Monitoringul mediului - monitoringul apei, atmosferei

1. Conceptul de monitoring al mediului

Monitoringul mediului reprezinta un ansamblu de operatiuni privind supravegherea, evaluarea, prognozarea si avertizarea in legatura cu evolutia sistemelor naturale, cu scopul interventiei in timp util pentru mentinerea starii de echilibru a mediului.

Monitoringul reprezinta deci mai mult decat o supraveghere continua a calitatii factorilor de mediu, procesul reclamand in acelasi timp si aspecte privind prognozarea si avertizarea factorilor de decizie si a populatiei privind dereglarile majore ale calitatii mediului in vederea adoptarii unor masuri adecvate. Ca instrument al activitatii manageriale, monitoringul mediului presupune satisfacerea urmatoarelor cerinte:

- generarea unui flux informational necesar adoptarii unor decizii eficiente;

- asigurarea unui caracter integrat al informatiilor despre mediu;

- posibilitatea procesarii datelor din diverse sectoare ale mediului, respectiv compatibilitatea acestor date[1].

Generarea fluxului informational prin sistemul de monitorizare a calitatii mediului are loc pe masura ce se desfasoara activitatile de prelevare si analiza acestora, intocmirea rapoartelor si formularea concluziilor si deciziilor privitoare la calitatea mediului.

Fiecareia din activitatile mentionate ii corespund mai multe faze sau elemente.

Astfel, la prelevarea probelor este necesar sa se stabileasca numarul punctelor de prelevare si localizarea acestora, definirea tehnicilor de prelevare a probelor si de efectuare a masuratorilor; conservarea si transportul probelor.

La analiza probelor trebuie avut in vedere ca instalatiile si aparatura sa fie verificate si etalonate, sa se organizeze activitatea de laborator, sa se stabileasca procedurile de efectuare a analizelor, modul de inregistrare a datelor etc.

Crearea bazei de date presupune transcrierea si stocarea datelor pe diferite categorii de suport si elaborarea unor programe de gestionare si analiza a datelor. O atentie deosebita se va acorda intocmirii rapoartelor, referitor la termenii de referinta, continut, forma de prezentare, frecventa elaborarii lor si stabilirea responsabilitatilor precum si distribuirii rapoartelor catre beneficiari.

Monitoringul integrat al mediului presupune depasirea consemnarii faptice a situatiei factorilor de mediu prin utilizarea acestei baze de date in analize urmate de adoptarea unor decizii corespunzatoare. Functiile monitoringului integrat al mediului sunt in principal urmatoarele:

- controlul imisiilor – respectiv cantitatea de poluanti care tranziteaza o anumita zona sau se localizeaza intr-o anumita unitate administrativ – teritoriala, bazin hidrografic etc.;

- controlul emisiilor – care are ca scop cunoasterea surselor de poluare, categoria de poluanti eliberata de fiecare sursa in aer sau apa, concentratia sau debitul sursei;

- evaluarea si controlul eficientei masurilor de protectie a mediului, scop pentru care se structureaza pe sectoare de investigatii si activitati.

Sectoarele de investigatii sunt fie fenomene complexe (precum cele climatice) fie factori de mediu (apa, aer, sol) fie activitatile antropice (industrie, agricultura, transporturi) sau modul in care se reflecta poluarea mediului asupra sanatatii populatiei, florei si faunei etc.

In functie de rolul pe care il au in propagarea, transformarea si acumularea unor poluanti, sectoarele de investigatie se pot grupa in urmatoarele 3 categorii:

a) Surse si vectori de propagare a poluarii: surse de poluare naturala respectiv antropica (industrie, agricultura, transporturi), apa, aerul si fenomenele meteorologice;

b) Interfata de contact: sol, sedimente, deseuri;

c) Medii de bioacumulare: flora si fauna terestra si acvatica, resurse naturale, zonele umede, influente asupra biodiversitatii si sanatatii publice etc.

Pe masura ce protectia mediului a devenit o preocupare primordiala a statului, respectiv dupa anul 1990 si cu deosebire sub imboldul alinierii Romaniei la politicile si strategiile de mediu europene, sistemul de monitoring al mediului s-a concretizat intr-o forma unitara. A aparut astfel Sistemul de Monitoring Integrat al Mediului din Romania (SMIR). El reprezinta un instrument al activitatii manageriale in domeniul mediului, asigurand un flux informational structurat atat pe sectoare specifice (apa, aer, sol etc.) cat si calitatea mediului, folosirea si starea resurselor naturale. Obiectivul fundamental al SMIR il, constituie fundamentarea unui sistem adecvat de supraveghere a calitatii mediului in Romania, pentru controlul influentelor antropice, redresarii ecologice a zonelor puternic afectate de poluare, dezvoltarii social‑economice durabile si al fundamentarii masurilor de protectie si inginerie a mediului. Datele care se obtin in cadrul SMIR sunt disponibile pentru reteaua internationala de supraveghere a calitatii mediului (Global Environmental Monitoring System – GEMS). Acesta reprezinta un instrument al Programului Natiunilor Unite pentru Mediu, instituit in urma cu circa 3 decenii la Conferinta Interguvernamentala pe Probleme de Mediu de la Nayrobi, in 1974.

2. Componentele sistemului de monitoring

Pentru fiecare din cele 3 categorii de sectoare de investigatii, in cadrul monitoringului integrat al mediului se actioneaza prin 3 subsisteme respectiv reteaua de supraveghere (subsistemul „Monitoring”), reteaua de analiza si interpretare a datelor (subsistemul „Laborator”) si sistemul de prelucrare generala a datelor (subsistemul „Management informatic”).

In cadrul subsistemului „Monitoring” exista o retea de supraveghere alcatuita din urmatoarele structuri:

- Reteaua pentru supravegherea calitatii apelor;

- Reteaua pentru supravegherea calitatii aerului;

- Reteaua pentru supravegherea ploilor acide;

- Reteaua pentru supravegherea radioactivitatii;

- Retele de informatii privind calitatea solului, vegetatiei, faunei, sanatatii umane.

Pentru fiecare sector de investigatie densitatea retelei, frecventa activitatii de supraveghere, indicatorii urmariti si alte caracteristici se diferentiaza in functie de anumite criterii.

Subsistemul „Laborator” reprezinta o activitate complexa si costisitoare intrucat se utilizeaza metode moderne de analiza iar datele obtinute trebuie sa fie compatibile pentru prelucrare la nivel national sau international. De obicei se apreciaza ca nivelul cheltuielilor pentru activitatea de analiza reprezinta cca. ¾ din totalul cheltuielilor monitoringului integrat.

Laboratoarele de analiza a calitatii aerului, apei, solului etc. pot fi: laboratoare de baza, la nivelul Agentiilor de Protectie a Mediului care au rolul de recoltare de probe si efectuarea de masuratori care nu necesita neaparat aparatura de mare performanta; laboratoare de specialitate localizate de obicei la nivelul filialelor Companiei Nationale „Apele Romane”; Laboratoare Nationale de Referinta cuprinse in programe internationale de monitoring.

3. Monitoringul apei

Pentru fiecare factor de mediu, sistemul de monitoring isi defineste obiectivele, structura si relatiile functionale.

Monitoringul apei are in vedere principalele caracteristici ale acestui factor de mediu precum si rolul de resursa vitala pentru activitatea economico – sociala.

In privinta etapelor elaborarii programului de monitoring al apei acestea se pot delimita astfel:

delimitari preliminare, in care un rol important revine formularii obiectivelor si identificarea zonelor, a beneficiarilor si structurilor organizatorice colaboratoare;

proiectarea programului de monitoring, care cuprinde:

identificarea principalelor probleme in domeniul calitatii apei si stabilirea prioritatilor;

stabilirea parametrilor si a indicatorilor necesari a fi urmariti si precizarea acelora car pot fi determinati in mod efectiv;

proiectarea retelei si fundamentarea conditiilor de functionare a acesteia: densitatea retelei, metode de colectare si prelucrare  a datelor;

Document online: La Mezza - una regione storica del Medio Oriente che include l'Antico Egitto Proiect: Italia - relieful, natalitatea, sistemul legislativ si Economia

dimensionarea bazei tehnico – materiale necesare;

elaborarea programului de asigurare a resursei umane calificate;

determinarea costului programului de monitoring si precizarea surselor de finantare.

aplicarea efectiva a programului de monitoring.

Monitoringul integrat al apei este astfel proiectat incat sa asigure indeplinirea atat a unor obiective generale cat si a unor obiective specifice.

Obiectivele generale urmaresc descrierea situatiei existente si a tendintelor de evolutie, descrierea problemelor care apar la un moment dat si mai ales a acelora care exprima o situatie de criza, proiectarea programelor de management al apelor si sporirea capacitatii de raspuns in situatii de criza.

Obiectivele specifice se pot referi la natura activitatilor de monitorizare, monitoringul concentratiei de poluanti, protectia apelor in functie de utilizari (captari pentru reteaua urbana, piscicultura, controlul surselor de poluare etc.).

Monitoringul integrat al apei se imparte in prezent in patru arii de investigatie: apa, sedimentele, suspensiile si biocenozele, pentru fiecare arie urmarindu-se o serie de indicatori specifici.

Pentru apa propriu-zisa reteaua de prelevare a probelor are o densitate mai mare si o frecventa de prelevare a probelor si de efectuare a masuratorilor superioara celei de monitorizare a sedimentelor si suspensiilor.

Monitoringul biocenozelor acvatice ofera posibilitatea de supraveghere si analiza a mediilor de bioacumulare si bioconversie si ofera date privind sinergia pe termen lung a unor fenomene de mediu si impactul de lunga durata a ecotoxicitatii acvatice.

Monitoringul integrat al apei acorda atentie atat analizelor calitative (depistarea fiecarui gen de poluant si a clasei din care face parte), cat si a analizelor cantitative – prelevarile de probe fiind completate prin masuratori de debite, stabilirea concentratiilor poluantilor in mediu etc.

Ca rezultat al poluantilor evacuati in mediul acvatic se produc dezechilibre, respectiv apar procese de acidifiere, entrofizare, saraturare, fiecare din acestea afectand, in mod diferentiat, functiuni specifice: alimentari cu apa, piscicultura, irigatii etc.

In practica, reteaua nationala de observati pentru gospodarirea apelor cuprinde urmatoarele 5 componente:

- ape curgatoare de suprafata;

- apa statatoare;

- ape marine litorale;

- ape subterane;

- ape uzate.

Pentru fiecare din aceste componente, in vederea realizarii activitatii de monitoring sunt necesare proiectarea retelei de statii sau sectiuni de control si elaborarea cadrului metodologic de generare a fluxului de date si informatii.

Astfel, pentru apele curgatoare de suprafata au fost alese un numar de 270 sectiuni de control amplasate dupa o serie de criterii: importanta cursului de apa la scara nationala, gradul de omogenizare al apei, asigurarea posibilitatilor de masurare a debitelor, existenta unor conditii corespunzatoare de acces si lucru. Pentru fiecare punct de recoltare a probelor se stabilesc indicatorii care vor fi analizati: fizico-chimici, biologici si bacteriologici.

Sistemul indicatorilor fizico-chimici cuprinde in general urmatoarele elemente: temperatura, pH-ul si concentratiile elementelor O₂, Ca, Mg, Na, NO₃, Fe. Pe langa acesti indicatori fizico-chimici generali mai exista si unii indicatori specifici care se determina diferentiat, in functie de conditiile particulare ale fiecarei zone controlate.

Indicatorii bacteriologici care se determina cel mai adesea sunt: numarul total de bacterii care se dezvolta la 37⁰ C si numarul total de bacterii coliforme care se dezvolta la aceeasi temperatura.

Din punct de vedere al frecventei de recoltare a probelor s-a stabilit ca in general sa se programeze cate o zi de recoltare a probelor pentru fiecare sectiune, cu o frecventa lunara. In ziua de recoltare se vor preleva 3 probe pentru fiecare sectiune, rezultand in final 36 probe anuale pentru fiecare sectiune.

In cazurile in care apar fenomene deosebite care au impact asupra apei, numarul de probe si frecventa recoltarii pot creste dupa necesitati.

In urma analizelor de laborator se evalueaza calitatea apelor din punct de vedere fizico – chimic, biologic si bacteriologic.

Inregistrarea datelor despre calitatea apelor curgatoare se face pe buletine de analiza astfel concepute incat sa permita transpunerea operativa pe diferite suporturi ce pot constitui parti ale bancii de date privind gospodarirea apelor.

In ceea ce priveste monitoringul apelor statatoare acesta are, in general, aceleasi obiective si metode de lucru ca si monitoringul apelor curgatoare. Pentru realizarea la scara nationala a acestui subsistem au fost alese lacurile naturale sau cele artificiale (de acumulare) care prezinta un interes major din punct de vedere al volumelor de apa si al ecosistemelor care depind de sursa de apa. In prezent, reteaua de monitorizare cuprinde 49 de lacuri, din care 23 de lacuri naturale si 26 de lacuri artificiale.

Fata de modul de lucru stabilit in cazul apelor curgatoare, exista o serie de particularitati, mai ales in modul de recoltare al probelor. In cazul lacurilor probele se recolteaza numai intre orele 12-15 cand se inregistreaza temperatura zilnica mai ridicata, iar recoltarea probelor se face atat de la suprafata, cat si din zona de profunzime.

In privinta monitoringului apelor marine litorale exista, de asemenea, o serie de diferentieri. Reteaua se compune din 12 statii reprezentative amplasate de-a lungul litoralului romanesc la Marii Negre. In fiecare zona se recolteaza probe de suprafata din 3-4 puncte, iar din zonele de larg se recolteaza proba si de la adancuri de circa 200 m.

Aprecierea calitatii apelor marine se face prin determinarea unor indicatori grupati astfel:

indicatori fizico-chimici:

pH, transparenta, suspensii;

salinitate, oxigen dizolvat, fosfati;

silicati, fenoli, Cu, Zn, Cd, Hg, As, Cr, detergenti;

indicatori biologici:

densitatea globala a fitoplanctonului si indicarea formelor dominante;

ciuperci saprofite si parazite;

indicatori bacteriologici: organisme patogene;

indicatori ai radioactivitatii – prin care se urmareste radioactivitatea globala in dreptul gurilor Dunarii si la izobata de 20 m, in dreptul statiilor Navodari, Constanta Sud, Tuzla si Mangalia.

In ceea ce priveste monitoringul apelor subterane, activitatea se desfasoara in cadrul marilor bazine hidrografice pe unitati morfologice, iar in cadrul acestora pe structuri acvifere, prin intermediul statiilor hidrogeologice care au in componenta lor unul sau mai multe foraje de observatie. Reteaua numara circa 270 de statii. Indicatorii de calitate a apei freatice sunt urmatorii:

- indicatori fizico-chimici generali, care se determina obligatoriu in toate sectiunile de control (temperatura, culoare, miros, pH, oxigen, CO₂, CCO, Mn, H₂S, Ca, Mg, Fe);

- indicatori fizico-chimici specifici, care se determina doar in acele puncte in care calitatea apei freatice este susceptibila la alterari datorita impactului unor surse de poluare exterioare (amoniu, nitriti, fosfati, sulfuri, cianuri, fenoli, detergenti, Cr, Cu, Hg, F, pesticide).

4. Monitoringul atmosferei

Subsistemul de monitoring al calitatii aerului indeplineste, in general, acelasi obiective ca in cazul celorlalte subsisteme de monitorizare, respectiv evaluarea si obtinerea datelor necesare deciziilor de management al protectiei calitatii aerului. Romania, ca tara care urmeaza sa adere la Uniunea Europeana trebuie sa respecte Directiva cadru 96/62/CE privind evaluarea si managementul calitatii aerului si ale directivelor care deriva din aceasta.

Tara noastra trebuie sa fie capabila sa asigure date de mediu, respectiv date despre calitatea aerului ambiental in formatul si de calitatea cerute de Agentia Europeana de Mediu. Este, deci, nevoie ca mai ales localitatile mari sa fie dotate cu echipamentul necesar monitorizarii calitatii aerului, in timp real si respectand cerintele Uniunii Europene. Prima aglomerare din Romania care are o astfel de retea este Bucurestiul. Acesta cuprinde urmatoarele statii:

o statie de fond regionala (Balotesti);

o statie de fond suburbana (Magurele);

o statie de fond urbana (la Agentia de Protectie a Mediului Bucuresti);

2 statii de trafic in zone aglomerate;

3 statii in zonele industriale ale capitalei.

Datele prelucrate sunt afisate in 6 puncte ale Capitalei, astfel:

3 panouri de afisaj (in Piata Universitatii, Bucur-Obor si Piata Sergiu Celibidache);

3 display-uri montate la Ministerul Mediului si Gospodaririi Apelor, la Primaria Municipiului Bucuresti si la Agentia Regionala de Protectia Mediului Bucuresti[2].

Principalii poluanti masurati si monitorizati sunt SO₂, NO_x, CO, O₃, benzen, plumb si pulberi. O parte din poluanti sunt monitorizati cu aparatura automata (CO, SO₂, NO₂, O₃), in timp ce pentru altii ca, de exemplu, pulberile, determinarile se bazeaza pe analiza unor probe prelevate.

Sursele de poluare a aerului sunt, in principal, sursele fixe industriale si circulatia auto, in special de-a lungul marilor artere si, cu deosebire, traficul greu.

In privinta obiectivelor industriale, gama substantelor evacuate in mediu din procesele tehnologice este foarte variata: pulberi organice si anorganice care au si continut de metale, gaze si vapori, solventi organici, funingine etc. Se apreciaza ca la nivelul orasului Bucuresti, ca urmare a proximitatii unor obiective industriale este expusa la poluarea cu diferite noxe o populatie de 350.000 persoane pe o suprafata de circa 44 km².

De asemenea, poluarea aerului cauzata de traficul auto este determinata de cateva sute de compusi diferiti. In urma unor studii recente au fost evidentiati peste 150 de grupuri de compusi. Monitorizarea se concentreaza insa numai pe acei poluanti care au cel mai larg impact asupra sanatatii umane. S-a determinat ca nivelurile de poluare a aerului datorate traficului auto sunt foarte variabile in timp si spatiu. Impactul cel mai mare apare in zonele construite si cu artere de trafic supraaglomerate, unde dispersia poluantilor este dificil de realizat.

Alte surse de poluare a aerului, care se cer monitorizate prin puncte in care se urmaresc indicatori specifici, sunt santierele de constructii, betonierele, centralele electrotermice. Acestea din urma reprezinta surse majore de poluare a aerului prin modul de functionare cu combustibili lichizi ce au continut ridicat de sulf, deversand in atmosfera importante cantitati de SO₂, NO_x, CO, CO₂, pulberi, fum si cenusa care poate fi spulberata.

In afara acestor surse mari, atmosfera marilor orase mai este poluata si de numeroase surse difuze. Acestea sunt reprezentate de numeroase centrale termice uzinale, de bloc sau individuale.

Combustia neautorizata in aer liber a unor deseuri de tip menajer, cauciucuri uzate, mase plastice, neintretinerea curateniei domeniului public si privat, se constituie in surse de poluare cu gaze nocive, fum, funingine, pulberi organice, mirosuri dezagreabile, aspecte sesizabile, mai ales, in conditii meteorologice nefavorabile (ceata, calm atmosferic, inversiune termica).

Toate aceste aspecte se cer monitorizate in vederea cunoasterii cu exactitate a calitatii aerului in fiecare zona si in fiecare perioada de timp.

Noile achizitii cu care s-au dotat Agentiile Regionale de Protectie a Mediului, precum si cele care vor intra in functiune in anii viitori vor contribui la o mai buna cunoastere a problemelor de poluare a atmosferei si la adoptarea de decizii adecvate.

5. Monitoringul solurilor

Cresterea nevoii de alimente, pe plan mondial, accentueaza necesitatea utilizarii rationale a solului.

Ca urmare a unor factori naturali sau antropici, solurile din Romania sunt afectate de diferite fenomene negative. Cunoasterea acestor probleme, evaluarea lor ca amploare, gravitate, tendinta, reprezinta o conditie pentru a asigura interventii justificate si operative pentru pastrarea calitatii solurilor.

Monitorizarea calitatii solului se face prin intermediul Ministerului Agriculturii, Padurilor si Dezvoltarii Rurale care are ca organism de specialitate Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Pedologie si Agrochimie.

Potrivit datelor furnizate de sistemul de monitoring al calitatii solurilor, cea mai mare parte a solurilor agricole este afectata de unul sau mai multe fenomene daunatoare, cum sunt: eroziunea solului prin apa (7 milioane de hectare, inclusiv alunecari de teren pe 700 mii ha) cu pierderi anuale de circa 150 milioane tone de sol, inclusiv 1,5 milioane tone humus si 0,5 milioane tone de elemente nutritive (NPK); o suprafata de 4,5 milioane hectare este afectata de continutul redus sau foarte redus de fosfor; 3,4 milioane ha au continut scazut in azot; pe 2,3 milioane ha se manifesta aciditate puternica si moderata. Alte fenomene negative care afecteaza solurile sunt salinizarea secundara (100 mii ha), poluare cu pesticide (50 mii ha), seceta frecventa (3,9 milioane ha), exces periodic de umiditate (900 mii ha) etc.

Terenurile forestiere sunt, de asemenea, afectate de unul sau mai multi factori limitativi (aciditate puternica sau moderata, soluri poluate industrial, seceta frecventa, soluri superficiale, cu pante mari etc.).

Din punct de vedere al categoriilor de folosinta, suprafata agricola de circa 14,8 milioane ha este structurata in suprafata arabila (cca. 9,35 mil. ha, respectiv 63,3%) si alte categorii de folosinta, respectiv pasuni, fanete, vii, livezi.

Din punct de vedere al categoriilor de soluri, Romania dispune pe circa 60% din suprafata de soluri relativ bogate in humus, cu caracteristici bune din punctul de vedere al fertilitatii, respectiv soluri cernoziomice si balane (31,6%), soluri aluviale (18,3%), soluri brun-roscate (12%). In acelasi timp, circa 40% din suprafata este ocupata de soluri mai putin productive, respectiv soluri podzolice (11%), lacovisti (4,3%), nisipuri (1,7%), soluri brune-acide podzolice (1,6%) si alte tipuri de soluri.

Activitatea de monitoring al solului are ca obiective:

identificarea, caracterizarea, delimitarea arealelor afectate de anumite procese care impiedica functionarea normala a solului;

evidentierea cerintelor, tehnologiilor specifice de protectie si ameliorare a solului;

contributia efectiva la protectia, ameliorarea si folosirea judicioasa a resurselor de sol;

reconstructia ecologica a teritoriului (mentinerea echilibrelor ecologice).

Sistemul de monitoring al calitatii solurilor agricole si forestiere din Romania a adoptat principiile metodologice ale sistemului paneuropean GEMS-UNEP si ale Sistemului Informational Geografic (GIS).

Sistemul se bazeaza pe o retea nationala a „siturilor” de referinta, care consta intr-un caroiaj de 16x16 km si se intinde pe toata suprafata tarii. Exista trei niveluri de intensitate a investigatiilor:

Nivelul I – se efectueaza profile de sol in nodurile retelei rezultand un total de 960 de profile, din care 720 pe terenuri agricole si 240 pe terenuri forestiere;

Nivelele II si III constau in investigatii mai detaliate si, respectiv, in marirea punctelor de control in zonele in care s-au depistat concentratii sporite de poluanti.

Analizele efectuate sunt fizice, chimice si biologice.