Deteriorarea ecosistemelor prin poluare

DETERIORAREA ECOSISTEMELOR PRIN POLUARE

De cele mai multe ori, vorbind despre impactul omului asupra me­diului inconjurator, se fac referiri la poluare. In realitate agresiunea omului depaseste mult sfera poluarii si de aceea este mai corect sa vor­bim de cai diferite de deteriorare a mediului. Poluarea este una din ele. La aceasta trebuie adaugate o serie de alte cai de deteriorare, ca : extra­gerea din ecosisteme a unor componenti abiotici sau biologici, introdu­cerea de elemente biologice - floristice sau faunistice care duc la schim­barea echilibrelor ecologice, a structurii trofice, a productivitatii biolo­gice; modificari ale unor intregi biomi prin mari constructii sau lucrari hidrotehnice sau hidroameliorative; desfasurarea unor activitati generale ale omului afectand in diferite moduri cele mai variate ecosisteme.

Vom examina pe rand aceste diferite cai de deteriorare a mediului si a cailor de protectie, nu insa inainte de a atrage atentia ca, aceste cai de deteriorare nu actioneaza separat in timp si spatiu, ci de cele mai multe ori agresiunea se exercita simultan asupra diferitelor componente ale unui ecosistem, asupra ecosistemului intreg, asupra complexelor de ecosisteme si cu atat mai mult asupra ecosferei luata in ansamblu.

1. Poluant. Poluare. Substante poluante

Incepand cu primele civilizatii urbane, a aparut si in­terventia brutala in mediu a omului prin exploatarea neratio­nala a terenurilor si a alterarii mediului inconjurator prin poluanti proveniti din activitatea umana.

Poluant, reprezinta factorul produs de om sau de fenomene naturale cu actiune toxica asupra organismelor, care degradeaza componentele nevii ale mediului, provocand dezechilibre ecolo­gice. Ca atare, orice factor util care depaseste optimul devi­ne poluant.

Factorii poluanti pot fi clasificati astfel:

-factori fizici: radiatii ionizante, particule solide, zgomote etc ;

-factori chimici: compusi chimici naturali sau artificiali;

-factori biologici sau genetici: specii de plante si animale.

Poluarea este fenomenul de aparitie a factorilor mentio­nati anterior si de producere a dezechilibrelor ecologice.

Substante poluante

Ca substante poluante pot fi considerate:

a..) Substantele care se gaseau candva in mici cantitati in natura insa acum se afla intr-un procent mai mare. Aceasta se datoreaza fie exploatarii intensive a rezervelor mine­rale si energetice din subsol si punerii lor in circulatie (petrolui, carbunele, substantele radioactive etc. fie produsilor toxici rezultati din prelucrarea substantelor mentionate anterior (CO₂, NH_3, sulfuri, hidrocarburi etc).

b.) Substante noi aparute prin sinteze chimice, cum sunt: erbicidele, insecticidele, detergentii, freonii etc.

2. Clasificarea poluarii

Dupa natura poluantului, intalnim:

A. Poluare naturala, ce reprezinta o impurificare a mediului sub influenta factorilor naturali, avand ca surse:

a.)- vulcanii, ce elimina particule solide, gaze si vapori pur­tate de curenti pana la mari

departari de la locul emite­rii (30-50 km in stratosfera);

b.) cutremurele_t produc perturbatii atmosferice si mari can­titati de impuritati provenite din sol sunt deplasate la mari distante odata cu curentii de aer formati;

c.) cometele si meteoritii, formeaza o pulbere cosmica de 100 tone pe tot globul. Are o actiune redusa asupra organismului, exceptie face praful cosmic contaminat radioactiv;

d.) eroziunea solului, datorata actiunii vantului si a ploilor. Prin eroziunea eoliana se elimina in atmosfera cantitati variabile de pulbere de praf ce sunt purtate de vant la mii de ki­lometri;

e.) reziduurile vegetale si animale, sub forma de frunze moarte, dejectii, ca­davre etc.degaja prin descompunere o serie de substante gazoase (CO₂, NH₃, H₂S) care impurifica aerul;

f.) focul degradeaza calitativ si cantita­tiv ecosistemele, degajand in atmosfe­ra mari cantitati de fum si bioxid de c arrb on.

B.  Poluare artificiala a aparut sub influenta factorului antropic. Aceasta poate fi:

-fizica, produsa de zgomot (poluare so­nora), produsa de substante radioac­tive (poluare radioactiva) produsa de apa calda, praf etc.;

-chimica produsa de compusi gazosi din industrie, produsa de ionii unor metale grele, pesticide, detergenti;

- biologica, rezulta din infestarea mediului cu agenti patogeni si germeni prove­niti din fermentatii, eutrofizarea apelor.

Dupa mediul in care actioneaza poluantii intalnim: poluarea aerului, solului si apei.

3. Poluarea  aerului

Poluarea aerului are numeroase cauze, unele fiind rezulta­tul unor activitati umane din ce in ce mai extinse si raspan­dite in ultima perioada de timp, altele se datoreaza unor con­ditii naturale.

Acest tip de poluare a luat o mare amploare, odata cu aparitia civilizatiei moderne, cu cresterea productiei indus­triale, a circulatiei rutiere, cu aparitia deseurilor menaje­re etc.  Poluarea aerului este mai puternica in mediul urban iar aici in anumite zone industriale unde producerea de noxe este sporita.

Substantele poluante sunt rezultate din arderea combusti­bililor, praful de la fabricile de ciment, gaze din industria chimica etc. In functie de starea lor de agregare, poluantii din aer sunt de doua feluri: poluanti gazosi si solizi.

3.1. Poluantii gazosi

Acest tip de poluanti reprezinta 90% din masa totala a poluantilor emisi in atmosfera si din aceasta categorie fac parte:

- oxidul de carbon (CO) este cel mai raspandit poluant atmosferic. Principalele surse generatoare de CO sunt: centralele electrice pe carbune, pacura si gaze; motoarele cu ardere interna (58% din total); industria fierului, otelului, petrochimica, a celulozei si hartiei; arderea deseurilor, incendiile etc. Oxidul de carbon are o actiune asfixianta asupra organismului datorita formarii carboxihemoglobinei, ca urmare a combinarii cu hemoglobina din sange.

bioxidul de carbon (CO₂). Concentratia maxima normala de CO₂, admisa in atmosfera este de 0,3 mg/mc de aer, iar cresterea concentratiei peste 2-3% il face toxic pentru om. Cresterea concentratiei poate provoca schimbari daunatoare la nivelul creierului dar principalul efect il constituie 'efectul de sera'. Principalele surse antropice de CO₂ sunt diferitele procese de combustie in intreprinderi si arderile directe in atmosfera (incendii, deseuri, incalzit etc.).

-hidrocarburile, se datoreaza arderii incomplete a carbu­rantilor cu efecte cancerigene;

- bioxidul de sulf (SO₂), rezultat din arderea combustibi­lilor fosili si din industria metalurgica, cu efecte toxice asupra plantelor producand leziuni foliare la conifere sau la specii foioase (plop, tei, mesteacan etc.);

- hidrogenul sulfurat (H₂S) se datoreaza fermentatiilor anaerobe produse de sulfobacterii sau in industria chimica, farmaceutica, colorantilor etc.. Acesta afecteaza sistemul ner­vos, aparatul circulator si sangele;

compusii azotului, dintre care N0₂ este cel mai periculos poluant provenit din motoarele cu ardere interna si automobile, arderea combustibililor fosili; transporturi, industria chimica (fabrici de ingrasaminte cu azot, de fabricare a HN0₃). Oxizii de azot pot produce efecte toxice asupra plantelor si animalelor. Dioxidul de azot (NO₂) este de circa patru ori mai toxic decat monoxidul (NO).

Persistenta in atmosfera a unor poluanti variaza intre limite foarte largi. Astfel, compusii pe baza de sulf si azot (SO₂, NO, NO₂, N₂O, NH₃, H₂S) persista in atmosfera cateva zile (1-5 zile), in timp ce, alte substante ajung la structuri mai putin stabile si reactive dupa ani de zile (CO = 3 ani; CO₂  = 4 ani; hidrocarburi = 16 ani)

'Smog-ul' este o ceata albastruie, rezultata in urma reactiilor chimice dintre razele solare catalizatoare si diferiti poluanti, in conditiile unei atmosfere umede. Este un amestec de ceata si fum si provine din cuvintele englezesti <<smoke>> si <<fog>>. Provoaca iritatia mucoaselor la om si animale iar la plante leziuni si arsuri. In 1952, la Londra, din cauza smogului s-au inregistrat 4000 de decese in 4 zile.

In atmosfera apar si procese de autoepurare (datorita factorilor meteorologici si fenomenelor de sedimentare), insa atata timp cat cantitatile de poluanti se inscriu in limite rezonabile, iar fenomenele meteorologice nu sunt modificate antropic.

3.2. Ploile acide

Poluarea atmosferica cea mai grava se manifesta sub forma de ploi acide. Ploile acide sunt determinate de prezenta in atmosfera a oxizilor de sulf si azot (S0₂ si N0₂). care in prezenta vaporilor de apa si sub influenta radiatiilor ultraviolete, se transforma in acizi foarte toxici (acidul sulfuric si acidul azotic).

Aceste substante, ajunse in atmosfera, in urma activitati­lor industriale, pot fi transportate de vanturile dominante la distante mai mici sau mai mari, cazand apoi pe sol sub for­ma de precipitatii (ploaie, ninsoare, bruma sau prafuri acide).

Apa de ploaie este usor acida din cauza cauza acidului carbonic (rezultat din combinarea CO₂) dizolvat in ea. pH-ul normal al apei de ploaie 'necontaminata' este considerat 5,6. Precipitatiile acide sunt considerate cele in care apa are un pH sub 5,6.

a.) Influenta ploilor acide asupra apei

Aciditatea apei este mai mare toamna, cand precipitatiile sunt mai frecvente si primavara, cand poluantii stocati in za­pada sunt cedati in prima faza a topirii zapezii

Ploile acide contin, de asemenea, o diversitate de ele­mente nutritive pentru plante: Ca, K, S, N, P precum si o varie­tate de molecule organice si produse ale industriei chimice. Creste deci continutul apei lacurilor si a sedimentelor in aceste substante.

Apele afectate de depuneri acide pot avea drept efect dizolvarea unor toxine insolubile in apa aflate in bazinele si retelele de aductiune a apei potabile; prezenta acestor me­tale toxice aflate in bazinele si retelele de aductiune a apei potabile poate dauna grav sanatatii populatiei

Daca posibilitatea de tamponare a solului este prea mica pentru a neutraliza aciditatea ploilor va avea loc o acidifiere a apelor freatice, a cursurilor de apa si lacurilor.

b. Influenta ploilor acide asupra solului

Ploile acide conduc la cresterea aciditatii totale a so­lului, la absorbtia unor macroelemente din sol, la pierderi de humus, la inhibarea fenomenelor de nitrificare din sol etc.

c. Influenta ploilor acide asupra plantelor

Frunzele pot fi puternic afectate prin deteriorarea stra­tului de ceara si a epidermei sau prin extractia si spalarea elementelor nutritive.

ANALIZA: Geomorfologia climatica – caracteristici generale ANALIZA: Masivul gilau-muntele mare - elemente fizico-geografice

Contactul ploii acide cu frunza conduce la distrugerea cuticulei, apoi a celulelor epidermei de pe suprafata supe­rioara a frunzei, urmata de distrugerea celulelor palisadice si in final ambele suprafete ale frunzei sunt afectate.

Raspunsul frunzei la actiunea ploilor acide depinde de: durata expunerii, frecventa expunerii, intervalul dintre ploi, intensitatea ploii, marimea picaturilor.

Efecte vi­zibil negative asupra cresterii plantelor se obtin cand vege­tatia este expusa la ploi cu pH sub 4. Sensibile la efectul ploilor acide sunt in general cul­turile legumicole si sfecla de zahar.

Ploile acide au de asemenea o influenta negativa si asu­pra padurilor, in mod direct asupra frunzei arborilor si in mod indirect prin modificarea calitatii solului din care arbo­rii isi extrag substantele nutritive. Dupa unele studii rezulta ca solurile padurilor de conifere sunt cele mai expuse.

d.) Influenta ploilor acide asupra diferitelor materiale.

Depunerile acide au un efect puternic de corodare a diferitelor metale, constructii de piatra etc.

e.) Influenta ploilor acide asupra ecosistemelor acvatice

Flora si fauna acvatice sunt foarte sensibile la schimbarea pH-ului.

Posibilitatile de protectie a plantelor impotriva ploi­lor acide sunt reduse. De aceea se impune luarea unor masuri de limitare la sursa a substantelor acidifiante.

3.3. Deteriorarea stratului de ozon

Stratul de ozon (O₃ - o forma molecutara de oxigen cu o mare capacitate de oxidare) este localizat in atmosfera la o altitudine de 10-15 km. El este important din punct de vedere ecologic prin functia de protectie impotriva excesului de radiatii ultraviolete.

In atmosfera, in conditii normale, cantitatea de ozon este relativ constanta; procesele prin care ozonul se distruge si cele prin care ozonul se reface sunt intr-un relativ echilibru. In ultimele decenii insa, ca urmare a activitatilor industriale, in atmosfera sunt eliminate gaze care perturba acest echilibru.

Principalul element chimic care intervine in oxidarea si distrugerea moleculei de ozon este clorul ajuns in stratosfera care “sparge” moleculele de ozon. Clorul poate fi eliminat in atmosfera sub forma de CFC (clorofluorocarburi) utilizate ca solventi industriali, in refrigeratoare, in sprayuri, si sub forma de teraclorura de carbon (solvent industrial). Alaturi de substantele clorurate, efect nefavorabil asupra stratului de ozon au si oxizii de azot NOx (produsi rezultati din arderea combustibililor fosili).

Distrugerea stratului de ozon poate avea implicatii importante asupra sanatatii umane. O subtiere cu l % a stratului poate avea drept urmare o crestere cu 2% a intensitatii radiatiei solare ultraviolete ajunsa la suprafata solului: rezultatul poate consta intr-o crestere cu 5-7% a incidentei cancerului de piele. Expunerea prelungita la radiatii ultraviolete de intensitate ridicata poate, de asemenea, cauza o crestere a incidentei cataractelor si o slabire generala a sistemului imunitar al organismului

Fluxul mai intens de radiatie ultravioleta poate afecta si lanturile trofice, atat cele acvatice (in felul acesta diminuand productia de peste), cat si cele terestre. Influentand nefavorabil fotosinteza plantelor terestre afecteaza direct productia primara si in consecinta productia de alimente.

Pericolul de distrugere a stratulur de ozon, cu toate implicatiile lui, este in atentia forurilor de decizie nationale si internationale. Cercetarile recente au demonstrat ca deasupra Antarcticii stratul a fost distrus in proportie de aproape 40 % iar deasupra Statelor Unite se apreciaza ca grosimea stratului s-a diminuat cu 2,3 pana la 6%.

Alerta internationala si presiunea opiniei publice din diverse tari au avut drept urmare incheierea in anul 1987 a Protocolului de la Montreal, ratificat de 150 de tari, conform prevederilor caruia statele semnatare se obliga ca in viitorul apropiat sa reduca cantitatea de CFC eliminata in atmosfera.

3.4. Efectul de sera

Se cunoaste ca Atmosfera este, in principiu, mai rece decat suprafata Pamantului. Astfel, o parte din radiatia infrarosie emisa de suprafata terestra este absorbita de catre componentii naturali ai Atmosferei, mai ales de catre vaporii de apa si de dioxidul de carbon din aer. Atmosfera, la randul ei, va emite un flux radiativ, din care o parte va fi indreptata spre Pamant, generand efectul de sera natural, iar alta parte se indreapta catre spatiu. Datorita efectului de sera natural se produce incalzirea suprafetei terestre si a stratului de aer din vecinatate care, in absenta acestui efect, ar avea o temperatura mai mica cu 33^oC (-18^oC in loc de 15^oC).

Echilibrul radiativ al sistemului Pamant-Atmosfera se realizeaza atunci cand racirea rezultata prin emisiile de radiatii IR (infrarosii) catre spatiu echilibreaza energia neta primita de la Soare.

Perturbarea bilantului radiativ a fost numita impuls radiativ care poate fi pozitiv, cand duce la cresterea temperaturii medii globale sau negativ cand are efect invers.

Datorita activitatii antropice, efectul de sera s-a intensificat in ultimul secol. Se apreciaza ca temperatura medie a aerului la suprafata pamantului ar putea creste, fapt ceea ce ar determina topirea ghetarilor si, ca urmare, cresterea nive­lului marilor si oceanelor In consecinta, apa marilor si oceanelor va acoperi su­prafete tot mai mari de teren; cresterea temperaturii va de­termina si modificari ale vegetatiei.

Analiza pe termen lung a procesului de  incalzire globala, pe plan mondial, pe baza datelor referitoare la temperatura me­die anuala a ultimilor 100 de ani, arata o incalzire, incepand cu sfarsitul secolulului al XIX-lea, cu 0,6^oC. Desigur, aceasta incalzire nu poate fi imputata numai bioxidului de carbon si celorlalte gaze mentionate; incalzirea globala actuala se desfasoara si pe fondul perioadei numite <<Incalzirea recenta>> care a inceput la jumatatea sec. al XIX-lea.

Prevenirea si combaterea poluarii aerului

Dintre masurile de prevenire si combatere a poluarii me­diului enumeram:

intretinerea si supravegherea utilajelor din industrie cu scopul evitarii pierderilor accidentale de substante toxice;

aplicarea de tehnologii nepoluante;

utilizarea surselor nepoluante de energie, cum sunt: sursa eoliana, hidraulica, a mareelor etc.;

extinderea folosirii procedeelor care asigura reducerea po­luarii in cazul utilizarii carbunilor ca sursa de energie;

inlocuirea sau reducerea a cat mai mult posibil a transpor­tului auto prin transportul cu trenul;

buna functionare a motoarelor cu ardere interna;

inlocuirea materialelor energofage in sensul ca prin redu­cerea consumului de combustibili fosili sa se diminueze si poluarea aerului;

amplasarea intreprinderilor care polueaza atmosfera la dis­tanta mai mari de localitati, in special complexele zootehnice in timp ce la unitatile industriale trebuie sa se evite elimi­narea poluantilor in atmosfera prin filtrarea aerului poluant si nu prin marirea inaltimii cosurilor de evacuare a gazelor poluante.

4. Poluarea apei

4.1. Consumatorii de apa si sursele de poluare ale apei

Cerintele cele mai mari pentru apa le au agricultura si industria, cu mentiunea ca in timp ce agricultura scoate din circuitul hidrologic local apa utilizata, industria o  resti­tuie in proportie foarte mare.

Apele restituite sunt 'ape uzate' si au o compozitie fi­zica, chimica, si bacteriologica diferite fata de apa prelevata.

In ceea ce priveste apa, prin poluare se intelege alterarea calitatilor fizice, chimice si biologice ale acesteia produsa direct sau indirect de activitati umane sau de procesele natu­rale care o fac improprie pentru folosirea normala, in scopurile in care aceasta folosire era posibila inainte de a interveni alterarea

Dupa provenienta apele uzate pot fi impartite astfel

a). ape uzate menajere, in care poluantii sunt: resturi alimentare, dejectii, sapun, detergenti, microorganisme etc.

b.) ape uzate din zootehnie, in care poluantii sunt: resturi de furaje, asternut, dejectii, microorganisme etc .

c.) ape uzate industriale, impartite in:

- ape de racire (poluantul este caldura),

- ape uzate de spalare si transport,

- ape provenite din sectiile de productie.

4.2. Principalii poluanti ai apelor

In ape poluantii se gasesc sub forma de substante dizol­vate sau in stare de dispersie si sunt constituiti din substante organice si anorganice.

- Poluanti organici. Aceastia sunt specifici fa­bricilor de hartie si celuloza care polueaza cantitati mari de apa. Acest tip de poluanti mai rezulta si de la abatoare, in­dustria alimentara (fabrici de conserve, fabrici de zahar) etc.

Ca produsi de descompunere a substantelor organice rezulta fenoli, amine, uree, amoniac, nitrati, nitriti.

De asemenea, industriile petrochimica, maselor plastice, fibrelor sintetice, detergentilor, medicamentelor, colorantilor folosesc cantitati mari de apa. Poluantii din aceste ape sunt in cantitati mari iar unele dintre substante sunt toxice pentru diferite organisme.

- Poluanti anorganici. Aceastia sunt caracteristici, in primul rand, industriei clorosodice (in special cu saruri de NaCl). Acest tip de poluanti mai rezulta si din industria petroliera de extractie si industria petrochimica.

Din industria chimica anorganica rezulta acizi si baze libere (acid sulfuric, acid clorhidric, acid azotic etc.).

- Poluarea biologica rezulta din aglomerarile umane (lo­calitati, santiere etc), zootehnie, abatoare etc. si se caracterizeaza prin existenta microorganismelor patogene care gasesc conditii mai bune in apele calde, murdare, statatoare.

Prin apa pot fi transmise boli bacteriene, boli virotice, boli parazitare si alte boli infectioase;

In functie de gradul de poluare, apele se grupeaza in trei categorii: polisaprobe (foarte puternic poluate), mezosaprobe (impurificate puternic pana la moderat) si oligosaprobe (considerate practic curate).

4.3. Poluarea apei prin produsele utilizate in agri­cultura

a.) Ingrasamintele chimice

Administrarea ingrasamintelor chimice in mod abuziv si incorect, provoaca grave fenomene de poluare a apelor subterane si de suprafata.

Cercetarile arata ca un hec­tar de pamant cultivat pune la dispozitia apelor care-1 tra­verseaza aproximativ 400 kg substante solubile pe an din care cel putin 1 kg de azot, insa pe masura ce aplicarea ingrasa­mintelor cu azot s-a intensificat, apele s-au imbogatit substan­tial in nitrati care, in exces, devin incompatibili cu viata.

b.) Pesticidele

Pesticidele prezinta toxicitate mare pentru om, flora si fauna. Ele ajung in sursele de apa prin scurgerea apelor din industria pesticidelor, prin scurgerea de pe solele tratate, prin transportul de catre curentii de aer, prin spalarea echipamentelor etc.

De asemenea, sulful si sulfatul de cupru mult folositi in viticultura pentru protectia impotriva bolilor, ajung in ape provocand poluari marcante.

Masuri de prevenire a poluarii surselor de apa cu pesticide constau in: delimitarea zonelor de protectie sanitara de instalatiile de apa si interzicerea tratamentelor fitosanitare in aceasta zona; utilizarea corecta a pesticidelor, colectarea apelor de spalare de la aparatele si recipientele in care au fost pesticide si tratarea lor si aerarea intensa a solurilor tratate pentru activarea degradarii biochimice a pesticidelor si producerea si folosirea de pesticide cu toxicitatea redusa.

c.) Gunoiul de grajd

O tona de gunoi de grajd produce in sol 100 kg humus si aduce 3-5 kg azot, 1-2 kg P₂0₅ si 3-6 kg K₂O. Daca aceste produse nu sunt folosite ca ingrasamant si sunt dever­sate direct, fara epurari prealabile, ele formeaza permanente izvoare de impurificare a apelor, ducand la imposibilitatea folosirii acestora pentru adapat animalele precum si la dis­trugerea faunei si florei acvatice.

4.4. Eutrofizarea apelor

Eutrofizarea este o forma a poluarii ecosistemelor, mai ales a apelor continentale statatoare, prin introducerea unor cantitati excesive de nu­trienti, ca urmare a activitatii umane. In ultima vreme procesul s-a extins si a inceput sa afecteze si unele bazine maritime.

Mecanismul ecologic general al acestui proces este relativ simplu. Nutrientii, principali responsabili ai eutrofizarii, sunt in primul rand fosforul (care in conditii naturale, de obicei este in cantitati mici si reprezinta factorul limitant al dezvoltarii vegetatiei), apoi azotul. Cresterea concen­tratiei lor in apa determina o inmultire rapida a algelor iar in zonele lito­rale din lacuri si in alte ape de adancime mica — a macrofitelor acvatice.

Resturile plantelor se depun iar descompunerea lor de catre organisme mineralizatoare duce la consumul si adesea disparitia (periodica sau permanenta) oxigenului in sedimente si in straturile adanci ale apei. Carenta de oxigen duce la saracirea sau chiar disparitia faunei bentonice si la inlocuirea descompunatorilor aerobi prin cei anaerobi. Substanta organica depusa in cantitati mari, este degradata pe cale anaeroba doar partial, se acumu­leaza, iar bacteriile sulfat-reducatoare care-si fac aparitia in aceste condi­tii, duc la degajare de H₂S, care intoxica sedimentele si apele de pro­funzime.

In timp, aceste schimbari duc la transformarea completa a structurii ecosisteme­lor, a modului lor de functionare, la deteriorarea calitatii apei, degradarea biocenozelor.

Sursele de imbogatire a apelor cu nutrienti sunt multiple. Din punct de vedere practic, al posibilitatilor de control al acestor surse, ele pot fi impartite in punctiforme si difuze.

In prima categorie intra in general apele care se scurg prin sisteme de canalizare — deci scurgeri din asezari omenesti, din intreprinderi industriale. Aceste surse pot fi mai usor controlate prin tehnologii care sa permita diminua­rea cantitatilor de nutrienti eliminati sau extragerea mai ales a fosforului si azotului din apele deversate, prin diverse procedee.

In a doua categorie, a surselor difuze, intra in primul rand ingrasamintele folosite in agricultura, ingrasaminte din care o parte importanta este dizolvata si spalata prin ape de siroire, de infiltratie, sau prin siste­mele de drenaj al apelor de irigatii, ajungand in rauri sau in panze freatice. Tot in aceasta categorie sunt incluse deseurile provenite din crescatorii intensive de animale precum si din scurgerea unor mari cantitati de detritus organic provenit din eroziunea solurilor. Contro­lul acestor surse este dificil si, practic, singura posibilitate de a reduce in­fluenta lor este o gospodarire rationala, foarte atenta a resurselor.

4.5. Poluarea termica a apei

Poluarea termica afecteaza mai ales ecosistemele acvatice continentale (lacuri, ape curgatoare) si unele zone litorale marine. Sursa principala a poluarii termice o reprezinta apele de racire de la centralele termoelec­trice si atomoelectrice care utilizeaza presiunea aburului pentru punerea turbinelor in miscare. Apa de racire este pompata dintr-un bazin natural (rau, lac) si deversata ulterior inapoi in bazin. Trecand prin sistemul tuburilor de racire a aburilor apa se incal­zeste, in medie cu 8—11 °C (de la 5 la 18 °C) peste temperatura initiala.

Adesea apa de racire este clorinata pentru a impiedica dezvoltarea di­feritelor microorganisme in sistemul de racire.

Cresterea temperaturii se produce cel mai mult in zona de deversare a apei de racire. Din acest punct se creeaza o zona cu gradient termic. Daca deversarea se face intr-un lac, apa calda se raspandeste pe suprafata lacu­lui pe o zona destul de intinsa. Intr-un rau se produce treptat amestecarea apei calde cu apa raului, pe o distanta variabila.

Din aceste motive se produc schimbari in structura fitoplanctonului. Este afectata si productia primara. La incalzirea pana pe la 20°C, pro­ductia primara inregistreaza chiar o crestere, dar la temperaturi mai ridicate se produce o inhibare a fotosintezei, scaderea cantitatii de fitoplancton si a productiei primare.

Se pot produce fenomene de eutrofizare ca urmare a cresterii temperaturii. Pestii fiind deosebit de sensibili la scaderea oxigenului, deoarece hemo­globina lor are o afinitate mai redusa fata de oxigen, acestia pot muri in masa, la o crestere chiar mica a temperaturii. Pestii mai sunt afectati si de traumatismele mecanice.

Fiecare specie, pentru parcurgerea normala a ciclului vital are nevoie de o anumita suma a temperaturilor zilnice eficiente. Cresterea temperatu­rii mediului duce la satisfacerea accelerata a acestei cerinte, deci la scurtarea ciclurilor vitale, schimbarea dimensiunilor indivizilor, schimba­rea structurii pe varste si dimensiuni a populatiilor, schimbarea perioadelor de ecloziune a larvelor, de aparitie a adultilor etc.

De pilda, temperatura crescuta a apei face ca ecloziunea multor in­secte sa se produca mult mai devreme decat in mod normal, cand in afara apei vremea e inca prea rece pentru ele — ceea ce poate periclita repro­ducerea lor.

Grabirea ciclurilor vitale duce, la animale poikiloterme acvatice, la scaderea dimensiunilor maxime de la fiecare clasa de varsta si deci la sca­derea biomasei.

Scaderea biomasei de nevertebrate afecteaza semnificativ baza trofica a pestilor.

10.4.6.    Prevenirea si combaterea poluarii apei

Una din masurile de prevenire sau limitare a poluarii apelor consta in epurarea apelor uzate inainte de deversare in emisari.

Epurarea apelor reprezinta totalitatea tratamentelor aplicate, care au ca rezultat diminuarea continutului de polu­anti, astfel incat cantitatile ramase sa determine concentra­tii mici in apele receptoare, care sa nu provoace dezechilibre ecologice si sa nu poata stanjeni utilizarile ulterioare

Fluxul tehnologic al epurarii cuprinde 3 trepte:

Treapta mecanica in care se retin si se indeparteaza corpurile decantabile si cele plutitoare cu ajutorul gratarelor, sitelor, deznisipatoarelor, decantoarelor etc.

Gratarele sunt rare si dese (fine). Gratarele fine separa, compacteaza si spala rejectiile din apa mai mari de 10 mm.

Deznisipatoarele asigura decantarea nisipului din apele reziduale pe fundul bazinelor precum si  separarea grasimilor prin procedeul flotatiei, printr-un proces de barbotare puternica cu aer.

In decantoarele primare, namolul este decantat iar ulterior este transportat in partea din amonte a decantorului, de unde este evacuat.

Treapta chimica in care apa este tratata cu coagulanti (sulfat de aluminiu, clorura ferica etc.) pentru coagularea diferitelor substante mai usor de separat si indepartat. Substantele acide sau bazice sunt neutralizate.

Treapta biologica . Aici sunt eliminati poluantii organici biodegradabili folosind microorganisme ce le utilizeaza ca hrana. Din procesul de fermentare a namolului rezulta biogaz care se utilizeaza pentru producerea de energie termica, respectiv energie electrica (cu ajutorul unui motor de tip Diesel, adaptat pentru a functiona pe biogaz, cu o concentratie minima de 40% biogaz). Surplusul de biogaz se poate stoca in gazometre.

Namolul fermentat ingrosat se pompeaza spre statia de deshidratarea namolului care este dotata cu instalatii de centrifugare a namolului. In cazul scoaterii din functiune a instalatiei de centrifugare a namolului sunt utilizate platformele pentru uscarea namolului.

Atat apele epurate cat si namolurile provenite din zooteh­nie pot fi valorificate cu succes in agricultura insa nu inain­te de a se cunoaste caracteristicile epizootologice pentru a evita contaminarea solului cu agenti patogeni .

Calitatea apei este stabilita prin normative (STAS-uri). Indicatorii de calitate sunt: organoleptici (miros, culoare), microbiologici (bacterii coliforme, streptococi etc.) fizici si chimici (pH, ioni amoniu, nitrati, nitriti, consum biochimic de oxigen – CBO5, consum chimic de oxigen – CCO etc).

Cel mai important indicator de poluare al apei este CBO5 (consum biochimic de oxigen). CBO5 este cantitatea de oxigen consumata de microorganisme in termen de 5 zile pentru descompunerea biochimica a substantelor organice continute in apa. Acest indice se masoara in miligrame de oxigen necesare la 1 litru de apa (mg/l).

5. Poluarea solului

Poluarea solului este cauzata de pulberile si gazele no­cive din aer, de apele reziduale, de deseurile de natura in­dustriala sau menajera, dar mai ales de pesticidele si de ingrasamintele chimice folosite in agricultura.

5.1.Poluarea cu ingrasaminte chimice

Dezvoltarea agriculturii moderne intensive este indiso­lubil legata de utilizarea ingrasamintelor, cele cu azot, fos­for si potasiu ocupand locul principal. Efectul poluant al in­grasamintelor chimice rezulta din faptul ca, unele din ele con­tin numeroase impuritati toxice, sau sunt folosite in canti­tati excesive. Fiind solubile in apa, atat impuritatile cat si excesul de ingrasamant, neutilizat de plante este spalat si ajunge in apele freatice, in rauri, lacuri, in apa potabila si deci la om.

Efectul poluant cel mai intens il determina utilizarea in exces a azotatilor.

Caracterul daunator al excesului de nitrati si al prezen­tei lor in panza freatica a raurilor, consta in intensificarea procesului de eutrofizare, iar prezenta lor in apa potabila este periculoasa pentru sanatatea omului.

Din plante, azotatii ajung la om, in tubul digestiv, unde in conditii reducatoare, datorita florei intestinale, se transforma in azotiti care sunt foarte toxici. Ei se combina cu hemoglobina, formand methemoglobina care nu poate fixa oxigenul, situatii in care apar grave anemii.

Studii recente au aratat ca azotatii, in tractusul intes­tinal, pot sa se transforme in nitrosamine, substante cu ac­tiune cancerigena.

Nu numai ingrasamintele cu azot dar si superfosfatii prezinta toxicitate, datorita unor impuritati care intra in compozitia lor. Astfel fosforul acumulat in sol si apa poate deveni inhibant al proceselor vitale al plantelor: anhidrida fosforica  in sol duce la o carenta de zinc si implicit la scaderea recoltelor.

Pentru a preintampina scaderea productivitatii solului ca urmare a chimizarii, se recomanda asocierea ingrasaminte­lor chimice cu cele organice sau alternarea administrarii lor, astfel ca ingrasamintele organice sa fie administrate cel pu­tin la 3-4 ani.

Pentru a avea o vedere cat mai cuprinzatoare a situatiei calitatii solurilor agricole si a cunoasterii dinamicii aces­tuia, in cadrul Institutului pentru Pedologie si Agrochimie din Bucuresti s-a instituit sistemul national de monitoring al calitatii solurilor agricole, cu elaborarea in fiecare an a unei analize privind starea de calitate a solurilor agrico­le din tara.

Pentru perspectiva imediata si indepartata, o problema ingrijoratoare prezinta poluarea solurilor datorita irigarii cu apa din unele rauri in care se deverseaza substante toxice si reziduuri petroliere (Arges, Olt, Mures, Prahova).

Complexele de crestere in sistem industrial al porcilor si pasarilor, reprezinta surse serioase de poluare a solurilor,

In Romania, suprafete importante de terenuri sunt scoase din folosin­ta agricola prin acoperirea lor cu diferite deseuri si rezi­duuri, care totalizeaza o cantitate de peste 300 milioane tone si acopera o suprafata de aproximativ 22 mii hectare.

Pentru stoparea procesului de secatuire a solului in humus si in elemente nutritive cu compensarea acestor elemente prin promovarea unor sisteme de fertilizare perfectionata. Acest sistem trebuie sa includa in mai mare ma­sura folosirea ingrasamintelor organice si verzi, cresterea ponderii plantelor leguminoase fixatoare de azot atmosferic, precum si a plantelor perene care contribuie la imbunatatirea solului in materie organica si a structurii acestuia.

5.2. Poluarea cu pesticide

Descoperirea si diversificarea pesticidelor utilizate astazi a inceput in timpul si mai ales dupa cel de-al doi­lea razboi mondial, cand s-a trecut la productia pe scara larga a insecticidelor organoclorurate, organofosforice, erbicidelor, fungicidelor, raticidelor etc. de mare eficacitate si adesea foarte selective in distrugerea anumitor grupe de microorganisme, plante superioare, animale nevertebrate sau mamifere.

Pesticidele cu mare toxicitate pot sa degradeze bioce­nozele din sol, indeosebi detritofagii si microorganismele din sol cu rol in descompunerea si mineralizarea materiei organice moarte. Prin aceasta sunt dereglate si circuitele biogeochimice ale elementelor in natura. Pesticidele afecteaza in mod deosebit ramele care au un rol primordial in asigurarea fertilitatii solului.

Raspandirea cea mai larga o au pesticidele organoclorurate, grup din care face parte DDT-ui si derivatii sai. Se stie ca 2,4 D si DDT-ui ajunsi in sol intrerup temporar procesul de nitrificatie, ceea ce ingreuneaza aproviziona­rea plantelor cu hrana.

Compusii organoclorurati, ca de altfel multe alte pesticide, cu o mare stabilitate chimica in conditiile mediului natural, se degradeaza producandu-se foarte lent (DDT-ul are timpul de injumatatire de circa 20 ani), sunt greu solubili in apa si foarte solubili in grasimi, acumulandu-se in gra­simea animalelor si plantelor.

Omul, utilizeaza pesticidele pentru a distruge un numar restrans de organisme ce echivaleaza cu 0,5% din totalul spe­ciilor ce populeaza biosfera, dar ele actioneaza in mod cu totul diferit asupra tuturor organismelor. Administrarea lor este indreptata asupra populatiilor si nu a indivizilor izo­lati.

Mecanismele de actiune fiziologica asupra organismelor nu se cunosc decat partial la unele substante si doar la unele organisme.

Astfel, in ceea ce priveste organocloruratele (in spe­cial DDT-ul) se stie ca acestea actioneaza asupra sistemului nervos si a metabolismului hormonilor sexuali la nevertebra­te si asupra sistemului nervos la vertebrate.

Compusii organofosforici sunt extrem de toxici, inhiba enzime, afecteaza sistemul nervos atat la insecte, la artropode cat si la homeoterme.

Cantitatea de pesticide utilizata este in general su­perioara celei necesare pentru distrugerea parazitilor si daunatorilor, existand totdeauna o supraincarcare a trata­mentului. Pesticidele afecteaza zone foarte intinse, de zeci de milioane de hectare. Marea stabilitate a pesticidelor agraveaza si mai mult acest tip de poluare. O mare par­te din daunatorii si parazitii culturilor devin rezistenti. Folosirea abuziva a pesticidelor are drept urmare acumularea lor in numeroase produse alimentare, in special cele proaspete.

Efectele directe ale tratamentelor cu pesticide provoa­ca disparitia unui numar mare de indivizi ai populatiilor animale si vegetale din zonele tratate in afara celor vizati. Pulverizarea insecti­cidelor din avion, deasupra padurilor poate provoca intoxi­catii puternice in special a faunei forestiere.

Utilizarea de catre pasari a semintelor tratate cu insectofungicide organoclorurate poate de asemenea reduce efecti­vele lor.

Efectele indirecte ale pesticidelor rezulta din circulatia si acumularea lor de-a lungul lanturilor si retelelor trofice. Pesticidele din biomasa vegetala, trec apoi si contamineaza fitofagii cu o acumulare la nivelul carnivorelor.

Problema atitudinii fata de pesticide este complexa tinand seama de utilitatea lor pe de o parte si efectele negative asupra omului pe de alta parte.

Producerea si utilizarea lor, deocamdata nu poate fi oprita; sunt insa necesare masuri severe de interzicere a folosirii acestor substante cu toxicitate si remanenta mare.

Tipul de sol are un rol deosebit in retinerea pesticidelor; astfel solurile argiloase bogate in materii organice pas­treaza mai bine aceste substante si reziduurile lor compara­tiv cu cele nisipoase. Pentru evitarea poluarii solului cu pesticide vor fi folosite numai cele usor degradabile.

Depoluarea solului de reziduuri de pesticide se face prin administrarea unor adjuvanti, cultivarea unor anumite plante, utilizarea unor microorganisme.

Solutia cea mai eficienta, atat pentru combaterea dauna­torilor cat si pentru protectia mediului, consta in reducerea treptata, in interval, a pesticidelor utilizate in prezent, cu tendinta de a le inlocui in totalitate.

In ultimele decenii s-au facut cercetari ample legate de reducerea cantitatilor de pesticide in combaterea parazitilor la plantele de cultura. Aceste aspecte au fost tratate la capitolul 9.3.3.1. “Sisteme de agricultura integrate”.

Alte produse care polueaza solul sunt: reziduurile solide de la exploatarile miniere, zgura metalurgica de la termocentrale, deseurile rezultate de la crescatoriile de animale, reziduurile provenite din industria alimentara, deseurile casnice etc.

In poluarea mediului, un loc important il ocupa poluarea sonora si poluarea cu izotopi radioactivi.