PROIECT PN-II-PT-PCCA-2013-4-0347

”TEHNOLOGIE DE BIOREMEDIERE A SOLURILOR

POLUATE CU HIDROCARBURI PETROLIERE”

Nr. contract: 108/2014

Domeniul prioritar: 3 - Mediu

Tematica de cercetare: 3.3.3 - Eco-tehnologii de reabilitare şi

reconstrucţie ecologică; tehnologii de remediere a solurilor contaminate.

RAPORT STIIȚIFIC ETAPA II 2015:

Cercetari in teren, hala modele sol si laborator pentru fundamentarea tehnologiei de

remediere a solurilor poluate cu hidrocarburi si stabilirea limitelor de incarcare cu

hidrocarburi petroliere in acord cu riscul de mediu

Activitatile din planul de realizare a proiectului corepunzatoare etapei II

2.1. Elaborarea schemelor de procese si a tehnologiilor la scara de laborator

2.2. Validarea tehnologiilor de obtinere a fertilizantilor

2.3. Obtinere mostre de fertilizanti in vederea aplicarii in procesele de biodegradare si

caracterizarea acestora

2.4. Executarea unor studii in teren in zone poluate la intervale diferite de timp faza 1

2.5. Recoltarea probelor de sol din zonele studiate in Act. 2.4. si analizarea in laborator pentru

evaluarea riscului de mediu

2.6. Procurarea produselor petroliere pentru experiente in hala modele sol si laborator și

elaborarea schemei de experimentare

2.7. Elaborarea rapoartelor de cercetare partiale

2.8. Procurarea materialelor necesare pentru experimentare

2.9. Stabileste schema experimentala si organizeaza in hala modele sol experientele pentru

evaluarea efectului diverselor verigi tehnologice asupra activitatii biologice din sol si a

evolutiei procesului de bioremediere

2.10. Executa analize chimice si biologice a probelor de sol recoltate din hala modele sol

2.11. Diseminarea rezultatelor

2.12. Organizarea campului demonstrativ pe terenul decis de cofinantatorul proiectului

2.13. Elaborarea documentatiei tehnice in vederea brevetarii compozitiilor fertilizante si a

procedurii de obtinere

2.14. Executarea unor studii in teren in zone poluate la intervale diferite de timp – faza 2

2.15. Recoltarea probelor de sol din zonele studiate in Act. 2.14. si analizarea in laborator

pentru evaluarea riscului de mediu

REZUMAT

Toate activitatile etapei sunt impartite astfel incat sa fie atinse anumite obiective specifice:

I. Realizarea, validarea, microproducția și brevetarea unor fertilizanți minerali originali pe

bază de humați ca suport de biostimulare a microorganismelor implicate în bioremedierea

solurilor poluate cu hidrocarburilor petroliere

II. Continuarea activităților de evaluare a poluarii cu hidrocarburi petroliere in zona S –SV a

Romaniei– ceea ce a presupus activitati de teren si recoltare de probe de sol; stabilirea

zonelor de interes , respectiv a unor situri poluate și caracterizarea pedologica a acestora și

evaluarea nivelului de poluare cu hidrocarburi petroliere prin analize de laborator

III. Experimentarea în casa de vegetatie și cîmp demonstrativ a metodei de bioremediere

propuse în cadrul proiectului BIOPETROTEH; Monitorizarea procesului de bioremediere

prin analize fizico-chimice și microbiologice.

In aceasta etapă au fost realizate formula fertilizantului BIOPETROTEH, fluxul

tehnologic,microproductia, realizarea documentatiei necesare brevetarii si depunerea acesteia

la OSIM . Au fost organizate trei module experimentale, in casa de vegetatie cu un sol poluat

controlat cu 5% titei și pe materiale de soluri cu poluare veche in diferite concentratii de la 2

la 10 %, in scopul evidentierii eventualelor diferente presumate intre modul in care poluarea

recenta cu hidrocarburi petroliere actioneaza asupra dezvoltarii plantelor, comparativ cu

poluarea veche. In plus, a fost organizat un camp demonstrativ, pe un sit cu poluare petroliera

pus la dispozitie de catre partenerul OMV Petrom, pentru a monitoriza tehnologia de

bioremediere propusa in condiții de câmp. Au fost efectuată monitorizarea celor trei

experimente prin analize fizico-chimice și microbiologice ale solului poluat.

REZULTATE OBȚINUTE

Obiectivul I: Realizarea, validarea, microproducția și brevetarea unor fertilizanți

minerali originali pe bază de humați ca suport de biostimulare a microorganismelor

implicate în bioremedierea solurilor poluate cu hidrocarburilor petroliere

Elaborarea schemelor de procese si a tehnologiilor la scara de laborator

Bioremedierea este o metodă de tratament a solurilor poluate cu produse petroliere

care exploatează microorganismele și activitățile lor enzimatice pentru a elimina eficient

contaminanții din siturile poluate (Scherr et al. 2007), putând fi definită şi ca o degradare

naturală sau controlată biologic a poluanţilor mediului (Saadoun și Al-Ghzawi, 2005).

Există două metode principale prin care se poate îmbunătăți activitatea

microorganismelor, crescând astfel rata biodegradării în timpul bioremedierii solurilor

contaminate cu hidrocarburi petroliere: bioaugmentarea prin aplicarea directă la nivelul sitului

a speciilor degradatoare de hidrocarburi din ţiţei selecţionate, și biostimularea care implică

aplicarea în sol a unui agent adecvat pentru a intensifica activitatea microorganismelor

indigene (Odokuma și Dickson 2003; Perfumo et. al 2007). Factorii care influenţează

bioremedierea solurilor poluate cu hidrocarburi sunt factorii chimici, fizici si biologici.

Biostimularea se bazează pe creșterea activității bacteriilor indigene existente în sol,

de tipul Arthrobacter, Achromobacter, Novocardia, Pseudomonas, Flavobacterium, prin

furnizarea de substanțe nutritive (azot, fosfor, potasiu), oxigen, surfactanți sau apă solului

contaminat (Coulon și Delille, 2003) sau modificarea condițiilor de mediu (de exemplu,

temperatura, pH-ul, potențialul redox) ale acestuia. Se consideră că bacteriile indigene sunt cel

mai bine adaptate exact mediului din situl supus tratării, iar crearea unui mediu nutritional

optim printr-o fertilizare adecvata a solului reprezinta cel mai important factor de succes al

procesului de bioremedierii (Rahman et al 2003, Voiculescu et al, 2005; Lacatusu AR et al,

2009; Lăcătușu R., et al. 2009, Lacatusu, AR. et. al. 2013).

Concentraţiile de elemente nutritive (azot, fosfor, potasiu, mezo si microelemente) şi

oxigen reprezintă întotdeauna un punct cheie în fezabilitatea unei operaţii de bioremediere

prin accelerarea procesul de biodegradare a poluanţilor organici.

Problema tehnică a etapei a constat în obţinerea unor compoziţii nutritive complexe şi

stabile fizico-chimic ce conţin substanţe humice intr-o matrice de săruri minerale, mezo şi

microelemente utilizate in procesul de bioremediere a solurilor poluate cu produse petroliere

pentru creșterea activității bacteriilor indigene, dar care prin aportul de nutriuenti aplicati

omogen optimizează si nutriţia plantelor, stimulează dezvoltarea vegetativă radiculară şi

extraradiculară, cresc rezistenţa plantelor la factorii de stres in zonele poluate accidental,

favorizand procesul de bioremediere a solurilor poluate.

Substanţele humice reprezinta compuşii cu o structură cvasiamorfă, polimeri

tridimensionali, formaţi din unitati structurale reprezentate dintr-un nucleu aromatic rezultat

din heteroplicondensarea radicalilor fenolici şi chinonici şi din catene alifatice reprezentate de

aminoacizi, peptide, proteine, uronide, aminoglucide. Se estimează că o formulă aproximativă

a acizilor humici ar putea fi definită prin C187H189O89N9S, iar pentru acizii fulvici

C68H91O48N3S, acestea însă diferă în funcţie de natura materiilor prime (lignit, leonardit,

composturi vegetale, namoluri), procesele de obţinere si separare utilizate.

Pentru realizarea activitatilor preconizate incadrul proiectului, respectiv fazei a II-a, s-

a realizat un fertilizant lichid, complex cu substante humice intr-o matrice de tip NPK cu

mezo si microlemente.

Pentru realizarea obiectivului propus de elaborare a unei formule si obtinere a solutiiei

fertilizante complexe, continand in matrice atat substante organice naturale (acizi humici si

fulvici) cat si structuri minerale, in cadrul ICPA – Bucuresti, Laboratorul de Incercari si

Controlul Calitatii Ingrasamintelor, s-au efectuat incercari pentru elaborarea unei variante de

proces tehnologic si structurii a matricii fertilizante de tip NPK cu substante humice, din care

una a fost selectate pentru obtinerea ingrasamintelor in vederea caracterizarii fizico-chimice si

realizarea experimentarilor de bioremediere a solurilor poluate cu produse petroliere.

Activitatile desfasurate au vizat

stabilirea domeniilor de concentratie pentru macronutrient, substanta organica si

microelemente in functie de caracteristicilor materiilor prime si etapele proceselor

tehnologice utilizate pentru obtinerea structurilor compozitionale;

stabilirea compozitiei fertilizantilor in functie de:

compatibilitatea si stabilitatea compusilor humici intr-o matricea complexa de

tip NPK, NK si N cu / fara microelemente;

stabilitatea fizico – chimica si capacitate de complexare a structurilor organice

(substante humice si fulvice) pentru diferiti cationi;

definirea proceselor tehnologice de extractie a substantelor humice pentru obtinerea

la faza de laborator a fertilizantului, vizand:

selectarea materiilor prime si a caracteristicilor fizico-chimice;

stabilirea etapelor de proces si natura acestora;

estimarea parametrilor de proces;

stabilirea plajei preliminare de operare pentru parametrii de proces;

elaborarea tehnologiei de extractie a substantelor humice din masa carbunoasa;

elaborarea tehnologiei de obtinere a fertilizantului cu substante humice intr-o

matrice de tip NPK cu / fara mezo si microelemente;

realizarea de mostre in vederea caracterizarii fizico-chimice;

Fertilizantul experimental pbtinut reprezinta o solutie de omogena de compuşi chimici,

cu proprietatea de a fi total miscibile cu apa, ce conţin macroelemente nutritive esenţiale (N,

P, K), precum şi mezo microelemente cu rol semnificativ în desfăşurarea proceselor

biochimice (Fe, Cu, Zn, Mn, Mg, B, Co, S, Mo), stabilizate ca şi chelaţi metalici, precum şi

componente organice de tipul acizilor humice, acizilor policarboxilici si substantelor

polizaharide.

Pentru stabilirea schemei de flux tehnologic pentru extractia substantelor humice si

realizarea fertilizantilor lichizi NPK cu substante organice, s-au efectuat experimentari la

nivel de laborator pe o microinstalatie cu un volum de 1000 cm3 cuplata la un ultratermostat

cu posibilitate de recirculare a agentului de incalzire / racire, cu posibilitatea de reglare si

pastrare a temperaturilor de reactie in domeniul 0 - 100° C cu o abatere de +/- 0.5° C.

Asigurarea amestecarii si omogenizarii reactantilor s-a realizat cu un agitator

electronic, de laborator, cu posibilitate de reglare a vitezei de agitare pana la 3000 rpm.

Activitatile experimentale la faza de laborator pentru stabilirea formulelor

fertilizantilor si a schemelor de operare, s-au efectuat pe volume de 600 - 1000 cm3, in

domeniul de temperatura 22 - 80° C, regim de agitare de 350 – 450 rpm, raport intre reactanti

de la 1:1 pana la 1:15 si timpi de reactie intre 1 – 72 ore (pentru procesele si operatiile de

baza in stabilirea formulei fertilizantilor si extractia substantelor humice).

Controlul final si pe faze de proces s-a efectuat prin determinari de pH, densitare,

conductivitate si compozitie chimica.

Schema de operatii tehnologice a procesului utilizat pentru de obtinerea fertilizantilor

lichizi cu macro, mezo si microelemente, care contina si substante organice este prezentata in

figura 1.

Fig. 1. Schema generala de obtinere a fertilizantilor de tip NPK continand mezo,

microelemente si substante organice.

Pentru fertilizantul experimentali cu substante humice a fost stabilit un domeniu al

compozitiei in substanta activa, respectiv: 150 – 220 N total g/l azot total, 25 – 50 P2O5 g/l,

25 – 50 K2O g/l, 0,1 – 0,4 B g/l, 0,05 - 0,15 Cu g/l, 0,05 - 0,15 Zn g/l, 0,1 – 0,6 Fe g/l, 0,1 –

0,5 Mg g/l, 0,05 – 0,5 Mn g/l, 5 –25 SO3 g/l, 0,001 – 0,01 Co g/l respectiv Mo si 50 – 120 g/l

substante organice, din care 5 – 15 g substante humice.

Pentru obținerea fertilizantului ca sursă de substanţe organice naturale s-a utilizat o

soluţie de substanțe humice extrase din lignit cu o soluţie de hidroxid de potasiu de

Alcalie de

potasiu

Masa carbunoasa, lignit

Proces de solubilizare -

extractie

Surse de

azot

Proces de dizolvare

Agenti de

chelatizare /

complexare

Sursa de

microelemente

Proces de chelatizare -

complexare

Proces de amestecare – omogenizare – stabilizare

structurala

FERTILIZ

ANT

ORGANO-

MINERAL

Proces de neutralizare Surse de

fosfor

Decantare /

Centrifugare

Surse de

potasiu

concentratie 1% K2O în mediu oxidant de acid azotic și insuflare de aer timp de 6...8 ore la

temperatura de 70...80° C. Soluția de humat de potasiu rezultată și utilizată a avut o

concentrație de 10...15 g/l K2O si 25...30 g/l substante humice..

Pentru extractia substantelor humice si obtinerea fertilizantilor experimentali au fost

utilizate operatii si procese fizico-chimice clasice, respectiv:

Dozare;

Dizolvare;

Amestecare – omogenizare;

Neutralizare

Chelatare / Complexare;

Extractie;

Schimb ionic;

Decantare;

Centrifugare;

Experimentarile de extractie si de separare a substantelor humice in vederea obtinerii

fertilizantului s-a realizat utilizant ca masa carbunoasa lignitul din exploatarea de lignit de la

Rovinari.

Randamentul de extracţie pentru substanţele humice depinde de o serie de factori

precum: concentraţia şi volumul soluţiei extractante alcaline, temperatura şi timpul de

extracţie, gradul de macinare pentru masa carbunoasa, viteza de agitare a masei de reactie.

Procesul tehnologic utilizat pentru obţinerea îngrăşămintului experimental, folosind

neutralizarea acidului fosforic cu o alcalie de potasiu, cuprinde următoarele etape (conform

schemei din figura 1):

obţinerea soluţiei de fosfaţi primari şi secundari de potasiu şi/sau amoniu;

dizolvare unei surse de azot uree/azotat, sulfat de amoniu;

amestecarea, omogenizarea soluţiei;

chelatarea - complexarea soluţiei de microelemente;

obtinerea solutiei de substante humice;

amestecarea, omogenizarea soluţiilor de macro, microelemente si substante

organice;

realizarea controlului analitic pe faze de fabricaţie;

caracterizarea fizico-chimica afertilizantului.

Legarea mezo si microelementelor (Fe,Mn, Mg, Ca, Zn,Cu,Co,Ni) în structuri de tip

chelat este obligatorie pentru a preveni separarea acestora in fertilizantii lichizi. Necesitatea

acestui proces de chelatare / complexare se justifică atât din punct de vedere al stabilităţii

îngrăşământului, cât şi prin aceea că în condiţiile de reacţie slab acidă-neutră (pH= 6,5-7,0)

aceste elemente nu pot existaîn soluţie ca ioni liberi, ci numai ca hidroxizi, fosfaţi şi săruri

bazice insolubile. La un raport molar dintre metal şi comlexon de 1:1, microelementele

metalice complexate cu EDTA – comlexonul cel mai frecvent utilizat în acest scop – se

menţin în soluţie în prezenţa fosfatului pănă la valori ale pH de 7,5-8,0, în timp ce compusii

formati cu EDDHA îşi păstrează stabilitatea rămânând solubile în apă pânâ la pH de peste 9,0.

In practica industriala sunt utilizati ca agenti de chelatizare si o serie aminoacizi de

sinteza / naturali, hidrolizate proteice, lignosulfonati sau acizi humici si/sau fulvici.

Microelementele selectat in formulele fertilizantilor pot fi impartite in doua grupe

dupa reactiile principale care au loc la introducerea lor in solutiile de macroelemente de tip

NPK. Astfel borul si molibdenul nu dau in aceste sisteme produsi insolubili, fapt pentru care

accesibilitatea acestor elemente nu este afectata. Manganul, zincul, cupru, fierul, magneziu,

calciul formeaza in solutii ce contin ionul fosfat / fosfat-amoniu compusi cu solubilitati

reduse, aceasta conducand la micsorarea efectului microelementelor aplicate in aplicarile

extraradiculare.

Avand in vedere ca asigurarea stabilitatii proprietatilor fizico-chimice a fertilizantilor

si in principal a microelementelor in mediile multicomponente de tip NPK o importanta

deosebita in desfasurarea proceselor tehnologice desfasurate la faza de laborator a reprezentat-

o etapa de chelatare a acestora (ionii de Fe, Cu, Zn, Mn, Mg).

Elaborarea si validarea tehnologiilor la faza de laborator a urmari stabilirea etapelor de

proces, a proceselor tehnologice, a consumurilor specifice, a bilanţurilor de materiale, precum

şi caracterizarea fizico-chimică a fertilizantului ca produs finit.

Validarea tehnologiilor de obtinere a fertilizantilor si obtinerea de mostre de

fertilizanti in vederea aplicarii in procesele de biodegradare si caracterizarea acestora

Etapa de validare a tehnologiei de obtinere a fertilizantului experimental s-a realizat in

doua etape respectiv de obtinere a substantelor humice din lignit si de apoi a fertilizantului, pe

o instalatie industriala de obtinere a fertilizantilor lichizi, utilizand un reactor cu o capacitate

de 1000 litri.

Elaborarea tehnologiei de extractie a substantelor humice si de separare a acizilor

humici in vederea caracterizarii acestora s-au realizat utilizant ca masa carbunoasa lignitul din

exploatarea de lignit la Rovinari, acesta continand: 60% materie organica, 33,5% carbon

organic si 24,9% substante humice.

In urma analizei datelor experimentale pentru elaborarea si validarea tehnologiei de

extractie a substantelor humice s-au utilizat ca materii prime carbunele din exploatarea

Rovinari si hidroxidul de potasiu, iar ca parametrii de operare: solutie de hidrozid de potasiu

1,0% K2O, temperature de operare 70 - 75°C, timpul de extractie 6 ore, mediul de extractie

alcalin-oxidativ.

Evolutia concentratie medii a acizilor humici extrasi in functie de timpul de extractie

si domeniul de concentratie rezulta dupa prelucrarea statistica a datelor experimentale sunt

prezentate in figura 2.

Figura 2. Evolutia concentratie medii a acizilor humici extrasi in functie de timpul de extractie

In cadrul etapei au fost stabiliti parametrii de operare, consumurile de materii prime si

bilantul de masa pentru formula fertilizanta utilizata in procesul de bioremediere a solurilor

poluate cu produse petroliere. Bilantul de materiale, parametrii de operare si procesele

tehnologice utilizat epentru obtinerea fertilizantului experimental de tip NPK cu substant

humice sunt prezentati in tabelele 1 si 2.

Produsul fertilizant lichid este obținut prin introducerea într-o matrice de tip NPK

rezultată prin neutralizarea acidului fosforic cu carbonat/hidroxid de potasiu la un raport

KH2PO4 : K2HPO4 = 0,70...0,85, adăugarea ca sursă de azot uree, azotat de amoniu și/sau

respectiv sulfat de amoniu, sau dizolvarea fosfaților de potasiu, respectiv amoniu și adăugarea

unei soluții de microelemente fier, cupru, zinc, mangan, magneziu, bor chelatate cu sarea

tetrasodica a acidului etilendiaminotetracaetic si acid citric, adaugarea de polizaharide și a

unei soluții de humat de potasiu. Caracteristicile fertilizantului obtinut experimental sunt

prezentate in tabelul 3.

Tabelul 3. Caracteristicile fertilizantului obtinut experimental

1 Azot total (Nt) g/L 216,48

Determinarea azotului din

îngrășaminte organice și

organominerale

PTL 02S, Metoda A.

Metodă titrimetrică după distilare

2 Fosfor total (P2O5) g/L 28,70

Determinarea fosforului din

îngrășaminte cu materie organică

PTL 03S Met. 3 – 3.1

Determinare spectrofotometrică

după oxidarea materiei organice

3 Potasiu solubil în apă (K2O) g/L 27,00 STAS 11411/3-86 , Metoda 2

4 Magneziu (Mg) g/L 0,381

PTL 07S (punctul B2);

PTL 08S

Determinare prin spectrometrie de

absorbție atomică din extractul

apos

5 Cupru solubil în apă (Cu) g/L 0,086

6 Zinc solubil în apă (Zn) g/L 0,090

8 Fier solubil în apă (Fe) g/L 0,562

9 Mangan solubil în apă (Mn) g/L 0,312

7 Bor solubil în apă (B) g/L 0,293

PTL 07S (punctul B2);

PTL 08S

Determinare colorimetrică cu

azometin din extractul apos

10 Sulf total (S) g/L 4,92

PTL 06S

Determiarea sulfului total din

îngrășaminte organominerale

Determinare gravimetrică din

extractul obținut în mediu acid

11 Substante organice g/L 106,6

12 Substante humice g/L 9,1

Nr.

crt Determinare efectuată UM

Valori

determ. Metodă de încercare utilizată

Tabelul 1

BILANTUL DE MASA

pentru obtinerea fertilizantului experimental

Materii prime U.M. Masa, g Caracteristici solutie Conditii de lucru1)

Procesul2) Etapa3) intrari pierderi iesiri V, ml φ, g/ml T 0C

Vit agitare, rot/min

timp, min

apa demi g 200,0000 0,0000 200,0000 200,0000 1,0000 22,6 0,0 - A1 I

carbonat de potasiu g 36,4000 0,0000 236,4000 214,5600 1,1018 22,6 450,0 - B I

carbonat de potasiu g 0,0000 1,1820 235,2180 213,3780 1,1024 28,4 450,0 15,0 B.1 I

acid fosforic 85% g 46,6000 0,0000 281,8180 245,9980 1,1456 28,4 450,0 - C II

acid fosforic 85% g 0,0000 11,4660 270,3520 234,5320 1,1527 30,6 450,0 30,0 C.1 II

uree g 390,0000 0,0000 660,3520 491,9320 1,3424 36,4 0,0 - D III

uree g 0,0000 0,7800 659,5720 491,1520 1,3429 35,8 450,0 30,0 D.1 III

azotat de amoniu g 100,0000 0,0000 759,5720 552,1520 1,3757 32,4 450,0 - E III

azotat de amoniu g 0,0000 0,7596 758,8124 551,3924 1,3762 28,8 450,0 15,0 E.1 III

sulfat de amoniu g 20,0000 0,0000 778,8124 563,3924 1,3824 28,8 450,0 - G III

sulfat de amoniu g 0,0000 0,0200 778,7924 563,3724 1,3824 24,6 450,0 15,0 G.1 III

solutie ME g 106,0000 0,0000 884,7924 663,0124 1,3345 24,6 450,0 - H IV

solutie ME g 0,0000 0,0000 884,7924 663,0124 1,3345 22,4 450,0 30,0 H.1 IV

Polizaharide g 50,0000 0,0000 934,7924 703,0124 1,3297 22,4 450,0 - I V

Polizaharide g 0,0000 0,0000 934,7924 703,0124 1,3297 23,5 450,0 15,0 I1 V

solutie KH g 330,0000 0,0000 1264,7924 1000,0124 1,2648 20,6 450,0 - J VI

solutie KH g 0,0000 0,0000 1264,7924 1000,0124 1,2648 21,4 450,0 15,0 J1 VI

Tabelul 2

Procesele tehnologice utilizat ela obtinerea fertilizantului experinetatal

Procesul Operatie Tip proces

Materia prima

A1 dozare fizic apa demi apa demi

B dozare fizic carbonat de potasiu

B.1 dizolvare fizic carbonat de potasiu

C dozare fizic acid fosforic 85%

C.1 neutralizare chimic acid fosforic 85%

D dozare fizic uree

D.1 dizolvare fizic uree

E dozare fizic azotat de amoniu

E.1 dizolvare fizic azotat de amoniu

G dozare fizic sulfat de amoniu

G.1 dizolvare fizic sulfat de amoniu

H dozare fizic solutie ME

H.1 amestecare fizico-chimic solutie ME

I dozare fizic polizaharid

I1 dizolvare fizic polizaharid

J dozare fizic fizic solutie KH

J1 amestecare fizico-chimic solutie KH

3

Obiectivul 2. Continuarea activităților de evaluare a poluarii cu hidrocarburi petroliere

in zona S –SV a Romaniei–caracterizarea pedologică a unor situri poluate și evaluarea

nivelului de poluare cu hidrocarburi petroliere prin analize de laborator

Pentru realizarea obiectivului propus au fost luate în studiu două amplasamente:

- amplasamentul 1 – Stâna lui Mahău, Bustuchin, judeţul Gorj = 2015 mp;

- amplasamentul 2 – Parc Vârteju, com. Cruşeţ, sat Văluţa, judeţul Gorj = 3267,50 mp.

Studiul pedologic s-a realizat în două faze: o fază de teren şi una de birou.

Faza de teren – a constat în: identificarea amplasamentelor, delimitarea suprafeţelor pe

fiecare amplasament în parte, identificarea unităţilor de sol-teren, individualizarea factorilor

limitativi pentru activităţi productive, recoltarea probelor de sol.

Faza de birou –cuprinde date referitoare la condiţiile fizico-geografice, soluri şi starea

lor de păstrare, factori limitativi şi măsuri ameliorative.

Documentaţia pedologică a fost întocmită conform metodologiei de lucru pentru studii

şi cercetări de sol, elaborată de I.C.P.A. Bucureşti.

În acest raport este prezentat studiul efectuat pentru amplasamentul 1 – Stâna lui

Mahău

Studiul pedologic are drept scop - evaluarea cantitativă a factorilor limitativi pentru

activităţi productive şi stabilirea măsurilor de ecologizare şi ameliorare a solurilor poluate

cu petrol.

Arealul analizat este situat pe raza judeţului Gorj, teritoriul administrativ Bustuchin, punctul

„Stâna lui Mahău”. Suprafaţa poluată cu petrol luată în studiu este de cca. 2200 mp.

Documentaţia pedologică a constat în:

- executarea studiilor în teren în zona poluată recent cu petrol;

- recoltarea probelor de sol şi analizarea în laborator;

- stabilirea măsurilor necesare pentru distrugerea peliculei de petrol şi aerării

solului.

Faza de birou a documentaţiei cuprinde date referitoare la condiţiile fizico-geografice,

soluri şi starea lor de păstrare, factorii limitativi pentru activităţi productive în cadrul

obiectivului analizat şi măsuri ameliorative.

Documentaţia pedologică a fost întocmită conform metodologiei de lucru pentru

studii şi cercetări de sol elaborată de I.C.P.A. Bucureşti şi aprobată de Ministerul Agriculturii.

CONDIŢII FIZICO-GEOGRAFICE

Geomorfologia

Din punct de vedere geomorfologic, la nivel de megarelief, obiectivul luat în studiu se

încadrează în marea unitate geomorfologică „Piemontul Getic”, mai precis în partea central-

nordică a Platformei Olteţului.

La nivel de mezorelief obiectivul se află în zona dealurilor piemontane ale Amaradiei,

mai precis pe versantul estic al Dealului Verzilor.

Relieful în zonă este puternic neuniform, cu o fragmentare puternică în zona de deal,

determinată atât de sistemul dens de văi secundare ce străbat versanţii, cât şi de structura

litologică favorabilă proceselor actuale (eroziune şi alunecări).

Versantul are expoziţie estică, este afectat de alunecări vechi stabilizate şi este brăzdat

de numeroase văi secundare, dintre care amintim Valea Ursului în partea de nord şi Valea

Verzilor în partea sudică. Altitudinea maximă absolută este de 375 m, în zona analizată având

valori cuprinse între 350 m şi 359 m.

Zona afectată de poluare se află situată de o parte şi de alta a unei văi secundare,

afluentă Văii Ursului pe o lungime de cca. 25 m şi o lăţime de 8-9 m.

4

Geologia şi litologia

Din punct de vedere geologic, obiectivul analizat, ca şi Piemontul getic, aparţine

Neogenului, respectiv Miocen şi Pliocen.

Teritoriul Bustuchin este acoperit în general de o cuvertură sedimentară de vârstă

neogenă aparţinând Pliocenului, care în bazinul dacic este cunoscut sub numele de Levantin

– vârstă situată la sfârşitul Pliocenului şi începutul Cuaternarului.

În cadrul acestui interval stratigrafic a fost identificat un orizont inferior argilos cu

intercalaţii nisipoase ce păstrează vechea denumire de Levantin şi alte două orizonturi

(mijlociu şi superior) ce aparţin Villafranchianului.

Straturile aparţinând Villafranchianului apar în zona superioară a dealurilor sub forma

unor pături subţiri de pietrişuri şi nisipuri. Versanţii sunt acoperiţi cu material proluvo-

coluvial de amestec.

Depozitele levantine sunt constituite din stratificaţii alternante cu texturi diferite:

nisipuri, luturi, argile.

Roca parentală pe care au evoluat solurile din cadrul amplasamentului luat în studiu

şi din zona limitrofă este reprezentată de argile.

Hidrologia şi hidrogeologia

Hidrologic, amplasamentul luat în studiu face parte din bazinul hidrografic al Jiului

prin intermediul Amaradiei, în al cărui bazin hidrografic se înscrie.

Amaradia este principalul râu cu apă ce străbate teritoriul Bustuchin de la nord la

sud. Are un curs meandrat şi permanent, dar cu un debit variabil, influenţat în mod direct de

regimul de precipitaţii şi de anotimp.

Apa freatică are adâncimi mai mari de 10 m.

Apa pluvială, prin stagnare la suprafaţă, în timp a dus la apariţia şi manifestarea

fenomenului de stagnogleizare.

Clima

Climatic, teritoriul Bustuchin face parte din provincia climatică c.f.b.x –

climat temperat continental cu ierni blânde şi veri calde, cu precipitaţii suficiente însă

neuniform repartizate în decursul unui an.

Clima în zonă prezintă următoarele caracteristici:

- temperatura medie multianuală este de 10,8oC;

- precipitaţiile medii multianuale însumează 693 mm;

- umiditatea relativă a aerului nu scade în medie sub 60%¤, având valori cuprinse

între 85% şi 62%;

- indicele de ariditate anual este de 34,5, având valori cuprinse între 24 (iulie) şi 60

(decembrie);

- vânturile dominante – atât ca frecvenţă, cât şi ca intensitate – sunt cele din nord.

Vegetaţia

Teritoriul Bustuchin, din punct de vedere floristic, în ceea ce priveşte vegetaţia

naturală lemnoasă este situat în zona de vegetaţie forestieră, la contactul dintre pădurile

masive de stejar cu pădurile masive de fag.

Vegetaţia lemnoasă este reprezentată de specii ale genului Quercus, cum ar fi: gorun

(Quercus petreae, cer (Quercus cerris), gârniţă (Quercus frainetta). Sporadic, în amestec cu

aceste specii mai apar ulmul (Ulmus glabra), jugastrul (Acer campestris), frasin (Fraximus

excelsior) etc.

Vegetaţia ierboasă din pajiştile naturale de pe versanţi este constituită din specii de

graminee şi leguminoase, predominant acidofile, cum ar fi: Agrostis tenuis, festuca valessiaca,

Lolium perene, medicago lupulina, Lothus corniculatus, Trifolium repens, Achillea

millefolium, Fragaria vesca.

5

Pe firul văii, în zonele cu exces de umiditate apar specii hidrofile ca: Cirsium

cornum, Carex sp, Ranunculus sp.

Plantele de cultură frecvent întâlnite sunt reprezentate de grâu, porumb, orz, ovăz,

lucernă.

SOLURILE ŞI STAREA LOR DE PĂSTRARE

Descrierea unităţilor de sol

Solul, componentă principală a mediului ambiant alături de apă, aer, rocă subiacentă

şi vegetaţie, a evoluat în timp sub acţiunea factorilor pedogenetici. În cadrul

amplasamentului analizat solul a suferit recent modificări chimice, determinate de poluare

chimică cu petrol.

Situaţia solurilor înainte de poluarea cu petrol

Solul din zona limitrofă, neafectat de poluare cu petrol, se încadrează în clasa

LUVISOLURI şi este reprezentată de Luvosol stagnic (tabelul nr.3).

Se caracterizează printr-un orizont „Ao” (ocric) urmat de orizontul eluvial (”El”) şi un

orizont „B” argic (Bt) cu grad de saturaţie în baze peste 53%.

S-a format în zona dealurilor piemontane, pe un versant stabilizat, în condiţiile unui

climat umed, cu o cantitate suficientă de apă, menţinută pe o perioadă mai lungă de timp, în

aceste condiţii accentuându-se procesele de debazificare, levigare şi argilizare.

Întrucât solul natural luat spre analiză comparativă se află în treimea mijlocie a

versantului, pe un val vechi de alunecare stabilizat, deasupra orizontului „Ao” (ocric) se află

un orizont „A” colmatat, cu o grosime de 22 cm, cu o solificare pronunţată.

Materialul parental este reprezentat de materiale de dezagregare-alterare în situ, cu un

conţinut scăzut în elemente bazice. Roca parentală este reprezentată de argile.

La baza formării solului, în timp au stat procesele de eluviere-iluviere. Procesele de

bioacumulare au fost slabe.

Solul are un profil de sol bine dezvoltat, cu următoarea succesiune de orizonturi

pedogenetice: „Acol-Ao-Elw-Btw-C”.

Orizontul „Acol” – are o grosime de 22 cm, este brun deschis bine structurat, are

textura mijlocie (LL), este mediu poros, mediu compact.

Orizontul „Ao” (22-52 cm) – este brun uşor deschis, cu structură mică bine definită,

textură lutoasă, este mediu poros, mediu compact.

Orizontul „Elw” (52-95 cm) – este brun cenuşiu cu pete ruginii şi vineţii determinate

de procese de oxidare şi reducere, structura este poliedric colţuroasă mică moderat definită,

textură mijlocie fină (LP-LA), este fin poros şi mediu compact.

Orizontul „Btw” (95-125 cm) – este brun deschis cu pete de oxidare şi reducere, bine

structurat cu structură mare, masivă, textură fină (AL-AA), este fin poros şi mediu compact.

Însuşirile fizico-chimice şi aerohidrice sunt puţin favorabile. Este un sol cu

diferenţiere texturală mare, cu permeabilitate redusă pentru apă şi aer, cu drenaj global

imperfect, cu porozitate mică (profil reprezentativ nr. 3).

Însuşirile chimice:

- reacţia solului este moderat acidă spre slab acidă (pH = 5,37-5,99);

- conţinutul în humus este estrem de mic (H% = 1,28-0,40%), conţinutul în fosfor

mobil este foarte mic spre extrem de mic (P2O5 = 6,08-3,95 ppm), în potasiu

mobil foarte mic-mic (K2O = 46-82 ppm), gradul de saturaţie în baze este

mezobazic (V% = 78,06-65,56%), conţinutul în anioni de clor are valori normale

(0,25-0,35 me/100 g).

6

Tabelul nr. 3. Însuşirile fizico-chimice ale solului înainte de poluarea cu petrol

- Luvosol stagnic – US 001 -

Nr

crt

Nr.

profil

Orizont

Adâncime

-cm-

pH

H%

P2O5

K2O

ppm

Cl¯

V

%

Granulometrie

(%)

Textură

ppm ppm

corect

me/

100g

mg/

100g

Nisip

gros.

Nisip

fin

Praf Argila

fizică

Argila

coloidala

1

3

Acol 0-22 5,44 1,28 6,08 6,08 82 0,30 10,64 75,98 16,5 29,2 23,0 43,7 31,3 LL

2 Ao 22-52 5,92 0,64 5,99 5,93 60 0,35 12,42 78,06 13,9 28,8 24,6 46,9 32,7 LA

3 El1w 52-70 5,99 0,60 5,63 5,63 46 0,30 10,64 77,91 17,7 23,9 26,8 46,7 31,6 LL

4 El2w 70-95 5,84 0,40 4,79 4,79 52 0,25 8,86 75,00 16,2 27,1 23,1 46,9 33,6 LA

5 Bt1w 95-110 5,46 0,44 3,95 3,95 68 0,30 10,64 65,56 13,7 28,0 20,3 50,1 39,0 LA

6 Bt2w 110-125 5,37 0,48 4,15 4,15 72 0,35 12,41 69,42 10,2 23,2 19,7 60,6 47,9 AL

Situaţia solurilor în prezent

În urma cartării, în cadrul amplasamentului analizat au fost identificate două unităţi de

sol şi anume:

- US 002.04 – Luvosol stagnic puternic poluat – S = 1915 mp (95,04%);

- US 003.01 – Stagnosol gleic – puternic poluat – S = 100 mp (4,96%).

Luvosol stagnic puternic poluat – US 002.04 (profil 2) – A rezultat în urma poluării

accidentale cu petrol. Ocupă o suprafaţă de 1915 mp (95,04%). A avut aceeaşi evoluţie în

timp şi spaţiu ca şi solul natural din zona limitrofă. Materialul parental este reprezentat de

argile grele (AL-AA).

Succesiunea orizonturilor pe profil este de tipul „Ao-Elw-Btw-C”.

Însuşirile fizice, aerohidrice, chimice – sunt puţin favorabile. Este puternic poluat cu

petrol.

Orizontul „Ao” (0-16 cm) – este brun uşor deschis, cu structură mică bine definită,

textura este mijlocie LL, este mediu poros, mediu compact.

Orizontul „Elw” (16-33 cm) – brun cenuşiu cu pete ruginii şi vineţii 30/30, structură

poliedrică mică slab definită, textură mijlocie fină (LA), fin poros, mediu compact.

Orizontul „Btw” (33-120 cm) – brun gălbui cu pete ruginii şi vineţii, bine structurat,

fin poros, mediu compact.

Însuşirile fizico-chimice se pot caracteriza astfel:

- reacţia solului (pH – moderat acidă (pH = 5,00-5,41);

- conţinutul în humus – foarte mic spre extrem de mic (H% = 2,04%-0,52%);

- conţinutul în fosfor mobil – foarte mic (P2O5 – 4,55-5,72 ppm);

- conţinutul în potasiu mobil – foarte mic-mic (K2O = 56-79 ppm);

- gradul de saturaţie în baze este mezobazic (V% = 67,23-71,65%);

- conţinutul în anioni de clor:

-0-33 cm – slab salinizat (Cl- = 1,10-0,75 me/100 g sol);

-33-128 cm – nesalinizat (Cl- = 0,35-0,50 me/100 g sol;

- conţinutul în hidrocarburi de petrol este foarte mare, depăşind

limita pragului de intervenţie (>500 mg/kg) – până la adâncimea de

65 cm:

-T.H.P = 3100 mg/kg – 600 mg/kg.

Tabel nr. 4. Însuşirile fizico-chimice ale solului după poluare cu petrol

- Luvosol stagnic – US 002.04 (profil 2) Nr

crt

Nr

profil

Oriz Ad

cm

pH H

%

P2O5

ppm

K2O

ppm

V

%

Cl- THP

mg/kg

Arg.

coloid.

%

Tex-

tură me

100 g

mg/

100g

1

2

Ao 0-

16

5,00 2,04 4,55 56 69,92 1,10 39,00 3100 31,9 LL

2 Elw 16-

33

5,14 0,84 4,70 56 71,65 0,75 26,59 880 38,2 LA

3 Bt1w 33-

65

5,41 0,56 4,85 72 67,23 0,35 12,41 600 48,4 AL

4 Bt2w 65-

128

5,13 0,52 5,72 79 70,86 0,50 17,73 20 43,6 LA

Stagnosol gleic – US 003.01 – 100 mp – A fost identificat în lunca îngustată a firului

de vale ce se află în cadrul suprafeţei afectate de poluare pe cca. 100 mp (4,96%). S-a format

sub influenţa excesului de umiditate pluvial şi freatic. Se defineşte prin orizont stagnogleic

în primii 50 cm.

Materialul parental pe care s-a format este reprezentat de luturi.

Succesiunea orizonturilor pe profil este de tipul „Aow-Go-Gr”.

La suprafaţă, pe o grosime de 15 cm este depus un strat format din materiale

antropogene mijlocii fine (LA).

Orizontul „Ao” (15-38 cm) – brun cu pete ruginii şi vineţii 40/30, cu structură mică,

moderat definită, textură luto-nisipoasă, mediu poros, mediu compact.

Orizontul „Go”(38-80 cm) – vineţiu cu pete ruginii, textură mijlocie fină, fin poros,

slab compact.

Orizontul „Gr”(80-120 cm) – vineţiu, lutoargilos, fin poros. Este puternic poluat cu

petrol.

Însuşirile chimice se pot caracteriza după cum urmează (tabelul nr. 5):

- reacţia solului este moderat acidă în primii 15 cm (pH = 5,84), slab acidă 15-38 cm

(pH = 6,22) şi slab alcalină 38-128 cm (pH = 7,91-7,94);

- conţinutul în humus este mijlociu în orizontul superior (H% = 4,68%) şi mic spre

extrem de mic pe profil (H% = 1,12-0,44%);

- conţinutul în fosfor mobil este mijlociu (P2O5 = 20,15-27,35 ppm);

- conţinutul în potasiu mobil este foarte mic (K2O = 38-52 ppm) pe profilul de sol şi

mijlociu în primii 15 cm (K2O = 136 ppm);

- gradul de saturaţie în baze este mezobazic (V% = 78,8-82,65%;

- conţinutul în anioni de clor este în limite normale (slab salinizat – nesalinizat), Cl¯

= 0,55-0,75 me/100 g sol;

- conţinutul în hidrocarburi de petrol este foarte mare:

THP = 15680 mg/kg = 560 mg/kg.

Tabel nr. 5. Însuşirile fizico-chimice ale solului după poluare cu petrol

- Stagnosol gleic – US 003.01 (profil 1)

Nr

crt

Nr

profil

Oriz Ad

cm

pH H

%

P2O5

ppm

K2O

ppm

V

%

Cl- THP

mg/kg

Arg.

coloid

%

Tex-

tură me

100 g

mg/

100g

1

1

MA 0-15 5,84 4,68 20,15 136 78,80 0,55 19,50 15680 32,8 LA

2 Aow 15-

38

6,22 1,12 8,52 38 82,65 0,35 12,41 3320 30,1 LL

3 Go 38-

80

7,91 0,52 25,09 52 100 0,45 15,96 560 31,8 LL

4 Gr 80-

128

7,94 0,44 27,35 52 100 0,75 26,59 980 30,7 LL

3.2. Descrierea unităţilor de teren

Principalele elemente luate în calcul pentru caracterizarea unităţilor de teren sunt:

- relieful:

-elemente ale formei principale de relief;

-panta terenului;

-expoziţia.

- roca subiacentă:

-natură;

-granulometrie.

- suprafaţa terenului:

-acoperire cu stânci, bolovani, stufăriş;

-eroziune în adâncime;

-alunecări de teren.

- hidrologie:

-apa freatică (adâncime);

-inundabilitate;

-drenaj global.

În cadrul amplasamentului analizat terenul este reprezentat de un versant neuniform

scurt (1915 mp), cu pantă de 15-20%, cu expoziţie estică, afectat de eroziune şi alunecări

stabilizate, cu apă freatică la peste 10 m adâncime şi o vale îngustată (100 mp).

FACTORII LIMITATIVI PENTRU ACTIVITĂŢI PRODUCTIVE AGRICOLE ÎN

CADRUL OBIECTIVELOR ANALIZATE ŞI MĂSURI AMELIORATIVE

Factorii limitativi

În cadrul amplasamentului analizat, activitatea de extracţie a petrolului a determinat

apariţia şi manifestarea fenomenului de poluare cu petrol, apărut în urma spargerii

accidentale a unei conducte.

Poluarea cu petrol are efecte negative asupra mediului înconjurător în general şi

asupra solului în mod special.

În urma poluării cu petrol, ca urmare a deversării acestuia în urma unei spărturi

accidentale, s-au produs modificări ale proprietăţilor fizice, chimice şi biologice, cu

următoarele fenomene:

- volatizarea compuşilor uşori;

- stratificarea pe profilul solului – compuşii mai polari (asfaltenele) rămân la

suprafaţa solului formând o peliculă compactă care împiedică schimbul gazos

între sol şi atmosferă şi care nu permite circulaţia normală a apei creându-se

condiţii nefavorabile de anaerobioză, de reducere;

- migrarea pe profilul solului.

Factorul limitativ în cazul de faţă este determinat de:

- poluarea chimică (poluare cu petrol) – conţinutul în hidrocarburi de petrol

depăşeşte cu mult limita pragului de intervenţie.

Măsuri de ecologizare

Pentru reabilitarea solului poluat cu petrol din cadrul amplasamentului analizat se

impune aplicarea unor tehnologii specifice, ce constau în primul rând în tratamente fizice şi

chimice asupra profilului de sol. Tratamentele aplicate au scopul de a favoriza şi accelera

procesele de biodegradare a reziduurilor de petrol. Acestea trebuie să închidă întreg

ansamblul de tratamente necesare asigurării condiţiilor favorabile dezvoltării intensive a

populaţiilor de microorganisme din sol consumatoare de reziduuri se petrol.

Măsurile ameliorative trebuie să asigure o afânare profundă a solului şi o fertilizare

corespunzătoare cu îngrăşăminte organice şi chimice, mai ales cu azot. Acestea creează

condiţii favorabile dezvoltării intensive a populaţiei de microorganisme din sol

(aprovizionare cu oxigen şi elemente nutritive), pentru a putea consuma şi elimina în timp

scurt rezervele excesive de carbon din sol realizate prin poluarea cu hidrocarburi.

Principalele măsuri agropedoameliorative recomandate a se aplica pe suprafaţa luată în

studiu sunt:

- decopertarea solului afectat:

- adâncimea de decopertare 0-40 cm;

- volum de sol – 880 mc.

- tratarea solului afectat la staţiile de tratare;

- afânare adâncă (modificarea solului în profunzime);

- fertilizare ameliorativă cu îngrăşăminte chimice – 250 kg/ha s.a.;

- fertilizare organică cu gunoi de grajd 60 t/ha;

- mobilizarea solului prin lucrări specifice (arătură, discuire, nivelare);

- înfiinţarea unei pajişti naturale.

C O N C L U Z I I

În urma cartării au fost identificate următoarele unităţi de sol:

- US 001 – Luvosol stagnic – teren natural, zona limitrofă;

- US 002 – Luvosol stagnic – puternic poluat (teren afectat de poluare);

- US 003 – Stagnosol gleic – puternic poluat (teren afectat de poluare).

Factorul limitativ pentru activităţi productive îl constituie:

- poluarea chimică cu petrol -

Pentru reabilitatea suprafeţei afectate de poluare, se recomandă următoarele lucrări

ameliorative:

- decopertarea solului afectat pe adâncimea de 40 cm şi tratarea acestuia;

- afânarea adâncă;

- fertilizare ameliorativă cu îngrăşăminte chimice – 250 kg s.a./ha;

- fertilizare organică cu gunoi de grajd 60 t/ha;

- mobilizarea solului prin lucrări specifice;

- înfiinţarea unei pajişti naturale.

Documentaţia pedologică – întocmită conform normelor şi instrucţiunilor în vigoare,

va servi la fundamentarea proiectului de ecologizare a terenului poluat cu petrol din cadrul

amplasamentului luat în studiu.

Obiectivul 3. Experimentarea în casa de vegetatie și cîmp demonstrativ a metodei de

bioremediere propuse în cadrul proiectului BIOPETROTEH; Monitorizarea procesului

de bioremediere prin analize fizico-chimice și microbiologice

În vederea îndeplinirii obiectivului nr. 3. au fost organizate 2 experimente în casa de

vegetație a INCDPAPM-ICPA și un experiment în câmp demonstrativ pe un amplasament

poluat cu țiței pus la dispoziția consorțiului de către OMV-Petrom, la Mielușei, jud. Gorj.

Primul experiment organizat în vase de vegetație cu capacitatea de 20 kg sol a fost

constituit pe material de sol aluviosol recoltat de la Comana, jud. Giurgiu, poluat controlat cu

5% țiței, în urma aplicării verigilor tehnologice rezultând 24 de variante experimentale, fiecare

în câte trei repetiții (tabelul nr. 6).

Tratamentele efectuate per vas au fost:

Țiței – 1330 ml/vas

Îngrășămint lichid Biopetroteh 1000 l/ha = 7 ml

Îngrășămint lichid Biopetroteh 2000 l/ha = 14 ml

Îngrășămint solid N15P15K15 100 Kg/ha = 4,5 gr/vas

Îngrășămint solid N15P15K15 150 Kg/ha = 6,7 gr/vas (schimb țiței).

Turbă 16 t/ha = 110 gr/vas omogenizate în sol

ZEBA 32 kg/ha = 0,2 gr/vas aplicatî la 10 cm de la suprafața solului

Inocul bacterian

Planta test porumb soiul PIMKI

Tabelul nr. 6. Schema experimentală poluare controlată cu țiței 5% (casa de vegetație) Nr.

varianta

FERTILIZARE ABSORBANTI INOCULARE

Biopetroteh

(l/ha)

N15P15K15

(kg/ha)

Zeba

(32 kg/ha)

Turbă

(16 t/ha)

1 1000 - - - -

2 1000 - - - +

3 1000 - - + -

4 1000 - - + +

5 1000 - + - -

6 1000 - + - +

7 2000 - - - -

8 2000 - - - +

9 2000 - - + -

10 2000 - - + +

11 2000 - + - -

12 2000 - + - +

13 - 100 - - -

14 - 100 - - +

15 - 100 - + -

16 - 100 - + +

17 - 100 + - -

18 - 100 + - +

19 - 150 - - -

20 - 150 - - +

21 - 150 - + -

22 - 150 - + +

23 - 150 + - -

24 - 150 + - +

Cel de-al doilea experiment a fost organizat în vase de vegetație pe material de sol

afectat de poluare veche, recoltat din diferite șarje depuse pe platforma de bioremediere de la

Băicoi (a OMV-Petrom) poluat cu diferite concentrații de hidrocarburi petroliere (THP),

respectiv 2%, 5% și 10% . Scopul acestui experiment a fost îndeosebi acela de a evalua

efectele generate de poluarea veche cu țiței în diferite concentrații asupra dezvoltării a cinci

specii de plante de cultură: porumb, soia, lolium, floarea soarelui, ovăz. În acest experiment a

fost utilizată numai fertilizarea cu îngrășământul lichid Biopetroteh aplicat la sol – 100 l /ha

(2-3 tratamente la intervale de 15 zile).

CÂMPUL EXPERIMENTAL MIELUȘEI (N44066’’760’, E 023066’’581’)

Suprafata: 3334.14 mp; altitudine 201 m

Tratamentele efectuate:

400 Kg NPK s.a. solid

Turbă, 150 kg/100 m2 ZEBA 1 doză, 1350 gr/900 m2

ZEBA 2 doze, 2700 gr/900 m2

ZEBA 1 doză, 1500 gr/m2 ZEBA 2 doze, 3000 gr/m2

Biopetroteh lichid 1 doză 100 litri/1000m2

Biopetroteh lichid 2 doze 200 litri/1000m2

INOCUL BACTERIAN – 120 LITRI (în 27.02.2015 a fost realizat maceratul in

bidon cu 50 l apă și 4 cutii urzică + 3 litri zer).

Semănat: amestec ierburi pentru pajiști

Analize probe sol: pH, Humus, Nt, PAL, KAL, PAH, RPT.

Analize efectuate si rezultate obținute:

Determinarea conținutului de total hidrocarburi din petrol (TPH) s-a realizat prin

spectrometrie FT-IR. Probele de sol au fost uscate in aer si extrase cu solvent S-316. Extractul

a fost trecut prin coloana de alumina activata pentru reţinerea compuşilor polari existenţi in

proba si s-a înregistrat spectrul in IR pe domeniu 3100-2800 cm-1. Calculul conţinutului de

hidrocarbura s-a făcut pe o curba de etalonare realizata cu material standard de referinţa BAM

K 010, amestec 1:1 ulei mineral si combustibil Diesel.

Determinarea conținutului de BTEX (benzen, toluen, etil-benzen, m+p-xilen, o-xilen)

din probele de sol s-a realizat prin extracția acestora cu metanol şi analiza pe gaz-cromatograf

cu spectrometru de masa. Componenții BTEX s-au determinat cantitativ prin integrarea

cromatogramelor trasate pentru ionii principali (ionul 78 pentru benzen, ionul 91 pentru etil-

benzen, toluen si xileni). Rezultatele obtinute sunt prezentate in tabelul nr. 7.

Interpretare rezultatelor:

Tabel 7. Rezultate analize probe sol

Nr.

crt

Cod proba TPH-IR,

mg/kg

TPH-GC

C10-C40,

mg/kg

BTEX, ug/kg

Benzen Toluen Etilbenzen m,p xilen O xilen

Prag de alerta* 1000 500 30000 10000 15000

Prag de interventie* 2000 2000 100000 50000 25000

1 RO-FLU-2015-

003423 10660 8080 65 346 69 1060 275

2 RO-FLU-2015-

003424 840 566 17 46 <10 16 <10

3 RO-FLU-2015-

003425 454 432 15 24 <10 19 <10

4 RO-FLU-2015-

003426 465 629 15 26 12 107 <10

5 RO-FLU-2015-

003427 882 683 40 132 <10 47 14

6 RO-FLU-2015-

003428 380 415 16 40 <10 15 <10

7 RO-FLU-2015-

003429 171 412 12 34 <10 12 <10

8 RO-FLU-2015-

003430 <85 <100 13 107 <10 32 11

9 RO-FLU-2015-

003431 <85 <100

<10 43 <10 15 <10

10 RO-FLU-2015-

003432 <85 <100

<10 29 <10 14 <10

11 RO-FLU-2015-

003433 <85 <100

<10 109 <10 15 <10

12 RO-FLU-2015-

003434 <85 <100

12 78 <10 23 <10

13 RO-FLU-2015-

003435 <85 <100

<10 26 <10 11 <10

14 RO-FLU-2015-

003436 <85 <100

<10 20 <10 <10 <10

Pentru probele de sol prelevate din zona Stana lui Mahau - Bustuchin, valorile obținute

pentru indicatorul TPH se încadrează sub pragul de alerta pentru folosințe mai puțin sensibile,

cu exceptia probei de sol Stana lui Mahau, Bustuchin, P1 MAI 0-15 cm, cod RO-FLU-2015-

003423, unde se constata o depasire semnificativa a pragului de interventie.

Pentru componenții de tip benzen, toluen, etil-benzen si xileni (BTEX), valorile s-au

încadrat sub pragul de alerta pentru toate probele analizate.

In Anexa 1 este prezentata cromatograma pentru proba cod RO-FLU-2015-003423.

Selectie bibliografică

Blaga Ghe. şi colab. – „Pedologie”, Ed. Academic Press, Cluj-Napoca, 2005;

Creangă Ion, M. Dumitru – „Poluarea cu petrol şi apă sărată a solurilor din judeţul

Argeş. Măsuri de ameliorare” – Editura Sitech, Craiova, 2005;

Dumitru M., Toti M şi colab. – „Bioremedierea solurilor poluate cu petrol”, Raport

– Arhiva I.C.P.A. Bucureşti, 1997:

Dumitru M. - „Procesede poluare a solului în România”, Academia României, P65-

82, 2002;

Florea N., I Munteanu – „Sistemul Român de Taxonomie a Solurilor (SRTS)”, Ed.

Sitech, Craiova, 2012;

„Studiu pedologic generale teritoriul Bustuchin” - O.S.P.A. Gorj, 2010;

„Metodologia elaborării studiilor pedologice”, I.C.P.A. Bucureşti, 1987.

Răuţă C., Cârstea S. – „Prevenirea şi combaterea poluării solului”, Ed. Ceres,

Bucureşti, 1983;

Toti Mihail şi colab – „Poluarea cu petrol şi apă sărată a solurilor din România”,

Ed. Risoprint, Cluj Napoca, 1999;

Voiculescu (Lăcătușu) Anca Rovena, M. Dumitru, M. Toti 2005. “Decontaminarea

solurilor poluate cu compuşi organici” –Editura SITECH, Craiova 2005, ISBN 973-

657-939-5