CARACTERIZAREA SOLURILOR STUDIATE

CARACTERIZAREA SOLURILOR STUDIATE

Aceste soluri sunt situate într-o zona limitrofa satelor Bozânta si Sasar, ocupa o suprafata de 25 ha si sunt bordate de trei iazuri de steril. Doua apartin C.N. REMIN iar cel de-al treilea, fostei S.C. AURUL S.A. (actuala S.C.TRANSGOLD S.A.).

Tipurile de soluri din zona studiata sunt urmatoarele: sol brun argiloiluvial si sol brun luvic, ambele din clasa argiluvisoluri, sol gleic, din clasa solurilor hidromorfe si solul aluvial din clasa solurilor neevoluate, trunchiate si desfundate. Repartizarea lor este evidentiata în anexa X

Profil reprezentativ nr.1, SOL GLEIC 

Acest tip de sol face parte din clasa solurilor hidromorfe si se afla în partea sud-estica a zonei inundata de apa industriala ocupând 6,4% din suprafata studiata (anexa ). Relieful este reprezentat de câmpie iar microrelieful de lunca Sasarului. Primii 5cm apartin unui orizont antropic (Aa) format în cea mai mare parte din materialul depus de apele uzate deversate, urmeaza un orizont Ao pe urmatorii 15cm, dupa care apare un orizont gleic de oxidare (Go) pâna la 70cm si un orizont gleic de reducere (Gr) în continuare. Culoarea în stare umeda (naturala) este bruna cenusie în Aa, bruna închis marmorat în orizonturile Ao si Go si cenusiu vinetiu în orizontul Gr. În primii 20cm, textura este lutoasa iar în orizonturile subiacente, lutoargiloasa (tabel ). În orizonturile Ao, Go si Gr continutul de schelet este de peste 5%. Reactia este slab acida în primii 5cm si în orizontul Gr iar în orizontul Ao este neutra. Capacitatea de schimb cationic este mijlocie. Saturatia în baze este submezobazica în orizontul superior. Tot aici, aciditatea hidrolitica este mare. Continutul de humus este mijlociu, iar aprovizionarea cu azot este de asemenea mijlocie. Aprovizionarea cu fosfor mobil este mica însa cea cu potasiu mobil este mare si foarte mare în primii 15cm si mica în orizonturile subiacente. Întrucât solul a fost amendat (marnat) si fertilizat se pot explica valorile de pH mai mari si continutul mare de potasiu mobil în orizontul superior (tabel ).

Adâncimea apei freatice este de 3m. Datorita regimului aerohidric defectuos, fertilitatea acestor soluri este foarte redusa. În perioadele umede se creaza un exces de umiditate iar în perioadele secetoase, un deficit accentuat.Uneori aceste terenuri se folosesc si la culturi de plante cum sunt: porumb, grâu, orz, ovaz, floarea-soarelui, sfecla de zahar, etc. [10] Pentru ameliorarea acestor soluri, pe lânga masurile obisnuite de fertilizare, se impun lucrari speciale cum sunt: araturi adâncite treptat, drenaje, îngrasaminte în doze mari, iar daca reactia este prea acida, se vor aplica amendamente calcaroase. [11]

Influentele antropice negative sunt evidentiate printr-o poluare puternica de la iazurile de decantare limitrofe.

Descrierea morfologica a profilului:

Profil reprezentativ nr.2, SOL ALUVIAL GLEIZAT

Apartine clasei solurilor neevoluate. Apare în extremitatea sud-estica a perimetrului, unde ocupa 4,4% din întreaga suprafata analizata si în treimea vestica a zonei, unde ocupa 34,4% din suprafata cercetata. Solul aluvial gleizat reprezinta 38,8% din suprafata.

Relieful este reprezentat prin câmpie iar microrelieful, de lunca Sasarului. Aspectul solului este normal, materialul parental este constituit din luturi iar cel subiacent din depozite fluviatile.

Culoarea orizonturilor superioare este bruna, brun-roscata iar orizonturile de oxidare au culoarea galben ruginie. Textura este lutoasa în orizonturile superioare, lutoargiloasa în cele medii si inferioare (tabel ). Reactia slab alcalina (pH_H2O 7,40-7,90) din primele doua orizonturi se datoreaza în cea mai mare atât amendarii cât si inundarii solului cu apa uzata. Ultimele doua orizonturi au reactie moderat acida (pH_H2O 5,15-5,70). Datorita ameliorarii solului, a crescut gradul de saturatie pâna la domeniul submezobazic. Capacitatea de schimb cationic este mijlocie. Aciditatea hidrolitica este foarte mare peste 80 me/100g sol (tabel ). Continutul de humus este mic pâna la mijlociu iar aprovizionarea cu azot este redusa spre mijlocie. Nivelul de aprovizionare cu fosfor mobil este redus iar cel cu potasiu mobil este mic spre mijlociu (tabel ).Adâncimea apei freatice este la 3m.

Fertilitatea acestor soluri este extrem de variata, depinzând de: textura, regim de aluvionare, regim hidric, etc. Pentru ca aceste terenuri sa poata fi valorificate, se impun câteva masuri: îndiguirea, irigarea-desecarea, nivelarea, încorporarea de îngrasaminte minerale si organice, etc. [11] Sortimentul de plante de pe aceste terenuri cuprinde gama de culturi specifice zonelor în care se afla: porumb, floarea soarelui, grâu, orz, plante de nutret, legume, etc. Se recomanda cultura porumbului, a orezului si a plantelor furajere. [10] În prezent terenul este necultivat ca urmare a impactului poluarii antropice.

Descrierea morfologica a profilului:

Profil reprezentativ nr.3, SOL ALUVIAL LITIC SCHELETIC

Face parte din clasa solurilor neevoluate.Ocupa 18,4% din suprafata si este situat în jumatatea centrala a zonei investigate.

Relieful este de câmpie iar microrelieful este reprezentat de lunca Sasarului. Aspectul solului este normal, materialul parental este constituit din depuneri aluviale iar cel subiacent din depozite aluviale.

Solul are un profil scurt cu trei orizonturi. În ultimul orizont predomina pietrisul iar în orizontul AC scheletul reprezinta peste 25%. Culoarea primelor doua orizonturi este bruna-deschis si brun galbuie iar textura lor este lutoargiloasa (tabel ). Reactia solului este moderat spre slab acida (pH_H2O 5,90-5,80). Capacitatea de schimb cationic este mijlocie, aciditatea hidrolitica este este mare spre foarte mare iar gradul de saturatie este moderat mezobazic. Continutul de humus este mic, iar aprovizionarea cu azot este moderata. Aprovizionarea cu fosfor mobil este mica, iar cu potasiu mobil este mica spre mijlocie (tabel ).Adâncimea apei freatice este la 3m. În prezent terenul este necultivat.

Descrierea morfologica a profilului:

Profil reprezentativ nr.4, SOL BRUN ARGILOILUVIAL

Apartine clasei argiluvisolurilor.Acest tip de sol este situat în extravilanul localitatii Sasar, pe terasa I a râului Sasar. Ocupa 31,6% din întreaga suprafata investigata (cca 25 ha) si este localizat în jumatatea central-estica a zonei, pâna la extremitatea sud-vestica a iazului de decantare al S.C. "Aurul"S.A. (anexa X). Aspectul solului este normal, materialul parental fiind reprezentat de luturi iar cel subiacent din depozite fluviatile. Culoarea în stare umeda naturala este bruna deschis, respectiv bruna-galben roscat. Textura este lutoasa, lutoargiloasa (tabel ). Reactia este moderat acida (pH_H2O 5,35-5,70), capacitatea de schimb cationic este mijlocie (T 24,9-30,8 me/100g sol), aciditatea hidrolitica este foarte mare (Ah>8 me/100g sol), gradul de saturatie cu baze (V) este oligomezobazic, în primii 40cm. Continutul de humus si de azot în primul orizont este mijlociu, aprovizionarea cu fosfor mobil este mica iar cu potasiu mobil este mica spre mijlocie (tabel ). Apa freatica se afla la adâncimea de 5m.

Fertilitatea acestor soluri este mai redusa datorita în principal regimului aerohidric, aprovizionarii scazute cu substante nutritive, reactiei solului, etc. Pentru îmbunatatirea fertilitatii se recomanda: lucrari agrotehnice care sa faciliteze patrunderea apei în sol si încetinirea procesului de evapotranspiratie; lucrari hidroameliorative; aplicarea de îngrasaminte (N,P,K si gunoi de grajd); aplicarea de amendamente calcaroase daca reactia este prea acida, etc. [11].   Aceste soluri sunt bune pentru culturi furajere, cartofi, trifoi, in, mazare,fasole, soia, grâu, porumb, floarea soarelui, etc.

În prezent terenul este necultivat.

Descrierea morfologica a profilului:

Profil reprezentativ nr.5, SOL ALUVIAL GLEIZAT

Face parte din clasa solurilor neevoluate.Acest sol este situat în extravilanul localitatii Bozânta Mare, în zona numita "La Sasar". Relieful este reprezentat de câmpie iar microrelieful apartine luncii Sasarului. Aspetul solului este normal, materialul parental este constituit din depuneri aluviale iar materialul subiacent din depozite fluviatile. Adâncimea apei freatice se afla la 2m. Terenul este necultivat în prezent, iar ca influenta antropica negativa se evidentiaza poluarea cronica.

Descrierea morfologica a profilului:

Profil reprezentativ nr.6, SOL GLEIC SCHELETIC

Acest tip de sol apartine extravilanului localitatii Bozânta Mare si face parte din clasa solurilor hidromorfe. Relieful este reprezentat de câmpie, iar microrelieful de lunca Sasarului. Aspectul solului este normal, materialul parental este constituit din depuneri aluviale iar cel subiacent din depozite fluviatile. Adâncimea apei freatice este situata la 1m. Terenul este necultivat în prezent. Influentele antropice negative sunt evidentiate de poluarea cronica a acestor terenuri.

Descrierea morfologica a profilului:

Profil reprezentativ nr.7, SOL BRUN LUVIC PSEUDOGLEIZAT

Apare numai în portiunea dinspre râul Lapus si reprezinta 4,8% din suprafata totala. Apartine clasei argiluvisolurilor.

Relieful este de câmpie, iar microrelieful este reprezentat de Terasa I a râului Lapus. Solul are un aspect normal, materialul parental fiind alcatuit din luturi iar cel subiacent tot din luturi. Culoarea în stare umeda naturala este bruna deschis pâna la 55cm, bruna vinetie în orizontul Btw si brun galbuie în orizontul C. Reactia este puternic acida în primele doua orizonturi (pH_H2O<5,00) si moderat pâna la slab acida în celelalte orizonturi. Capacitatea de schimb cationic este mica în primele doua orizonturi si mijlocie în celelalte orizonturi. Aciditatea hidrolitica este foarte mare în orizonturile superioare si mijlocie în orizonturile subiacente. Gradul de saturatie cu baze este mic spre mijlociu (oligomezobazic) în orizonturile Ao si El si moderat mezobazic în orizonturile EB, Btw si C. Continuturile de humus si azot sunt mici. Aprovizionarea cu fosfor mobil este de la foarte mica în orizontul superior pâna la mijlocie în orizonturile subiacente. Aprovizionarea cu potasiu mobil este mijlocie (tabel ). Pânza de apa freatica este situata la o adâncime de 5m iar uneori terenul este supus inundabilitatii. În prezent terenul este necultivat, el având un grad ridicat de poluare.

Descrierea morfologica a profilului:

Pentru stabilirea texturii, în caracterizarea fizica a acestor soluri am utilizat urmatorul indicator:

Grupe de clase, clase si subclase texturale [17]

În concluzie, solul din perimetrul studiat este fomat din patru tipuri: sol brun argiloiluvial, sol brun luvic, sol gleic si sol aluvial. Acesta din urma are doua subtipuri: gleizat si litic. Predominant este solul aluvial (57,2% din suprafata investigata), urmând în ordine descrescatoare solul brun argiloiluvial (31,6%), solul gleic (6,4%) si solul brun luvic pseudogleizat (4,8%). Textura acestor soluri este cu preponderenta lutoasa si lutoargiloasa. Reactia dominanta este moderat-slab acida, cu exceptia suprafetelor amendate sau influentate antropic. Capacitatea totala de schimb cationic este mijlocie, aciditatea hidrolitica foarte mare, iar gradul de saturatie în baze este oligomezobazic pâna la moderat mezobazic. Continutul de humus este predominant mic, aprovizionarea cu azot este redusa, aprovizionarea cu fosfor mobil este mica spre foarte mica iar cu potasiu mobil este mijlocie spre mica.

CARACTERIZAREA PEDOLOGICĂ A SOLURILOR DIN ZONA MARTOR

În partea vestica si nordica a suprafetei, din zona situata dupa canalul de desecare, au fost efectuate trei profile martor, iar în partea nord-estica a suprafetei afectate dinspre râul Lapus, a fost efectuat al patrulea profil martor (anexa ). Tipurile de soluri sunt: sol brun luvic cu subtipul sol brun luvic pseudogleizat iar al doilea, sol gleic cu subtipul sol gleic scheletic. Profilele M1 si M4apartin solului brun luvic pseudogleizat slab, iar profilele M2si M3,solului gleic.

Solul brun luvic pseudogleizat slab (M1) are un orizont Ao în primii 20cm, dupa care urmeaza orizontul eluvial luvic (El) pâna la 38cm. Urmeaza un orizont de tranzitie EB, pâna la 56cm si un orizont Bt pâna la 100cm. Profilul M4 (sol brun luvic pseudogleizat) prezinta orizonturile Ao si El de 38cm, urmate de orizontul Btw. Culoarea naturala este bruna pâna la bruna galben deschis, iar la orizontul Btw apar pete vinetii, de reducere.

Textura primelor doua orizonturi este lutoasa iar cea a orizontului Btw este lutoargiloasa (tabel ).

Reactia slab alcalina (pH_H2O 7,60) a orizontului Ao, din profilul M1, apare ca efect al amendarii. Celelalte probe ale profilului si probele profilului M4 au reactie puternic acida (pH_H2O 4,80) pâna la moderat acida (pH_H2O 5,65). Gradul de saturatie în baze este oligomezobazic. Capacitatea de schimb cationic este mica iar aciditatea hidrolitica este foarte mare. Continutul de humus si aprovizionarea cu azot sunt mici. Aprovizionarea cu fosfor mobil este mica iar cea cu potasiu mobil este mica spre mijlocie (tabel ).

Solul gleic scheletic (M2 si M3), situat în partea de nord si nord-est a zonei studiate, este format pe un pat de pietris care apare la 105cm, respectiv la 20cm. Pe acesta se dispun orizonturile superioare astfel: CGr (între 105cm si 93cm, respectiv, 90cm si 70cm), Gr (între 93 cm si 48cm, respectiv, 70cm si 40cm), AGr (între 48cm si 17cm, respectiv, 40cm si 20cm), Ao (între 17cm si 0cm, respectiv, 20cm si 5cm). La profilul M3 apare si un orizont At (0-5cm). Culoarea naturala oscileaza de la bruna deschis pâna la culori albastrui, vinetii marmorate, în orizonturile reducatoare.

În orizonturile profilului M2 predomina textura lutoasa, iar în orizonturile profilului M3, textura lutoargiloasa (tabel ).

Reactia în orizontul superior al profilului M2 este puternic acida, iar în celelalte orizonturi ale profilului M2 si în orizonturile profilului M3, este moderat acida.

Gradul de saturatie în baze este oligomezobazic, capacitatea de schimb cationic este mijlocie, iar aciditatea hidrolitica este foarte mare.

Continutul de humus si aprovizionarea cu azot sunt mici spre mijlocii. Continutul de fosfor mobil este foarte redus iar cel de potasiu mobil este mijlociu în orizonturile superioare pâna la mic în orizonturile inferioare (tabel ).

În concluzie, solurile din zona martor sunt asemanatoare cu cele afectate de apele uzate, atât din punct de vedere al tipurilor, cât si al însusirilor fizico-chimice.

CARACTERIZAREA AGROCHIMICĂ A SOLURILOR

Însusirile chimice ale solurilor sunt evidentiate în cartogramele ............. Cartogramele contin valori determinate pe adâncimea 0-20cm iar în cazul parcelelor unde initial s-au calculat valori pe adâncimi de 0-5 si 5-20cm, s-a trecut o valoare medie ponderata. Pe cartograma cu reactia solului se pot observa trei zone cu valori ale pH în domeniul alcalin, una în coltul sud-estic, una în zona centrala si a treia în extremitatea vestica. Acestea acopera 20% din suprafata investigata. Din suprafata cercetata, 8% este caracterizata de reactia neutra care este preponderenta în jumatatea estica a zonei. Reactia neutra si slab alcalina care caracterizeaza 28% din suprafata, se datoreaza atât amendarilor anterioare cât si tratamentului chimic efectuate de S.C Aurul S.A. imediat dupa accidentul ecologic. Restul , 72% din suprafata, este acoperit cu soluri slab acide (30%), moderat acide (35%) si puternic acide (7%). Aceste soluri apar în jumatatea vestica a incintei inundate si în suprafata din apropierea râului Lapus.

Ţinând cont de faptul ca solul este puternic poluat cu metale grele este bine ca pH-ul acestuia sa fie ridicat pâna la 6,8-7,0 pentru crearea unui mediu favorabil imobilizarii metalelor grele.

Pe cartograma fosforului (anexa ) poate fi observat un deficit foarte mare de fosfor pe o suprafata foarte mare (72%) si o aprovizionare slaba (32%) care impune o fertilizare cu îngrasaminte pe baza de fosfor. Suprafata situata în extremitatea sud-vestica a perimetrului (7%) datorita unei bune aprovizionari cu fosfor, nu necesita fertilizare cu acest element chimic.

Cartograma aprovizionarii cu potasiu a solurilor (anexa ) evidentiaza un nivel de aprovizionare cu potasiu de la mijlociu la foarte bun. 24% din suprafata prezinta o aprovizionare mijlocie, 65% din suprafata are un nivel bun si doar 11% are o aprovizionare foarte buna. Daca solul cu aprovizionare buna si mijlocie apar compacte, solul cu aprovizionare foarte buna apare diseminat. Numai o portiune situata în partea vestica este compacta si are o aprovizionare buna.

Continutul de humus al solurilor este mic spre mijlociu iar aprovizionarea cu azot este redusa spre mijlocie. Asadar, solul necesita fertilizare organica si minerala cu îngrasaminte pe baza de azot.

În concluzie, solurile studiate necesita amendamente calcice pe 72% din suprafata, fertilizare cu îngrasaminte organice si minerale cu azot pe toata suprafata, fertilizare cu fosfor pe 93% din suprafata si cu îngrasaminte de potasiu pe 89% din suprafata.

5. PRINCIPALII FACTORI DE POLUARE A SOLURILOR DIN

ZONA STUDIATĂ

Solurile din zona studiata sunt puternic poluate ca urmare a activitatilor industriei extractive (extractia miniera, prepararea minereurilor, metalurgia extractiva) dar într-o masura mai redusa si datorita altor activitati.

Principalul factor de poluare a solurilor din aceasta zona îl constituie accidentul din 30 ianuarie 2000, de la iazul Bozânta, la care se adauga poluarea cronica datorata emisiilor din activitatile miniere si metalurgice.

Iazul "Bozânza-Aurul"este un depozit de steril situat în apropierea satului Bozânta Mare, se afla la o distanta de 12 km de Baia Mare si este proprietatea S.C. AURUL S.A. Baia Mare, actula S.C.TRANSGOLD S.A. Societatea Aurul S.A. (actual S.C.Transgold S.A.), este o societate mixta între firma australiana ESMERALDA Comp. si C.N. REMIN S.A. Baia Mare. Societatea Aurul S.A. revalorifica sterilul de flotatie din iazul în conservare Meda, în amestec cu cenusi metalurgice. Sterilul rezultat este transportat prin conducta la Iazul Bozânta - Aurul, apele fiind recirculate. Acest iaz are o suprafata de 94 ha, este etansat la baza cu argila si geomembrana.

Accidentul s-a produs în noaptea de 30 ianuarie 2000, orele 22.00-23.00, si s-a datorat în principal precipitatiilor abundente din zilele anterioare. Prin bresa de aproximativ 25m creata în taluzul E-NE, s -au deversat aproximativ 100 000 mc de material lichid, continând între 50 si 100 de tone de cianura, precum si metale grele. Au fost contaminate aproximativ 20 ha de teren agricol.

Solurile din aceasta zona sunt supuse poluarii cu metale grele prin vehicularea de catre vânt si ape a pulberilor de pe cele trei iazuri din apropiere (limitrofe): unul apartinând Societatii Aurul S.A., iar celelalte doua,C.N. Remin Baia Mare (unul aflat în conservare iar celalalt în exploatare).

În prezent, iazul de decantare ,Bozânta - Aurul'depoziteaza într-o maniera considerata sigura si ecologica sterilul rezultat dupa cianurarea si recuperarea aurului si argintului cu carbune activ, prin metoda CIP. Tehnologia de functionare se bazeaza pe constructia digului de înaltare prin hidrociclonare, cu depunerea fractiei grobe (îngrosat) în dig si a fractiei fine pe plaja interioara a iazului. Desi tehnologia utilizata prezinta siguranta, pot exista unele cai de poluare a solurilor din apropiere si anume:

Îngrosatul de la hidrociclonare se poate eroda usor si astfel exista posibilitatea ca el sa fie antrenat de vânt

Pot aparea infiltratii ale siroirilor din apele de precipitatii care spala versantii iazului. Aceste ape migreaza prin sol unde pot transporta metale solubilizate.

Continutul relativ ridicat de cianuri din apele acumulate constituie un potential poluant pentru aer si implicit pentru toti factorii de mediu

Iazul ,Bozânta-Remin' aflat în exploatare asigura epurarea mecanica si chimica a apelor uzate provenite de la urmatoarele unitati: U. P. Flotatia Centrala (steril de flotatie + ape tehnologice), RBG Phoenix' (namol metalurgic), E. M. Aurum (ape de mina Sasar), S.C. Vital (namol de la epurarea apelor uzate) si ape de proces de la S.C. Aurul S.A.. Acest iaz ocupa o suprafata de 105 ha - la nivelul digului de amorsare si 71,5 ha - la nivelul coronamentului.

Pericolul principal de poluare cu metale grele a solurilor din apropiere datorat prezentei iazurilor este dat de:

sterilul depozitat (lesiere bacteriana a piritei continute de acesta)

avarii la conductele de alimentare ale iazului sau la pompe - scurgeri accidentale de steril

antrenarea eoliana si acvatica a particulelor de material de pe iaz

depozitarea neadecvata a deseurilor

Digul de amorsare a iazurilor ,Bozânta - Remin' a fost construit din materiale argiloase în zona nordica si partial vestica a acestora, creându-se astfel o îngreunare a drenarii apelor din corpul iazului si implicit o ridicare a acestora pe taluz.

Alte surse de poluare sunt uzinele S.C. ROMPLUMB S.A si RGB Phoenixc având ca obiect de activitate producerea plumbului primar respectiv a cuprului primar/secundar. Acestea sunt responsabile de poluarea solurilor cu pulberi continând compusi ai metalelor grele (Cu, Pb, Zn,Cd,) si oxizi de sulf, pâna la o distanta de 25-30 km în jurul lor. Au fost mentionate depasiri frecvente ale concentratiilor maxime admisibile în aer a diversilor poluanti în perioada 1980-1995. [7 ]

Metalele grele evacuate în atmosfera, compusii chimici gazosi acumulati la partea inferioara a atmosferei sunt spalati de ploi, ajung în sol apoi sunt preluati de reteaua hidrografica si astfel are loc o extindere a poluarii cu microelemente pe arii largi în zona municipiului Baia Mare.

Asadar, prezenta metalelor grele în aceste soluri se datoreaza atât emisiilor atmosferice a agentilor poluatori cât si depozitarii deseurilor rezultate de la prepararea minereurilor si a prelucrarii sterilului de flotatie.

Spre deosebire de marea majoritate a poluantilor din alte categorii, metalele grele din aer, apa, sol nu sufera procese de biodegradare. Eventual, pot fi transformate în compusi organo-metalici, cu toxicitate mai redusa, pot suferi operatii de oxido-reducere sau pot fi fixate pe mineralele argiloase din soluri.[12]

Plumbul ajunge pe sol în urma emanatiilor atmosferice din surse industriale (metalurgia metalelor neferoase), din arderea carbunilor, a deseurilor si mai putin din surse naturale.

Plumbul este emanat în atmosfera sub forma de particule, având un diametru mai mic de 1 micron, putând fi transportat astfel la distante mari de sursa de catre curentii din aer. Pe sol ajung sub forma de caderi libere si se amesteca cu straturile superficiale ale acestuia. O parte din particule se depune pe vegetatie contribuind la contaminarea acesteia prin procesul de absorbtie foliara.

Fierul, cuprul si zincul sunt impurificatori emisi în atmosfera în special de catre activitati din metalurgia feroasa si neferoasa. Pe sol, particulele acestor metale se depun prin caderi libere din atmosfera. Aceste metale se pot fixa pe particulele din sol, putând intra în lantul trofic prin preluarea lor de catre microorganismele existente în sol si prin sistemul radicular al plantelor.[12]

Iazurile de steril din zona Bozânta - Sasar contin cantitati ridicate de plumb, cupru, zinc precum si pulberi sedimentabile de pe taluzuri.

În zona noastra, poluarea solurilor cu cadmiu, în cea mai mare parte, se datoreaza emisiilor atmosferice a uzinelor metalurgice neferoase. Poluarea solurilor din zonele agricole cu cadmiu se poate datora si utilizarii în cantitati mari a îngrasamintelor chimice, în special a superfosfatilor.

6. POLUAREA SOLULUI CU METALE GRELE

• POLUAREA SOLURILOR

Termenul de "poluare" [4], îsi are originea în cuvântul latin "pollu-ere" având semnificatia de a "murdari", a "pângari", a "profana".

Fenomenul de poluare este strict legat de activitatea omului deoarece natura prin ea însasi nu se degradeaza, nu produce deseuri, ea utilizând ciclic substantele. De exemplu, animalele în procesul de respiratie folosesc oxigenul si elimina dioxidul de carbon. Acesta este utilizat de plantele verzi în fotosinteza. Produsele vegetale sunt consumate de animale, iar dejectiile acestora devin sursa de hrana pentru plante.

Omul prin activitatile sale, distruge circuitele ecologice creând dezechilibre ale mediului înconjurator. Deseurile, reziduurile sau dejectiile aruncate si acumulate în mediul înconjurator constituie surse de poluare a mediului si de degradare a conditiilor de viata.

Prin poluarea solului, se întelege orice actiune care produce dereglarea functionarii normale ca mediu de cultura a plantelor în diferite ecosisteme, dereglare manifestata prin degradarea fizica, chimica si biologica ce afecteaza negativ fertilitatea.

Indicele sintetic al efectului rezultant al poluarii solului poate fi reprezentat fie prin reducerea calitativa si cantitativa a productiei, fie prin cheltuielile necesare mentinerii capacitatii bioproductive la parametri anteriori manifestarii poluarii. Pornind de la acest indice de apreciere a poluarii solului, prin notiunea de "poluare a solului"se înteleg toate fenomenele si procesele care afecteaza negativ potentialul productiv sau fertilitatea solului, cu implicatii în succesiunea: sol - microorganisme - plante superioare - animale - societate umana. Astfel, daca notiunea de "eroziune"din punct de vedere a degradarii solului sugereaza doar reducerea profilului de sol si a capacitatii de productie a acestuia în timp, "poluarea solului"include toate implicatiile negative asupra acestuia 1] Alaturi de eroziune, salinizare, înmlastinare, depozitarea pe soluri a unor materiale rezultate din sapaturi, depozite de steril provenite din exploatari miniere, acumularea în sol a unor substante, constituie alte cauze ale fenomenului de poluare.

Principalele tipuri de poluare a solului sunt evidentiate în urmatorul tabel:

Dupa gradul de poluare, care se apreciaza în functie de reducerea cantitativa si/sau calitativa a productiei vegetale ce se poate obtine în conditiile în care solul este nepoluat, solurile pot fi încadrate în urmatoarele 5 categorii:

Gradul de poluare

* dupa sistemul român de clasificare a solurilor, 1980.

• POLUAREA CU METALE GRELE A SOLURILOR STUDIATE

VALORI DE REFERINŢĂ

PENTRU URME DE ELEMENTE CHIMICE ÎN SOL

(mg/kg substanta uscata)

Metalele exista în mod natural în mediu sub diferite forme: ca ioni dizolvati în apa, ca vapori, saruri sau minerale în roci, nisip sau sol. Ele pot fi legate în molecule organice sau anorganice sau atasate de particulele din aer. Desi plantele, animalele si oamenii au nevoie de unele ca si micronutrienti, exista unele forme ale metalelor care chiar în cantitati reduse sunt toxice reprezentând un risc pentru sanatate.

Poluarea cu metale a acestor soluri se datoreaza pe de o parte deversarilor apelor uzate în urma accidentului ecologic din 2000 si vehicularii eoliene si de catre apele de siroire a particulelor de pe taluzurile iazurilor din zona insuficient stabilizate, iar pe de alta parte emisiilor generate de uzinele metalurgice S.C. Romplumb S.A. si S.C. Phoenix S.A..

Distributia Cd total, este evidentiata de graficele (anexele ) care prezinta distributia Cd total pe profile de sol si de cartograma aprovizionarii solurilor cu cadmiu (anexa ).

Se observa o separare a doua grupe de valori, prima continând valori inferioare pragului de alerta pentru folosinta sensibila (3 ppm), iar cea de-a doua continând valori superioare pragului de alerta si chiar de interventie. Prima grupa contine valorile apartinând profilelor martor (M1,M3 si M4), profilului 7 din suprafata aflata în apropierea râului Lapus si partii superioare a profilului 2 situat lânga iazul de decantare. La acest profil, se poate observa o acumulare a cadmiului în partea inferioara la nivelul orizontului CGo pâna la o valoare de peste 20 ppm.

Grupa a doua de valori caracterizeaza celelalte profile din perimetrul afectat, inclusiv M2 (sol gleic scheletic). Continutul ridicat de metale grele al acestui sol se datoreaza influentei poluante a apelor deversate. Desi este considerat martor, acest profil a fost amplasat în apropierea zonei de confluenta a doua canale de desecare (portiunea nord-estica, sud-vestica a canalului înconjurator incintei poluate si canalul care porneste din punctul nord-estic al incintei spre vest catre localitatea Bozânta Mare. Asadar, apa continuta de canal a influentat solul din apropiere. Se poate observa ca acumularea cadmiului creste progresiv cu adâncimea pâna la nivelul pragului de interventie pentru folosinta mai putin sensibila (10 ppm). Aceasta denota acumularea elementului chimic în timp ca urmare a unor poluari succesive. Orizontul lutoargilos din baza profilului, similar celui existent la profilul 2, a format o bariera geochimica în calea migrarii elementului chimic. Orizonturile cu textura lutoasa de la suprafata au permis circulatia apelor încarcate cu metale grele pâna la nivelul orizontului inferior unde s-au depus elementele chimice.

Cu exceptia valorilor continute de profilul 3 în întregime, partea superioara a profilului 1 si cea mai mare parte a profilului 4, celelalte valori se înscriu în zona marginita de pragul de alerta , respectiv de interventie de la valoarea de 5 ppm si de pragul de interventie pentru folosinta mai putin sensibila (10 ppm).

Distributia cadmiului pe suprafata zonei studiate este redata de cartograma din anexa.... Aici se observa ca numai pe câtva suprafete mici, unele izolate, care însumeaza 3,2 ha (13% din suprafata), continutul de cadmiu este inferior pragului de alerta pentru folosinta sensibila (3 ppm). Pe 24% din suprafata, continutul de cadmiu ajunge pâna la valoarea praguluide interventie pentru folosinta sensibila si a pragului de alerta pentru folosinta mai putin sensibila. Cele mai multe valori de continut sunt cuprinse între 5 si 10 ppm, ultima valoare fiind si pragul de interventie pentru folosinta mai putin sensibila. Aceste valori sunt caracteristice pentru 12,5 ha. Pe 13% din suprafata, continuturile de cadmiu total depasesc pragul de interventie pentru o folosinta mai putin sensibila.

Continuturile de Cd mobil pot fi observate în tabelul.. Trecerea în solutie a unor cantitati mari de Cd s-a datorat atât reactiei predominant acida a solurilor cât si solubilitatii ridicate a compusilor cadmiului. În cazul cadmiului s-a înregistrat un grad înaintat de solubilizare de pâna la 89% din cantitatea totala, în primii centimetri ai solului gleic (0-5 cm) si a solului argiloiluvial (0-10 cm). În orizontul superior al solurilor din perimetrul poluat, mobilitatea cadmiului a ajuns la un nivel echivalent cu 73% din continutul total, iar în orizontul superior al solurilor din zona martor (excluzând profilul M2) aceasta valoare medie a fost de numai 21%. În cazul solurilor afectate de poluare, s-au înregistrat valori ridicate, de 50-70%, în orizonturile subiacente orizontului A si anume în A/B, Bt, Go, Grsau AC. Dimpotriva, în orizonturile profunde ale solurilor din zona martor, cu exceptia profilului M2, s-au înregistrat valori mici, de la 2 pâna la 7%.

Exista fractiuni ale cadmiului legate de componentele majore ale solului si anume: solutia solului, complexul coloidal anorganic, materia organica, oxizii liberi si structura cristalina a mineralelor argiloase si a mineralelor grele. Astfel, din cantitatea totala de cadmiu, specifica orizontului superior, între 14% si 29% reprezinta portiunea solubila în solutia solului, între 12% si 23%, fractiunea schimbabila, între 19% si 21%, fractiunea legata de materia organica, între 28% si 49%, fractiunea legata de oxizii liberi si între 2,9% si 4,6%, fractiunea reziduala anorganica. Ţinând cont ca peste un sfert din cadmiul total este solubil în solutia solului iar cadmiul total poate ajunge pâna la 31 ppm, rezulta ca translocarea elementului din sol în planta are loc cu intensitate ridicata potentata si de reactia acida a solului.

Din datele mai sus prezentate rezulta necesitatea interventiei pentru refacerea ecologica a zonei

Continuturile de Cu total pot fi observate pe profile evidentiate de grafice (anexele ) si pe suprafata studiata evidentiata de cartograma aprovizionarii cu cupru.

Se remarca continuturi reduse de cupru în cazul profilelor martor M1, M3 si M4, având valori mici în jur de 20 ppm, mult sub valoarea pragului de alerta pentru folosinta sensibila (100 ppm). În cazul profilului M2, s-au înregistrat pâna la adâncimea de 45 cm, valori superioare pragului de alerta pentru folosinta sensibila, ajungând la o valoare de 218 ppm în primii 10 cm, mai mare decât valoarea pragului de interventie pentru folosinta sensibila (200 ppm). Valori superioare acestui prag contin orizonturile superioare ale profilelor 1,2,6,4 si 5. Exceptie fac valorile profilului 7, situat în apropierea râului Lapus, la care valorile continuturilor de Cu, pe întreg profilul sunt inferioare pragului de 100 ppm. De asemenea, concentratia cuprului în orizontul superior al profilului 1 (sol gleic), situat în zona inundata, prezinta o concentratie foarte mare de 955 ppm care depaseste cu mult pragul de interventie pentru folosinta mai putin sensibila (500 ppm).

Cartograma distributiei cuprului în stratul de sol 0-20 cm (anexa ) arata ca numai pe 7,6% din suprafata investigata (1,9 ha) concentratia cuprului este inferioara pragului de alerta pentru folosinta sensibila iar pe 77,4% din suprafata continuturile sunt sub 250 ppm (valoarea pragului de alerta pentru folosinta mai putin sensibila). Influenta stagnarii apelor deversate nu a fost majora în cresterea continutului acestui element chimic în soluri.

Compusii cuprului se solubilizeaza într-o proportie mai redusa decât cadmiul. Vaoloarea maxima a cuprului solubilizat în solutia de CH₃COONH₄-EDTA la pH=7,0 este de 62,3% din Cu total, valoare caracteristica orizontului Aa din solul gleic situat în apropierea iazului de decantare (profilul 1). În medie, cuprul solubilizat în partea superioara a solului (0-20 cm) reprezinta 46% din cuprul total determinat în solurile poluate si 32% din solurile martor. Cauzele solubilizarii cuprului pe masura cresterii continutului sau sunt aceleasi ca la cadmiu.

Fractiunile legate de complexul coloidal anorganic si materia organica predomina ajungând pâna la 50%, iar fractiunea legata de oxizii liberi si fractiunea reziduala sunt mult mai reduse, comparativ cu fractiunile similare ale cadmiului în jur de 10%.

Toate datele mai înainte mentionate cer o interventie pentru remedierea solurilor poluate.

Ca si în cazul cadmiului si al cuprului distributia plumbului pe profile poate fi observata pe grafice, iar pe suprafata, pe cartograma de aprovizionare a solurilor cu plumb.

Valorile ce caracterizeza profilele martor M1,M2 si M3 ilustreza poluarea de fond a zonei care se situeaza în domeniul cuprins între pragul de alerta pentru folosinta sensibila (50 ppm) si pragul de interventie pentru aceeasi categorie de folosinta (100 ppm). În plus, trebuie mentionat ca valorile orizontului Ao din M3 depasesc de 2,5 ori acest ultim prag. Tot în aceasta categorie sunt cuprinse valorile ce caracterizeaza profilul 7, situat în zona dinspre râul Lapus. Valori foarte mari înregistreaza profilul M2, care ajung în primii 20 cm la un continut de 2734 ppm, depasind de aproape 55 de ori pragul de alerta pentru folosinta sensibila si de 27 de ori pragul de interventie pentru aceeasi categorie de folosinta. Datorita continuturilor ridicate de metale grele înregistrate de profilul M2, este posibil ca aceasta zona sa fi fost afectata de apele industriale revarsate. Valorile profilului 6 si cele ale orizonturilor inferioare celorlalte profile sunt cuprinse între pragul de alerta pentru folosinta mai putin sensibila (250 ppm) si pragul de interventie pentru folosinta mai putin sensibila (1000 ppm). Majoritatea valorilor analitice ale plumbului apartin domeniului cu valori superioare pragului de alerta pentru folosinta mai putin sensibila. Contrastante sunt valorile profilelor 5 si 2. La acesta din urma s-a produs o levigare a elementului chimic si o concentrare a acestuia în orizontul AC, orizont cu o textura lutoargiloasa, cu efect de bariera geochimica. Valoarea maxima înregistrata (6207 ppm) a întrecut de 6,2 ori pragul de interventie pentru folosinta mai putin sensibila.

Din cartograma nivelului de continut al solurilor cu plumb total (anexa ) rezulta ca pentru stratul de sol de 0-20 cm, 65,6% din suprafata (reprezentând 16,4 ha), concentratia plumbului este superioara pragului de interventie pentru folosinta mai putin sensibila. În ordine descrescatoare pot fi mentionate suprafetele cu un nivel de continut cuprins între pragul de interventie pentru folosinta mai putin sensibila (1000 ppm) si pragul de alerta pentru folosinta mai putin sensibila (250 ppm), care reprezinta 26,4% din suprafata. 8% din suprafata reprezinta valori ale concentratiei plumbului total cuprinse între pragul de interventie pentru folosinta sensibila (100 ppm) si pragul de alerta pentru folosinta mai putin sensibila (250 ppm). Din cartograma nu reiese o legatura între intensitatea poluarii si suprafata marcata ca fiind inundata.

Mobilitatea plumbului este inferioara atât cuprului cât si cadmiului. În medie, 51% din plumbul total al orizontului superior (0-20 cm) din solurile poluate cu apa industriala uzata se solubilizeaza în solutie de CH₃COONH₄-EDTA la pH=7,0. Procentul scade la 34% pentru orizonturile adânci ale solurilor poluate. În cazul solurilor din zona martor, solubilizarea medie reprezinta 43% din plumbul total al orizonturilor superioare si 21% din cel al orizonturilor inferioare. Peste 50% din plumbul total prezinta o afinitate mare pentru materia organica si complexul coloidal la care se adauga fractiunea legata de materia organica.

Datele referitoare la continutul de Pb în solurile studiate arata o poluare predominant excesiva cu acest metal si necesitatea interventiei pentru refacerea ecologica a solurilor.

În cazul Zn total, din grafice (anexele ) si din cartograma aprovizionarii solurilor cu zinc (anexa ), se pot observa doua grupe: una formata din trei profile martor (M1,M3 si M4) la care se adauga profilul 7 din apropierea râului Lapus, cu valori inferioare pragului de alerta pentru folosinta sensibila (300 ppm) si cealalta superioara acestui prag, care contine celalalt martor (M2) si profilele din perimetrul contaminat. Toate aceste valori depasesc pragul de interventie pentru folosinta sensibila (600 ppm), iar profilele 1, 3, 4, partea inferioara a profilului 2, depasesc chiar pragul de interventie pentru folosinta mai putin sensibila. Valoarea maxima înregistrata, 3350 ppm, este de 11 ori mai mare decât valoarea pragului pentru folosinta sensibila.

Imaginea distributiei zincului în stratul 0-20 cm (anexa ), arata ca în solurile de pe o surafata de 10,32 ha (41,3% din suprafata), continutul de zinc total depaseste pragul de interventie pentru folosinta mai putin sensibila. Aceasta suprafata este cantonata în jumatatea estica a perimetrului studiat. Pe 42 % din suprafata concentratia zincului este cuprinsa între pragul de alerta pentru folosinta mai putin sensibila si pragul de interventie pentru acelasi tip de folosinta. Aceste doua suprafete reprezinta 83 % din suprafata totala. Diferenta de 16 % este reprezentata de soluri care au concentratii mai reduse de Zn, dar trebuie mentionat ca pe 13,5% continutul este cuprins între pragul de alerta pentru folosinta sensibila (300 ppm) si pragul de alerta pentru folosinta mai putin sensibila (700 ppm). Pe numai 0 ha (3,0% din suprafata) continutul de Zn total este sub valoarea de 300 ppm (pragul de alerta pentru folosinta sensibila).

Rata de solubilizare a zincului în cazul solului din arealul poluat este de numai 28% din continutul total al orizonturilor superioare. În cazul solurilor din zona martor, cu exceptia profilului M2, rata de solubilizare a zincului este de 8%. Pentru orizonturile profunde, procentul de zinc solubilizat este de 25% din zincul total în cazul solurilor din zona martor si în cazul orizonturilor profilului M2, de 6%. Solubilitatea compusilor zincului a determinat ca în jur de 20% din continutul total sa fie solubil în solutia solului. Fractiunea schimbabila si legata de materia organica reprezinta cca 50% din continutul total. Diferenta de 30% o constituie fractiunea legata de oxizii liberi (20%) si fractiunea reziduala anorganica (10%).

Toate datele referitoare la continuturile de zinc în sol reclama interventii pentru refacerea ecologica a acestuia.