Probleme majore ale mediului inconjurator

PREFATA

Tematica manualului corespunde programei analitice a cursului de Ingineria mediului de la Facultatea de Constructii Civile, Industriale si Agricole,  sectiile Inginerie Economica in Constructii si Constructii Civile, Industriale si Agricole.

Cursul are ca scop de a da viitorilor ingineri constructori cunostintele necesare intelegerii problemelor de calitate a mediului inconjurator, studierea si minimizarea impactului activitatilor de dezvoltare a societatii asupra mediului, legislatia mediului, elemente de identificare si evaluare a impactului.

Prin continutul si modul de expunere, lucrarea se adreseaza in principal studentilor dar si in general celor care sunt implicati in studierea problemelor prezentate.

Manualul este structurat incepand cu nivelul prezentarii de rutina, mergand pana la – sau deschizand cel putin calea – pentru o abordare profesionala competenta in rezolvarea problemelor complexe de raspundere pe care le implica aplicarea principiilor si legislatiei in domeniul studiat. 

Structurarea continutului implica si structurarea procesului de instruire si a celui de evaluare pentru a crea conditii optime de invatare si motivatie.   

Ingineria mediului are ca obiect de studiu mediul inconjurator si managementul corespunzator al acestuia.

In urma cu cativa ani acest domeniu de studiu era denumit Inginerie sanitara  avand ca obiect de studiu sistemele de alimentare cu apa si epurare a apelor uzate, managementul deseurilor solide si alte lucrari publice cu efect asupra sanatatii publice.

Specialitatea Ingineria mediului este considerata ca avand originea in ceea ce priveste pregatirea de baza si specializarea in ramura Ingineriei Civile.

Recent, programele analitice pentru inginerii cu acest profil au inclus cunostinte de chimie, microbiologie, hidrologie, programare matematica necesare pentru a face fata problemelor complexe de management al mediului inconjurator.

In ultimile doua decenii, conceptul de ingineria mediului s-a dezvoltat rapid si convingator, devenind o componenta a sistemului politic in multe tari din Uniunea Europeana. Cercetarile in domeniul ingineriei mediului au fost si sunt in continuare puternic stimulate printr-o legislatie cuprinzatoare si extensiva aplicata sub supervizare guvernamentala. De asemenea, in acelasi timp, fonduri publice si private uriase de miliarde de euro au fost alocate studiilor, proiectelor si constructiilor destinate controlului impactului asupra mediului. Cantitatile permise de poluanti care pot fi introdusi in mediul natural sunt stabilite prin reglementari guvernamentale.

Teoriile clasice referitoare la economia mediului inconjurator au tratat natura ca fiind o sursa inepuizabila de resurse fizice (materii prime, energie, apa, sol si aer). De asemenea, ca avand o capacitate nelimitata de a se regenera in urma diferitelor tipuri de poluare si degradare biologica si, deci, a accepta restituirea in orice conditii a reziduurilor rezultate in urma activitatilor de dezvoltare si consum desfasurate de om.

Inca din anii 1960 poluarea a devenit un aspect de ingrijorare majora in tarile industrializate. S-a realizat ca procesele de autoregenerare sunt din ce in ce mai incetinite si mai complicate si ca daca anumite resurse sunt exploatate abuziv, stocul se va epuiza curand, cauzand distrugerea resursei respective. S-a realizat de asemenea ca aerul si apa au capacitati limitate de asimilare a poluantilor si ca masurile de control al poluarii trebuie instituite rapid pentru protectia mediului inconjurator si a calitatii vietii umane.

Este esential sa se adopte masurile care sa asigure o dezvoltare durabila a societatii; in acest scop evaluarea costurilor si beneficiilor asociate oricarui proces de dezvoltare este o etapa necesara. Conceptul dezvoltarii durabile are la baza principiul mentinerii sau cresterii standardelor de calitate a vietii in viitor, dar ca sistemele economice trebuie astfel conduse incat resursele si mediul inconjurator sa nu fie afectate, generatiile viiroare avind dreptul asigurat sa traiasca la fel de bine sau mai bine decit cele actuale.  

Unele efecte ale impactului asupra mediului pot fi identificate si evaluate cu usurinta, pentru altele evaluarea este mai dificila. In aceste cazuri sunt folosite tehnici speciale de cuantificare. In orice situatie, o analiza economica a efectelor asupra mediului ale alternativelor de dezvoltare este importanta.

Ca rezultat al dezvoltarii tehnologiilor in domeniul sistemelor de calcul si transmiterii de date, performantele modelarii matematice s-au imbunatatit coniderabil in ultimii 10 ani; modelele predictive joaca un rol important in studierea degradarii stratului de ozon, schimbarilor climatice, impactul schimbarilor mediului inconjurator asupra biosferei.

In paralel cu progresele stiintifice si tehnice se remarca o crestere a activitatilor relative la educatia mediului inconjurator si, ca urmare, rezultate benefice – formale si informale – in aproape toate taril. Cursurile relative la mediul inconjurator, care de obicei erau inglobate in cadrul altor cursuri ca de exemplu biologie, botanica, chimie, etc., constituie in prezent discipline separate in multe scoli si universitati din lume. De asemenea sunt organizate permanent in cadrul universitatilor si centrelor stiintifice  cursuri de instruire asupra problemelor relative la mediul inconjurator.

Manualul de fata cuprinde cunostinte despre cele mai semnificative aspecte tehnice ale ingineriei mediului – resursele de apa si industria apei, managementul apelor uzate si al apelor meteorice, managementul deseurilor solide si depozitele ecologice, studierea impactului asupra mediului al principaleleor activitati de dezvoltare a societatii umane (producerea si utilizarea energiei, industria, agricultura si industria producatoare de hrana, transportul, turismul) – . Sunt de asemenea prezentate principalele acte normative care legifereaza protectia mediului inconjurator in Romania. In finalul cursului sunt trecute in revista principalele metode de studiere a impactului, indicatori si criterii de evaluare  a impactului asupra mediului si elemente despre studiile de impact.

Notiuni generale. Definitii. Probleme majore ale mediului inconjurator

In perioada actuala conceptul de dezvoltare durabila se afla in centrul atentiei politicienilor si oamenilor de stiinta. Definitia acestui concept este urmatoarea: Dezvoltarea durabila este procesul de evolutie a societatii in care exploatarea resurselor, directionarea investitiilor, orientarea dezvoltarii tehnologice si modificarile institutionale sunt concepute in scopul satisfacerii necesitatilor actuale ale societatii, fara a compromite capacitataea generatiilor viitoare de a-si satisface propriile necesitati si aspiratii. Din aceasta definitie reiese in mod evident implicarea constrangerilor ecologice in ceea ce priveste  calitatea mediului inconjurator. Conceptul Dezvoltarii durabile este in acelasi timp un scop si o startegie, un program politic si o forma de autodisciplina liber consimtita, insusita si aplicata de catre membrii societatii.

Legislatia romana post-aderare la UE are in structura actele legislative care implica respectarea aplicarii acestui concept de dezvoltare a asocietatii romanesti.

Se considera utila prezentarea unor definitii ai termenilor general utilizati in ingineria mediului. Acestea vor fi enumerate mai jos:

Acord de mediu – reglmentarea prin care sunt stabilite conditiile de realizare a unui proiect sau activitate

Aer – amestec de gaze alcatuind straturile inferioare ale atmosferei; contine in volume: oxigen 21%, azot 78%, restul fiind format din gaze inerte, bioxid de carbon, si cantitati mici, variabile de vapori de apa, hidrogen, ozon si altele.  Masa unui dm³ de aer in conditii normale de temperatura si presiune este de 1,293 g

Analiza de impact – evaluarea efectului inutatilor sau activitatilor existente asupra mediului inconjurator in vederea elaborarii sau obtinerii autorizatiei de mediu

Antropic – cauzat sau determinat direct sau indirect de actiunea omului

Apa – substanta care se prezinta sub forma unui amestec de apa pura (H₂O) cu diferiti compusi minerali sub forma de solutie, cu particule solide fine in suspensie si eventual cu substante organice vii (alge si protozoare); apa se gaseste in stare solida, lichida si sub forma de vapori. Exista urmatoarele categorii: apele de suprafata curgatoare (paraie, rauri, fluvii), statatoare (lacuri, mari, oceane) si apele subterane cantonate in strate acvifere freatice de mica adancime si de mare adancime (150300m)

Areal – teritoriu ocupat de o specie sau o populatie

Arie protejata – zona delimitata geografic, cu elemente naturale rare sau in procent ridicat, desemnata sau reglementata si gospodarita in sensul atingerii unor obiective specifice de conservare; cuprinde parcuri nationale, rezervatii naturale, rezervatii ale biosferei, monumente ale naturii si altele

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

Asezare umana – ansamblu organizat de locuinte, cladiri social-culturale si lucrari tehnico-edilitare, care asigura oamenilor o viata civilizata; tipurile de asezari umane sunt, in functie de marime si de modul de organizare administrativ-economica: rurale si urbane

Atmosfera – invelisul gazos al Pamintului si al altor corpuri ceresti. Masa atmosferei terestre reprezinta circa 10^-6 din masa globului pamantesc. Atmosfera Terrei este alcatuita dintr-un amestec de oxigen, azot si alte gaze, vapori de apa, cristale de gheata, praf, impuritati si alte substante. Atmosfera terestra nu are o limita superioara precisa, ci trece treptat in spatiul interplanetar. Proprietatile acestei atmosfere se mentin pana la altitudini de 3 000 km. Se deosebesc 5 straturi principale ale acesteia: (1) troposfera (intre suprafata pamantului si altitudinea de 8 – 15 km), in care se gasesc aproape toti vaporii de apa si in care se desfasoara principalele fenomene meteorologice (formarea norilor, caderea precipitatiilor, etc.); (2) stratosfera – stratul dispus deasupra troposferei, pana la altitudinea de cca. 40 km; in stratosfera temperatura se mentine aproximativ conbstanta; la partea superioara a acesteia se observa o concentratie masiva de ozon care absoarbe cea mai mare parte a radiatiei UV a Soarelui; (3) mezosfera – stratul cuprins intre40 si 80 km altitudine, avand variatii al etemperaturii cuprinse intre +20^oC si +30^oC in partea inferioara si -100 ^oC in partea superioara; (4) termosfera – denumita si ionosfera (avandu-se in vedere proprietatile electrice) cuprinsa intre 80 si 800- 1000 km; rarefierea aerului la aceasta altitudine conditioneaza viteze mari de deplasare ale moleculeleor, care sub influenta radiatiei cosmice se ionizeaza; in ionosfera se observa oscilatii puternice ale campului magnetic, aurore boreale; are o mare influenta in propagarea undelor hertziene; (5) exosfera sau sfera de dispersare, dispusa in continuare celorlalte invelisuri terestre pana la cca, 3 000 km; aceasta reprezinta zone de patrundere a gazelor usoare din atmosfera in spatiul cocmic. Atmosfera se afla intr-o miscare continua, mijloceste schimbul de caldura intre zonele incalzite diferit de pe glob si faciliteaza distributia umiditatii pe Terra

Autorizatie de mediu – reglementarea tehnico-juridica prin care sunt stabilite conditiile si parametrii de functionare pentru activitati existente si pentru cele noi, pe baza acordului de mediu

Bilant de mediu – procedura de abtine informatii asupra cauzelor si consecintelor efectelor negative cumulate (anterioare si anticipate); face parte din actiunea de evaluare a impactului asupra mediului

Biocenoza – componenta vie a unui ecosistem, reprezentand o comunitate unitara si complexa de plante si animale

Biodiversitate – variabilitatea organismelor vii provenite din ecosistemele acvatice si terestre, precum si a complexelor ecologice din care acestea fac parte; cuprinde diversitatea din interiorul speciilor, dintre specii si dintre ecosisteme

Deseuri – substante refolosibile sau nu, aparute an urma unor procese biologice sau tehnologice, care nu pot fi utilizabile ca atare

Echilibru ecologic – ansamblu de stari ale unui ecosistem a carui dinamica asigura structura si functiile acestuia

Ecologie – stiinta de sinteza provenita initial din domeniul biologiei, dar care a devenit de sine statatoare, care studiaza conexiunile care apar intre organisme si mediul lor de viata (natural si amenajat), precum si structura, functia si productivitatea sistemelor biologice (populatie, biocenoza), dar si a sistemelor mixte (ecosisteme)

Epurarea apelor – domeniu al tehnicii gospodaririi apelor uzate si al ingineriei mediului; cuprinde tehnologii prin care se elimina din apele uzate impuritatile dobandite in cursul utilizarii apei in diferite activitati menajere sau socio-economice

Evaluarea impactului asupra mediului – cuantificarea efectelor activitatilor umane si proceselor naturale asupra elementelor factorilor naturali, sanatatii si securitatii omului si dezvoltarea vietii plantelor si animalelor

Habitat – locul sau tipul de loc in care un organism sau o populatie exista in mod antural

Impact asupra mediului – orice efect direct sau indirect al unei activitati umane definita intr-o anumita zona, care produce o schimbare a sensului de evolutie, a starii de calitate a ecosistemului, schimbare ce poate afecta sanatatea omului, integritatea mediului, a patrimoniului cultural sau conditiilor socio-economice

Lant trofic – serie de organisme care, in cadrul unui sistem, consuma si sunt consumate la randul lor; este modul prin care materia si energia circula in ecosistem

Mediul inconjurator – totalitatea factorilor naturali ti a acelor creati prin activitati umane, care, in stransa interactiune influenteaza echilibrul ecologic si determina conditiile de viata pentru om si celelalte fiinte care traiesc pe Terra (plante si animale), precum si conditiie de dezvoltare a societatii umane; elementele componente ale mediului inconjurator care poarta numele de factori de mediu si sunt supuse protectiei prin reglementari legale sunt: aerul, apa, pamantul cu stratul lui fertil – solul, terenul arabil, flora si fauna, precum si resursele subterane, spatiul cosmic din vecinatatea Terrei, asezarile umane si rezervatiile naturale. De asemenea, protectia mediului mai cuprinde: valorile culturale, locurile cu valoare istorica sau peisagistica si zonele semnificative pentru sanatate, clima si estetica. Legislatia mediului include si mentari referitoare la: generarea zgomotelor si a vibratiilor, a luminii puternice pulsatoare a reclamelor, colectarea, depozitarea si valorificarea reziduurilor menajere, stradale si industriale

Monitoringul mediului – supravegherea continua, evidentierea schimbarilor in starea mediului si evaluarea semnificatiei ecologice si a implicatiilor sociale ale acestor schimbari umate de masuri care se impun

Monument al naturii – specie de plante sau animale rare sau periclitate, arbori izolati, formatiuni si structuri geologice (pesteri, martori de eroziune, chei, cascade, formatiuni fosiliere si altele)

Pesticide – substante sau combinatie de substante destinate combaterii bolilor si daunatorilor plantelor si buruienilor daunatoare culturilor, inclusiv acele substante care se aplica impotriva insectelor si altor paraziti externi, care ataca animalele, indiferent daca sunt folosite pentru prevenire, protectie sau distrugere

Poluant – material sau substanta introdusa artificial de om in biosfera, care prin prezenta sa provoaca inrautatirea factorilor de mediu

Poluare – deteriorarea calitativa a unuia sau mai multor factori de mediu (atmosfera, apa, sol, subsol), datorita introducerii unor substante straine sau producerii unor fenpmene fizice (poluarea sonora), care afecteaza caracteristicile naturale ale mediului inconjurator in detrimentul calitatii vietii

Protectia mediului inconjurator – ansamblul de masuri si actiuni care au drept scop pastrarea echilibrului ecologic, mentinerea si ameliorarea calitatii factorilor naturali de mediu, dezvoltarea valorilor naturale, asigurarea conditiilor de viata si de munca pentru generatiile actuale si viitoare, precum si pentru intreaga flora si fauna de pe Terra

Resurse naturale – includ resursele neregenerabile (minerale si combustibilii fosili), regenerabile (apa, atmosfera, sol, flora, vegetatie, fauna salbatica) si permanente (energie solara, eoliana, geotermica)

Rezervatie naturala – teritoriu in limitele caruia sunt ocrotite prinlege anumite elemente de mare interes stiintific sau cultural (flora, fauna, formatii geologice, s.a.) sau tntregul complex natural. Rezervatiile naturale mai mari in care regimul de ocrotire se extinde asupra tuturor componenetelor cadrului natural se numesc parcuri nationale. Dupa obiectul ocrotirii se organizeaza rezervatii naturale cu caracter forestier, zoologic, ornitologic, botanic, geologic, speologic, etc.

Risc ecologic potential – probabilitatea producerii unor efecte negative asupra mediului, care pot fi prevenite pe baza unor studii de evaluare

Sol – strat afanat, moale si friabil, cu proprietati si functii specifice, la suprafata scoartei pamantului si care impreuna cu atmosfera invecinata este capabil sa intretina viata plantelor terestre

Subsolul – totalitatea formatiilor geologice, sensibil mai vechi dacat patura actuala de sol. Subsolul contine apa (in straturi acvifere), iar in unele zone ale Terrei, in subsol sunt cantonate diferite minereuri, carbune, hidrocarburi (lichide si gazoase).

Dupa definirea acestor termeni fundamentali, se pot defini disciplinele adiacente protectiei mediului inconjurator ca fiind sinteze multidisciplinare ale principalelor actiuni si masuri, acre paermit semnalarea din timp a efectelor daunatoare rezultate din procesele posibile de poluare a factorilor de mediu, indica si verifica aplicarea solutiilor tehnice si administrative, pentru evitarea degradarii mediului.

Probleme majore ale mediului sunt considerate urmatoarele:

o       Schimbarile climatice

o       Poluarea atmosferica

o       Deprecierea stratului de ozon

o       Poluarea marina

o       Degradarea zonelor costiere

o       Desertificarea si Reducerea suprafetelor agricole

o       Degradarea padurilor si defrisarile abuzive

o       Degradarea calitatii resurselor de apa

o       Reducerea biodiversitatii

o       Managementul defectuos al deseurilor

o       Urgentele de mediu

Necesitatea integrarii obiectivelor socio-economice cu cele ecologice este o conditie fundamentala a dezvoltarii de perspectiva si durabile a unei societati. In conditiile unor tendinte tot mai accentuate de inrautatire a calitatii mediului pe planeta noastra, preocuparile privind supravegherea si protectia mediului capata o prioritate absoluta. Orice activitate umana are o gama larga de implicatii cu efecte in cele mai diverse domenii. In general, trebuie sa se tina seama de intreg spectrul de implicatii, efectele indirecte pot uneori sa depaseasca ca importanta pe cele directe.

Studierea si evaluarea impactului activitatilor umane asupra mediului este justificata prin trei categorii de argumente:

Initierea din timp a unor actiuni menite sa reduca efectele negative colaterale, determinate de activitatea respectiva;

Evaluarea obiectiva a tuturor posibilitatilor, in vederea selectarii strategiei optime de actiune intr-o perspectiva sistemica;

Necesitatea implicarii populatiei in procesele de decizie de promovare a unor activitati sau proiecte care le vor influenta viata intr-un mod sau altul.

Mediul antropic trebuie sa devina mai apropiat de cel natural, in care fenomenele, procesele si functiile determina un ciclu material natural.

Intrucat dezvoltarea socio-economica nu poate fi intrerupta, mersul ei trebuie schimbat pentru a deveni mai putin distructiv si mai putin consumator de resurse regenerabile. Cu alte cuvinte, rata consumului de resurse regenerabile trebuie sa fie mai mica decat rata refacerii lor naturale. Societatea trebuie sa accepte si sa adopte o dezvoltare socio-economica cu impact minim asupra mediului inconjurator.

Gestionarea rationala a resurselor, instrumentele si politicile de mediu, costurile acestora, efectele microeconomice si macroeconomice ale managementului de mediu sunt cateva dintre problemele la care specialistii din intreaga lume trebuie sa dea raspunsuri.

Pornind de la aceste considerente s-a impus o noua abordare a problemelor de protectia mediului in cadrul conceptului de dezvoltare durabila, care face obiectul instrumentelor legislative referitoare la protectia mediului. Obiectivul principal al dezvoltarii durabile este de a gasi un optim al functionarii interconectate a sistemelor Economic, Social, Ambiental si Tehnologic.

Desi in stabilirea politicilor de mediu sunt implicati specialisti din multe domenii de discipline, complexitatea aspectelor, dificultatile de identificare si evaluare a indicatorilor de impact, procesarea lor, numarul mare al variantelor de actiune, al criteriilor de indeplinit pentru ca o varianta sa fie eligibila, fac dificila selectarea strategiei optime. Dezvoltarea modelelor predictibile are un rol important in studierea unor fenomene dinamice complexe ca: deprecierea stratului de ozon, schimbarile climatice, ploile acide, poluarea interioara, iradierea si impactul poluarii asupra biosferei.

In paralel cu progresele stiintei si tehnicii exista o crestere importanta in educatia ecologica. In prezent in foarte multe scoli si universitati din lume sunt predate cursuri separate asupra mediului inconjurator. De asemenea in multe universitati si centre de cercetare sunt organizate cursuri de specializare si perfectionare.