6. ANALIZA IMPACTULUI GENERAT DE ACTIVITĂȚILE ECONOMICE DIN ESTUL VĂII JIULUI Impactul antropic asupra mediului, conform ordinului 756 din 1997… [302166]

6. [anonimizat] 756 din 1997 înseamnă orice efect produs asupra mediului de o activitate economică a [anonimizat]. [anonimizat], faunei, solului, aerului, apei, climei, [anonimizat]. [anonimizat].

[anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat], [anonimizat].

Influența antropică asupra învelișului pedologic determină două direcții în dezvoltarea tipurilor de sol: prima implică modificarea geomorfologiei profilului de sol prin depunerea materialului sterilul din activitatea de extragere a cărbunelui și a doua prin exploatarea intensă a solului (deficiență de nutrienți) în domeniul agricol.

6.1. [anonimizat] o analiză preliminară a presiunilor generate de activitatea de extragere a cărbunelui din subteran cu ajutorul rețelor de impact (după întrebarea „Ce se întâmplă dacă?”) succedată de o caracterizare a corpului de apă în secțiunile de prelevare din amonte și aval de fiecare unitate minieră studiată.

[anonimizat]: extragerea a huilei din subteran (Figura 6.1) și depozitarea materialului steril în halde (Figura 6.2).

Fig. 6.1. [anonimizat] (apă, aer, sol, biodiversitate). [anonimizat].

[anonimizat], căderea stratelor geologice este cauzată de ansamblul lucrărilor desfășurate în subteran favorizând manifestarea proceselor de subsidență la suprafața reliefului. Căderea stratelor geologice mai favorizează și percolarea apelor din zona vadoasă (de aerare) [anonimizat], cu umidității reduse ale zonei vadoase. [anonimizat] o umiditate scăzută pentr o perioadă mai lungă de timp poate cauza decesul plantelor și arborilor. Această scădere a umidității se manifestă prin reducerea fertilității solului, creșterea gradului eroziune, compactarea structurii minerale de la suprafața solului, compactare sau grad mare infiltrare a apei provenite din precipitațiile atomsferice. Mina Petrila este singura activitate economică care nu își mai desfășoarea activitatea în prezent, fiind în perioada de închidere a exploatării, astfel după încetarea exploatărilor în subteran nivelul piezometric începe treptat să fiind amplificată migrațiea poluanților din sol pe verticală a concenetrațiilor (down ÷ top). fiind un factor de sters pentru apa de suprafață. Apele provenite de la instalațiile de preparare și exploatare în subteran a cărbunelui sunt deversate în corpurile de apă fiind obligatorie o epurare avansată a acestora pentru îndeplinierea criteriilor de calitate (CMA) reglementate de NTPA 001/2005.

Din punct de vedere al depozitării materialului steril în halde/depozite de steril, impactul general este complex din cauza ocupării suprafețelor foarte mari de teren și al aportului de micro și macroelemente provenite din subteran.

Fig. 6.2 Rețeaua de impact pentru depozitarea materialului steril

Aceste elemente (metale gele) prezente în corpul haldei sunt percolate în orizonturile inferioare ca urmare a unei cantității mari de apă infiltrate de precipitații. Fenomenul de infiltrare este intensificat de textura grosieră a materialului haldat (sol cu o slabă reținere a apei și a substanțelor nutritive).Schimbarea destinației terenului pe care sunt amplasate depozitele de steril din estul Văii Jiului, a cauzat un impact negativ asupra economiei locale, ca urmare a degradării peisajului. Volumele foarte mari de material haldat, apariția peisajelor selenare și a formelor de relief neregulat a cauzat dispariția ecosistemelor terestre solitare și apariția altor ecosisteme străine.

Pentru caracterizarea impactului generat de haldele de steril asupra calității apelor subterane și de suprafață din estul Văii Jiului au fost analizați cât mai mulți paramerii care conduc la alterarea calității mediului (Figura 6.2), astfel au fost prelevate probe de sol, de pe cele 4 halde de steril din estul Văii Jiului, de la adâncimi de 5 cm respectiv 30 cm conform ordinului nr. 184 din 21 septembrie 1997, iar pentru o analiză cuprinzătoare a profilului analizat, suplimentar a mai fost recoltată o probă de la o adâncime de 60 cm.

Fig 6.3 – Prelevarea în teren a probelor de sol din haldele de steril

Probele de sol prelevate din haldele de steril aparținătoare unităților miniere din Estul Văii Jiului (punctele de probare sunt marcate pe hărțile din figurile 6.5, 6.9, 6.13, 6.17, au fost uscate, mărunțite și presate sub formă de pastile, fiind apoi analizate cu un spectrometru portabil cu flourescență de raze X (EDXRF). Calibrarea instrumentului de măsurare a fost realizată în conformitate standardul „ SR EN 15309: 2007 Characterization of waste and soils – Determination of the X-ray fluorescence elementary composition” utilizând materialul de referință certificat (NIST SRM 2711a Montana II soil) pentru matricea soluri.

Fig. 6.4 – Pregătirea și analiza probelor de sol

Din probele de sol recoltate a fost determinat continutul de arsenic, cadmiu, cobalt, crom, cupru, nichel, plumb, stibiu, taliu, vanadiu, mangan, bariu, staniu, zinc, titan, calciu, fier din soluri, iar rezultatele obținute au fost comparate cu pragurile de alertă și intervenție în funcție de categoriile de folosință a terenului (tabelul. 6.1) conform „ORDIN nr. 756 din 3 noiembrie 1997 pentru aprobarea Reglementării privind evaluarea poluării mediului”.

Tabelul 6.1 Valorile limită ale metalelor grele în soluri

Pentru haldele studiate, factorul de îmbogățire (FÎ) a fost calculat pe baza concentrației medii a elementelor din punctele de prelevare (CP) raportată la concentrația medie din proba martor (CM). exprimarea rezultatelor obținute a fost efectuată.

Elementele care au FÎ până la 10 nu sunt considerate a fi îmbogățite (risc mic), elementele cu FÎ între 10 și 100 sunt numite elemente îmbogățite moderat (risc mediu) iar elementele cu FÎ peste 100 (risc mare) sunt considerate a fi elemente îmbogățite.

Reacția solului a fost determinată cu ajutorul sondei electorchimice de pH prin diluția probelor de sol în apă distilată într-un raport de 1:3. Reacția solului are un rol foarte important în dezvoltarea vegetației și a microorganismelor, fiind definite 6 intervale optime de pH (tabelul x) pentru alegerea a speciilor de plante în vederea desfășurării activitățiilor de reabilitare a terenurilor degradate.

Tabelul 6.2 – Scara de pH a solului

Scopul determinării poluanțiilor în haldele de steril este de a aprecia modificările negative aduse solului prin îmbogătirea în elemente minore și majore precum și evaluarea mobilității metalelor din soluri prin afinitatea lor de combinare cu carbonații/ bicarbonați sau materia organică din sol.

6.1.1 Halda de steril Lonea 1

Halda de steril Lonea 1 are o suprafață de 59.800 m2 și este amplasată în partea superioară a bazinului hidrografic al Jiului de Est. Pentru o caracterizare omogenă a materialului depozitat a fost întocmit un sistem de prelevarea solului alcătuit din 5 puncte de prelevare amplasate pe fiecare treaptă a depozitului de steril Lonea 1. (Figura 6.5).

Fig. 6.5 Punctele de prelavare a solului din halda de steril Lonea 1

Rezultatele obținute din probele de sol prelevate din halda de steril Lonea 1, au fost omogenizate pentru fiecare element determinat, în funcție de intervalul de variație al concentrației (valoarea minimă și maximă) și concentrația medie obținută (Figura 6.6).

Fig. 6.6 Concentrațiile metalelor în halda de steril Lonea

În depozitul de steril Lonea 1 apartinător exploatării miniere Lonea, conținutul de arsen, cupru și plumb depășește valoarea normală (anexa 2), înregistrându-se doar în anumite orizonturi o poluare potential semnificativa a solului. Continuturile de crom și nichel depășesc pragul de alertă pentru categoria de folosință sensibilă, fiind reclamată în zonă o poluare potential semnificativă prin urmare este necesară declansarea unei monitorizari suplimentare urmată aplicarea tehnicilor de ameliorare a solurilor pentru reducerea concentratiilor de poluanti și diminuarea impactului potential asupra mediului. Concentrațiile de stibiu, vanadiu, taliu și cadmiu depășesc pragul de intervenție pentru folosințe sensibile și mai puțin sensibile fiind necesară reducerea concentratiilor de poluanti din soluri și executarea studiilor de evaluare a riscului.

În zona depozitului de steril Lonea 1 a mai fost recoltată și analizată o probă de sol (Probă martor) dintr-o zonă neafectată de activitatea minieră, fiind considerată referința zonei studiate. Comparația dintre concentrațiile medii ale metalelor grele obținute din halda de steril Lonea 1 și concentrațiile metalelor grele obținute din proba martor au fost cuantificată cu ajutorului factorului de îmbogățire (Figura 6.7). Din punct de vedere al factorului de îmbogățire a solului din activitatea de extragere a materialului util din subteran, solul pe care a fost depus materialul haldat nu este îmbogățit (FÎ<10) și nu prezintă risc de poluare a apelor subterane și de suprafață.

Fig. 6.7 – Factorul de îmbogățire al solului depozitat în halda de steril Lonea

Reacția pH a solului în probele recoltate din depozitul de steril Lonea 1 indică în un sol slab-acid cu tendințe spre neutru și cu mici variații față de proba martor (Figura 6.8).

Fig 6.8 – pH-ul probelor de sol prelevate din halda de steril Lonea

Concentrația cantitativă a metalelor grele și pH solului, determinate din eșantioanele probelor de sol prelevate din halda de steril Lonea 1, un risc scăzut de contaminare a Jiului de Est și a acviferului local.

6.1.2. Halda de steril aparținătoare exploatării miniere Petrila

Halda de steril aparținătoare exploatării miniere Petrila ocupă o suprafață de 135 ha, fiind amplasată în partea centrală a bazinului hidrografic al Jiului de Est. Caracterizarea omogenă a materialului depozitat în haldă, a fost realizată pe baza unei sistem de prelevarea solului alcătuit din 6 puncte de prelevare amplasate pe fiecare ramură a depozitului de steril Petrila (Figura 6.9).

Fig. 6.9 Punctele de prelavare a solului din halda de steril Petrila

Din punct de vedere hidrologic, se remarcă prezența a patru lacuri, a căror suprafață este direct dependentă de sezon, regimul pluviometric zonal și exfiltrațiile locale. În perioadele în care se manifestă fenomene de torențialitate, halda de steril este străbătută de mai multe pâraie fiind afectată capacitatea de retenție a apei în corpul haldei.

Rezultatele obținute din probele de sol prelevate din halda de steril aparținătoare exploatării miniere Petrila, au fost omogenizate pentru fiecare metal greu determinat în probe, în funcție de intervalul de variație al concentrației (valoarea minimă și maximă) și concentrația medie obținută (Figura 6.10).

Fig 6.10 – Concentrațiile determinate în probele din halda de steril Lonea

În depozitul de steril apartinător exploatării miniere Petrila, conținutul de cupru și plumb este ușor crescut peste valoarea normală (Tabelul 6.1), nefiind înregistrată o poluare potential semnificativa a zonei. În majoritatea cazurilor continuturile de arsen, crom și nichel depășesc pragul de alertă pentru categoria de folosință sensibilă, fiind reclamată în zonă o poluare potential semnificativă prin urmare este necesară declansarea unei monitorizari suplimentare urmată aplicarea tehnicilor de ameliorare a solurilor pentru reducerea concentratiilor de poluanti și diminuarea impactului potential asupra mediului. Concentrațiile de stibiu, vanadiu, taliu și cadmiu depășesc pragul de intervenție pentru folosințe sensibile și mai puțin sensibile fiind necesară reducerea concentratiilor de poluanti din soluri și executarea studiilor de evaluare a riscului.

În zona adiacentă a depozitului de steril a fost recoltată și analizată o probă de sol (Probă martor) dintr-o zonă cercetată ca fiind neafectată de activitatea minieră, fiind considerată concentrația de referință a zonei studiate. Comparația dintre concentrațiile medii ale metalelor grele obținute din halda de steril Petrila și concentrațiile metalelor grele obținute din proba martor au fost cuantificată cu ajutorului factorului de îmbogățire (Figura 6.11). Din punct de vedere al factorului de îmbogățire a solului din activitatea de extragere a materialului util din subteran în regiunea exploatării miniere Petrila, solul pe care a fost depus materialul haldat nu este îmbogățit (FÎ<10), neexistând un risc de poluare a Jiului de Est și a apelor din corpul haldei.

Fig 6.11 – Factorul de îmbogățire al solului depozitat în halda de steril Petrila

Reacția solului a probelor de sol recoltate din depozitul de steril Petrila indică în majoritatea cazurilor un sol slab acid cu mici variații față de proba martor (Figura 6.12).

Fig 6.12 – pH-ul probelor de sol prelevate din halda de steril Petrila

Din punct de vedere al reacției solului se observă o acidifiere a solului în orizonturile inferioare ale solului, fiind astfel crescută capacitatea haldei de antrenare în apele subterane a metalor grele. Datorită acestui fapt se impune aplicarea amendamentelor necesare pentru îmbunătățirea capacității de tamponare a solului din haldă. Concentrația cantitativă a metalelor grele și pH solului, determinată din eșantioanele probelor de sol prelevate din halda de steril Petrila, prezintă un risc scăzut spre mediu de contaminare a Jiului de Est și a acviferului local.

6.1.3. Halda de steril Jieț

Halda de steril Jieț ocupă o suprafață de 7050 m2, fiind amplasată, într-o zonă urmanizată în vecinătatea râului Jieț. Pentru o caracterizare omogenă a materialului haldat, a fost realizat un sistem de prelevarea solului alcătuit din 4 puncte de prelevare amplasate în sistemul picior haldă – taluz superior, a depozitului de steril Petrila (Figura 6.13).

Fig. 6.13 – Punctele de prelavare a solului din halda de steril Jieț

Rezultatele obținute din probele de sol prelevate din halda de steril aparținătoare exploatării miniere Lonea Pilier, au fost omogenizate, pentru fiecare element identificat în eșantioanele probelor, în funcție de intervalul de variație al concentrației (valoarea minimă și maximă) și concentrația medie obținută (Figura 6.14).

Fig 6.14 – Concentrațiile determinate în probele din halda de steril Jiet

În halda de steril Jieț apartinătore exploatării miniere Lonea, conținutul de arsen, cupru și plumb este ușor crescut peste valoarea normală (Tabelul 1), nefiind înregistrată o poluare potential semnificativa a zonei. Continuturile de crom și nichel depășesc pragul de alertă pentru categoria de folosință sensibilă, fiind reclamată în zonă o poluare potential semnificativă prin urmare este necesară declansarea unei monitorizari suplimentare urmată aplicarea tehnicilor de ameliorare a solurilor pentru reducerea concentratiilor de poluanti și diminuarea impactului potential asupra mediului. Concentrațiile de stibiu, vanadiu, taliu și cadmiu depășesc pragul de intervenție pentru folosințe sensibile și mai puțin sensibile fiind necesară reducerea concentratiilor de poluanti din soluri și executarea studiilor de evaluare a riscului.

În zona adiacentă a depozitului de steril Jieț a fost recoltată o probă de sol (Probă martor) dintr-o zonă cercetată ca fiind neafectată de activitatea minieră, fiind considerată concentrația de referință a zonei studiate. Comparația dintre concentrațiile medii ale metalelor grele obținute din halda de steril Jieț și concentrațiile metalelor grele obținute din proba martor au fost cuantificate cu ajutorului factorului de îmbogățire (Figura 6.15).

Din punct de vedere al factorului de îmbogățire a solului din activitatea de extragere a materialului util din subteran în regiunea exploatării miniere Lonea Pilier, solul pe care a fost depus materialul haldat nu este îmbogățit (FÎ<10), neexistând în cele mai multe cazuri riscuri asociate de poluare a râului Jieț cu metale grele provenite din haldă.

Fig 6.15 – Factorul de îmbogățire al solului depozitat în halda de steril Jieț

Cadmiul reclamă o prezență semnificativ supraunitară față de referința regiunii, însă din punct de vedere al factorului de îmbogățire nu reprezintă, un real pericol pentru sferele locale însă, caracterul toxic și mobilitatea ridicată a elementului impune o monitorizare suplimentară în apele de suprafață (râul Jieț). pH-ul probelor de sol prelevate din halda de steril Jieț indică un sol slab acid cu mici variații (max 1,3 unit pH) față de concentrația probei martor (Figura 6.16).

Fig 6.16 – pH-ul probelor de sol prelevate din halda de steril Jieț

Concentrația cantitativă a metalelor grele și pH solului, determinată din eșantioanele probelor de sol prelevate din halda de steril Jieț, prezintă un risc scăzut spre mediu de contaminare a râului Jieț și a lacurilor locale.

6.1.4. Halda de steril aparținătoare exploatării miniere Livezeni

Halda de steril Livezeni ocupă o suprafață de 30.700 m2, fiind amplasată, în partea inferioara a râului Jiul de Est. Sterilul extras din mina Livezeni și cel rezultat din sortarea cărbunelui este format dintr-un amestec heterogen atât din punct de vedere petrografic cât si granulometric. Acesta provine, în cea mai mare parte, din rocile sterile din orizonturile productive și cele bazale ale sinclinalului carbonifer Petroșani fiind constituit din argile, argile grezoase, marne, gresii, șisturi cărbunoase și fragmente de cărbune. Pentru o caracterizare omogenă a materialului haldat, a fost realizat un sistem de prelevarea solului alcătuit din 3 puncte de prelevare amplasate în sistemul picior haldă – taluz superior, a depozitului de steril Livezeni (Figura 6.17).

Fig. 6.17 – Punctele de prelavare a solului din halda de steril Livezeni

Rezultatele obținute din probele de sol prelevate din halda de steril aparținătoare exploatării miniere Livezeni, au fost omogenizate, pentru fiecare element determinat în probă, în funcție de intervalul de variație al concentrației și concentrația medie (Figura 6.18).

Fig. 6.18 – Concentrațiile determinate în probele din halda de steril Livezeni

În depozitul de steril apartinător exploatării miniere Livezeni, conținutul de arsen, cupru și plumb este ușor crescut peste valoarea normală (Tabelul 6.1), nefiind înregistrată o poluare potential semnificativa a zonei. Continuturile de crom și nichel depășesc pragul de alertă pentru categoria de folosință sensibilă, fiind reclamată în zonă o poluare potential semnificativă. Prin urmare, este necesară declansarea unei monitorizari suplimentare urmată aplicarea tehnicilor de ameliorare a solurilor pentru reducerea concentratiilor de poluanti și diminuarea impactului potential asupra mediului. Concentrațiile de stibiu, vanadiu, taliu și cadmiu depășesc pragul de intervenție pentru folosințe sensibile și mai puțin sensibile, fiind necesară reducerea concentratiilor de poluanti din soluri și executarea studiilor de evaluare a riscului.

În zona depozitului de steril Livezeni a mai fost recoltată și analizată o probă de sol (Probă martor) dintr-o zonă neafectată de activitatea minieră, fiind considerată referința zonei studiate. Comparația dintre concentrațiile medii ale metalelor grele obținute din halda de steril Livezeni și concentrațiile metalelor grele obținute din proba martor au fost cuantificată cu ajutorului factorului de îmbogățire (Figura 6.19). Din punct de vedere al factorului de îmbogățire a solului din activitatea de extragere a materialului util din subteran, solul pe care a fost depus materialul haldat nu este îmbogățit (FÎ<10) și nu prezintă risc de poluare a apelor subterane și de suprafață.

Fig 6.19 – Factorul de îmbogățire al solului depozitat în halda de steril Livezeni

Abundența metalelor grele din punct de vedere al factorului de îmbogățire este mult superioară în comparație cu celeleate halde de steril (Lonea, Petrila, Jieț), acest lucru poate fi datorat procesului mai intens de încarbonizare din partea vestică a bazinului Petroșani . Reacția solului a probelor de sol recoltate din depozitul de steril Petrila indică în un sol slab acid cu mici variații destul de mari (max 2,3)față de proba martor (figura 6.20).

Fig 6.20 – pH-ul probelor de sol prelevate din halda de steril Livezeni

Din punct de vedere al reacției solului se observă o acidifiere a solului în orizonturile situat în talpa taluzului, fiind astfel crescută capacitatea haldei de antrenare în apele subterane a metalor grele. Datorită acestui fapt se impune aplicarea amendamentelor necesare pentru îmbunătățirea capacității de tamponare a solului din haldă. Concentrația cantitativă a metalelor grele și pH solului, determinată din eșantioanele probelor de sol prelevate din halda de steril Livezeni, prezintă un risc scăzut spre mediu de contaminare a Jiului de Est și a acviferului local

Conținutul de metalele grele din soluri este datorat în principal extracției și preparării huilei, pe lângă acestea mai au o inflență semnificativă, prelucrarea lemnului, arderea cărbunilor, traficul rutier, incendiile de vegetație, arderea cărbunelui și microagricultura zonală desfășurată în gospodăriile umane.

Îmbogățirea solului în cadmiu este cauzată în principal de poluarea antropogenă, respectiv industria minieră (extragerea huilei din subteran), utilizării fertilizatorilor în microagricultura zonală, mișcării ascendente a metalelor în soluri datorită precipitării repetate și asocierea cu materia organică prezentă în orizonturile organice (partea superioară a solului). Utilizarea fertilizatorilor cu conținut ridicat de zinc sau fosfor pe lângă îmbogățirea solului mobilizează și alte metale grele: Ni, Cu, Cd, V, Cr etc. În vecinătatea haldelor de steril din estul Văii Jiului sunt depozitate necontrolate deșeuri menajere care pot avea un impact negativ asupra chimiei apelor de suprafață, deoarece în astfel de depozite sunt generate temperaturi ridicate care tind sa volatilize cadmiul, furnizând un mecanism pentru intrarea sa în circuitul hidrologic prin antrenarea particulelor pe direcția predominantă a vântului. Sursele antropogene de crom sunt reprezentate de arderea cărbuniilor superiori în gospodării și termocentrale, iar sursele de plumb reprezentate de extracția și prelucrarea sunt minereurilor, dar și din combustia bezinelor cu aditivi de Pb (tetrametilul de plumb Pb(CH3)4 și tetraetilul de plumb, Pb(CH3CH2)4).

Deoarece, materialul depozitate în haldele de steril din Estul Văii Jiului, nu este considerat a fi îmbogățit în metale grele nu se impune continuarea cercetărilor cu privire la aprecierea gradului de mobilitate a metalelor grele în sol. În cazul în care este considerată o predispoziție de îmbogățire a corpului de apă (subterană și/ sau suprafață) cu metale grele poate fi determinat prin proceduri secvențiale de extracție.

Procedurile de extracție secvențială oferă o imagine a asocierilor chimice de metale cu faze sedimentare specifice în care pot fi estimate disponibilitatea biologică, mobilitatea în mediu și semnificația pentru mediu a metalelor.

haldele de steril din estul Văii Jiului, sunt caracterizate în general printr-o copertă vegetală redusă, roci necoezive unghiuri ale taluzurilor foarte mari ceea ce favorizează infiltrațiile și scurgerea suferficială, efectul fiind amplificat de un regim pluviometric ridicat și intercepția redusă datorată lipsei copertei vegetale. Astfel, debite importante de apă se infiltrează în hadele de steril unde, în functie de conținutul de oxigen din aer, pH-ul, agenții de complexare, potențialul de oxido-reducere a haldei, se formează drenajul acid care favorizează levigarea metalelor și precipitarea sărurilor cu consecințe pentru contaminarea solurilor, apelor de suprafață și subterane (Figura 6.21).

Fig. 6.21 – Influența depozitelor de steril asupra bazinelor hidrografice

O contaminare a apelor subterane se răsfrânge în principal asupra ecosistemelor acvatice prezente în Jiul de Est, care în timp pot bioacumula foarte ușor metale grele din mediu deoarece timpul de expunere pentru majoritatea speciilor este 100 % datorită incapacității de a schimba mediul de viață. Din punct de vedere toxicologic poluarea cu elemente minore exercită efecte doar la nivel regional sau al bazinului hidrografic, însă complexitatea efectelor într-un ecositem acvatic corelat cu necesitățile umane produce un impact major asupra sănătății populației regionale.

Mobilitatea elementelor majore și minore în corpul haldelor de steril depinde în primul rând de infiltrare eficace a apelor din precipitații în corpul haldelor, care alimentează acviferul, ridicând implicit nivelul hidrostatic care odată ridicat, crește și solubilitatea metalelor în apele subterane.

6.1.5 Cercetări privind infiltrația eficace din zona estică a Văii Jiului

Pentru determinarea infiltrației eficace în corpul haldelor de steril (Tabel 6.3) a fost utilizată metoda SINTACS care presupune într-o fază incipientă corecția valorilor medii lunare ale temperaturii în funcție de cantitatea lunară de precipitații și calculul evapotranspirației reale (ER) în scopul obținerii precipitației eficace. Calculul infiltrației în regiunile haldelor de steril aparținătoare exploatărilor miniere din estul Văii Jiului a fost utilizat cazul unui teren foarte permeabil fiind utilizată valoarea precipitațiilor medii și coeficientul de infiltrație al solului în funcție de textură.

Tabelul 6.3. Infiltrația eficace a precipitațiilor

* IEa – Infiltrația eficace pentru un sol permeabilitate redusă sau permeabile

** IEb – Infiltrația eficace pentru un sol foarte permeabil

În zona estică a Văii Jiului, precipitația eficace în anii secetoși, reprezintă mai puțin de 50 % din cantitatea totală de precipitații, ceea ce înseamnă că o mare parte din apa provenită din precipitații se evaporă înainte de contactul cu solul. Acumularea apelor în corpul depozitelor de steril din estul Văii Jiului, se face prin infiltrația eficace a precipitațiilor, infiltrația apelor de șiroire și acumularea din izvoare subterane. Gradul de infiltrație a apelor în corpul haldelor variază în funcție de permeabilitatea rocilor, porozitatea și tipul porozității, coeficientul de afânare al solului haldat, intensitatea și durata precipitațiilor locale.

Din punct de vedere al tipului predominant de sol depozitat în haldele de steril (argilos-nisipos) din estul Văii Jiului, rocile argiloase active susceptibile adesea, la umflări și contracții mari, imprimă haldelor efecte pozitive datorate reducerii coeficientului de infiltrație, dar și efecte negative care pot conduce la schimbarea caracteristicilor de consistență și rezistență ale materialului haldat. Capacitatea de cedare a apei de către rocile argilose-nisipoase haldate saturate este redusă, însă datorită neuniformității materialului haldat în unele regiuni ale haldelor de steril (SSV, SSE și NNV Haldei Petrila și NV Haldei Lonea) au fost observate exfiltrații indicând în regiunea respectivă o permeabilitate mai ridicată a rocilor și o posibilă cale de transfer a metalelor grele din halde în Jiul de Est.

6.1.6 Cercetări privind calitatea apelor subterane din zona estică a Văii Jiului

Corpul de apă subterană, freatică și de adâncime din Depresiunea Petroșani este de tip fisural, fiind acumulat în conglomerate, gresii, marne și argile șistoase, de vârstă burdigaliană din alcătuirea bazinului sedimentar Petroșani. Acest bazin prezintă o structură de sinclinal orientat pe direcția V-E, axul fiind situat la N de Jiul de Vest (Jiul Românesc). La est de localitatea Vulcan, bazinul prezintă structura unui sinclinoriu. Anticlinalul median (anticlinalul Slătinioarei) separă spre E două sinclinale de o amploare mai mică: la N, sinclinalul Petrila, iar la S, sinclinalul Sălătruc. Bazinul a fost afectat de numeroase falii longitudinale, dezvoltate pe marginile sale și de o serie de falii transversale, dintre care cele mai importante sunt cele din zona Petrila.

Depozitele burdigaliene acvifere sunt parțial neacoperite, parțial acoperite de sol sau de diferite tipuri genetice de depozite cuaternare (fluviale, aluviale, deluviale, coluviale, eluviale etc.). Gradul de protecție al apelor subterane este puternic nesatisfăcător deoarece acviferul nu este alimentat suficient, alimentarea se realizează în principal prin zona de ramă, din apele de la suprafața terenului și din precipitații. Din punct de vedere cantitativ, debitele izvoarelor subterane oscilează în funcție de anotimp între 0,14 și 6 l/s iar infiltrația eficace regională este situată între 315 și 472,5 mm/an.

Calitatea acviferului din bazinul hidrografic al Jiului de Est a fost evaluată în 4 puncte de prelevare (Fig. 6.22) în conformitate cu anexele II și V ale directivei cadru apă 2000/60/CE.

Fig. 6.22 Punctele de prelevare a probelor de apă subterană

Punctele de prelevare au fost alese în scopul evaluării modului în care corpul de apă subterană influențează negativ calitatea Jiului de Est în zonele de conectivitate. În punctele de prelevare au fost selectați indicatorii de calitate (tabelul 6.4) reprezentativi din punct de vedere al activitățiilor antropice locale.

Tabelul 6.4 Calitatea apei subterane

SLD* – sub limita de detecție

În corpul de apă subterană, din punct de vedere al conductivității, nu sunt indicate intruziuni saline sau de alt tip provenite din activitatea de extragere a cărbunelui; pH-ul apei se află în jurul echilibrului neutru al apei iar din punct de vedere al poluanților (metale grele) acestea se găsesc în concentrații foarte reduse, lucru datorat fondului natural geologic.

Cercetările desfășurate de Kovacs, M et. al în anul 2014 cu privire la impactul concentrațiilor de pulberi sedimentabile generate de activitățile antropice din Valea Jiului asupra populației, caracterizează zona studiată ca fiind influențată de activitățiile miniere deoarece rezultatele obținute în decursul cercetorilor depăsesc în unele cazuri concentrațiile maxime admise de 17 mg pulberi/ lună.

Deversările de ape uzate provenite de la unitățiile miniere active din estul Văii Jiului (E.M Lonea și E.M Livezeni) nu depășesc limitele de încarcare cu poluanți ai apelor uzate industrialeși orășenești la evacuarea în receptorii naturali reglementați de normativul NTPA 001/2005 (bilanț insemex).

6.2. Analiza impactului generat de microagricultura locală

Agricultura utilizează terenul pentru producția de culturi, de carne și legume, fibre și combustibili. Utilizarea nesustenabilă a terenurilor din estul Văii Jiului în scopuri agricole poate avea un impact devastator asupra mediului, cum ar fi eroziunea masivă a solului, defrișarea, pierderea biodiversității precum și poluarea apei cu deșeuri agricole, derivați fertilizatori și pesticide.

Impactul activitățiilor de creștere a animalelor domestice în microferme, asupra corpurilor de apă curgătoare poate fi cauzat de posibilele efecte negative generate de:

exploatarea deficitară și/ sau deversările accidentale a spațiului de creștere a animalelor domestice;

depozitarea și împrăștinerea necorespunzătoare a gunoiului de grajd pe terenurile agricole;

depozitarea ilegală a resturilor toxice în gospodăriile fermierilor (materiale care difuzează foarte rapid în sol);

deversarea ilegală de ape neepurate provenite din fosele septice sau instalațiile sanitare;

nerespectarea schemelor de pășunat în cu valoarea nutrițională a al ierbii

management necorespunzător al zonelor destinat animalelor domestice.

Producția leguminoaselor și a legumelor în gospodăriile administrate de fermieri poate genera impacturi ireversible în special asupra solurilor, prin aplicarea în mod necorespunzător a fertilizanților, ierbicidelor și altor produse destinate stabilizării structurii unor substante organice naturale sau în scopul combaterii dăunătorilor.

Impactul generat de activitățiile agricole din estul Văii Jiului este cauzat în principal de creșterea animalelor, a legumelor și leguminoaselor în gospodăriile agricole (microferme), fiind manifestat în principal asupra biotopului și biocenozelor terestre și acvatice (Figura 6.23).

Fig. 6.23. Rețeaua de impact pentru agricultura și zootehnia locală

În partea estică a Văii Jiului nu practică agricultura extensivă din cauza structurii climatice și orografice, iar presiunile exercitate asupra corpului de apă Jiul de Est de pășunatul excesiv, eroziunea și compactarea solului sunt minime. În impactul generat de utilizarea fertilizanților este incert deoarece de-a lungul bazinului hidrografic al Jiului de Est au fost remarcate concentrații care depășesc clasa de calitate 1 reglementată de ordinul 161 din 2006 pentru indicatorii nitriți, nitrați și fosfați.

O componentă a impactului cauzat de agricultura locală, este în strânsă legătură cu economia ca urmare a utilizării apei în activitățiile de irigare/ udare a culturilor, care în viitor poate exercita presiuni cu privire la epuizarea resurselor de apă.

Pentru evaluarea completă a impactului activităților agricole asupra factorilor de mediu trebuie studiată în principal interacțiunea dintre plante și factorii de mediu în special asupra solului precum și:

caracterizarea complexă a sistemului plantă – sol (analize fizice, chimice și biologice);

cercetări complexe privind proprietățiile solului (tip, humus, capacitatea de tamponare);

analiza complexă a sistemului sol-plantă-fertilizant/ pesticide;

analiza complexă a sistemului microfermă – corp e apă subterană sau de suprafață;

analiza complexă a sistemului apă de suprafață – populație.

6.3. Analiza impactului generat de exploatarea și prelucrare a lemnului

Impactul generat de exploatarea și depozitarea materialelor rezultate din prelucrarea lemnului este în strânsă legătură cu cantitatea deșeurilor depozitate, regimul pluviometric și durata depozitării deșeurilor. Depozitarea deșeurilor în depozite neconforme, generează un lichid negru cu miros de petrol care la suprafața apei este observat ca o spumă la interfața lichid-solid și ca un film superficial la interfața lichid-solid .

Acest lichid generat conține cantități semnificative de azot, amoniac și fosfor (Tabelul 2.3), însă pe lângă acestea mai conține și cantități importante de fenoli care pot cauza un impact semnifiativ asupra biocenozelor acvatice. Compușii finali ai fenolilor au o mobilitate ridicată în soluri datorită aderenței reduse la particulele de sol.

Fenolii prezenți în apele bazinului hidrografic al Jiului de Est provin în principal din activitatea de depozitare necontrolată a deșeurilor din lemn, aceste resturi organice în sol, sunt transformate prin reacții de condensare și polimerizare cu formare de chinone (policondensare). În urma a policondensării iau naștere compuși chimici, cu un număr mare de nuclee aromatice, îmbogățite în C și N (acizii humici).

Cercetările desfășurate cu privire la impactul generat de activitățile silvice și prelucrare a materialelor lemnoase din estul Văii Jiului este cauzat în principal de exploatarea lemnului în pădure (parchet), prelucrarea lemnului în gatere în vederea debitării și spintecării buștenilor precum și depozitarea materialelor provenite de la aceste operații tehnologice (Figura 6.24).

Fig. 6.24 Rețeaua de impact pentru industria exploatării și prelucrării masei lemnoase

Exploatarea nesustenabilă a lemnului poate genera modificări asupra microclimatului local din cauza reducerii suprafeței împădurite cu rol în interceptarea picăturilor de ploaie. Reducerea cantității de apă intercepată de vegetație se manifestă printr-o creștere a cantității de apă infiltrată în sol cauzând o presiune suplimentară asupra corpului de apă prin cresterea mobilității elementelor minore și majore conținute în scoarța terestră. Acidifierea apei infiltrate în sol este cauzată de pH-ul slab acid al solului, sol caracteristic pădurilor localizate în zone subalpine.

Alunecările de teren și eroziunea solului reprezintă tot o cauză a exploatării masei lemnoase, acestea produc modificări asupra hidromorfologiei locale și asupra calității solului deoarece realizează trecerea de la starea stabilă a solului înntr-o stare labilă.

Fauna solitară care este caracteristică ecosistemelor pădurii, este influențată în mod direct, deoarece întreg biotopul suferă modificări majore de nișă ecologică și aceasta migrează către alte biotopuri capabile pentru desfășurarea optimă a vieții terestre.