1

1.

CONSIDERAŢII PRIVIND CONTAMINAREA ACVIFERELOR

1.1. INTRODUCERE

Poluarea apelor subterane, a mediului subteran în ansamblul său, reprezintă o problemă de mediu, pe cât de nouă, pe atât de complicată atât în ceea ce priveşte mecanismele de migrare a diverselor substanţe chimice poluante în mediul subteran cât şi legat de stabilirea şi aplicarea unor tehnici şi tehnologii care să permită aducerea parametrilor calitativi ai apei poluate în limitele impuse de o anume folosinţă a acesteia. Recunoaşterea pericolului potenţial pentru poluarea chimică a apei subterane ca şi a amplorii tot mai mari a fenomenului a determinat ca încă din 1950 American Water Works Association să hotărască crearea unui grup ştiinţific de lucru – Task Group on Underground Waste Disposal and Control - care să aibă ca principal obiectiv această problemă. De la prima conferinţă consacrată poluării apei subterane – Groundwater Contamination (Cincinnati - Ohio,1961) au fost obţinute progrese incontestabile atât în domeniul cunoaşterii mecanismelor care guvernează comportarea poluanţilor în mediul subteran cât şi în cel al dezvoltării tehnologiilor folosite pentru refacerea calităţii acestuia. Poluarea apelor subterane este determinată de cauze multiple, în general, fiind acceptat ca ocupând un loc esenţial scurgerile accidentale din conductele, rezervoarele sau instalaţiile industriale. Acestora li se adaugă, însă şi alte surse, mai puţin grave la prima vedere, dar care pe termen lung, şi în special pentru sursele de apă potabilă, pot fi la fel de periculoase ca primele: scurgeri din gropile de deşeuri industriale şi menajere, puţuri de injecţie pentru descărcarea apelor uzate, depozite municipale sau individuale de deşeuri gospodăreşti, depozite de deşeuri rezultate din activităţi de minerit, schele petroliere, ferme agricole, aplicarea în exces a irigaţiilor şi a pesticidelor etc. Pe de altă parte, se poate vorbi de poluarea punctuală şi, respectiv poluarea dispersă, aceasta din urmă afectând suprafeţe întinse, uneori, însă, la concentraţii relativ mici. Faţă de acest aspect trebuie subliniat faptul că, până în prezent, majoritatea studiilor privind poluarea apelor subterane este concentrată pe

analiza surselor punctuale de poluare pentru că, de regulă, aceasta afectează zone restrânse, este mai severă iar efectul ei poate fi limitat sau minimizat mai uşor. Structura complexă a mediului subteran (consolidat – neconsolidat, saturat – nesaturat, omogen – eterogen, izotrop – anizotrop etc.) ca şi proprietăţile fizice şi chimice ale substanţelor şi compuşilor chimici poluanţi complică analiza fenomenului de poluare şi, în acelaşi timp, pune o serie de dificultăţi în alegerea şi aplicarea soluţiilor de remediere. Spre exemplu, în figura 1.1 se prezintă efectul eterogenităţilor locale în transportul pe verticală al unor compuşi poluanţi de tip DNAPL (denser - nonaqueouse phase liquid). Este relativ uşor de observat că realizarea unui număr redus de foraje pentru caracterizarea mediului subteran nu va putea oferi o imagine completă a acestuia, consecinţele asupra definirii soluţiilor de remediere fiind de multe ori dramatice.

Figura 1.1. Efectul lentilelor impermeabile din structura acviferului asupra migraţiei poluanţilor de tip DNAPL (după US-EPA, 1996).

1.2. NECESITATEA ÎMBUNĂTĂŢIRII CUNOAŞTERII MEDIULUI SUBTERAN

Mediul subteran este un sistem complex care poate fi cunoscut doar pe baza extrapolării caracteristicilor sale punctuale. Cunoştinţe suplimentare sunt necesare în acest domeniu pentru îmbunătăţirea evaluării nivelului poluării apelor subterane dar şi pentru perfecţionarea tehnologiilor de remediere. Cercetarea hidrogeologică a mediului subteran trebuie să asigure acoperirea întregii zone poluate cu o rezoluţie suficient de fină pentru a putea definii toate mecanismele care determină comportarea poluantului odată ajuns în subteran. Un element esenţial în această direcţie îl constituie îmbunătăţirea metodelor de prelevare a probelor, ceea ce va conduce inevitabil la îmbunătăţirea

2

semnificativă a parametrilor de proiectare ai sistemelor de remediere şi la prognoza comportării poluanţilor în mediul subteran. Cu toate progresele înregistrate în ultimii ani mai sunt încă multe de făcut în domeniul cunoaşterii comportării poluanţilor în sistemele subterane complexe. Multe dintre studiile realizate până în prezent au fost făcute în condiţii ideale: acvifer omongen, izotrop etc., astfel că sunt necesare noi cercetări care să evidentieze comportarea poluanţilor în condiţii neideale. Comportarea compuşilor chimici poluanţi în mediul subteran este influenţată de o mare varietate de reacţii chimice, fizice şi biologice. Scara timpului pentru transportul apei subterane este suficient de mare astfel că chiar şi reacţiile foarte lente pot determina impacturi semnificative. Din acest motiv, o serie de reacţii de importanţă minoră pentru alte medii pot afecta semnificativ comportarea poluanţilor apei subterane. Aria foarte mare a interfeţei fluid – solid măreşte considerabil importanţa reacţiilor mediate de constituenţii minerali şi de microorganisme. Caracterizarea zonelor subterane poluate trebuie să definească toţi acei parametri şi caracteristici ai structurii hidrogeologice pe baza cărora să se poată estima potenţialul de remediere al acviferului, identificându-se totodată şi posibilii receptori ai frontului poluant. Din păcate, colectarea tuturor acestor informaţii nu este tehnic posibilă şi nici economic fezabilă la scara celor mai multe acvifere poluate. Este evident că investigaţiile nu vor putea elimina toate incertitudinile sistemului subteran. Din această cauză remedierea trebuie să fie însoţită de o corectă şi atentă monitorizare care să permită depistarea greşelilor şi adoptarea unor planuri de modificare. Pentru a ilustra importanţa pe care o are cunoaşterea detaliată a mediului subteran, a proprietăţilor sale, în figura 1.2 se prezintă influenţa pe care o are factorul de întârziere, definit ca raportul între cantitatea poluantului aflat în fază dizolvată în apa subterană şi cea aflată adsorbită pe matricea solidă a pământului, asupra costurilor remedierii unui acvifer poluat. Un factor de întârziere egal cu unu reflectă un poluant care se găseşte în totalitate dizolvat în apa subetrană, iar un factor egal cu 99 defineşte un poluant complet adsorbit pe matricea pământului.

Figura 1.2. Relaţia între factorul de întârziere şi costul relativ al recuperării (modificat după CGWCA,1994).

3

4

1.3. BENEFICIILE DEPOLUĂRII STRATELOR ACVIFERE

Trebui acceptat că cheltuielile pentru remedierea acviferelor poluate aduc până la urmă beneficii, care ar putea include, printre altele:

reduce riscul asupra sănătăţii; măreşte valoarea terenului; apa subterană poate fi utilizată fără restricţii în viitor. Nu există la ora actuală studii care să analizeze şi să propună modele de

evaluare a beneficiilor remedierii funcţie de nivelul propus pentru restaurarea acviferului. O metodă care a stârnit o serie de controverse la timpul său a fost dezvoltată de Universitatea din Colorado (Alternative for Groundwater Cleanup, 1984). Metoda propune estimarea benficiilor prin compararea valorii de utilizare cu cea de neutilizare a apei. Valorile de neutilizare sunt definite ca fiind cele pe care fiecare potenţial utilizator le-ar putea obţine din utilizarea în viitor a apei. Pe de altă parte, valorile de utilizare ale apei sunt cele rezultate din preţul actual al apei prin utilizarea ei în diferite scopuri.

Este evident că ultima categorie a valorilor apei poate fi uşor estimată pe baza indicelului pieţei. Valorile de neutilizare sunt mai greu de estimat doar pe baza observaţiilor făcute asupra preţului actual al pieţei. Selecţia ţelurilor de depoluare a apelor subterane nu este o problemă simplă, ea implică luarea în considerare a mai multor criterii printre care cele mai importante sunt: riscul asupra sănătăţii, riscul ecologic, raportul cost-beneficii, şi o serie de alţi factori a căror cuantificare este dificil de realizat cu un grad de acurateţe acceptabil. Fiecare expert interpretează incertitudinile funcţie de propria percepţie. Unii consideră că depoluarea acviferelor este o intreprindere foarte costisitoare care aduce beneficii neînsemnate, în timp ce alţii consideră depoluarea ca o problemă de mediu deosebit de importantă, căreia trebuie să i se acorde atenţia cuvenită. Politicile naţionale de depoluare a apelor subterane trebuie să medieze şi să rezolve aceste conflicte.

Se impune realizarea unor modele de calcul a eficienţei economice a remedierii, mult mai complexe care să ţină seama de necesitatea prezervării resurselor de apă, tendinţa de evoluţie în timp a preţului apei, costul asigurării apei din resurse alternative, necesitatea plăţii unor compensaţii pentru cei direct afectaţi etc. 1.4. CONTAMINAREA ISTORICĂ A STRATELOR ACVIFERE Problema contaminării istorice a stratelor acvifere, a mediului subteran în general, este una din cele mai importante probleme de mediu datorită complexităţii şi diversităţii formelor şi tipurilor sub care se manifestă, dar şi datorită ariei largi de răspândire pe teritoriul ţării. Rezolvarea acestei probleme necesită cunoştinţe din domenii foarte diverse, cum ar fi spre exemplu ape subterane, ape de suprafaţă, aer, sol, geologie ca şi conştinţe asupra tehnologiilor care, pe de o parte au generat contaminarea şi, pe de altă parte, ar putea fi folosite pentru remedierea contaminării.

Din analiza datelor prelucrate şi prezentate în Raportul privind Starea Mediului – Agenţia Naţională pentru Protecţia Mediului – ANPM, 2006 - în urma monitorizarii parametrilor fizico-chimici la forajele situate în stratul freatic, cele mai multe depasiri s-au înregistrat la indicatorii: substante organice, azotati, amoniu, duritate totala, fier.

a. b.

Figura 1.3. Dsitribuţia spaţială a concentraţiilor de Fe total (a) şi acizi naftenic (b) pe amplasamentul unei rafinării (raport intern UTCB, 2005).

Conform ANPM factorii poluatori majori care afecteaza calitatea apei

subterane se pot grupa în urmatoarele categorii: produse petroliere, produse rezultate din procesele industriale, produse chimice utilizate în agricultura, metale grele, produse menajere si produse rezultate din zootehnie.

Pe factori poluatori, situatia se poate evidentia prin urmatoarele exemple, astfel (ANPM, 2006):

poluarea cu produse petroliere si compusi fenolici ai acviferului freatic din conul aluvionar Prahova –Teleajen: se datoreaza rafinariilor Petrobrazi, Astra si Lukoil Ploiesti precum si conductelor de transport produse petroliere (degradari, spargeri etc.);

poluarea cu produse utilizate pentru fertilizare si combaterea bolilor si daunatorilor în agricultura (azotati si compusi azotici, fosfati, pesticide etc.) – se regaseste fie în zona marilor producatori de astfel de substante (AZOMURES, ARCHIM - Arad, DOLJCHIM - Craiova, OLTCHIM - Rm. Vâlcea, AGROFERTIL - Roznov etc.) fie în zonele agricole, unde se produce si fenomenul de concentrare (poluare suplimentara) datorita administrarii incorecte a acestor fertilizatori. Poluarea difuza a acviferelor freatice produsa în acest fel a afectat în special puturile individuale din zonele rurale dar si multe captari de ape subterane.

poluarea cu produse rezultate din procesele industriale - apare în zonele din jurul marilor platforme industriale (Victoria, Fagaras, Codlea, Tohanu Vechi, Zarnesti, Bod, Isalnita, Craiova etc.);

5

6

poluarea cu produse menajere si produse rezultate din activitatea zootehnica (substante organice, compusi azotici, bacterii etc.) - apare în apele subterane din zona marilor aglomerari urbane (Pitesti, Oradea, Bucuresti, Cluj, Suceava etc.) si în zona marilor complexe zootehnice (Palota, Cefa, Halciu, Bontida, Periam, Poiana Marului, Babeni etc.).

Poluarea cu metale grele are 2 cauze principale: antropica - zone cu concentratii mari în metale grele (plumb, cupru, zinc,

cadmiu etc.) situate în apropierea exploatarilor miniere, a uzinelor de preparare minereuri sau a haldelor de steril (Baia Mare, Copsa Mica, Medias, Târnaveni, Râmnicu Vâlcea, Pitesti etc.);

fondul natural care prezinta concentratii ridicate de ioni de fier si mangan - zone întâlnite în Podisul Moldovei (bazinul hidrologic Siret) si Depresiunea Getica (bazinul hidrologic Olt si bazinul hidrologic Jiu).

Resursele de apa, în special cele din acviferele freatice, prezinta un risc ridicat la poluare atât pe termen scurt cât si pe termen lung, având drept consecinta faptul ca ele nu mai pot constitui surse de alimentare cu apa potabila pentru populatia din multe zone ale tarii. Astfel, impurificarea apei subterane freatice produsa de SC FIBREX Savinesti si SC AZOCHIM - Roznov a afectat alimentarea cu apa potabila prin surse proprii a localitatilor, Roznov, Zarnesti si partial captarea de apa Cracău a platformei chimice Savinesti. 1.5. NORME LEGISLATIVE PRIVIND PROTECŢIA MEDIULUI SUBTERAN Autoritatea centrală pentu protecţia mediului a adoptat o serie de norme legislative destinate reglementării problemelor ce decurg din poluarea mediului subteran. Relevante pentru această temă sunt:

Hotărâre de Guvern nr. 1408 / 23.11.2007 privind modalităţile de investigare şi evaluare a poluării solului şi subsolului;

Hotărâre de Guvern nr. 1403 / 26.11.2007 privind refacerea zonelor în care solul, subsolul si ecosistemele terestre au fost afectate;

Ordonanţă de urgenţă nr.68 - 28/06/2007 privind răspunderea de mediu cu referire la prevenirea şi repararea prejudiciului asupra mediului;

Legea nr. 265 / 29.06.2006 pentru aprobarea Ordonantei de urgenta a Guvernului nr.195 din 22 decembrie 2005 privind protectia mediului;

Legea nr. 107 / 16.06.1999 pentru aprobarea OG nr.81/1998 privind unele masuri pentru ameliorarea prin impadurire a terenurilor degradate;

Legea nr. 237 / 07.06.2004 pentru modificarea Legii minelor nr. 85/2003; Legea minelor nr. 85/18.03.2003; Legea petrolului nr. 238/07.06.2004; Legea 138/27.04.2004 a imbunatatirilor funciare; Ordinul nr.756/03.11.1997 pentru aprobarea Reglementarii privind evaluarea

poluarii mediului; Ordinul nr. 184/21.09.1997 pentru aprobarea Procedurii de realizare a

bilanturilor de mediu;

7

Ordinul 242/26.03.2005 pentru aprobarea organizarii sistemului national de monitoring integrat al solului, de supraveghere, control si decizii pentru reducerea aportului de poluanti proveniti din surse agricole si de management al reziduurilor organice provenite din zootehnie in zone vulnerabile si potential vulnerabile la poluarea cu nitrati si pentru aprobarea Programului de organizare s Sistemului National de Monitoring Integrat al Solului, de supraveghere, control si decizii pentru reducerea aportului de poluanti proveniti din surse agricole si de management al reziduurilor organice provenite din zootehnie in zone vulnerabile si potential vulnerabile la poluarea cu nitrati;

Ordin 36/07.01.2004 privind aprobarea Ghidului tehnic general pentru aplicarea procedurii de emitere a autorizatiei integrate de mediu.

În continuare se prezintă în sinteză, principalele prevederi conţinute în două hotărâri considerate semnificative pentru tema acestui raport. Hotărârea nr. 1408 din 19/11/2007, Privind modalităţile de investigare şi evaluare a poluării solului şi subsolului.

Această hotărâre stabileşte cadrul general privind modalităţile de investigare şi evaluare a zonelor poluate - sol şi subsol, accentuând aproape exclusiv asupra mediului geologic. De altfel încă din articolul 4 al hotărârii se precizează faptul că investigarea zonelor contaminate se va face prin metode specifice geologice şi pedologice. Principalele sale prevederi sunt:

Investigarea şi evaluarea poluării solului şi subsolului se realizează în următoarele cazuri: a) la constatarea unei poluări potenţial periculoasă pentru sănătatea

oamenilor şi pentru mediu; b) la elaborarea bilanţului de mediu; c) la stabilirea obligaţiilor de mediu, în cazul schimbării statutului juridic al

terenurilor pe care s-a desfăşurat o activitate cu impact asupra mediului;

d) la identificarea unei surse potenţial poluatoare a solului şi subsolului; e) periodic, pentru urmărirea evoluţiei în timp a siturilor contaminate a

căror remediere se realizează prin atenuare naturală, bioremediere sau metode de remediere de lungă durată;

f) la monitorizarea siturilor după încheierea programelor sau proiectelor de curăţare, remediere şi/sau reconstrucţie ecologică;

g) la producerea accidentelor care conduc la poluarea terenului, după îndepărtarea sursei şi poluanţilor deversaţi în mediul geologic.

Investigarea şi evaluarea poluării mediului geologic pentru amplasament şi zonele adiacente parcurg următoarele etape: a) analiza şi interpretarea datelor existente; b) investigarea şi evaluarea preliminară; c) investigarea şi evaluarea detaliată.

Scopul investigării şi evaluării preliminare este stabilirea existenţei şi intensităţii poluării mediului geologic prin prelevări de probe, analize geologice, geochimice şi măsurători geofizice.

Scopul investigării şi evaluării detaliate este delimitarea spaţială a zonei poluate, clarificarea naturii şi intensităţii poluării identificate, relaţia

8

poluanţilor cu matricea minerală a rocilor şi structura mediului geologic, căile de migrare şi transport al poluanţilor şi evaluarea riscului geologic, date necesare elaborării programelor sau proiectelor de refacere a mediului geologic.

Hotărârea nr. 1403 din 19/11/2007, Privind refacerea zonelor în care solul, subsolul şi ecosistemele terestre au fost afectate.

Hotărârea stabileşte cadrul legal pentru desfăşurarea activităţilor de curăţare, remediere şi/sau reconstrucţie ecologică a zonelor în care solul, subsolul şi ecosistemele terestre au fost afectate. Principalele prevederi ale acestei hotărâri sunt:

Refacerea mediului geologic şi a ecosistemelor terestre afectate constă în aducerea acestora cât mai aproape de starea naturală, prin aplicarea unor măsuri de curăţare, remediere şi/sau reconstrucţie ecologică, complementare şi compensatorii, şi prin eliminarea oricărui risc semnificativ de impact asupra acestora, conform categoriei de folosinţă a terenului.

Procesul de refacere a mediului geologic constă în îndepărtarea surselor de contaminare de pe amplasament, în izolarea şi decontaminarea ariilor contaminate, limitarea şi eliminarea posibilităţilor de răspândire a poluanţilor în mediul geologic şi în atingerea valorilor limită admise pentru concentraţiile de poluanţi.

Metodologiile de refacere a mediului geologic se stabilesc de către autoritatea competentă pentru protecţia mediului în urma analizei raportului geologic final de investigare şi evaluare a poluării mediului geologic şi, după caz, a studiului evaluării de risc, luând în considerare următoarele: a) caracteristicile şi funcţiile solului, ale formaţiunilor geologice şi ale

apelor subterane; b) tipul şi concentraţia, gradul de risc pe care îl prezintă poluanţii,

organismele sau microorganismele nocive; c) distribuţia poluanţilor în mediul geologic; d) volumul solului poluat sau subsolului care necesită tratarea,

localizarea, adâncimea şi accesibilitatea acestuia; e) obiectivele refacerii mediului geologic şi intervalul de timp necesar

pentru atingerea acestora; f) raportul cost/beneficiu al metodologiilor de refacere a mediului

geologic; g) destinaţia terenului după refacerea mediului geologic şi posibilitatea

utilizării acestuia, având în vedere potenţialul de dezvoltare al zonei sau folosinţa terenului preconizată pentru viitor.