementelor nutritive pierdute; -aparitia de dezechilibre nutritive;-diminuarea recoltelor cu 20 - 65% pe solurile puternic erodate etc.1.1Conceptul de calitate a soluluiExpresia actiunii integrate a factorilor care favorizeaza cresterea plantelor, care fac un sol "productiv";Atribut intrinsec al solului, dedus din caracteristicile lui sau din observatii indirecte, definitie bazata pe, si fiind echivalenta cu,"productivitatea solului";Conceptul largit cu includerea atributelor securitatii si calitatii elementelor, sanatatii umane si animale, precum si ale calitatii mediuluiinconjurator respectiv : capacitatea unui sol de a produce culturi asigurate si nutritive intr-un mod durabil pe termen lung si de a creste gradul de sanatate umana si animala fara deteriorarea bazei de resurse naturale sau efectuarea calitatii mediului inconjurator Productivitatea solului Sanatatea umana/animala Calitatea mediului inconjurator Calitatea/securitatea alimentelor1.2Indicatori ai calitatii soluluiFizici;Chimici;Biologici care, din cauza dificultatilor in cuantificarea si prognozarea comportarii biologice a solului, au fost neglijati.Proprietatile biologice ale solului sunt inca slab intelese desi relatiile lor cu proprietile fizice si chimice ale solului, cu sanatatea plantelor si calitatea alimentelor sunt evident importante: - microoganismele si nevertebratele din sol joaca un rol vital in descompunerea materiei organice si in ciclul elementelor nutritive si ar putea constilui indicatori importanti ai calitatii solului; -schimbarile in biodiversitatea organismelor din sol (microorganisme, insecte, rime etc.) pot furniza indicii ale deteriorarii sau reabilitarii solului.Recoltarea culturilor (boabe, fructe, biomasa, etc.) vigorarea plantelor, dezvoltarea sistemului radicular, ca si calitatea apei de suprafata sisubterane pot constitui alti indicatori potentiali ai calitatii solului. 1.3 Cerintele majore fata de indicatorii de calitate a solului: sa poata fi masurabili si cuantificabili;sa poata fi folositi cu siguranta la monitoringul calitatii solului si la predictia efectelor sistemelor de agricultura si practicilor gospodaresti asupra productivitatii terenului agricol, calitatii mediului inconjurator, securitaii si calitati alimentelor si sanatatii umane si animale;sa semnalizeze din timp deteriorarea calitatii solului si cerintele de prevenire si remediere;sa caracterizeze schimbarile in propietatile solului care ar reflecta amploarea masurilorde rebilitate sau regenerare a solului;sa permita eleborarea de relatii sau modele matematice care sa cuantifice diferitele atributii ale calitatii solului din care sa se deduca unul sau mai multi indici pentru simulare si predictie. Indicele de calitate a solului: f (PS, P, FM, S, E, DB, CA, IG) in care :PS - proprietatile solului;P - productivittea potentiala;FM - factorii mediului inconjurator;S - sanatatea umana/animala;E erodabilitatea;DB - diversitatea biologica;CA - calitatea/securitatea alimentelor;IG - inputurile de productie; Ramine ca problema deschisa stabilirea interactiunii acestor indicatori si a ponderii relative a fiecaruia. Informatii foarte valoroase, in acest sens pot fi obtinute de la cercetarile pe soluri reprezentative si de la experientele de lunga durata privind lucrarile si fertilitatea solurilor. 1.4 Calitatea solului in relatie cu agricultura alternativa si agriculture durabila: Ca raspuns la intreaga suita de neajunsuri ale agriculturii conventionale, a aparut necesitatea presanta de a se trece la alte sisteme de agricultura. Agricultura alternativa - sistem de productie de alimente si textile care aplica tehnici si informatii pentru a reduce costurile, a imbunatati eficienta si a mentine nivelurile de productie prin aplicarea unor principii si practici:rotatia culturilor in locul monoculturii; sisteme integrate vegetale/animale cultivarea leguminoaselor fixatoare de azot; gospodarirea integrata a elementelor nutritive; combaterea integrala a bolilor si daunatorilor. Agricultura durabila - o actiune cu scop pe termen lung prin care se cauta sa se depaseasca problemele si restrictiile cu care se confrunta agricultura conventionala, societatea, in general, pentru a se asigura, in principal:viabilitatea economica;starea buna a mediului inconjurator;acceptarea din partea societatii a sistemelor de productie agricola.Majoritatea caracteristicilor agriculturii durabile includ:-productivitatea;-rentabilitatea;-protectia si ameliorarea- sanatatea;-siguranta;-mediul inconjurator. In legea "Food, Agriculture, Conservation and Trade Act of 1990" Congresul U.S. (1990) defineste Agricultura durabila ca un sistem integrat de practice de productie animala si vegetala, cu aplicare specific-locala care, pe termen lung, realizeaza:satisfacerea cerintelor umane de alimente si textile;imbunatatirea calitatii mediului inconjurator si a bazei de resurse naturale;efectuarea cu eficienta maxima a utilizarii resurselor nereinnoibile;imbunatatirea calitatii vietii si a intregii societatii

POLUAREA SOLULUI SI IMPLICATIILE ECOLOGICE

2.1 Aspecte generale Solul, acest corp natural format la suprafata scoartei terestre ca rezultal al interactiunilor dintre componentele litosferei, atmosferei, hidrosferei si biosferei constituent al ecosistemelor terestre, detine un rol important in ecosfera constituind sursa principala de apa si elemente nutritive deci unicul mijloc de productie vegetala. In calitatea sa de component important al mediului inconjurator, solul este supus unor variate interventii umane cum ar fi: extinderea culturilor agricole si intensificarea procesului de productie agricola, pasunat abuziv si excesiv, exploatarea nerationala a padurilor, industrialiarea si urbanizarea, constructii hidrotehnice si de cai de tranport etc. In tara noastra, solul este supus la o serie de impacturi cum ar fi eroziunea si scurgerile de sol, alunecarile de teren, acidificarea, dezechilibre ionice deci de nutritie, saraturarea si degradarea alcalina, compactarea orizonturilor superioare, acoperire cu deponii, poluarea chimica si biologica si chiar distrugerea totala prin excavari pentru exploatari miniere de suprafata, cariere, balastiere gropi etc. Nivelul sau gradul poluarii solului poate fi determinat, fie prin reducerea calitativa si cantitativa a productiei vegetale (a recoltei), fie prin cheltuielile necesare refacerii capacitatii (potentialului) productiv sau fertilitiatii sale. Prin urmare, poluarea solului include intreaga gama de fenomene si procese de degradare a solului ca rezultat al activitatii umane. Poluarea solului este strins legata de poluarea aerului si a apelor dar si de acea a vegetatiei si faunei. Prin pozitia sa ca sursa de apa si elemente minerale, poluarea solului afecteaza plantele, acestea animalele si deci poluarea ajunge la om si la intreaga biosfera. Poluarea solului a inceput o data cu practicarea agriculturii si s-a intensificat ulterior prin industrializare si urbanizare. Multa vreme s-a admis si ideea ca solul suporta multe si "inghite" multe, fiind considerat un depoluant. Si intr-adevar, in anumite limite, solul poate juca rolul unui depoluant prin capacitatea sa de tamponare a unor componente straine (materie organica de diferite origini, depuneri diverse etc).

2.2 Modalitati si tipuri de poluare a solurilor Ca si in cazul aerului si apelor, poiuarea solurilor poate fi de natura fizica, chimica, biologica si radioactiva. In raport cu natura si sursa poluantilor, poluarea solului poate avea loc:-prin lucrari de excavare la zi;-prin acoperire cu deponii, halde de steril, gunoaie etc;-cu deseuri si reziduri anorganice din industrie;-cu substante din aer (hidrocarburi, etilena, amoniac, bioxid de sulf, cloruri, floruri, oxizi de azot, compusi ai Pb, etc);- cu materii radioactive;- cu deseuri si reziduri organice din industria alimentara si usoara;- cu dejectii animale si umane;- prin eroziune si alunecari de teren;- prin saraturare;- prin acidificare;- prin exces de apa (inmlastinire);- prin exces sau carente de elemente nutritive;- prin compactare si formare de cruste;- cu pesticide;- cu agenti patogeni contaminati. In ce priveste sursele de poluare, in raport cu activitatea umana ce genereaza poluarea, acestea se grupeaza astfel:- industria extractiva de materii prime (carbuni, petrol, minereuri, materialede constructii);- industria energetica (termocentrale, hidrocentrale);- industria metalurgica;- constructii de masini si prelucrarea metalelor; - industria celulozei si hirtiei;- chimizarea agriculturii (pesticide, ingrasaminte chimice etc) ;- deseuri si reziduri vegetale si animale de la complexele de crestere si ingrasare a animalelor;- platforme si rampe de gunoi menajer;- ape uzate si namoluri menajere;- transporturi terestre, navale si aeriene;- alte activitati umane. Dintre tipurile de poluare prezentate mai inainte cele mai frecvente si mai daunatoare sunt cele provocate de utilizarea ingrasamintelor si a pesticidelor de catre agricultura in vederea cresterii productiei agrare si a combaterii daunatorilor. 2.2.1 Poluantii solului. Poluarea solului este cauzata de:pulberi si gaze nocive din atmosfera, dizolvate de ploaie si intoarse in sol;apele de infiltratie care impregneaza solul cu poluanti si ii antreneaza in adincime;riurile poluate care infesteaza suprafetele irigate si inundate;deseurile industrial sau menajere depozitate necorespunzator;pesticidele si ingrasamintele chimice folosite in agricultura. Principalii poluanti ai solului sunt:a) reziduuri solide:steril de mina sau cariera;minereuri neprelucrabile;reziduuri de la prelucrarea minereurilor sau a carbunilor, aflate in iazuri de decantare;zguri metalurgice rezultate de la procesele pirometalurgice;namoluri si slamuri rezultate de la procesele hidrometalurgice;cenusi si prafuri rezultate din industria miniera;plumb depus, provenit din gazele de esapament ale autovehiculelor;gunoaie orasenesti (automobile abandonate, aparate electronice, ambalaje, ziare, carti, haine, caladiri demolate, cadavre de animale etc.);pesticide;ingrasaminte chimice.b) reziduuri lichide:apele de mina si de cariere;ape din zacaminte petroliere;ape reziduale din instalatii de preparare a minereurilor si carbunilor;ape reziduale de la rafinarii si produse petroliere raspindite pe sol;ape reziduale din procese pirometalurgice;precipitatii naturale ce au dizolvat H2SO4, HF.c) reziduuri gazoase:gaze rezultate din activitatea industriei miniere: CO2, SO2 H2S aerosoli etc.;gaze naturale (metan, etan, propan, butan etc), surse din conducte ingropate;fenoli, cianuri, produse petroliere gazoase etc.d) antrenari de pulberi cu reziduuri gazoase:compusi sub forma de oxizi, sulfati, silicati ai urmatoarelor metaie:Pb, Cu, Zn, Hg, Cd.

2.2.2 Surse de poluare a solului. Principalele surse de poluare a solului sunt reziduurile. Data fiind marea lor heterogenitate in functie de gradul de dezvoltare economica si sociala a colectivitatilor, de obiceiurile si traditiile populatiei etc., o clasificare a reziduurilor este dificil de facut. Tinind seama de proveninta lor pot fi clasificate in:reziduuri menajere - rezultate din activitatea zilnica a oamenilor in locuinte si localuri publice. In zonele dezvoltate cantitatea de reziduuri menajere este de aproximativ 2 kg pe cap de locuitor pe zi; reziduuri industriale - provin din diverse procese tehnologice si pot fi formate din materii brute, finite sau intermediare;reziduuri agrozootehnice - provin de la cresterea si ingrijirea animalelor, din agricultura si microorganisme;reziduuri radioactive - sunt formate din diversi izotopi radioactivi utilizati in activitatea industriala, agricola, zootehnica, medicala, cercetare stiintifica etc. 2.3 Poluarea solului prin lucrari de excavare la zi si acoperire cu deponii, depozite de steril etc. Prin lucrarile de excavare la zi si decopertare folosite de industria miniera si carbonifera, pentru amplasarea carierelor, balastierelor, pentru forari petroliere si alte lucrari de constructii se distrug mari suprafete de sol fertil. In S.U.A. numai in perioada 1930 - 1971 au fost distruse prin aceste lucrari de excavare cca. 1,5 mil. ha din care numai 600 mii au fost redate circuitului agricol. La nivelul anului 2010 suprafata afectata de aceste lucrari va fi de peste 12 mil ha. In tara noastra, prin exploatatarile carbonifere si minerale la zi, au fost scoase din circuitul agricol importante suprafete. Astfel numai in bazinul carbonifer al Gorjului au fost distruse aproape 10.000 ha urmind ca suprafata lor sa ajunga la cca. 25.000 ha. Prin exploatarile miniere din jud. Cluj (Capus, Aghires) au fost afectate cca. 7.000 ha. La nivelul intregii tari suprafata afectata prin lucrari de excavare depasea in 1985, 12.000 ha terenuri agricole. Reintroducerea in circuitul agricol a acestor terenuri necesita lucrari costisitoare de cercetare si proiectare care au in vedere conditiile litologice si pedoclimatice specifice fiecarei zone. La nivelul anului 1981, in tara noastra erau acoperite cu deseuri, halde, iazuri de decantare, depozite de steril de la flotatii, depozite de gunoaie o suprafata de cca. 19.000 ha de terenuri agricole din care 1800 ha acupate de cenusa de la centralele termoelectrice. La aceste suprafete se adauga si cele cca. 3400 ha terenuri agricole ocupate cu deseuri si reziduuri anorganice (zgura, sticla, ceramica, namoluri de la statiile de epurare a apelor etc.). 2.4 Poluarea solului cu substante poluante din atmosferaPrin pozitia si caracteristicile sale solul constituie locul de intilnire al tuturor poluantilor din care cea mai mare parte vin din atmosfera. In grupa principalilor poluanti ai solului ce vin pe calea aerului se includ particulele minerale solide si diversi compusi chimici sub forma de sulfati, carbonati, fosfati, cloruri etc., precum si unii compusi gazosi ca oxizii de sulf, de azot, de carbon si unele hidrocarburi. Tot din aer provin si o serie de elemente chimice Ca, Ag, As, Be, Br, Cd, Cu, Fe, Hg, Ni, Pb, Se, Sn, Zn etc. Substantele toxice din atmosfera cad pe sol si patrund in el fie direct, fie prin intermediul precipitatilor. Ponderea lor este mai mare in jurul unor obictive industrial care produc aceste substante. Asemenea zone sunt cele din apropierea intreprinderilor Neferal si Acumulatorul Bucuresti care emana Cu, Pb si Zn, Tirnaveni, Copsa Mica, Zlatna, Baia Mare, Hunedoara, Resita, Galati, Tirgoviste, Calarasi, unde emanatiile de metale grele afecteaza mari suprafete de sol. In jurul combinatelor de ingrasaminte chimice cu fosfor, a industriilorde aluminiu, sticla, ceramica se degaja in atmosfera importante cantitati de fluor sub forma de gaze (HF, Si, F4) precum si fluoruri de siliciu si calciu, de siliciu si sodiu. Prin intermediul precipitatiilor acestea ajung in sol unde sunt extrase de catre plante. Distanta de poluare cu aceste plante poate merge pina la 3-4 km departare de sursa. Poluarea solului cu produsi ai fluorului apare in jurul combinatului de aluminiu de la Slatina, combinatelor de ingrasaminte chimice : Valea Calugareasca, Turnu Magurele, Tg. Mures, Arad etc pentru care se face administrarea pesticidelor sau a celor contaminate accidental. In aceasta categorie intra si efectele tratamentelor cu insecticide asupra padurilor pentru combaterea defoliatorilor dar care afecteaza si o parte din acvifauna. Efectele indirecte rezulta din trecerea pesticidelor in biomasa cu acumulari la fiecare nivel trofic, astfel incit concentratiile atinse in organismele consumatorilor carnivori sunt totdeauna ridicate. Astfel plantele absorb si concentreaza o parte din pesticidele ajunse in sol. In continuare insecticidele acumulate in biomasa vegetala contamineaza intreg lantul trofic de consumatori primari, secundari si tertiari. Spre exemplu, campania de eradicare a scolitidelor ulmului in nord - estul S.U.A. s-a dovedit catastrofala pentru avifauna in special pentru mierla migratoare ( Turdus migratorius). Efectele biocenotice indirecte se refera la reducerea hranei disponibile pentru anumite specii si lanturi trofice, la diminuare locurilor de adapost iernat si cuibarire pentru unele pasari. Contaminarea apelor dulci cu pesticide exercita o influenta catastrofala asupra faunei ihtiologice, ca rezultat al reducerii hranei prin saracirea zooplanctonului si a larvelor de insecte cu care se hranesc pestii.Un alt efect este legat de disparitia speciilor concurente. Spre exemplu prin tratare cu ierbicide a culturilor agricole se reduce numarul speciilor de dicotiledonate si creste proportia de graminee. Combaterile repetate determina o dregradare evidenta si uneori deosebita a echilibrelor naturale din biocenoze. Folosirea pesticidelor poate favoriza inmultirea in masa a unor specii de insecte pina atunci inofensive fie prin modificarea competentei intraspecifice, fie prin reducerea presiunii pradatorilor si parazitilor. Combatera daunatorilor culturilor cu pesticide (ierbicide) determina o reducere a densitatilor biocenozelor din ecosistemele in care s-au folosit. Folosirea combaterii cu ierbicide afecteaza sensibil si sucesiunea speciilor si a biocenozelor. Folosirea unor ierbicide putin selective are aceleasi efecte succesionale ca un incendiu. Ele deci favorizeaza declansarea unor succesiuni sau blocheaza ritmul si modifica sensul de desfsurare al acesteia. Ploile acide sunt o alta cauza a poluarii solurilor cu substante din atmosfera. Dupa cum se stie, ploile normale din zonele nepoluate au un pH in jur de 5,65 datorat CO2 din atmosfera. Ploile acide au un pH sub 4 uneori chiar sub 3 datorita prezentei oxizilor de sulf si de azot din atmosfera. Prin combinarea lor cu oxigenul acesti produsi dau nastere unor acizi dezhidratati, sulfuric si azotic. Acizii iau nastere si prin reactii fotochimice care transforma oxizii in acizi. Ploile acide determina mai intii o spalare a solului de elementele nutritive si o cresterea a aciditatii sale active. Aceasta crestere a aciditatii influenteaza stabilirea si accesibilitatea unor elemente nutritive precum si activitatea biologica din sol.

2.6 Poluarea solului cu metale grele In grupa metalelor grele intra cele cu densitate peste 5, adica Cadmiu, Cupru, Mangan, Nichel, Plumb, Zinc, Mercur, etc.Ele provin din emanatiile mijloacelor de transport, ale motoarelor cu ardere interna, din namolurile apelor uzate, deseuri si reziduri de la exploatarile miniere, din fertilizanti din pesticide, ingrasaminte organice etc. Din analiza datelor puse la dispozitie de cate Inspectoratul de Protectie a Mediului Sibiu, bazele de observatii efectuate in intervalul 1999-2000 a rezultat ca doar in cazul dioxidului de sulf a avut loc o reducere a concentrator diurne: cuantumul "varfurilor" de emisie a scazut relativ constant.In anul 1998, ca urmare a adoptarii unor tehnologi mai putin poluante la S.C. SOMETRA S.A. valorile maxime ale concentratiei dioxidului de sulf s-au situat sub CMA.Performanta realizata este cu atat mai relevanta, cu cit, incepand din 1996, productia la principalele sortimente a atins nivelul celei din anul 1989, dupa o reducere drastica pana in 1995. Din pacate, in ultimi 2 ani, 1999 si 2000, s-au semnalat noi depasiri ale CMA la acest element, de 1,57 ori, relativ de 2,59 ori,dar cu frecvente de depasire relativ reduse. Formele de degradare a terenului identificate in Copsa Mica sunt forme complexe s-au politipice, la care procesele de eroziune si deplasare in masa li se asocieaza fenomenul de poluare.Eoziunea de suprafata se manifesta cu intensitate deosebita pe terenuri cu inclinare mai mare de 15 grade, pe care vegetatia a fost puternic vatamata s-au distrusa sub impactul poluarii.Eroziunea de adancime este prezenta in general sub forma ogaselor in diferite stadii de evolutie si in masura mai mica, sub forma ravenelor. Metalele grele devin periculoase numai atunci cand ajung in solutia solului de unde pot fi absorbite de catre plante.Efectele lor depind deci de solubilitatea lor in sol. Concentratiile limita in soluri nu tebuie sa depaseasca 100 ppm pentru Pb, Cu, Ni, Cr, 5 ppm pentru Hg si Cd, 10 ppm pentru Mo si Se, 300 ppm pentru Zn. Metalele grele au capacitatea de a-si schimba usor valenta ,formeaza hidroxizi greu solubili, au afinitate pentru a crea sulfuri si de a forma compusi complecsi.De aceea, ele sunt retinute usor in sol de catre complexul adsorbtiv, sunt absorbiti si de catre oxizii hidratati de Al, Fe.Mn, iar in conditii reducatoare formeaza complecsi insolubili. Transportul metalelor grele in sol poate avea loc sub forma lichida si in suspensie prin intermediul radacinilor plantelor si in asociatie cu microorganismele din sol. Ionii metalelor grele pot forma cu unele substante organice compexe de tip chelat a caror stabilitate este variabila.Ordinea de stabilitate a complexelor de tip acizi fulvici-metale este urmatoarea:la phi 3,0 Cu>Ni>Co>Pb>Ca>2n>Mn>Mg;la pH 5,0 Ni>Co>Pb>Cu>Zn>Mn>Ca>Mg. Solurile cu textura grosiera si cele acide au o capacitate redusa de retinere a metalelor grele cu exceptia molibdenului si seleniului.De aceea, plantele absorb usor aceste metale grele din solurile cu textura usoara sau cu reactie acida. Plumbul acumulat in cantitate mare in sol provoaca dereglari ale metabolismului microorganismelor afectand in special procesul de respiratie si de inmultire a celulelor. Zincul apare in sol in concentratii cuprinse intre 30 j 50 ppm.In plante el devine toxic la concentratii mai mari de 400 ppm datorita Tmpiedicarii absortiei altor elemente.Excesul de zinc in sol provoaca modificari ale proprietatilor sale fizice si fizico-chimice si reduce activitatea biologica. Cuprul apare in sol in concentrate de 1 pana la 20 ppm.La o concentratie in sol de peste 0,1 ppm este toxic pentru majoritatea plantelor iar in concentratie de peste 20 ppm in furaje este toxic pentru ovine.In solurile bogate in materie organica si argila mobilitatea cuprului este redusa.Poluarea cu acest metal duce la degradarea structurii si a stabilitatii hidrice a agregatelor structurale fapt ce favorizeaza erziunea si compactarea. Cadmiul este unul dintre cele mai peiculoase metale grele fiind foarte toxic pentru om si animale.In mod natural el apare in soluri la o concentratie sub 1 ppm.Toxicitatea sa este mai mare decat a zincului chiar la doze mai mici.Mercurul apare in soluri in mod obisnuit in concentratii de 0,01-1 pm iar limita de toleranta este de 2 ppm.Deoarece mercurul se pierde usor prin volatizare la suprafata solului continutul sau in sol este foarte redus . Nichelul apare in mod obisnuit in soluri in concentratie de 2-50 ppm iar in solutia solului intre 0.005 si 0,05 ppm.El este foarte toxic pentru plante de cca. opt ori mai toxic decat zincul. Cromul apare in mod obisnuit in soluri intr-o concentratie de 2-50 ppm iar limita de toleranta este de 100 ppm.Absortia sa de catre plante este limitata. Arseniul apare in sol in concentratii de 0,1-20 ppm iar pragul limita este de 20 ppm.In cantitati mari el afecteaza cresterea plantelor. Cobaltul apare frecvent in sol in concentratie de 1-10 ppm iar limita sa tolerabila se aprecieaza a fi de 50 ppm.Cobaltul poate fi foarte toxic pentru plante. Molibdenul poate deveni toxic pentru plante in solurile de reactie slab acida sau alcalida.EI apare in soluri intr-o concentratie de 0,2-5 ppm limita tolerabila fiind de 5 ppm. Seleniul ca si molibdeniul are o mobilitate ridicata la pH-uri mari.In soluri in mod natural apare intr-o concentratie de 0,01-5 ppm iar limita de toleranta este de 5 ppm.

Cantitatea totala de elemente periculoase in sol uscat la aer

ElementulFrecventaSoluri poluate cu elementul respectivTolerabila

As Arsen0,1 208.00020

B Bor5 201.00025

Be Beriliu0,1 52.30010

Br Brom1 1060010

Cd Cadmiu0,01 12003

Co Cobalt1 1080050

Cr Crom2 5020.000100

Cu Cupru1 2022.000100

F Flour50 2008.000200

Ga Galiu0,1 1030010

Hg Mercur0,01 15002

Mo Molibden0,2 52005

Ni Nichel2 5010.00050

Pb Plumb0,1 204.000100

Sb Stibiu0,01 0,55

2.5 Poluarea solurilor cu pesticide si efectele sale:Poluarea solului cu pesticide ocupa un rol important. Spre deosebire de alte substante poluante, pesticidele sunt dispersate voit in mediul natural pentru a distruge anumiti paraziti ai omului, animalelor domestice sau ai culturilor agricole. Suprafetele afectate sunt considerabile. In S.U.A. suprafetele tratate cu pesticide ocupa 5% din teritoriu, iar in Franta anual se trateaza cca. 18 milioane ha. Pesticidele moderne sunt in cea mai mare parte substante organice de sinteza. Ele sunt destinate pentru distrugerea insectelor daunatoare (insecticide), a ciupercilor fitofage {fungicide), a buruienilor din culturi {ierbicide), a razoarelor (rodenticide) sau a nematodelor (nematocide). Insecticidele de sinteza actuale se repartizeaza in trei grupe principale: organoclorurate, esteri si carbonati.Cu toate avantajele importante pe care le prezinta folosirea pesticidelor in agricultura (cresterea productiei, reducerea miini de lucru etc.) utilizarea lor pe scara larga si in doze mari si repetate provoaca numeroase incoveniente de ordin ecologic. Aplicarea lor provoaca o serie de modificari in ecosistemele in care au fost introduse printre care se amintesc:- ele prezinta un spectru de toxicitate foarte intens atit pentru organismele/animale cit si pentru cele vegetale;- au un grad de selectivitate destul de redus si se folosesc adeseori contra populatiilor si nu contra indivizilor;- efectul lor nu depinde de densitate desi aplicare lor are in vedere densitatea;- multe dintre ele au un grad de persistenta ridicat in sol care poate fi de ordinul lunilor sau chiar al anilor;- o parte din pesticide se disperseaza la distante foarte mari si sunt incorporate in biomasa, in apele oceanelor sau in sol. Contaminarea solurilor si a vegetatiei cu pesticide are importante consecinte asupra speciilor si biocenozelor. Aceste efecte pot fi de natura demoecologica adica cele care afecteaza populatiile si in special densitatea acestora si de natura biocenotica - cele care provoaca rupturi ale echilibrelor biocenotice. Efectele demografice sunt imediate si rezulta din toxicitatea specifica a pesticidelor. Ele se traduc din moartea unei anumite proportii din efectivul populatiei contaminate cu atit mai mare cu cit doza aplicata a fost mai ridicata. In acest fel, efectul lor nu depinde de densitate. Efectele tratamentelor cu insecticide pot fi directe sau indirecte.Cele directe sunt cele care afecteaza direct populatiile unor specii de plante sau animale:

Cantitatea totala de elemente periculoase in sol uscat la aer

ElementulFrecventaSoluri poluate cu elementul respectivTolerabila

U Uraniu0,01 11155

V Vanadiu10 1001.00050

Zn Zinc3 5020.000300

Zi - Zircon1 3006.0003.000

Cele mai utilizate mijloace de reducere a toxicitatii acestor metale grele constau in aplicarea de amendamente calcice proces prin care creste valoarea pH-ului si aceste metale sunt blocate in forme insoubile. Poluarea solului cu metale grele se realizeaza si pe calea administrarii ingrasamintelor. Din motive legate de pretul de cost aceste ingrasaminte nu sunt purificate. Ele contin Arseniu 2,2 - 1,2 ppm, Cadmiu la 170 ppm, Crom 66 la 243 ppm, Cupru intre 4 si 79 ppm, Plumb 92 ppm, Nichel intre 7 si 32 ppm si Zinc intre 50 si 1.430 ppm. Acestor metale grele li se adauga alte calitati rezultate din folosirea pesticidelor in special Cupru, Arseniu si Plumb. Solurile pot fi poluate si cu Fluor, in mod obisnuit contine intre 50 si 200 ppm Fluor, limita tolerabila fiind de 200 ppm. Fluorul provine din industria Aluminiului, a ingrasamintelor cu Fluor, a sticlei si ceramicii etc. Prezenta Fluorului in concentratii de peste 50 ppm determina mobilizarea unor cantitati insemnate de materie organica si Aluminiu. 2.6 Implicatiile folosirii ingrasamintelor chimice asupra ecosistemelor de pajisti. Pajistile naturale ocupa in tara noastra o suprafata considerabila,de peste 4,4 miliarde hectare, ceea ce reprezinta 18,6% din suprafata totala a tarii si aproape 30% din terenul agricol. Raspandite in conditii de clima si sol foarte diferite, de la campie pana la varfurile muntilor, pajistile constitue agrobiomuri terestre caracteristice care s-au dezvoltat pe locul unor ecosisteme naturale, mai mult sau mai putin nemodificate prin interventii umane cu scopul organizarii si impunerii unui singur lant trofic determinat, cel in care participa animalele domestice. In prezent, in tara noastra, pajistile naturale participa cu o pondere de aproximativ 50% din necesarul de foraje suculente si fibroase al sectorului zootehnic.Desi aceste pajisti dispun de un potential productiv ridicat, starea actuala este necorespunzatoare, majoritatea suprafetelor fiind in diferite stadii de degradare, datorita neaplicarii consecvente a lucrarilor de ingrijire a folosirii nerationale. Este cunoscut ca fertilitatea se inscrie in principala metoda cu ajutorul careia se poate interveni rapid si eficace in cresterea productivitatii pajistilor.In sens ecologic fertilizarea reprezinta o interventie in ciclurile biogeochimice ale ecosistemelor, prin aport de elemente mineraie, cu scopul cresterii productiei primare nete. Ca atare, in baza acestei actiuni, ar trbui sa stea o solida conceptie ecosistemica, in sensul cunoasterii legaturilor stranse dintre plante-animale-microorganisme si biotop, ce edifica unitatea functionala prin care se realizeaza cele trei circuite fundamentale: energetic, material si informational. Un prim si imediat efect al folosirii ingrasamintelor chimice pe pajisti ilreprezinta cresterea productiei, cu sporuri ce variaza in functie de dozele si combinatiile folosite, de tipul de pajisti, mersul vremii, precimpurii experimentale, au demonstrat ca aplicarea in complex a ingrasamintelor cuazot, fosfor si potasiu in doze de N 150-200 P 50-100 K 0-100 determina obtinerea a 4,00 pana la 9,55 t/ha suprafata uscata, cu un spor mediu de 10-15 kg SU/kg ingrasamant. Foarte frecvent, in lucrarile de specialitate se fac referiri asupra efectului pozitiv al ingrasamintelor asupra compozitiei floristice.In acest sens, dozele recomandate, care cuprind in combinatie azot, fosfor si potasiu, determina cresterea proportiei de graminee, in unele cazuri pana la peste 90% pe seama plantelor din alte familii botanice si leguminoaselor.Lipsa sau proportia redusa de leguminoase, chiar si de ,,specii diverse", afecteaza nu numai calitatea furajului dar si cantitatea de azot atmosferic fixat in nodozitati, iar simplificarea compozitiei floristice poate avea repercursiuni deosebit de importante in mentinerea stabilitatii ecosistemului si cere cantitati suplimentare de energie, reprezentate in ultima instanta tot de ingrasaminte, pentru mentinerea acesteia. Modificari mari determina ingraamintele chimice si in compozitia chimica a plantelor.Numerosi autori exemplifica efectul pozitiv al ingrasamintelor prin cresterea substantiala a continutului de proteine brute, mai cu seama sub influenta ingrasamintelor cu azot.Rezulta clar ca la doze mai mari de ingrasaminte cu azot sinteza albuminelor nu este favorizata.

I .POLUAREA SOLULUI SI IMPLICATIILE ECOLOGICE

1.1. Caracteristici generale Solul, acest corp natural format la suprafata scoartei terestre ca rezultat al interactiunilor dintre componentele litosferei, atmosferei, hidrosferei si biosferei constituent al ecosistemelor terestre, detine un rol important in ecosfera constituind sursa principala de apa si elemente nutritive deci unicul mijloc de productie vegetal. In calitatea sa de component important al mediului inconjurator, solul este supus unor variate interventii umane cum ar fi: extinderea culturilor agricole si intensificarea procesului de productie agricola, pasunat abuziv si excesiv, exploatarea nerationala a padurilor, industrializarea si urbanizarea, constructii hidrotehnice si de cai de tranport etc. In tara noastra, solul este supus la o serie de impacturi cum ar fi eroziunea si scurgerile de sol, alunecarile de teren, acidificarea, dezechilibre ionice deci de nutritie, saraturarea si degradarea alcalina, compactarea orizonturilor superioare, acoperire cu deponii, poluarea chimica si biologica si chiar distrugerea totala prin excavari pentru exploatari miniere de suprafata, cariere, balastiere gropi etc. Nivelul sau gradul poluarii solului poate fi determinate fie prin reducerea calitativa si cantitativa a productiei vegetale (a recoltei), fie prin cheltuielile necesare refacerii capacitatii (potentialului) productiv sau fertilitatii sale. Prin urmare, poluarea solului include intreaga gama de fenomene si procese de degradare a solului ca rezultat al activitatii umane. Poluarea solului este strins legata de poluarea aerului si a apelor dar si de aceea a vegetatiei si faunei. Prin pozitia sa ca sursa de apa si elemente minerale, poluarea solului afecteaza plantele, acestea animalele si deci poluarea ajunge la om si la intreaga biosfera. Poluarea solului a inceput o data cu practicarea agriculturii si s-a intensificat ulterior prin industrializare si urbanizare. Multa vreme s-a admis si ideea ca solul suporta multe si "inghite" multe, fiind considerat un depoluant si intr-adevar, in anumite limite, solul poate juca rolul unui depoluant prin capacitatea sa de tamponare a unor componente straine (materie organica de diferite origini, depuneri diverse etc). O dezvoltare economica avantajoasa se bazeaza pe principii durabile in ceea ce priveste toate componentele naturale: aerul, apa, solul, biodiversitatea, padurile si resursele subsolului. Fiecare din elementele enumerate mai sus joaca un rol foarte important in viata contemporana. Apa, care este considerata elixirul vietii, este foarte utila atit pentru natura cit si pentru om. Ea influenteaza dezvoltarea vegetatiei, solurilor, mentinerea vietii animalelor, etc.Tot ea contribuie la procesele exogene si modificarea reliefului. Aerul, care se intalneste adanc in scoarta terestra, si foarte departe sus in atmosfera este si el extrem de folositor diferitor feluri de sol. Primele organisme la suprafata uscatului au fost algele monocelulare, care si astazi formeaza la suprafata solului pelicule sau pete verzi. Fiind autotrofe, adica avand capacitatea de a asimila energia solara i a insusi elemente minerale din mediul inconjurator, ele produc prin fotosinteza substante organice. Aceasta materie prima se acumuleaza la suprafata rocilor, fiind partial descompusa de catre microorganisme in elemente minerale initiale (apa, CO2, elemente nutritive, etc). Gratie stabilitatii conditiilor vitale pe care le asigura, solul este cel mai populat mediu de viata. Totalitatea animalelor ce traiesc in sol constituie pedofauna acestuia. Dupa pieirea organismelor vii din sol, resturile vegetale si animale sunt transfornate in humus. Acesta este o parte esentiala a materiei organice a solului, si cel mai important component al lui. Humusul prezinta un amestec de substante organice foarte complicate.Unii chimisti considers ca humusul este cea mai complicata substanta de pe planeta. Rolul de baza al humusului in procesul de solificare si in natura in genere consta in faptul ca el reprezinta o substanta conservata, un acumulator de energie solara, fixate in materia organica de generatiile precedente ale plantelor si animalelor. Aparitia humusului a stopat procesul de mineralizare, de descompunere totala a ramasitelor organice. Humusul a facut posibila acumularea pe viitor a energiei solare, a contribuit la formarea solurilor primitive initiale, deci la aparitia pedogenezei. In continuare evolutia organismelor terestre, a asociatiilor vegetale si animale s-a produs concomitent cu evolutia solurilor, contribuind astfel la evolutia ecosistemelor naturale. Humusul contine diferite elemente si substante nutritive, ce asigura fertilitatea solului. Prin fertilitate se intelege proprietatea solului de a asigura plantele cu substante nutritive (compusi ai elementelor chimice cu care se hranesc plantele), apa si aer necesare dezvoltarii normale in perioada de vegetatie. Deci, solul este format atit din substante organice, cit si din substante minerale. S-a constatat stiintific ca in stratul de sol cu grosimea de un metru pe o suprafata de un hectar se contin in medie 290 tone humus, 15 tone azot, 19 tone fosfor, 204 tone potasiu, precum si o cantitate importanta de microelemente: cupru, zinc, mangan, molibden, etc. Fertilitatea este si ea de doua tipuri: fertilitate naturala si fertilitate economica. Fertilitatea naturala (potentiala), a solului este un rezultat al fenomenelor naturale (fizice, chimice, biologice), neinfluientate de om. Ea se dezvolta continuu si este determinata de compozitia fizica si biochimica a solului, de conditiile de clima si relief si se manifesta prin capacitatea de reproducere spontana a vegetatiei. Fertilitatea economica (antropogena) a solurilor apare ca urmare a unor activitati modificatoare a omului. Ea depinde de aplicarea corecta a tehnicilor agricole corespunzatoare (lucrari agrotehnice, ingrasaminte, irigatii, desecari, etc). Solul contine si o anumita cantitate de apa. Apa dizolva unele substante nutritive pe care plantele le absorb impreuna cu ea. Solul contine si aer, care este necesarpentru respiratia radacinilor plantelor, animalelor si microorganismelor. Rezulta ca solul nu este solid. Aproximativ 2/5 din el este alcatuit din apa si aer.Un alt factor este timpul geologic. Solul se formeaza intr-o perioada indelungata de timp. S-a constatat ca solurile contemporane s-au format in ultimile 8-10 mii de ani. De exemplu, un strat de sol cu grosimea de un cm, pe o suprafata neteda, se formeaza intr-o perioada de la cateva zeci de ani pana la 100 de ani. Invelisul discontinuu al solului se numeste pedosfera, grosimea sa variind de la cativa cm pana la cativa m. Stratul superior al solului este cel mai productiv si are aproximativ 25 cm ; cultivarea intensa insa poate diminua puternic calitatea sa. Cu toate ca exista posibilitatea de a cultiva plante in rezervoare cu apa, lucru care se numeste hidroponica cea mai buna solutie este de a cultiva plante in sol. Acesta este rolul solului in natura, asta il face deosebit si util, de neinlocuit. Datorita lui putem trai si respira. Aerul, ca si apa, sunt necesare vietii si activitatii omului, dar totusi cel mai important rol in natura, i1 joaca solul. Solul are foarte multe definitii, fiecare semniftcand ceva anume. Una din ele este urmatoarea: SOLUL este materialul fragil si afanat care acopera intr-un strat subtire toata suprafata scoartei terestre. Fara el, continentele ar fi lipsite de majoritatea faunei si florei. De aici deducem faptul ca solul depinde mult de forma de relief deasupra carei se afla. Constructia de baza a formelor de relief este creata de catre forte ce actioneaza in interiorul Pamantului. Aceste procese extraordinare produc zilnic schimbari in aceasta structura de baza, o deformeaza in mod continuu. Natura terestra, componenta lumii vegetale si animale au evolutionat de la cele mai primitive forme pana la asociatiile biologice contemporane. De la inceputul revolutiei industriale, adica de la mijlocul secolului al XVIII-lea activitatea umana a avut si ea un rol important in modelarea suprafetei Pamantului, cateodata chiar cu efecte surprinzatoare.Continentele au ajuns la forma lor si in pozitiile actuale in urma miscarii placilor ce formeaza scoarta solidificata a Pamantului, adica datorita placilor tectonice. In istoria de 4,6 miliarde de ani a Pamantului s-au mai petrecut multe alte schimbari, pana ce planeta noastra a capatat infatisarea de azi. Concomitent a avut loc si formarea solului -pedogeneza. Dar cum se formeaza solul insusi ? Solul se formeaza la suprafata uscatului din stratul superior al rocilor pe anumite elemente de relief. Acest proces este foarte indelungat si consta in interactiunea mai multor factori de pedogeneza cum ar fi: roca-mama, organisme vii (animale si microorganisme), clima, vegetatie, relief, ape freatice si de suprafata, timpul geologic. Cel mai important factor in formarea solului este alterarea rocilor, care este conditionata de existenta atmosferei. Rocile de la suprafata scoartei terestre, fund supuse proceselor de dezagregare (care pot fl de trei forme: fizica, adica maruntirea; chimica: producandu-se reactii chimice sub influienta apei de suprafata sau din roca, a bioxidului de carbon, a sulfului sau a oxigenului si dezagregarea biologica: adica efectul distructiv al diferitelor vietati; efecte majore pot fi produse si de influientele chimice ale unor organisme vegetale, cum ar fl unele alge si lichieni care produc acizi ce fac suprafetele rocilor mai poroase), se sfarimiteaza in particule mai mici - nisip, praf, mal - si astfel participa la formarea structurii si compozitiei chimice si mineralogice a solului. Un alt factor extrem de necesar in formarea solului este clima. Ea condifioneaza formarea diferitelor tipuri de soluri. Datorita climei, formei si inclinatiei planetei noastre Terra fata de suprafata ecliptica, pe glob se produc anotimpurile si se formeaza fasiile termice. Fasiile termice, numite si brauri termice, la randul lor contribuie la formarea zonelor climaterice, biogeografice. In asa mod se creeaza zonalitatea naturala. Datorita acestor zonalitati in fiecare regiune se formeaza anumite ecosisteme naturale, anumite biocenoze si anumite varietati de sol. De exemplu, solurile care se formeaza in conditii medii, reprezentative sau dominante in zona respectiva, se numesc zonale, automorfe, adica formarea lor nu este conditionata de anumifi factori specifici. In cazurile cand directia solificarii este conditionata de unele proprietati specifice ale rocilor materne (argile fine, calcare, etc.) se formeaza soluri litomorfe (conditionate de roca).In zonele cu un surplus mare de precipitatii atmosferice si unde apele freatice sunt prezente la adancimi foarte mici, se intalnesc solurile hidromorfe (condionate de umiditate). Prezenta sarurilor solubile in rocile materne sau in apele freatice conduce la formarea solurilor sanilizate, halomorfe (influientate de saruri). In depresiuni, in vai si in luncile raurilor unde procesul de sedimentare este permanent in dinamica se formeaza solurile dinamomorfe (care se formeaza pe sedimente contemporane).

FENOMENUL DE POLUARE SI AGRICULTURA.

Agricultura a reprezentat si va reprezenta sectorul primar de activitale al omenirii, avand o contributie vitala pentru obtinerea de produse alimentare, dar si cu un important aport in asigurarea de materii prime pentru industrie. Din suprafata uscalului (cca. 150 milioane km2 ), numai 10% (14.6 milioane km2) sunt cultivate si insamantate in mod regulat: In acelasi timp, in agricultura este angrenata ceva mai mult de jumatate din populatia globului (cca. 65% in Extremu Orient, 50% in Europa si America Latina, 70% in Africa, 60% in Orientul Apropiat si 10% in America de Nord si Oceania). Agricultura constituie prioritatea numarul 1 intr-o stare de normalitate economica acesta nefiind un loc preferential ci exact rolul pe care i-l confera ponderea in valorificarea bunurilor materiale si serviciilor pe care le aduce societatii. Viiiorul este al unei economii integrate si, indeosebi, al unei agriculturi si industrii inteligente (Berca, M. - 2000).: Absolut intemeiat, S. Mansholth, specialist si realizator de analize si programe in cadrul FAO, intrebat cat timp se mai poate face agricultura, raspundea: atata timp cat exista soare, sol, aer si microorganisme. In era agricultiirii intensive si industrializate, cresterea productivitatii s-a intemeiat pe resurse exterioare, adaugate (ingrasaminte chimice, pesticide, masini, carburanti, irigatie etc.), iar caracterul extractiv si disipativ s-a intensificat. Astazi, productivitatea sistemului agricol s-a diminuat la nivel global, in timp ce necesarul de produse agricole create necontenit, cu o rata anuala tot mai mare, atat datorita cresterii populatiei umane, cat si a cerinelor individuale (Axinte, S. s.a. -2003). Statisticile FAO indica faptul ca populatia ocupata in agricultura creste mai mult de 3 miliarde de animale (bovine, ovine, caprine, cabaline si porcine), folosind cele cca. 25.2 milioane km2 de pasuni si fanete, iar de pe cele 14,6 milioane km2 arabil recolteaza anual circa 976 milioane t cereale (250 mil. t orez,-250mil t grau, 220 mil. t porumb si in cantitati mai mici, secara, orz, ovaz, mei, sorg etc.), 273 milioane t cartofi, 82 milioane t oleaginoase, 11,4 milioane t bumbac; iar.de pe alte terenuri cca. 4 milioane t cafea, 1 milion t cacao, 1 milion t ceai etc. Cu toale acestea, omenirea se confrunta astazi cu o acuta criza alimentara. Potrivit estimarilor, la inceputul anilor '80, cel putin o jumatate de miliard de oameni erau infometati si peste 1 miliard sistematic subnutriti; dintre acestia, 40% erau copii. Datorila foametei, subnutritiei si bolilor provocate de acestea, mor anual 20-25 milioane de copii sub 5 ani, iar o parte si mai mare se aleg cu boli mintale si fizice incurabile. Intr-o ultima analiza, se poate afirma ca minimul 2/5 din populatia globului este afectala direct de foamete si subnutritie cronica. Agricultura, ca si intreaga activitate economica trebuie sa functioneze permanent - durabil - adica atat timp cat vrem sa se succeada generatiile pe planeta noastra trebuie sa creasca, sa se dezvolte in timp (aceasta fiind si tendinta de crestere necontenita), pentru a putea sustine nevoile tot mai crescute ale generatiilor viitoare (sa fie, deci sustenabila). Nevoile populatiei-umane nu mai sunt nevoi alimentare sau economice, calitatea vietii depinzand si de calitatea mediului care trebuie si ea sa se refaca,sa se amelioreze simultan cu cresterea economica in general si dezvoltarea agricola, in special (Axinte S. s:a. - 2003). Agricultura joaca , de asemenea , un rol special, asigurand permanenta populatiei in anumile zone; precum si atractivitatea peisajului. Prezenta agricultorilor in peisaj si intretinerea constructiilor rurale pot contribui la ameliorarea mediului inconjurator. In conditiile exploziei demografice, se aprecia, fata de anii 70 , ca asigurarea necesarului de hrana la nivel global; in anul 2000, este posibila numai prin sporirea productiei mondiale de alimente cu 175%, iar in cadrul iar in cadrul acesteia productia urma sa sporeasca cu 130% si produsele animaliere cu 48%. Suprapopularea globului produce si alte neplaceri: consumul resurselor si producerea , intr-un ritm galopant ,a reziduurilor si deseurilor. In ceea ce priveste resursele, se poate afirma ca, la nivelul anului 1980, fiecarui locuitor al Terrei ii reveneau cca. 1.1 ha teren agricol( in Romania -0,63 ha), din care 0,3 ha teren arabil (in Romania - 0,40 ha). Aceste suprafete sufera an de an procese de scadere, datorita atat degradarii calitative; cat si proceselor de depozitare, excavare, alunecare etc., care degradeaza cantitativ cea; mai importanta resursa a omenirii - solul. : In acest sens, in tara noastra se apreciaza ca: -circa 18,3% din suprafata agricola este afectata de eroziune hidrica, cu o medie pe tara de 16.28 t/ha an; -o suprafata de 3,2 milioane ha sufera din cauza.excesului permanent de apa (3.8 % din suprafata tarii o reprezinta luciile baltilor cu si fara stuf);-circa 4,7% din suprafata agricola (aprox. 14 milioane ha) este afectat de fenomene de alunecare;-36% din suprafafa agricola are un deficit anual permanent de apa cuprins intre 150 si 450 mm;-anual, se produc cca. 75 milioane t reziduuri; suprafata ocupata cu reziduuri solide si deseuri reprezinta 0,076% din teritoriul tarii, iar zgura si cenusa sunt depozitate pe o suprafata de 27 km2-poluarea cu metale grele, fluor si SO2 afecteaza cca.900mii ha , din care200 mii ha sunt excesiv poluate solurile devenind complet neproductive ;-reziduurile petroliere afecteaza cca. 50 mii ha;-haldele de cenusa si zgura rezultate din arderea carbunilor si termocentrale ocupa cca. 50 mii ha; - exploatarea la zi a carbunelui, mai ales in zona Rovinari, a distrus complet aprox. 15 000 ha;- din cele cca. 4, milioane tone de reziduuri solide si menajere, numai jumatate sunt depozitate controlat ; in tara exista doar 5 statii de incinerare a deseurilor, care satisfac numai 10%:din cerintele oraselor in care sunt amplasate;- mecanizarea lucrarilor agricole, monocultura si pasunatul intensiv au condus la tasarea unei suprafete agricole,de cca. 6 milioane ha ect. Din suprafata tarii noastre, 62,1% este teren agricol. Indicii medii de 6 300 m2 teren agricol, din care 4 000m2 teren arabil; la un jocuitor, situeaza Romania intre tarile cu resurse relativ reduse din punct de vedere al potentialului agricol. Pentru ameliorarea acestor efecte, 14,9%, din terenurile agricole au fost amenajate antierozional, iar 21% cu sisieme de irigatii. Pentru reducerea efectelor inmlastirii s-au amenajat sisteme de desecare pe 20%din suprafata terenului agricol. Suprafata agricola a tarii a crescut in anul 2001 cu 0,43% fata de anul 1996. In schimb, in aceeasi pierioada a scazut suprafata padurilor cu 1,22%, a drumurilor si cailor ferate cu 1,77% si a apelor 1,08%. Alte suprafete(in general terenurile neproductive) au crescut cu 8,89%. Analiand evolutia repartitiei terenurilor agricole, pe tipuri de folosinte, in anii 1996-2001, se constata ca suprafata terenurilor arabile se mentine la cca 63% din totalul suprafetei agricole, iar restul se repartizeaza intre pasuni (cca 23%), fanete (.cca 10%),vii(1.8%)si livezi(l,7%). Un indicator relevant privind starea agriculturii este numarul efectivelor de animale. Deversarea in rauri a unor cantitati insemnate de substante chimice, toxice contribuie la poluarea solului prin utilizarea apei acestora la irigatie. Pe de alta parte, numai in 1990, la nivel global, au fost emise in atmosfera cca..l93mii tone de substante poluante, dintre care amintim: CO2, SO2, NOx, NH3, fenoli,compusi de metale neferoase, fluor, clor, pulberi sedimentabile s.a. Cu exceptia CO2, maoritatea acestor poluanti se acumuleaza in final in sol, care constituie, de fapt, acumulatorul principal, "cosul de gunoi" al majoritatii poluantilor. Poluarea cu praf de ciment devine tot mai alarmanta. In jurul termocentralelor pe carbune si al fabricilor de acid sulfuric si ingrasaminte se constata, fenomene de acidifiere pronuntata a unor soluri, ca efect al ploilor acide formate pe seama oxizilor de sulf si azot. Incepand cu anul 1990, agricultura Romaniei ,traverseaza o perioada de criza care a afectat si continua sa afecteze toate segmentele sistemului agricol: structura de proprietate; raporturile de proprietate; structurile de organizare; randamentul de conversie si nivelurile de productie; managementul exploatatiilor agricole. In aceasta perioada s-a accentuat declinul productiei agricole si s-a adancit saracia rurala. Nu se poate crea o agricultura performanta, o civilizatie rurala fara alocatii bugetare, fara bani pe care lumea satului ii asteapta cu disperare (Berca M. - 2000). Nu poale exista cale de dezvoltare durabila a agriculturii in afara spatiului (mediului) rural, asa cum nu este de conceput o dezvoltare durabila a mediului rural fara o agricultura durabila, cu atat mai mult pentru Romania, ca una din cele mai rurale tari din Europa. Spatiul rural romanesc reprezinta covarsitoarea majoritate a suprafetei Romaniei, avand o pondere de aprox. 94%. Aici locuieste cca.: 45% din populalia tarii,spre deosebire de tarileU.E,in care spatiul rural adaposteste doar 23% din totalul populatiei. Agricultura a fost de asemenea, victima celui mai grav fenomen de poluare, respectiv contaminare radioactiva cu Sr90 si Ca137 efect al accidentului de la Cernobil. Evaluarea efectelor negative pe care alte activitati neagricole le provoaca agriculturii, numai tinand seama de diminuarea productiei agricole din punct de vedere cantitativ si calitativ, se ridica, la nivelul anului 1990, la suma de cca.100miliarde lei. In conditiile introducerii in calcul si a efectelor pe care agricultura le suporta ca urmare a afectarii insusirilor de baza ale solului, de care depinde functionalitatea normala a acestuia; ca suport si in mediu de viata al plantelor, pe termen lung, pierderile agriculturii pot atinge valori impresionante, de 300-400 miliarde lei. Un loc important in estimarea influentelor negative pe care poluarea mediului le poate provoca agriculturii il ocupa gospodarirea necorespunzatoare a padurii, taierile peste limita de regenerare biologica, actiuni care au condus la modificarea climei, la dezechilibre hidrologice, eroziune, alunecari de teren, precum si impactul pe care il vor avea in viitor "efectul de sera" si distrugerea stratului de ozon. Concentrarea animalelor in asa numitele fabrici de carne si lapte, insemnand, printre altele complexe de crestere a porcinelor cu 300 mii capele intr-un singur loc, a provocat mari pagube mediului, dar si agriculturii , prin degajarea pe sol, in rauri si lacuri, a milioane de m3 de dejectii.In paralel aceste complexe produc poluarea cu nitrati a apei freatice; care constituie o sursa principala de alimentare a populatiei si animalelor cu apa potabila. Desi agricultura, prin esenta sa biologica, ar fi fost de asteptat sa contribuie la prolectia si imbunatatirea calitatii mediului de viata a omului, totusi, practicarea unor sisteme de agricultura nerentabila a condus la deteriorarea mediului inconjurator, iar agricultura, din victima, protector si factor ameliorator al mediului, a devenit agent al poluarii propriului mediu din care face parte si care ii asigura functionalitatea. Lipsa de prevedere asupra aparitiei conflictului dintre agricultura si mediul inconjurator a avut ca efect poluarea solului, respectiv diminuarea fertilitatii acestuia, reducerea randamentelor si degradarea mediului ambiant. Poluarea agricola este, adesea, o poluare difuza si se datoreaza utilizarii nerationale in agricultura a unor substante chimice de sinteza, in scopul obtinerii unor cantitati superioare de produse agro-alimentare. Este vorba de ingrasaminte si fitohormoni, dar si de pesticide. Astfel s-a demonstrat, faptul ca numai o parte din produsele chimice administrate pe soluri sunt total biodegradabile. De exemplu, compusii cu plumb sau mercur (organometalici), ca si sarurile acidului arsenic, se descompun greu si au tendinta de a se depozita persistent in sol. In mod similar, produsele organo - clorurate de tip DDT, HCH; lindan,eldrin si altele se descompun cu mare dificultate,fapt pentru. Care sunt considerate substante cu grad mare de remanenta in sol. Cercetarile intreprinse pe culturi cu ingrasaminte chimice au evidentiat o crestere importanta a continutului de nitrati in unele vegetale (morcov, sfecla, ceapa, salata, telina, cartofi). Concentrarea nitratilor s-a regasit si in organismul animalelor si al oamenilor care au consumat produse vegetale tratate. In unele cazuri, chiar si dejectiile animale (biodegradabile) au caracter poluator. Aplicarea lor pe sol in stare proaspata (nefermentate) sau in doze ce depasesc cerintele plantelor poate duce la contaminarea biologica, la diminuarea permeabilitatii, la scaderea capacitati de retinere a apei,la reducerea continutului de oxigen in sol, iar, in final, la compromitetea fertilitatii solului.In aceasta situatie apele provenite din precipitatii pot vehicula substantele organice: nitratii si agentii patogeni din dejectii la apele subterane si la cele de suprafata. Poluarea agricola se poate prezenta, uneori, sub forma de poluare accidentala,in cazul stocarii si deversarii pe terenurile agricole a carburantilor, ingrasamintelor lichide,produselor fitosanitare etc. Starea filosanitara a agriculturii este grava. Consumul de produse de uz fitosanitar raportat la hectarul de arabil + vii si livezi este foarte scazut, osciland in perioada de dupa 1990, intre 2,8 si sub 0,8 kg s.a., fiind; in medie, de 8 - 10 ori mai mic decat in tarileU.E. Produsele de uz fitosanitar sunt asigurate in proportie de cca.:l5-20% din necesar. Consumul de pesticide, in tara noastra, este atat de scazut suprafetele pe care se executa tratamentele sunt atat de mici, incat se poate afirma ca acestea au devenit "factorul limitativ al productiei agricole" (Berca, M. - 2000); Declinul utilizarii ierbicidelor a atras dupa sine pagube enorme provocate de "poluarea verde". Agricultura Romaniei nu se poate desprinde de criza in care se afla fara combalerea acestei poluari. Anual, intre 15 si 50 de specii de buruieni infecteaza culturile agricole de importanta majora. Imburuienarea a atins, in ultimul deceniu,un prag atat de ridicat, incat fenomenul atrage dupa sine pagube cantitative si calitative imense ale culturilor agricole. In 2000, pierderile cauzate de bruieni(numai pentru grau, porumb, floarea-soarelui, sfecla de zahar si soia) se ridicau la peste 1.6 miliarde $ S.U.A. Cu cat agricultura practicata este mai extensiva si de subzistenta, cu atat prezenta si agresivitatea buruienilor este mai intensa si mai pagubitoare. Dimensiunea si intensitatea "poluarii verzi" in tara noastra, cu influente negative asupra calitatii si nivelului recoltelor, a fost si continua sa fie determinata de:-fragmentarea si dispersarea accentuata a exploatatiilor agricole,care isi pun amprenta pe nivelul tehnologiilor;-reducerca drastica a consumului de ierbicide si, prin urmare, a suprafetelor ierbicidate, cresterea preturilor insotita de o decapitalizare salbatica producatorilor agricoli;-nerespectarea din ce in ce mai mult a unor rotatii corecte a culturilor;-cresterea alarmanta a suprafetelor nelucrate (necultivate);-absenta informatiilor suficiente pentru utilizarea corecta a ierbicidelor in general a produselor de uz fitosanitar;-lipsa aparaturii de aplicare corespunzatoare. In asemenea conditii, nu se poate vorbi de un management integrat al buruienilor. "Poluarea bruna" este si ea o cale de a fi inclusa in randul marilor epidemii din istoria protectiei plantelor. In mediul de crestere si dezvoltarea organismelor vii, in mediul agricol traiesc peste 5 000 de specii de ciuperci, din care mai mult de 500 dintr ele produc boli deosebit de pagubitoare pentru agricultura. Peste 750 000 de specii de insecle si acarieni, din care mai mult de 10 .000 sunt identificate ca fiind pagubiloare pentru agricultura. Pagubele, din ce in ce mai frecvente, produse de"poluarea bruna", se ridica, in unii ani, la peste 1 miliard $, fara a mai lua in calcul lipsa de calitale a recoltelor contaminate, in foarte dese cazuri , de toxine naturale si care pun in pericol sanatatea consumatorilor. Toate tarile lumii, inclusiv cele cu agricultura dezvoltata, au probleme cu bolile si daunatorii culturilor agricole. In Romania, insa datorita sistemului de cultura practicat,frecventa, intensitatea, extinderea si periculozitatea atacurilor de boli si daunatori au atins un prag atat de ridicat, incat controlul si combaterea lor sunt greu de realizat deocamdala. In conditiile din agricultura tarii noastre ,fenomenele frecvente, extinse si chiar generalizate de acest tip sunt: -complexul de boli foliare si ale spicului la cerealele paioase; fara tratamente la samanta , impotriva bolilor foliare si ale spicului si fara ierbicidare nu se poate concepe o protectie si o productie normala de cereale paioase; bolile foliare provoaca pagube si altor numeroase culturi; -plosnita cerealelor-daunatorcare produce pagube in peste 24 de judete din sudul si estul tarii a fost controlata de-a lungul anilor cel mai bine, desi, chiar asa, au avut loc pierderi, indeosebi de calitate;-costurile aferente controlului (tratament + insecticide) sunt foarte ridicate, datorita absentei multor factoridin tehnologiile de cultura;- "criza horticulturii", datorata in proportie de 60-65% lipsei masurilor fitosanitare;- alte "fenomene", ce produc an de an imense pagube agriculturii:la porumb ratisoara;la floarea-soarelui- mana,putregaiul alb, patarea bruna;la sfecla de zahar-cercosporioza, ratisoara;la cartofi: mana,raia neagra; Globodera; gandacul din Colorado;la vita de vie - mana, fainarea, acarienii;la pomi - rapanul, fainarea, paduchele de San Jose, Erwinia;-este pe cale de disparitie si instalare fenomenul legat de Diabrotica v. si ar putea sa apara si altele. Managementul integral al protectiei plantelor este un deziderat care, in esenta,presupune:-diminuarea folosirii pesticidelor si nu excluderea lor; -metode selective de protectie;-cresterea rolului masurilor agrotehnice si biologice;-managementul (controlul) agentilor periculosi;-mentinerea lor sub pragul de daunare;-protectia mediului si pastrarea biodiversitatii. Protectia plantelor este de neconcepul fara:-o stralegie proprie;-o lege actualizata si adaptata atat conditiilor si schimbarilor din agricultura de azi ,cat si experientelor U.E.;-o dotare corespunzatoare a laboratoarelor din reteaua nationala de protectia plantelor;din invatamantul superior si din cercetare;-o dotare cu masini, si utilaje de precizie pentru tratamente fitosanitare, indeosebi ierbicidare, care atrag dupa ele poluarea, ineficacitalea tratamentelor si chiar discreditarea unor produse de uz fitosanitar;.-sprijinul statului (scutiri de TVA, de taxe vamale, Ordinul nr. 27/1995 etc.);-o viziune a viitorului referitoare la pregatirea specialistilor si la dezvoltarea cercetarii din domeniu;-o restructurare si o privatizare rationala, concomitent cu dezvoltarea serviciilor;-eliminarea concurentei neloiale, masura total contraproductiva chiar pentru agricultura etc. In domeniul protectiei plantelor, conform expresiei FAO,avem de-a face cu numeroase "bombe cu ceas". Se impune, de aceea, o strategie de "interzicere" a unor pesticide, concomitent cu o revizuire si imbunatatire a legislatiei de omologare. Din punct de vedere agroecologic si ecologic general, prezinta importanta cateva caracteristici ale pesticidelor:1.Agroecologul este interesat sa stie care pesticide sunt cele mai eficace in combaterea unui grup de boli, daunatori sau buruieni.2.Ecologul uman si medicul doresc sa afle care dintre pesticidele propuse pentru a fi utilizale poseda cel mai scazut risc pentru om.3.Ecologul general si biologul socotesc efectul; pesticidului in functie de actiunile lui asupra mediului si vietii terestre (biosferei), avand in vedere actiunile pozitive si negative la toate nivelurile. Cele trei puncte de vedere enuntate se pot contopi si armoniza in deviza "Primum non nocere" - "Mai intai sa nu dauneze" (Berca, M. - 2000). In lume, peste 100 mii tone de pesticide depasite sunt stocate necorespunzator.Aceasta situatie se regaseste si in tara noastra. Eliminarea unor asemenea deseuri este o sarcina costisitoare, chinuitoare, dar necesara.In Romania, circa 20-30 milioane $ costa anual agricultura acesteia, ca urmare a otravirii, in special, a albinelor cu produse de uz fitosanitar. Ca polenizatori, albinele sunt de 60 - 100 de ori mai valoroase si mai scumpe decat ca producatoare de miere. Peste 40% dintre lucratorii agricoli prezinta simptome de intoxicatie in timpul tratamentelor cu pesticide, accidental producandu-se si decese. Peste 2000 dintre fantani sunt poluale cu pesticide. Se vand,"din gropi",reziduuri si deseuri toxice pe post de produse de uz fitosanitar, indeosebi in Transilvania. La fel, in zonele de granita se vand mari cantitati de deseuri ori reziduuri pe post de produse de uz filosanitar sau chiar pesticide cu termene de garantie de mult depasite.Romania mai este invadata de stocuri mari, de deseuri de pesticide interzise, cu termen depasit, neidentificate, pentru care nu exista in totalitale solutii de reciclare, distrugere sau reutilizare si exemplele ar putea continua. Aceasta poluare nu este periculoasa doar ca intindere, ca spatiu, ci in special ca intensitate, gravitate si agresivitate asupra serviciilor aduse de natura . In concluzie, lipsa masurilor de protectie a plantelor constituie cea mai mare "gaura neagra" prin care se scurge productia agricola a tarii noastre. Din analiza datelor furnizate de Sistemul National de Monitoring al Calitatii Solurilor Agricole din Romania, rezulta modul in care agricultura, din victima si protector al mediului,a devenit unul din agentii poluatori ai acestuia.Cea mai importanta problema o reprezinta eroziunea solurilor, care se manifesta pe cca.7 milioane ha cu folosinta agricola. Anual, prin eroziune se pierd aprox. 150 milioane tone de sol, care, evaluate calitativ, reprezinta 1,5 milioane t humus si, respectiv,500mii t NPK. Cantitatea mare de sol erodat contribute la reducerea vietii lacurilor, de acumulare prin impotmolire, la poluarea apelor si a altor soluri, prin depuneri de sedimente.Pierderile produse de boli, daunatori si buruieni culturilor agricole; care adesea depasesc 30% din recoltat au condus la folosirea cu prioritate a metodelor chimice in detrimentul metodelor agrofitotehnice, biologice si fizice, care au avut ca rezultat efecte negative respectiv poluarea chimica a solului si a altor factori de mediu (ape freatice, subterane etc.). O alta problema de-a dreptul alarmanta o reprezinla tendinta de secatuire asolurilor in humus si elemenle nutritive, cunoscand ca productia agricola se realizeaza in proportie de peste 50% pe seama rezervelor nutritive din sol. Aceasta situatie grava are un impact imediat si de viitor asupra productiei agricole si a mediului.Introducerea irigatiei de exemplu, a avut si efecte negative in diverse zone ale tarii, prin aparitia proceselor de salinizare si inmlastinire secundara pe suprafete mari, datorita deficientelor de conceptie, proiectare, execute si exploatare a lucrarilor de irigatie.Aceeasi situate este si in ceea ce priveste lucrarile de desecare si combatere a eroziunii solului. Folosirea nerationala a ingrasamintelor minerale, in special cu azot si fosfor, a provocat eutrofizarea apei lacurilor si poluarea cu nitrati a apelor freatice de suprafata. Ingrijorarea exista, de asemenea, intr-o masura tot mai mare,pentru ca nu cumva tendinta de a practica o agricultura foarte specializata, de tipul monoculturii, sa nu provoace o diminuare importanta a abundentei si diversitatii speciilor in zone diferite. In numeroase tari dezvoltate,care doresc sa-si conserve mediul rural adecvat, exista tendinta ca sistemul de exploatare de tip familial sa se mentina.De exemplu, in tari ca Olanda sau Elvetia, aceste strategii sunt folosite cu buna stiinta in politica de dezvoltare a turismului (lalelele, vacile de lapte olandeze), de unde si avantajele respective. De asemenea, zonele rurale cu caracter extensiv si populatie redusa,prezinta o mare atractie datorita caracterului lor de "spatii mari". Nevoia de a proteja resursele naturale rezulta si din necesitatea unor productii de mare randament, impunand utilizarea cu economie a resurselor agricole (solul, mentinerea echilibrului ecologic). Exigentele in materie de productivitate impun limitarea cat mai mult posibil a poluarii cauzata de toale sursele inclusiv agricole. In paralel, ideea care progreseaza in ochii opiniei publice este aceea ca nu este logic sa se degradeze mediul inconjurator prin realizarea unei productii agricole in exces. Anumite degradari trebuie, totusi, acceptate cateodata daca este vorba de evitarea penuriei de alimente. Aproape toate tarile dezvoltate acorda o inalta prioritate mentinerii veniturilor agricole. Dupa evacuarile facute, restaurarea ecologica a solurilor Romaniei necesita un efort financiar de aproximativ 25 miliarde $S.U.A.; pentru o perioada de tranzitie de 10-15 ani, care sa asigure o reabilitare ecologica a capacitatii productive a celor 15 milioane ha de teren agricol de care dispune tara noastra in prezent. Un loc important in mentinerea recoltelor la un nivel ridicat il ocupa pesticidele. Acestea s-au diversificat foarte mult, cuprinzand substante active care pot rezolva majoritatea problemelor de combatere a bolilor, daunatorilor si buruienilor. In tabelul 2.1 se prezinta, la nivel mondial, pierderile de recolta induse de acestea. Principalele grupe de pesticide utilizate in lume sunt: ierbicidele (46%), insecticidele (31%) si fungicidele(18%).

Pierderi mondiale de recolta datorate bolilor, daunatorilor si buruienilor (dupa Cramer, H. 1967)Nr.crt.ProdusePierderiPierderi (%), datorate:

mil. tone% din recoltadaunatorilorbolilorburuienilor

1Cereale50652402733

2Cartofi12948245917

3Oleaginoase4245343135

4Legume7839304030

5Fructe, citrice, struguri5539205921

O actiune deosebit de grava asupra dezvoltarii normale a biocenozelor o are folosirea intensa a insecticidelor, substante toxice aplicate la scara larga pentru controlul dezvoltarii organismelor daunatoare. In ceea ce priveste tendintele resurselor agricole, acestea se manifesta prin:-stoparea declinului folosirii ingrasamintelor;-scaderea suprafetei totale cultivata cu cereale;-regresul suprafetelor irigate: Datorita faptului ca in multe tari agricultura constituie cea mai importanta sursa de poluare a apelor si solului, introducerea tehnicilor agricole "organice"conduce la aparitia unor fenomene pozitive din punct de vedere ambiental. Un analist german a prezis o crestere de la l,3% in 1993 la 8%in 2006 a partii de piata a alimentelor "organice".Aceste tendinte sunt semnele imbucuratoare ale scaderii dependentei agriculturii de tehnici poluante si nesanatoase. In anul 1995, suprafata de pe care s-au recoltat cereale a totalizat 666 milioane ha, in scadere fata de 1994 cu 9 milioane ha(cu putin peste 1% din total), fapt ce reflecta pierderile arabile, in favoarea celor pentru utilizari neagricole (tabel 2.2). Suprafata totala de pe care s-au recoltat cereale, 1989 1995 (dupa Brown, L.R. 1996)AnulTotal (mil. ha)Pe cap de locuitor (ha)

19896940,13

19906930,13

19916870,13

19926880,13

19936770,13

19946750,12

19956660,12

Suprafata irigata totala a scazut, la nivel mondial, cu peste 0,5% in 1993. Prin furnizarea apei in cantitatile necesare recoltelor si la momentul oportun , irigatiile maresc productia agricola si permit, in unele regiuni, obtinerea a doua si chiar trei recolte anual.Rezultatul il constituie o productivitate agricola mult marita: terenurile irigate, desi insumeaza doar 17% din suprafata cultivata totala, produc aproxi.40% din hrana lumii.. Suprafata totala irigata, 1989 1993 (dupa Brown, L.R. 1996)AnulTotal (mil. ha)Pe cap de locuitor (ha/1000 loc.)

198923545,1

199023945,1

199124345,1

199224945,5

199324844,4

In concluzie, agricultura contemporana se confrunta,sub raport ecologic, cu un numar mare de probleme:diminuarea suprafetei agricole;poluarea prin eroziune hidrica;aparitia proceselor de salinizare si inmlastinire secundara datorate lucrarilor de irigatii;deficiente datorate lucrarilor de desecare si combatere a eroziunii solului;poluarea cu pesticide si ingrasaminte etc.

MODELAREA PROCESULUI DE EUTROFIZARE A APELOR

In centrul cunoasterii stiintifice se afla observatia si masurarea activitatii pe baza carora, omul de stiinta construieste o imagine fenomenologica a realitatii pe care o studiaza.In legatura cu aceasta, el formuleaza o serie de ipoteze, efectueaza noi observatii, introduce o serie de corectii, uneori recurge la reformulari si transformari, pentru ca, n final, sa ajunga la conturarea unui ansamblu sistematizat de opinii / idei si reguli / legi relative la obiectul investigat, deci la o teorie corespunzatoare.Evident, desi un concept poate fi atragator pentru mintea omului de stiinta, n interactiunea dintre teorie i experiment, predominante vor li rezultatele reale. In stiintele naturii si in tehnica, experimentele, observatiile si masurarile sunt activitati / faze fundamentale.Reprezentarea (imaginea pe care si-o construieste subiectul investigator despre realitatea studiata) - modelul cu care acesta opereaza - este o constructie care poate cu greu sa fie separata de observatiile si masurarile / experimentarile anterior mentionate si apare de o importanta, practic, la fel de mare. Modelul se defineste ca "o reprezentare a aspectelor esentiale ale unui sistem existent sau ale unui sistem ce urmeaza a fi realizat, care reflecta - sub o forma utilizabila cunostintele despre acel sistem" (Alexandrescu, Ov., Chiriac, C. - 2001).In aceasta definitie, termenul "sistem" trebuie interpretat in sensul general, de colectie de obiecte / elemente aranjate intr-o structura ordonata, care intr-un anumit sens este dirijata spre un scop sau tinta. Modelarea este considerata ca fiind un instrument al cercetarii fundamentale i de prognoza a compartimentului ecosistemelor. Ea nu constituie o activitate noua, omul folosind, inca de la inceputurile istoriei, modelul pentru a reprezenta obiecte sau idei.De la cel mai simplu act de comunicare pana la acte foarte complexe, omul a utilizat modelele pentru a-si exprima ideile.Se poate evidentia un domeniu de diferentiere a complexitatii ecosistemelor naturale, inclusiv a celor dirijate.Cu toate acestea, putem aprecia ca ecosistemul, ca unitate organizatorica, este deosebit de complex.Aceasta complexitate rezida din faptul ca ecosistemul este alcatuit dintr-o multitudine de componente biotice si abiotice, numite subsisteme, aflate in interactiune i integrate astfel ncat ecosistemul se comporta ca un intreg n relatiile sale cu alte ecosisteme.Din interactiunea partilor componente rezulta trasaturile structurale si functionale ale ntregului, reprezentat, in esena, de structura biotopului, structura trofica, fluxul de energie, circuitul elementelor minerale si autocontrolul starilor acestuia.Stiinta se bazeaza pe conceptul modelarii, evoluia stiintei fiind, de fapt, evolutia modelarii fenomenelor/proceselor si a ideilor. Aceasta imagine a complexitatii oricarui sistem natural este recunoscuta in analiza sistemica sub denumirea de model de baza sau model izomorf, dar acesta si, in consecinta, ecosistemul real nu poate fi cunoscut in intregime tocmai datorita complexitatii sale, oricat de bine am organiza cercetarea. Caracterizarea unui ecosistem pe baza unui model izomorf ar implica o cantitate foarte mare de informatii si, mai ales, timp, astfel ncat cunoasterea starii nu ar mai avea nici o valoare practica.In aceste conditii, singura modalitate practica ce se impune este simplificarea modelului izomorf la un model reprezentat de componentele dominante si de interactiunile dintre acestea, care participa, in general, la conturarea si desfasurarea functiilor ecosistemului.Un asemenea model simplificat al modelului izomorf, care aproximeaza numai ecosistemul natural, este cunoscut n analiza sistemica sub denumirea de model homomorf.In consecinta, prima etapa in procesul de modelare o reprezinta stabilirea modelului homomorf (Chapelle, A. - 1990; Gose, P. - 1990). Un model este astfel construit incat sa poata fi folosit pentru a releva ceea ce se intampla in interiorul sistemului sau al procesului / fenomenului pe care il reprezinta.Modelele bune ajuta la rezolvarea problemelor, pentru ca ele permit sa se aprecieze, sa se prevada consecintele sau utilitatea diferitelor interventii legate de conducerea / dirijarea sistemului.In secundar, modelul serveste si pentru descrierea concreta a elementelor la care se refer. In general, nu este necesar ca modelul s fie o reprezentare amanuntit a mecanismului real al sistemului.Este suficient ca acesta sa poata doar simula ("mima") comportarea sistemului reprezentat.Aceasta cere, in primul rand, o respectare riguroasa a scopului urmarit, astfel incat ceea ce rezulta sa constituie un model care corespunde obiectivului studiului.Pe de o parte, modelul trebuie sa fie suficient de simplu de utilizat si, in acest sens, el trebuie sa constituie o abstractie de la realitate, o schematizare a acesteia, obtinuta prin considerarea doar a aspectelor esentiale pentru studiu si neglijarea celorlalte (care vor putea fi avute n vedere, eventual, n cadrul unui alt model, mai rafinat). Pe de alta parte, insa, modelul trebuie s constituie o reprezentare cat mai fidela a sistemului pe care il reprezinta.Realizarea unui echilibru intre aceste doua contrarii cere, de regula, subtilitate i pricepere. Modul de existenta a unui model la un moment dat reprezinta starea modelului si, prin aceasta, se aproximeaza starea sistemului real pe care il aproximeaza.Trasaturile structurale si functionale ale modelului homomorf, prin care seapreciaza starea sa, reprezinta parametrii sau variabilele de stare. In raport cu: aprecierea a ceea ce este esential pentru scopul urmarit; procedeele ce pot fi folosite in constructia modelului; cantitatea si calitatea cunostintelor disponibile, modelele pot fi mprite n trei calegorii: modele conceptuale, modele fizice si modele matematice, denumite - in aceeasi ordine - si: modele fenomenologice, empirice si, respectiv, analitice (Alexandrescu, Ov Chiriac, C. - 2001).De obicei, modelele sistemelor sunt construite ca o combinatie a celor trei tipuri "fundamentale" de modele, combinatie ce depinde de complexitatea sistemului reprezentat si de scopurile urmarite n studiu. Orice sistem (subsistem sau componenta a unui sistem) poate fi reprezentat prin mai multe modele, cu un grad de complexitate foarte diferit - de la elementar la complex si de la conceptual - fizic la matematic.De fapt, sunt foarte rare cazurile cand, pentru un sistem sau pentru componentele acestuia, se construieste cate un singur model. De regula, modelele simple conduc spre modele complexe, in acelasi mod in care experimentele simple orienteaza organizarea si desfasurarea experientelor complexe. Daca anterior, clasificarea modelelor a avut drept criteriu continutul in cunostinte al modelului si gradul de claritate a reprezentarilor, care conditioneaza, pana la urma, utilitatea acestora, in practica cunoasterii, modelele pot fi diferentiate si in raport cu modul de concretizare.Se disting, in acest sens: modele "hardware" (echipamente sau materiale) i modele "software" - expresii matematice, programe de calcul / prelucrare automata a datelor. Modelele pot fi intalnite in toate domeniile de activitate umana: in fizica, chimie,biologie, stiinte tehnice, economie, sociologie etc.Comun tuturor modelelor este faptul ca, in reprezentarile construite, cunostintele trebuie redate sub o form utilizabila,modelul urmand sa serveasca pentru elaborarea de noi decizii. In cercetare, se urmareste, de obicei, gasirea de interpretari corespunzatoare unor cunostinte sau date noi, dobandite prin observare si/sau masurare.Utilitatea imediata nu trebuie sa fie neaparat clara, de la inceput, important fiind castigul in intelegerea proceselor / fenomenelor studiate si conturarea cailor de continuare a investigatiilor. Sistemele constituie parti ale realitatii obiective in miscare,care nu pot fi cunoscute de catre subiectii ce doresc sa le descrie sau sa le conduca, decat prin imagini, evident subiective, ale acestora - modelele. In sens simplist, un model este o aproximare a unui sistem universal real.Obiectul experimentarii cu o aproximare este de a patrunde in sistemul universal real, fara a-1 avea de copiat in intregime.Modelul este adesea reprezentat de o serie de expresii matematice care incearca sa descrie fenomenul existent in interiorul sistemului.Parametrii imporianti ce pot afecta sistemul si factorii care influenteaza sistemele sunt, de regula, inclusi inauntrul expresiilor matematice in cateva maniere.Acuratetea unui model reflecta starea informatiei an ceea ce priveste sistemul ce a fost modelat. Descrierea matematica a unui sistem al mediului inconjurator este, de obicei, produsul descrierii individuale a sistemului.Astfel, tipul de model matematic utilizat intr-o situatie data este, in majoritate, dictat de natura problemei ce a fost apreciata, de tipul si complexitatea raspunsurilor ce se cer. In general, formularea unui model necesita: specificarea sistemului de interes; specificarea variabilelor sistemului;construcia diagramei de control i clasificarea variabilelor;specificarea formelor ecuaiilor;evaluarea constantelor. Modelul matematic, care reprezinta, in fond, descrierea matematica a comportamentului modelului homomorf al ecosistemului, verifica starile determinate pe parcursul cercetarii si permite prognoza comportamentului ecosistemului.Modelul matematic trebuie sa reprezinte consecinta unei cercetari ecologice complexe, avand valoare predictiva. 2. Modelarea procesului de eutrofizare Eutrofizarea reprezint un proces complex, in care,datorita imbogatirii apei cu substante nutritive pentru plante, se produce o proliferare exagerata a algelor i a altor plante acvatice, in paralel cu deteriorarea calitatii apei, sub raport igienic si estetic (Cojocaru, I. - 1995).Eutrofizarea este un fenomen normal atat timp cat evolutia sa este naturala.Eutrofizarea naturala este deosebit de lenta, se intinde de-a lungul catorva secole, pe masura, ce se acumuleaz cantitati de substante nutritive (nutrienti) pentru plante si in concordanta cu anumite conditii climatice (conditii favorabile de lumina si temperatura).Daca, insa, aportul de substante nutritive este stimulat artificial, ritmul de evolutie a eutrofizarii se accelereaza, impactul devenind deosebit de important si imposibil de ignorat. Modelele utilizate pentru intelegerea si controlul eutrofizarii pot fi clasificate n: 1. modele ale intrrilor de ap (ncrcat cu nutrieni); 2. modele ale vieuitoarelor acvatice; 3. modele de management (Ryding, S.O., Rast, W. - 1989). 1.Obiectivul complet al modelelor intrarilor de apa in eforturile de controlare a eutrofizarii este de a furniza estimari ale incarcarilor de nutrienti ce imbogatesc un lac sau rezervor. Modelele intrarilor de apa pot fi statice sau simulatoare.Utilizarea modelelor statice este necesara in cazul cand datele disponibile sau realizabile sunt insuficiente pentru aplicarea modelelor simulatoare.Desi incapabile de simultaneitate,considerand la fel de multe variabile ca in cazul modelelor simulatoare, modelele statice sunt considerate ca fiind atat folositoare, cat si exacte pentru multe scopuri de apreciere/prezicere a eutrofizrii. 2. Modelele eutrofizarii privind vietuitoarele acvatice include de la modele empirice simple pana la modele ecologice mult mai detaliate.In realitate, toate sunt bazate, macar in parte, pe consideratii de cantarire a masei nutrientilor si se utilizeaza pentru a estima calitatea apei sau "raspunsul" biologic al lacului ori rezervorului la reducerile incarcarii de nutrienti (azot, fosfor).Si aceste modele pot fi statice sau simulatoare. 3. Ca o componenta suplimentara, modelele de management sunt adesea folosite pentru a determina strategia "optima" de control al eutrofizarii (frecvent definita ca cea mai "efectiv - costisitoare") pentru un sistem dat "vietuitoare acvatice - pierderi de ap".Modelele de management pot incorpora informatia despre reducerile necesare ale incarcarii de fosfor, in scopul obtinerii unei calitati a apei dorita sau a conditiei trofice si pentru a permite managerului sau celui care ia deciziile sa aleaga intre alternativele strategiilor de control.In general, modelele de management sunt modele "optimizate",utilizate pentru a selecta combinatiile optime ale tuturor, variabilelor considerate.Modelele optimizate includ frecvent un model -tip de planificare a pierderii de apa, un model al vietuitoarelor acvatice, estimari ale costului variatelor masuri de control / indepartare a nutrientilor si constrangeri asociate. Incercarea de a elabora un model matematic pentru descrierea sau incadrarea procesului de eutrofizare a pornit de la premisa ca descrierea in totalitate a acestui fenomen complex, inand cont de toti parametrii ce determina procesul in cauza, este imposibil a fi realizata, atat teoretic, cat si practic. Legat de specificul eutrofizarii, totalitatea, ponderea i variatia factorilor ce determina procesul fiind cunoscut in totalitate la o anumita etapa, modelul trebuie sa fie de tipul modelelor matematice deschise, astfel ca, in orice moment, sa se poata introduce un nod factor, ale carui influena si legitate se dovedesc prin masuratori sau experimentari directe.Un astfel de model, care sa indeplineasca conditiile anterior enumerate, are la baza relatia de regresie lineara multipla.Conform acesteia,corelaia dintre mai multe variabile se poale exprima printr-o ecuatie de regresie de tipul:

= + + +...+ (3.1),in care coeficientii si termenul constant se determina astfel incat sa fie asigurata conditia de minimum sumei patratelor erorilor de estimatie. Pentru comoditatea interpretrii, se introduce notaia:

=++...+ (3.2)Mrimile "b" sunt coeficientii regresiei partiale. Primul indice atasat lui "x" se refera la litera din partea stanga a relatiei (variabila dependenta), iar al doilea indice este cel al valorii lui "x", cu care se leaga coeficientul "b". Acesti doi indici se numesc prim-indici subscrisi. Dupa prim-indici si separati de acestia printr-un punct sunt insirati indicii variabilelor ramase - asa-numitii indici secunzi. Se poate demonstra c mrimile "b" sunt definite de relatia:

=(/) (3.3),n care:

este coeficientul de corelatie, care poate fi exprimat in, functie de coeficientii de ordin inferior:

=[-]/ (3.4), unde sunt abaterile standard, care pot fi, la randul lor, exprimate in functie de abaterile standard si de coeficientii de ordin inferior:

= (3.5) In ultimul deceniu