Impactul Haldelor de Material Provenite de la Combinatul de Preparare a Miniereurilor Asupra Mediului din Depresiunea Zlatna

BIBLIOGRAFIE

Articole:

[1].Adriano D.C. 2001 Trace elements in terrestrial environments: biogeochemistry, bioavailability, and risks of metals. [NUME_REDACTAT]. [NUME_REDACTAT] Heidelberg.

[2].Alef K 1991 Methodology handbook of soil microbiology: activity – biomass – differentiation (in German). Ecomed-Verlag-Ges

[3].Alloway B.J. 1995 [NUME_REDACTAT] in Soils, Blackie, Glasgow.

[4].Arăboaei L.,Arăboaei M.,2012,Modificări geografice și transformarea peisajului în zona orașului Zlatna și a văii Ampoiului după 1990, [NUME_REDACTAT],Ed. [NUME_REDACTAT] Iulia

[5].Bogdan R. ,2011,Dinamica actuală a proceselor și fenomenelor sociale din depresiunea Zlatna , rezumat Teză de doctorat, [NUME_REDACTAT]

[6].Petrescu L.,2009 coord. Raport de cercetare etapa 2 la proiectul 31043/2007 PECOTOX [NUME_REDACTAT].

[7].Hulpoi, A. – A.2008 Caracterizarea surselor de poluare din zona minieră Zlatna – Haneș, Lucrările celui de-al IX – lea Simpozion științific național studențesc „Geoecologia” , Facultatea de [NUME_REDACTAT]

[8].Jianu D., Iordache V., Soare B., Petrescu L., Neagoe A., Iacob C., Orza R., 2012, Chapter 3 The role of mineralogy and geochemistry in hazard potential assessment of mining areas, Bio-geo-interactions in metal contaminated soils, [NUME_REDACTAT] Heidelberg.

[9].Kabata-Pendias A. ,2011, [NUME_REDACTAT] in Soils and Plants. [NUME_REDACTAT]. Taylor and [NUME_REDACTAT], LLC.

[10].Lasat, M.M. ,2002, The use of plants for the removal of toxic metals from contaminated soils: 2002011154, U. S. [NUME_REDACTAT].

[11].Lăcătușu R., Dumitru M., Risnoveanu I., Ciobanu C., Lungu M., Carstea S., Kovacsovics B. and Baciu C. ,2001, Soil pollution by acid rains and heavy metals in Zlatna region, Romania. Slected papers from the 10th [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] Meeting held May 24 – 29, 1999 at [NUME_REDACTAT] and the USDA – ARS [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] Laboratory. Peer-reviewed, in: D.E. Stott, R.H. Mohtar and G.C. Steinhardt (eds.). 817 – 820

[12].Lăcătușu R., 1995, Metodă pentru evaluarea nivelului de încărcare și de poluare a solurilor cu metale grele (Metod for appraising the level of soil loading and poluution with heavy metals), [NUME_REDACTAT] (soil Science), vol. XXIX, 2, p. 69 – 80;

[13].Ludușan N. ,2002, Zăcăminte și poluare pe [NUME_REDACTAT].rev.Pangeea nr.12 Ed.Aeternitas, [NUME_REDACTAT]

[14].Ludușan N,2003 Repere privind mineritul în zona Zlatna-Stănija, Pangeea nr.3 , Universitatea 1 Decembrie 1918, [NUME_REDACTAT]

[15].Ludusan N., M.Popa, 2010 , [NUME_REDACTAT] Factorii de Influenta ai [NUME_REDACTAT] din Zlatna ,[NUME_REDACTAT], Universitatea 1 Decembrie 1918 [NUME_REDACTAT]

[16].Ludușan N. ,2012, Formațiunile sedimentare din [NUME_REDACTAT]. Ed.Aeternitas, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT]

[17].Paulette L., Crăciu C., Todoran A.,2006,Caracterizarea morfologică,fizică,chimică și mineralogică a solurilor poluate cu metale grele din Zlatna – Lucrarile celei de a XVIII-a [NUME_REDACTAT] pentru [NUME_REDACTAT],Cluj-Napoca

[18].Petrescu L.,2009, coord. Raport de cercetare etapa 2 la proiectul 31043/2007 PECOTOX [NUME_REDACTAT].

[19].Pope J.M, Farago M.E., Thornton I., and Cordos E., 2005, Metal enrichment in Zlatna, a Romanian copper smelter town. Water, Air, and [NUME_REDACTAT], 162:1 – 18

[20].Suciu I., Cosma C., Todică M., Bolboacă S.D., and Jantschi L., ,2008, Analysis of soil heavy metal pollution and pattern in central Transylvania. Int.J.Mol.Sci., 9:434 – 453

[21].Thari M., Benyaich F., Bounakhla M., Bilal E., Gruffat J.J., Moutte J., Garcia D. ,2005, Multivariate analysis of heavy metal contents in soils, sediments and water in the region of Meknes ( central occo). Env.Monitoring and Assesment 102:405-417

[22].Vamerali T., Bandiera , M., Mosca, G. ,2010, Field crops for phytoremediation of metal-contaminated land.A review, Environ. Chem. Lett. 8, 1-17

Cărți:

[23].Barbu C.H. și Sand C. 2004 Teoria și practica modernă a remedierii solurilor poluate cu metale grele. Ed. [NUME_REDACTAT], Sibiu

[24].Clepan D. 1999 [NUME_REDACTAT]. Ed. Altip, Alba-Iulia, 38 – 39

[25].Fodor D.,2006 Exploatarea zăcămintelor de minerale și roci utile prin lucrări la zi , Ed.[NUME_REDACTAT]

[26].Ghițulescu T.P. et Socolescu M. 1941 Etude geologique et miniere des [NUME_REDACTAT]. M.O. [NUME_REDACTAT] București

[27].Ianovici V.,Borcoș M.,Bleahu M.,Patrulius D.,Lupu M.,Dimitrescu R.,Savu H.,1976, [NUME_REDACTAT] Apuseni, Ed. [NUME_REDACTAT] București

[28]. Ludușan N., Șt. Hanciu, M. Hanciu, M. Muntean, 2003, Geografia județului Alba, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT].

[29].Mutihac V., 1990,Structura geologică a teritoriului României, [NUME_REDACTAT], București.

[30].Neagoe A., Iordache V., Farcașanu I. ,2011, Remedierea zonelor poluate (The remediation of polluted areas), [NUME_REDACTAT] București, (in Romanian).

[31].Posea G., 2005,[NUME_REDACTAT]: reliefuri, tipuri, geneza, evoluție, regionare –

Ediția a II –a, [NUME_REDACTAT] România de Mâine, București.

32.*** Studiu privind zonele expuse la riscuri naturale sau tehnologice din județul Alba – Teritoriul administrativ al orașului Zlatna,2000.

[NUME_REDACTAT]:

33.***http://www.anpm.ro/files2/RaportStareaMediului

34.*** http://www.cjalba.ro/patj-alba Plan de amenajare a teritoriului județean Alba , 2009 ,– Volumul II – zone protejate și turism, [NUME_REDACTAT] Alba.

35.*** http://www.karpatenwilli.com

36.***http://opengis.unibuc.ro/index.php?option=com_content&view=article&id=1041:hazarde-si-riscuri-locale-si-regionale-din-depresiunea-zlatna&catid=38:articole&Itemid=94

37.***http://www.academia.edu/3716044/poluarea_solurilor_cu_metale_grele_in_zona_fostului_combinat_ampelum_zlatna_i_metode_de_remediere_a_acestora

ABSTRACT

INTRODUCERE

CAP.1 CARACTERIZARE FIZICO-GEOGRAFICA A ZONEI STUDIATE

[NUME_REDACTAT] regiunii

Geologia zonei

Zonarea climatică

Hidrografia si hidrogeologia zonei

1.5.1. Ape de suprafață

1.5.2. Ape subterane

Fauna și flora

Soluri

CAP.2 PROBLEMATICA HALDELOR DE MATERIAL

[NUME_REDACTAT]

CAP.3 ACTIVITĂȚI DE EXTRACȚIE ȘI PRELUCRARE A MINEREURILOR IN DEPRESIUNEA ZLATNA

3.1. Istoricul lucrăriilor miniere în zona studiată

3.2. Descrierea zonei poluate

3.3. Caracteristicile materialului haldat

3.4. Elemente poluante – metale grele

CAP.4 IMPACTUL ASUPRA MEDIULUI

4.1. Impactul asupra solului

4.1.1 Ploarea cu metale a solurilor

4.1.2 Aspecte generale privind metalele grele

4.1.3 Metalele grele – comportamentul și acumularea lor în sol

4.2. Impactul asupra apelor

4.2.1 Ape de suprafață

4.2.2 Ape subterane

4.3. Impactul asupra aerului

4.4. Impactul asupra vegetației și faunei

CAP.5. PROPUNERI PENTRU REFACEREA MEDIULUI-

FITOREMEDIEREA

CAP.6. CONCLUZII

BIBLIOGRAFIE

PROIECT DE LICENȚĂ

IMPACTUL HALDELOR DE MATERIAL PROVENITE DE LA COMBINATUL DE PREPARARE A MINEREURILOR ASUPRA MEDIULUI DIN DEPRESIUNEA ZLATNA

ABSTRACT

INTRODUCERE

CAP.1 CARACTERIZARE FIZICO-GEOGRAFICA A ZONEI STUDIATE

[NUME_REDACTAT] regiunii

Geologia zonei

Zonarea climatică

Hidrografia si hidrogeologia zonei

1.5.1. Ape de suprafață

1.5.2. Ape subterane

Fauna și flora

Soluri

CAP.2 PROBLEMATICA HALDELOR DE MATERIAL

[NUME_REDACTAT]

CAP.3 ACTIVITĂȚI DE EXTRACȚIE ȘI PRELUCRARE A MINEREURILOR IN DEPRESIUNEA ZLATNA

3.1. Istoricul lucrăriilor miniere în zona studiată

3.2. Descrierea zonei poluate

3.3. Caracteristicile materialului haldat

3.4. Elemente poluante – metale grele

CAP.4 IMPACTUL ASUPRA MEDIULUI

4.1. Impactul asupra solului

4.1.1 Ploarea cu metale a solurilor

4.1.2 Aspecte generale privind metalele grele

4.1.3 Metalele grele – comportamentul și acumularea lor în sol

4.2. Impactul asupra apelor

4.2.1 Ape de suprafață

4.2.2 Ape subterane

4.3. Impactul asupra aerului

4.4. Impactul asupra vegetației și faunei

CAP.5. PROPUNERI PENTRU REFACEREA MEDIULUI-

FITOREMEDIEREA

CAP.6. CONCLUZII

BIBLIOGRAFIE

Cuvinte cheie : halde de steril, metale grele,impact de mediu, Zlatna, activități miniere, riscuri, poluare.

ABSTRACT

Activitatea minieră are mereu un impact negativ asupra mediului. Minele închise irațional, iazurile de decantare și haldele de steril nereabilitate corespunzător, precum și apele acide datorate acestora sunt sursă actuală a poluării, existând însă și o poluare istorica.

Regiunea minieră Zlatna este o zonă complexă atât din punct de vedere al zăcămintelor existente cât și al problemelor legate de poluare, fiind cotat ca cel mai poluat oraș din Europa.

Impactului haldelor asupra condițiilor de mediu din depresiunea Zlatna reprezintă o problemă importantă ce necesită o atenție deosebită în vederea remedierii .

Mining activity always has a negative impact on the environment. Mines closed irrational, tailings and waste dumps improperly rehabilitated and acidic waters due to their are the actual source of pollution, but there are historical pollution.

Mining region Zlatna is a complex area both in terms of existing deposits and the pollution problems, being ranked as the most polluted city in Europe.

The impact of dumps over the environmental conditions from Zlatna basin, is an important issue that require special attention in order to remedy.

INTRODUCERE

Activitatea minieră este una din principalele surse de poluare a mediului, prin extragerea minereului și prelucrarea acestuia. Gestionarea deșeurilor generate în cadrul exploatării ridică probleme majore de mediu.

Haldele de steril prezintă instabilități, au impact asupra peisajului (fiind vizibile de la distanțe mari), morfologiei și hidrologiei; ridicarea corpurilor de haldă a permis formarea de lacuri prin bararea unor cursuri de apă sau prin acumularea apei din precipitații. Sterilul modifică starea ecosistemelor, apărând în zona de depozitare a acestuia ecosisteme noi, slab dezvoltate.

[NUME_REDACTAT] deține un număr record de iazuri de decantare și halde de steril rezultate în urma activitățiilor miniere din ultimii 50 de ani. Doar o mică parte din fostele obiective miniere sunt vizate de activități de ecologizare.

Aproximativ 30 de astfel de amenajări sunt răspândite în zona [NUME_REDACTAT], pe teritoriul unor localități în care și-au desfășurat activitatea sau funcționează în continuare exploatări miniere: Baia de Arieș, Lupșa, [NUME_REDACTAT] și Zlatna.

[NUME_REDACTAT] a fost de-a lungul timpului un centru industrial de prelucrare a minereurilor neferoase cu o activitate intensă. Această activitate industrială colaborată cu vechile exploatări miniere din [NUME_REDACTAT], au dus la crearea unui relief antropic specific, reprezentat în peisaj prin ramblee, guri de galerii și halde de steril. Rambleele și digurile se întâlnesc în partea de est a Zlatnei, în lunca Ampoiului, pe zona în care se află calea ferată [NUME_REDACTAT] – Zlatna. Tot aici întâlnim și halde de steril nivelate, compuse din nămol și din nisip fin, cea mai mare având o lungime de aproximativ 400 metrii și o înălțime de aproape 20 de metrii, iar cea mai mica aproximativ 50 metrii lungime și 5 metrii înălțime.

Lucrarea de față- Impactul haldelor de material provenite de la combinatul de preparare a minereurilor asupra mediului din [NUME_REDACTAT] – își propune o evaluare a impactului asupra mediului datorat haldelor de material și este structurată în patru capitol și concluzii.

În primele două capitole sunt redate caracteristicile fizico-geografice ale zonei de studiu și informații generale privind haldele de material.

În capitolul trei se face o trecere în revistă a activitățiilor miniere care au stat la baza acumulăriilor de steril, cu o descriere a zonei poluate și a poluanțiilor specifici.

Capitolul patru se referă la impactul haldelor de material asupra componentelor mediului, sol, apă, aer, vegetație și faună.

În capitolul Concluzii s-a facut o sinteză a lucrăriilor și a problemelor legate de poluarea în zona cercetată și au fost făcute propuneri pentru remedierea zonei poluate din depresiunea Zlatna.

Scopul prezentei lucrări a fost să identifice impactul pe care il au haldele de material asupra componentelor mediului din zona depresiunii Zlatna și să contribuie la propunerea unor soluții de remediere a mediului.

În vederea atingerii acestui scop au fost necesară structurare activitățiilor în mai multe etape și anume : analiza critică a literaturii de specialitate prin consultarea bibliografiei și analiza conținutului acesteia,identificarea în teren a haldelor de material și a zonelor supuse poluării și contribuția personal pentru o soluție privind reducerea impactului asupra componentelor mediului.

În final doresc să mulțumesc domnului profesor conf.univ.dr. ing. [NUME_REDACTAT], pentru că a acceptat să mă îndrume, oferindu-mi sprijinul său pentru scrierea și finalizarea prezentei lucrări de licență.

CAP. 1 CARACTERIZARE FIZICO-GEOGRAFICĂ A ZONEI STUDIATE

1.1.[NUME_REDACTAT] Zlatna reprezintă unitatea joasă dintre [NUME_REDACTAT] și [NUME_REDACTAT], care s-a dezvoltat de-a lungul [NUME_REDACTAT] pe o lungime de aproximativ 15km. Centrul polarizator al zonei este orașul Zlatna, denumit și „Poarta de intrare în Țara de Piatră”. Zlatna este o localitate multiseculară, cunoscută din cele mai vechi timpuri sub numele de Ampellum. Pe teritoriul orașului Zlatna se află un important tezaur de vestigii arheologice, monumente istorice, de arhitectură sau de artă, cât și un imens patrimoniu etnocultural care atestă evoluția și continuitate vieții pe aceste meleaguri. Condițiile de viața nu au fost propice datorită așezării orașului în spațiul montan astfel asigurarea traiului zilnic nu a putut fi realizat din agricultură, singura sursă rămânând de-a lungul timpului exploatarea și prelucrarea bogățiilor de sol, fapt ce a întărit caracterul monoindustrial al zonei (Ludușan,2003).

Figura.1 Localizarea geografică a depresiunii Zlatna(Ludușan N.-2002)

[NUME_REDACTAT] se află situat în partea de vest a județului Alba la 36 km distanță de municipiul [NUME_REDACTAT], la o altitudine de 415 m. Prima atestare documentară este din 1347, în anul 1387 Zlatna fiind ridicată la rangul de oraș.

Teritoriul administrativ al orașului Zlatna are o suprafață de 24.065 ha și este format din orașul Zlatna și 18 sate aparținătoare: Feneș, Galați, [NUME_REDACTAT], Pătrîngeni, Podu lui Paul, [NUME_REDACTAT], Pirita, Trîmpoiele, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], Botești, Budeni, Dumbravă, Dobrot, Ruși, Vîltori, Runc, Suseni.

1.2.Morfologia regiunii

Zona de studiu a acestei lucrări face parte din [NUME_REDACTAT], ce formează lanțul sudic al masivului [NUME_REDACTAT]. Teritoriul este cuprins între meridianele 20º15´ și 21º și între paralele 45º55´ și 46º30´. [NUME_REDACTAT] reprezintă o subunitate a [NUME_REDACTAT], cuprinsă între [NUME_REDACTAT] și [NUME_REDACTAT]. Ei nu constituie o unitate morfologică bine definită ci mai degrabă un concept geologic și mai ales economic, cu o mare însemnătate în exploatările miniere. Relieful actual a fost modelat de trei bazine hidrografice: bazinul Mureșului, bazinul Arieșului, afluent principal al Mureșului, și bazinul [NUME_REDACTAT]. Modelarea acestui masiv muntos este condiționată de stratigrafie, constituția petrografică și tectonică regiunii(Posea G.2005). Influența tectonicii, și în particular mișcărilor după senonian, se regăsesc la fiecare pas. Particularitățiile atât de variate ale peisajului sunt stabilite de către rezistența formațiunilor componente, ce variază în limite foarte mari. Vârful cel mai înalt din regiune, Poenița (1437m), este format din dacite. De asemenea, unele ramificații destul de importante sunt constituite, includ în special lanțul Cetraș, având cel mai înald vârf de 1084m. La fel de important este lanțul din vulcanic Stănija în SE, domină prin conurile impozante bazinul terțiar Zlatna – [NUME_REDACTAT].

Figura.2 Harta geomorfologică a [NUME_REDACTAT] (Ludușan N.-2002)

[NUME_REDACTAT] sunt cunoscuți ca fiind principalul centru de producție al aurului din țară. Exploatarea auriferă datează din cele mai vechi timpuri, cu mult înainte de cucerirea romană. Ea a continuat neântrerupt ajungând la o intensitate semnificativă. Cantitatea totală extrasă în această regiune este estimată la mai mult de un milion de kilograme, însă rezervele sunt departe de a fi epuizate. Acest aspect demostrează că intensitatea fenomenelor de mineralizare este mare, lucru ce a atras atenția multor savanți și oameni de știință (Ghițulescu și Socolescu, 1941).

1.3.Geologia zonei

[NUME_REDACTAT] Sudici au caracter eugeosinclinal și cuprind ca schema generală, o masă mare de magmatite bazice și o suită sedimentară în care se poate recunoaște o evoluție geosinclinală cu formațiuni calcaroase în baza(neojurasic-neocomian), formațiuni de fliș(barremian-apțian)o formațiune de wildfliș(albian)și formațiuni de molasă neocretacice. În cadrul [NUME_REDACTAT] au fost diferențiate 6 subunități care s-au diferențiat înca de la începutul sedimentării, prezentând succesiuni și faciesuri diferite și au avut evoluții diferite în cursul numeroaselor faze de diastrofism care au afectat întreaga unitate.Cele 6 subunități sunt: Unitatea de Bucium,Unitatea de Trascău, Unitatea de Drocea-Criș, Unitatea de Feneș, Unitatea de Capâlnaș-Techereu și Unitatea de Bedeleu.(N.Ludușan-2012).

Perimetrul cercetat se înscrie unității de Capalnaș – Techereu care debutează cu depozitele de vârstă mezozoică care aparțin jurasicului superior (calcare moduloase care trec pe verticală în calcare în plăci, calcare masive, calcare recifale) cretacicului (șisturi siltitice și silitite argiloase slab metamorfozate, microconglomerate, gresii, argilite – aparținătoare cretacicului inferior – respectiv depozite conglomeratice și grezoase – de vârstă cretacic superioară). Urmează formațiuni neogene reprezentate de Conglomeratele de [NUME_REDACTAT], conglomerate poligene,semirulate care trec gradat la gresii roșcat caramizii, nestratificate, intercalate cu marne argiloase nisipoase violacee.În continuitate de sedimentare se dispun pietrișurile de [NUME_REDACTAT]-conglomerate slab cimentate și pietrișuri în liant grezos argilos de culoare roșie, urmate de gresii roșcate și cenușii, argillite și marne roșcat violacee.

Figura.3 Harta geologică a depresiunii Zlatna (Ludușan N.-2003)

Activitatea vulcanică s-a manifestat cu precădere în partea sudică a [NUME_REDACTAT], în intervalul Badenian-Pliocen. Acestui vulcanism i se asociază ample manifestări metalogenetice de natură exclusiv hidrotermală, fiind celebre, pe aria de dezvoltare a subprovinciei, paragenezele auro-argentifere, cele polimetalice și, mai nou, cele de tip “porphyry copper”.

Activitatea vulcanică s-a manifestat în trei cicluri importante de erupție, în zona vulcanică Zlatna-Stanija semnalandu-se cele mai vechi produse eruptive, riolite și andezite, în alternanță cu sedimente badeniene(Ianovici V. și colab.,1976)

Condițiile structurale geologice variate în care s-a manifestat magmatismul subsecvent în [NUME_REDACTAT] reprezintă una din principalele cauze de diversificare a formelor de manifestare și acumulare a produselor vulcanice.Cele mai multe structuri vulcanice în [NUME_REDACTAT] sunt bine conturate prin lucrări miniere și de foraje, punându-se în evidență caracterele particulare ale infrastructurii acestora(Mutihac,1990).

Corpurile înrădăcinate

În această categorie intră aparatele vulcanice, corpurile intrusive, corpurile subvulcanice și coloanele de explozie.

Aceste forme urmărite în contextul structural al teritoriului și al zonelor vulcanice cunoscute se observă că se dispun în lungul unor aliniamente tectono-vulcanice.

În zona Zlatna-Stânija direcția principală de orientare a acestor aliniamente este est-vest.

[NUME_REDACTAT] mai puțin de o treime din suprastructura lor.Aparatele au fost supuse unei intense acțiuni de eroziune, uneori fiind distruse. Cei mai importanți vulcani s-au edificat în ciclul II de erupție când s-a format și vulcanul andezitic de lavă Haneș.

Corpurile intrusive

Cu caracter subvulcanic, s-au format în ciclul II, reprezentând secvențele finale ale fazelor de erupție, mult mai evidente în fazele andezitice. Formele întâlnite în zona Zlatna- Stănija sunt dintre cele mai neregulate, corpurile localizându-se atât în rociile fundamentului preterțiar, cât și în produsele efuzive generate în fazele anterioare.

În zona Zlatna- Stănija aria a fost activizată de o intensă fractură tectono-vulcanică, magma s-a ridicat consolidându-se la suprafață în formațiuni cu compactitate relativ scăzută, rezultând depozite sedimentare badeniene și sarmațiene.

Coloanele de brecii vulcanice

Acestea s-au format pe seama erupțiilor de gaze, în mod obișnuit fără aport de magmă.

În zona studiată se menționează corpurile de brecii riolitice de dimensiuni mici care includ fragmente de roci cristalofiliene din fundament.

Produsele efuzive și explozive

Sunt reprezentate predominant prin lave cu textură masivă. Frecvent însă, sub acțiunea fenomenelor de alterație supergenă și de transformare hidrotermală, acestea se prezintă ca lave pseudoaglomeratice sau lave pseudostratificate, cel mai frecvent în cazul andezitelor.

Exemplu clasic se întâlnește în valea Trâmpoiele, aparținând zonei Zlatna.

Acumulările piroclastice

Sunt caracteristice ciclului I și II de erupție în cantități relativ mari, din care fracțiunea grosieră este mai bine reprezentată.

Acestea se disting în asociație sau cu dezvoltare regională preferențială, grupate după dimensiune, formă, originea și compoziția elementelor componente, gradul și modul de consolidare. Acumularea produselor piroclastice în facies ignimbritic a fost recunoscută pentru riodacitele din [NUME_REDACTAT]-[NUME_REDACTAT] din zona Zlatna.

Produsele vulcano-sedimentare

Deși mai puțin caracteristice în [NUME_REDACTAT], în câteva sectoare ele reprezintă principala formă de acumulare a materialului vulcanic asociat în cantități variabile cu material terigen.Asemenea secvențe s-au realizat în primul ciclu de erupție în zona vulcanică Zlatna-Stănija.

Materialul vulcanic este preluat direct, în timpul activității explozive, în depozitele terigene pe cale de acumulare în bazinele intramontane, sau introdus prin acțiunea de transport a apelor rezultând materialul epiclastic. În general, caracterul angular întâlnit la fragmentele de litoclaste sau cristaloblaste din formațiunile vulcano-sedimentare, indică un transport direct, aerian.

Eruptiile neogene au creat in [NUME_REDACTAT], patru conuri vulcanice bine individualizate si anume Trampoaiele,Breaza,Magura si D.Jidovului.

Miscările tectonice care au insoțit erupțiile neogene au determinat inclinarea stratelor constituite din depozite sedimentare miocen inferioare si senoniene. Ca urmare s-au format trei cueste dintre care si D.Lusinului care domina cursul inferior al pâraului [NUME_REDACTAT].(N.Ludușan-2012).

1.4.Zonare climatică

Clima în [NUME_REDACTAT] este temperat-continentală influențată de circulația maselor de aer umede de origine oceanică, mase de aer care dau climatului un caracter continental moderat cu ușoare nuanțe pluviale și este caracterizată prin temperaturi medii anuale de 7- 8 ºC.Temperatura medie a lunii iulie este între 16 – 18 ºC, iar cea a lunii ianuarie, când se înregistrează cele mai coborâte temperaturi este de –3…- 4 ºC.Datorită reliefului montan, primăvara întârzie din ce în ce mai mult pe măsură ce crește altitudinea, iar toamna este mai prelungă. Aceasta se datorește faptului că atât procesele de răcire,cât și cele de încălzire încep de jos în sus, astfel că pe culmile montane mai înalte acestea se produc cu o întârziere progresivă, odată cu creșterea altitudinii(Ludușan,2003).

Precipitațiile medii anuale sunt cuprinse între 650 – 800 mm.Cele mai mici cantități medii lunare de precipitații se remarcă în februarie și martie (45-60mm).Anual se înregistrează 150-170 de zile cu precipitatii > / = 0,1 mm.Stratul de zăpadă persistă circa 2-3 luni pe an având o grosime medie de circa 35-40 cm.(P.A.T.J. Alba )

Pe lângă rolul major al reliefului, în evidențierea influenței climatice, intervin particularitățiile influenței active (expunerea versanților, fragmentarea reliefului, forma de relief etc.) în diferențierea unor procese locale climatogenice. Acestea își datorează prezența influenței circulației vestice, în timpul căreia masele de aer mai umede, de origine maritimă (oceanică), traversând [NUME_REDACTAT], cu înălțimi ce depășesc 1.800 m, își pierd umezeala, astfel încât, în descendența lor, pe versanții estici se încălzesc și se usucă, determinând parțial și în zona în care este situată comuna [NUME_REDACTAT], un timp mai mult senin, precipitații mai puține și ușoare fenomene de încălzire.Primul îngheț se produce pe cele mai mari înălțimi (1.000 m altitudine), încă din luna septembrie iar la circa 800 m altitudine, în jurul datei de 1 octombrie.

1.5.Hidrografia si hidrogeologia zonei

Principalul râu care străbate zona este Ampoiul, împreună cu afluenții lui, unii cu scurgere permanentă: Vîltori, Trîmpoiele, Galați, Feneș, etc., iar alții având un caracter torențial.

Rețeaua de suprafață este reprezentată de râul Ampoi, care are o scurgere medie multianuală de 1,31 l/s kmp. Debitele maxime s-au produs în acest bazin, în secțiunea Zlatna, în iunie 1970, când s-a înregistrat 62,5 mc/s. Debitele maxime au valori mici de 0,1-0,2 mc/s. În 1998, datorită unor precipitații abundente s-a produs o viitură importantă, cu un debit de 50 mc/s, dar care nu a produs inundații ca caracter catastrofal.

Inundații s-au realizat în fiecare an de râul Ampoi (1970,1975,1981, 1984), de [NUME_REDACTAT] (Vâltori) (1975), de rețelele torențiale din zona Pătrânjeni (valea lui Paul și torenți)) care blochează circulația rutieră prin scurgerile solide de versant (P.A.T.J. Alba ).

Influența gazelor din depresiune are implicații în reacțiile chimice cu precipitațiile care distrug vegetația și accelerează scurgerea solidă de versant, arealul vegetației se retrage.

Domeniul subteran din aval de Zlatna bogat în ape (Q=25 l/s/foraj) este foarte poluat de infiltrațiile acide din zonă urmarea reacțiilor chimice dintre ploi și substanțele chimice.

1.5.1 Ape de suprafață

a.Cursuri de apă cu caracter permanent

Figura.4 Harta hidrografică a depresiunii Zlatna(Ludușan N.-2003)

[NUME_REDACTAT]

Ampoiul este un afluent important pe dreapta al râului Mureș, își adună apele din [NUME_REDACTAT] și Metaliferi, și le varsă în acesta la nord de Alba-Iulia. Izvorăște de sub [NUME_REDACTAT] ([NUME_REDACTAT] 1220 m), are o pantă medie de scurgere de 25 – 30 m/km, un debit mediu de 1,33 mc/s (la Zlatna), debitul maxim înregistrându-se la Zlatna (în anul 1970) – 62,50 mc/s. Direcția de scurgere pe teritoriu este nord – vest -sud – est – pe tronsonul cuprins între izvoare și localitatea Pătrângeni, după care își schimbă cursul pe direcția aproximativă vest – est. Are un bazin hidrografic asimetric, majoritatea afluențiilor săi principali fiind pe partea stângă:

[NUME_REDACTAT] ([NUME_REDACTAT]) izvorăște de sub [NUME_REDACTAT] (1348 m), are o direcție de scurgere aproximativ nord – sud și se varsă în râul Ampoi la Zlatna formând un mare con de dejecție.

[NUME_REDACTAT] – își are obârșia sub Negrileasa străbătând (de la nord spre sud) formațiunile cretacice și formând culoare mai înguste. Cursul inferior străbate roci mai moi unde crează sectoare mai lărgite – zonă de luncă destul de extinsă.

Dintre afluenții pe stânga ai râului Ampoi mai putem aminti ca fiind destul de importanți: [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], Valea lui Paul.

Afluenții pe dreapta sunt în principal: [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] și [NUME_REDACTAT], văi cu caracter mai mult torențial, cu ape bogate primăvara, în timpul topirii zăpezilor și a ploilor masive.

b.Cursuri de apă cu caracter semipermanent (torențial)

Aceste cursuri de apă împânzesc teritoriul studiat și sunt tributare atât râului Ampoi cât și afluențiilor principali ai acestuia.

Pe partea stângă se pot aminti, ca fiind mai importanți: [NUME_REDACTAT] (pe cursul inferior al râului Ampoi); [NUME_REDACTAT] (afluent pe stânga a văii Pietrei), pârâul Zlatii și [NUME_REDACTAT] (tributare [NUME_REDACTAT]), valea Ruzilor (afluent temporar al râului Ampoi) ș.a.

Pe partea dreaptă cursurile de apă torențiale sunt mai reduse ca număr și, în general tributare râului Ampoi: [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT].

Cursurile de apă cu caracter torențial, sunt active, în special, în perioada topirii zăpezilor și a ploilor masive.

De remarcat că pe întreg teritoriul studiat în zonele neîmpădurite sau fără vegetație sunt în formare o serie de râpe (vâlcele) care dau naștere la solifluxiuni (spălări de sol vegetal) și eroziuni ale sedimentelor.

1.5.2.Apele subterane

Pe teritoriul administrativ Zlatna apele subterane apar sub diferite forme de acumulare: izvoare, pânze captive de apă în depozitele deluviale și pânze freatice cu nivel liber – în zonele de luncă.(Zone de risc natural,2000 )

Izvoarele – își fac apariția la contactul dintre rocile în care se acumulează apele subterane (roci fragmentate, fisurate, conglomerate, roci nisipoase) cu rocile masive, nefisurate, sau strate de argilă impermeabile.

Printre cele mai importante izvoare depistate pe teritoriul studiat sunt izvoarele carstice:

Izvoarele din zona [NUME_REDACTAT] situate pe [NUME_REDACTAT], cu un debit Q = 15 l/s.

Izvoarele din [NUME_REDACTAT], afluent pe stânga al văii Morii, cu un debit Q = 20 l/s.

Din informațiile primite aceste izvoare carstice au un debit constant. Temperatura apelor din acestea este de + 60C în tot timpul anului.

Izvoare care își fac apariția la contactul dintre formațiunile în care se acumulează apa subterană (rezultată din circulația subterană a apelor sau din infiltrații) cu cele impermeabile sunt numeroase dar au mai mult un caracter temporar, sezonier.(Zone de risc natural,2000 )

Cu un caracter permanent a fost depistat izvorul din [NUME_REDACTAT] care are un debit constant Q = 1 l/s.

Pânzele captive de apă își pot face apariția în depozitele deluviale (de pantă) prin acumulări de apă rezultate din precipitațiile atmosferice (ploi și topirea zăpezilor). Uneori pot să apară la suprafață sub formă de izvoare temporare.

Pânze de apă freatice cu nivel liber apar în zonele de luncă și de terasă, la adâncimi variabile (0,50-2,00 m) și sunt strâns legate de regimul precipitațiilor și de nivelul și debitul râurilor.

1.6.Fauna și flora

În arealul depresionar și în luncile râurilor predomină mamiferele comune,cele mai întâlnite fiind vulpea, iepurele, hârciogul, în vreme ce insectele sunt bine individualizate și reprezentate, iar cele mai de seamă și mai nobile dintre acestea – fluturii, sunt grupul poate și cel mai bine studiat. În același timp, pădurile sunt populate de mamifere caracteristice zonelor nemorale, precum căprioara, cerbul, mistrețul sau viezurele.
Vegetația prezintă și ea o mare varietate fitocenotică dictată de diferențele de altitudine (etajare pe verticală), de expoziția versanților, de natura solului (a rocii) etc. La poalele munților, mai ales pe versanții sudici, în formă de petice apar păduri de gorun, stejar sau cer întrerupte de fânețe sau terenuri agricole. Deasupra acestora și mai ales pe versanții nordici, se întind făgetele pure sau în amestec cu carpen, frasin etc., ce urcă până pe culmi, în vreme ce în zonele defrișate vegetația instalată este una secundară cu Agrostis capillaris și Festuca valesiaca, F.rupicola sau F. pseudovina dezvoltate în condiții de suprafețe mai însorite, pe coaste cu expoziție sudică, estică și vestică.

1.7.[NUME_REDACTAT] pedologică din cadrul depresiunii se caracterizează printr-o mare varietate a tipurilor de sol datorită influențelor exercitate de factorii climatici, geomorfologici, hidrologici și litologici asociați cu componenta antropică, aceasta din urmă putând avea atât efecte pozitive cât și negative asupra procesului de solificare și de conservare a solului.

CAP. 2 PROBLEMATICA HALDELOR DE MATERIAL

2.1.[NUME_REDACTAT] definesc ca fiind acumulări de particule minerale de diferite dimensiuni, ce provin în urma extragerii minereului de interes.

Haldele în general,sunt formate din roci eterogene lipsite de sustanțe trofice necesare creșterii și dezvoltării plantelor.Amestecul de roci din haldă, cu o permeabilitate ridicată pentru apă și aer,mai conține un procent destul de ridicat de carbon,sol fertile, rădăcini și resturi de plante în curs de putrefacție, datorită cărora, printr-un complex de procese biochimice, se poate acumula un minim de substanțe humice fapt ce permite instaurarea rapidă a florei spontane.

Figura.5 Halde de steril din zona Zlatna

2.2.[NUME_REDACTAT] miniere cuprind operațiuni precum mineritul, prelucrarea minereului și extracția metalurgică. În urma acestor operațiuni se produc deșeuri industriale (halde de steril), acumulări de particule minerale de diferite dimensiuni. Petrescu (2009) clasifică haldele de steril în funcție de procesul generator, forma, structura și localizarea corpului depozitat, în două tipuri:

halde de exploatare – stabile din punct de vedere chimic, prezintă în compoziția lor roci de dimensiuni mari.

halde de prelucrare industrială – proveniența materialului haldat este rezultat în urma prelucrării și extracției metalurgice, prin metode chimice și mecanice.

Structura haldelor este una complexă, având o mare importanță materialul exploatat și metoda de exploatare. Gradul mic de coeziune al particulelor corelat cu volumele mari ce caracterizează haldele și relieful de unde sunt localizate, conferă acestui tip de depozite o mare susceptibilitate la destabilizare, reprezentând un deosebit pericol pentru așezările învecinate.

Exploatările miniere masive lasă în urmă un impact vizual negativ prin haldele de steril și iazurile de decantare. Pe lângă modificările importante pe care le aduc morfologiei zonale (modificări ale peisajului, degradarea terenurilor, prin deplasări atât pe verticală cât și pe orizontală ale suprafeței și alunecarea haldelor și iazurilor de decantare) (Fodor, 2006). Iazurile de decantare precum și haldele de steril prin conținutul lor de ioni metalici, agenți de flotație aduc efecte grave calității solurilor (prin afectarea fertilității pentru mulți ani), a apei (de suprafață sau din pânza freatică) și a aerului prin eroziunea eoliană.

Sterilul rezultat din exploatările subterane este transportat la suprafață și depus în halde conice, alungite sau sub formă de sectoare, în felii orizontale și sub formă de umpluturi ale versanților,dealurilor sau văilor, în regiunile cu relief accidentat.(Fodor,2006)

CAP. 3 ACTIVITAȚI DE EXTRACȚIE SI PRELUCRARE A MINEREURILOR ÎN DEPRESIUNEA ZLATNA

3.1. Istoricul lucrărilor miniere în zona studiată

Activitățile miniere din [NUME_REDACTAT] sunt bine cunoscute datorită exploatărilor ce au loc de mai mult de două milenii pentru minereurile neferoase și îndeosebi a celor auro-argentifere. Exploatările de la [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT], Techereu, Stănija și [NUME_REDACTAT] au funcționat din perioada romană.

Au fost semnalate galerii executate cu dalta și ciocanul în zona [NUME_REDACTAT], pe Fericeaua, Măgura și [NUME_REDACTAT]. În bazinul superior al văii Techereu s-au descoperit exploatări de suprafață (puțuri părăsite și halde). Zona minieră [NUME_REDACTAT] (numită și [NUME_REDACTAT] sau [NUME_REDACTAT]) a constituit un obiectiv deosebit de important în activitățile miniere în epoca romană. În zona Cib s-au semnalat exploatări miniere cu o producție importantă de aur. În antichitate la Cib se exploatau rezervele locale de mercur, situate la mică adâncime. În zona Zlatna au existat o serie de exploatări miniere și anume la [NUME_REDACTAT] exploatările de pe versantul stâng al văii s-au realizat pe două filoane. Unul dintre aceste filoane aflat în partea superioară a văii în vecinătatea a altor două filoane cu denumirile de ˝[NUME_REDACTAT]˝ și ˝[NUME_REDACTAT]˝. Pe al doilea filon s-a identificat galeria ˝Sigismund˝ cu dimensiuni impresionante de 300 stânjeni. Exploatările de pe [NUME_REDACTAT] au fost indentificate lângă cătunul Incăiești, la capătul văii Feredeului. Galeriile ˝Baia lui Carpin˝, ˝Făgădău˝ și ˝Iezure˝ ajunse în paragină încă de la începutul secolul XX. Valea superioară a Ampoiului recunoscută pentru exploatările de mercur din muntele Dumbrava și Baboia. Procesul de obținere al aurului prin tehnica de amalgamare cât și nevoia de cinabru, folosit drept colorant, au condus la depistarea și exploatarea rezervelor de mercur, ce se găsesc la mică adâncime (Ludușan 2002) „Activități miniere” au la bază următoarele procese : mineritul, prelucrarea minereului și extracția metalurgică. Prima operație în procesul de exploatare comercială a minereurilor sau resurselor energetice o reprezintă mineritul, definit ca operațiunea de extragere de material din mediul geologic în scopul separării unuia sau mai multor componenți minerali.

Prelucrarea minereului este operațiunea prin care se încearcă separarea fizică și concentrarea minereului, iar prin extracție metalurgică se încearcă distrugerea rețelelor cristaline ale minereului în vederea eliberării elementelor sau compușilor ce se doresc a fi exploatați. Activitățile ce stau la baza prelucrării materialului extras din mediul geologic sunt: concasarea; mărunțirea; sortarea gravitațională, magnetică sau electrostatică; flotația. Toate aceste activități principale ale industriei miniere și anume mineritul, prelucrarea minereului și extracția metalurgică produc deșeuri industriale cunoscute sub denumirea de halde de steril. Se întâlnesc definite ca acumulări de particule minerale de diferite dimensiuni, produse ca rezultat al uneia dintre operațiunile principale ale activitățiilor miniere.

Materialul, depozitat sub diverse forme de acumulare, este considerat steril din punct de vedere economic la vremea producerii lui și se regăsește sub forma unor corpuri de diferite dimensiuni în apropierea zonelor de exploatare sau a întreprinderilor de prelucrare.

3.2. Descrierea zonei poluate

[NUME_REDACTAT] situată în partea sud-estică a [NUME_REDACTAT] este caracterizată de o temperatură medie anuală de 6ºC, cu precipitații de 650 – 700 mm/an și o insolație anuală de 110 kcal/cm2/an. Este considerată printre „punctele fierbinți” din România datorită poluării cu metale grele provenite în urma exploatărilor miniere și a activităților de prelucrare a acestora de mai mult de două secole (Lăcătușu și colab.2001, Suciu și colab.2008). Poluarea din această regiune este datorată în mare parte activităților industriale desfășurate de către agentul economic S.C. Ampelum S.A., o veche uzină metalurgică ce avea ca domeniu principal de activitate procesarea minereurilor cuprifere. [NUME_REDACTAT] S.A. a fost înființat în 1747 ca unitate de prelucrare a aurului, situat în centrul orașului Zlatna, având aproximativ 1150 angajați care erau rezidenți locali. Uzina funcționa timp de 24 h/zi folosind cuprul și minereuri mixte provenite din diferite surse. În topitoriile de la Certejul de Sus (înființate începând cu anul 1763) și cea de la Baia de Arieș (deschisă în anul 1780) se obțineau produsele intermediare cupro-plumboase. Închiderea ulterioară a acestor topitorii a rezultat în urma măririi capacității combinatului de la Zlatna. [NUME_REDACTAT] Barza în bazinul aurifer din M-ții Apuseni se întâlneau primele instalații hidrometalurgice de extragere a aurului și argintului prin procedeul de amalgamare, iar la Baia de Arieș se utiliza procedeul de cianuarare (Clepan 1999). În anul 1988 a fost construită o nouă uzină. Ampelum procesa 80,000 t de minereuri concentrate pe an, producând 14,000 t de Cu, folosind o metodă de producție în două etape. Cele două tipuri de Cu produse au fost Cu negru (concentrate cuproase) și Cu blister conținând 98,8 – 99,5% Cu pur (Pope și colab. 2005). Activitățile miniere au lăsat în urmă un iaz de șes cunoscut ca iazul Zlatna nr.1 (abandonat din anul 2000) aproape de centrul orașului Zlatna și două iazuri de decantare, abandonate din 1990, care se afla la 6 km de orașul Zlatna, în apropierea satului [NUME_REDACTAT]. Suplimentar, mai există și alte surse de poluare în Zlatna, ca de exemplu deșeurile provenite prin procesul de flotație în urma procesării minereurilor, apele reziduale, zgurile metalurgice provenite de la ambele uzine (nouă și veche), deșeurile provenite de la operațiunile de prelucrare a piritei și depunerile de particule (provenite de la coțul de evacuare al combinatului) (Clepan 1999).

În urma procesului tehnologic de obținere a cuprului au rezultat cantități mari de substanțe poluante, principalele etape prin care s-au produs fiind:

Treapta I-a și a II-a de uscare a concentratelor cuproase care a produs gaze rezultate în urma arderii combustibilului gazos și a uscării concentratelor (cu o concentrație ridicată de: CO2, CO, NO2, NO3 și pulberi);

Topirea în suspensie a concentratelor cuproase, gazele rezultate în urma procesului de prăjire a concentratelor prezentând un conținut ridicat de SO2. Prin modificările tehnologiei, gazele diluate au prezentat debite mult mai mari și au antrenat cantități considerabile de șarjă, provocând pierderi însemnate de materie primă;

Convertirea materiei, gazele provenite în urma acestei etape prezentând conținuturi mari de SO2 și pulberi;

Rafinarea termică a gazelor formate în urma oxidării impurităților prezente în cuprul de convertizor și arderea combustibilului gazos (au prezentat conținuturi ridicate de SO2, CO2, CO, NO2, NO3 și pulberi);

Conversia dioxidului de sulf (SO2 în trioxid de sulf (SO3), proces ce a condus la emisia unor mari cantități de gaze cu conținuturi ridicate de oxizi de sulf.

Tot în combinatul de la Zlatna era produs acidul sulfuric, în ambele uzine utilizându-se o tehnologie de contact(Hulpoi A.,2008). In figura nr. 6 este prezentată schema tehnologică de obținere a acidului sulfuric, schemă care ne poate ajuta să avem o imagine mai completă asupra surselor de poluare din zona investigată.

Figura.6 Schema fluxului tehnologic de obținere a acidului sulfuric (Ludușan N.2002)

Se poate observa că de-a lungul fluxului tehnologic existau cel puțin trei etape în care avea loc un proces de deversare în mediu, a materialului rezultat. Ca urmare a filtrării uscate rezultă așa numitul „prăjit steril” care a fost depozitat în halde. Aceste halde constituie surse de poluare, datorită spălării lor prin percolarea apelor de suprafață în masa haldei, compușii rămași în masa sterilului în contact cu apa de percolare conducând la formarea diferitelor reacții în interiorul materialului haldat. După neutralizarea nămolului rezultat in urma procesului de filtrare umedă, acesta era depozitat în iazul de steril al exploatării miniere, împreună cu nămolul rezultat de la stația de epurare. Ca și materialul din halda de steril, materialul care a ajuns în iazul de decantare a suferit și suferă în continuare, aceleași procese. O parte din apele rezultate, în urma fazelor de spălare și uscare erau conduse spre stația de epurare iar o altă parte au fost deversate în mediu, afectând vegetația, solul, apele de suprafață și implicit apele freatice. În urma fazei de conversie au fost evacuate pe coșuri cantități însemnate de gaze, în cea mai mare parte s-a emițându-se dioxidul de sulf. În combinat mai exista și o linie de fabricație a pulberii de aluminiu. Tehnologia consta în măcinarea pulberii atomizate, în prezența toluenului.

O altă sursa de poluare era cea de obținere a sulfaților de cupru, fier și magneziu. Această tehnologie avea la bază dizolvarea materiei prime în soluții de acid sulfuric, urmată de cristalizarea acestora prin centrifugare. Nămolul rezultat împreună cu apele de spălare de la instalațiile de obținere a sulfaților – fără a suferi operațiuni de neutralizare în stația de epurare – erau evacuate în râul Ampoi (Ludușan 2002). Pe langă poluantul major S.C. Ampelum S.A. în zona Zlatna mai existau două alte halde de exploatare minieră, și anume cele de la minele Haneș și Radeș. [NUME_REDACTAT] situată la o distanță de 18 km față de uzina de cupru, este localizată la o altitudine de aproximativ 700 m, în comuna [NUME_REDACTAT] (fig. 7). Halda de la Haneș este amplasată pe malul stâng al [NUME_REDACTAT] și are lungimea de aproximativ 100 m, lățimea de 50m și înălțimea de aproximativ 25-30 m.

Fig. 7. [NUME_REDACTAT]

Pe malul drept al [NUME_REDACTAT] este localizată [NUME_REDACTAT], halda din fața galeriei (fig. 8), întinzandu-se pe o distanță de 100 m, având o înălțime de aproximativ 30 m.

Fig. 8 [NUME_REDACTAT]

3.3. Caracteristicile materialului haldat

Caracterizarea substratului minier haldat s-a realizat prin masurarea mai multor parametri care sunt prezentați în fig.9. S-au măsurat concentrațiile de metale, valorile pH-ului, umiditatea (U), conductivitatea electrică (EC), și conținutul azotului mineral (N-NH4+, N-NO3-, N-NO2-) și al fosforului în formă disponibilă plantelor (P-PO43-). Așa cum se observă din acest tabel sterilul de pe iazul de decantare studiat a prezentat o heterogenitate mare, ceea ce a condus la afectarea fixării naturale a oricărui covor vegetal. De asemenea s-a constat că substratul a prezentat un conținut foarte scăzut de azot mineral (cu mici exceptii, în locurile unde apa a stagnat și s-a putut instala vegetație dispusă sub formă de mici petice pe suprafața iazului) și de fosfor sub formă disponibilă plantelor.

Fig. 9 Caracteristicile materialului haldat

3.4. Elemente poluante – metale grele

Contaminarea solurilor cu metalele grele ca urmare a exploatărilor miniere se întâlnește în Europa într-o proporție destul de mare având un impact nedorit asupra calității vieții și a mediului. Așa cum se știe metalele pot rezista în soluri mii de ani, nefiind biodegradabile și deobicei imobile în comparație cu poluanții anorganici (Adriano 2001). EEA arată în 2005 că mai mult de doua milioane de situri sunt potențial contaminate din surse locale de poluare, aproximativ o sută de mii de situri necesită metode de remediere. Exploatările miniere masive lasă în urmă un impact vizual negativ prin haldele de steril și iazurile de decantare. Pe lângă modificările importante pe care le aduc morfologiei zonale (modificări ale peisajului, degradarea terenurilor, prin deplasări atat pe verticăla cât și pe orizontală ale suprafeței și alunecarea haldelor și iazurilor de decantare) (Fodor, 2006). Iazurile de decantare precum și haldele de steril prin conținutul lor de ioni metalici, agenți de flotație aduc efecte grave calității solurilor (prin afectarea fertilității pentru mulți ani), a apei (de suprafață sau din pânza freatică) și a aerului prin eroziunea eoliană. Cu trecerea timpului activitatea minieră a creat o competiție strânsă între diferitele interese legate de valorificarea zăcămintelor de substanțe minerale utile și interesul public și privat cu privire la utilizarea optimă a resurselor ambientale și anume a peisajului, teritoriului, sistemului apelor de suprafață și subterane (Fodor, 2006).

[NUME_REDACTAT] sunt 1749 – depozite de steril, 1661 – depozite de deșeuri miniere (halde de steril) și 73 iazuri de decantare, în diferite stadii de ecologizare sau conservare, în timp ce altele sunt încă active (Jianu et al. 2012). Ca urmare a acestor studii în România există numeroase iazuri de decantare și halde de steril, ce se întâlnesc în diferite stadii de management.

Fig.10. Tipuri de halde de steril (stânga) și localizarea lor geografică (dupa Jianu et al.2012)

Zonele din țara noastră ce prezintă o contaminare a solurilor și a atmosferei cu metale grele sunt: [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] și Zlatna, poluare provenită în urma activităților miniere. Metalele ce se gasesc în concentrații destul de mari sunt Cu, Pb, Zn, și Cd (MAPM, 2003).

Substanțele chimice utilizate în procesele de extracție metalurgică, expunerea la oxigen și apă, abundența mineralelor sulfuroase conduc la formarea de acid și la mobilizarea metalelor prin ape de percolare, contaminînd astfel mediul înconjurător.

CAP. 4 IMPACTUL HALDELOR ASUPRA MEDIULUI

Poluarea cu metale grele reprezintă o problemă de interes major datorită implicațiilor negative ale metalelor grele asupra organismului uman atât prin poluarea de impact (influențată direct de om) cât și prin poluarea de fond.

În ultimul timp poluarea mediului înconjurător cu metale grele a atras atenția datorită problematicii deosebit de complexe ridicate de acest fenomen, deoarece majoritatea metalelor grele nu se găsesc sub formă solubilă în apă, sau dacă intr-adevăr există, speciile chimice respective sunt complexate cu liganzi organici sau anorganici, fapt care influențează radical toxicitatea acestora.

Există multe surse posibile de contaminare chimică, între care și industria chimică și secțiile de galvanizare ale unor întreprinderi nechimice, ocupă un loc de frunte.

Poluarea cu metale grele a atras atenția prin acumularea acestora în sedimente și biocenoze, problema fiind însă deosebit de complexă, deoarece majoritatea metalelor grele nu se găsesc sub formă solubilă în apă, sau dacă se găsesc speciile chimice respective sunt complexate cu liganzi organici sau anorganici, fapt care influențează radical toxicitatea acestora.

Există două tipuri de interacțiuni metal-compus organic:

– compușii metalelor cu liganzi organici, care formează complecși, de obicei chelatici:

M2+ + H2L = ML + 2H+

– al doilea tip de interacțiune duce la formarea compușilor organometalici: Pb(C2H5)4; CH3HgCl; etc, în urma interacțiunii metal -compus organic, toxicitatea metalului în ecosistem putând crește sau descrește.

Există zone industriale în care emisiile industriale de poluanți depășesc limitele admise, problemele ridicate de impactul asupra sănătății populației din zonele respective fiind de-a dreptul alarmante

Una din aceste zone o reprezintă [NUME_REDACTAT], incluzând orașul Zlatna, dealurile și văile adiacente ei.

Datorită geografiei zonei, circulația aerului între sol și nivelul dealurilor are un caracter local de scurgere si pendulare de-a lungul văii, ceea ce determină un transport orizontal al poluanților emiși sub nivelul dealurilor, pe firul văii, de-o parte și de alta a sursei cu frecvențe egale.

Dispersia poluanților emiși în atmosferă este slabă, datorită:

• vitezei mici a vântului – 0,06 m/sec;

• frecvenței mari a calmului – 51%;

• frecvenței mari a stărilor stabile – 42,5%;

Noaptea și lunile reci ale anului oferă condiții nefavorabile de dispersie a poluanților emiși, din această cauză zona Zlatna prezintă un pericol real de acumulare și stagnare a noxelor.

Zona poluată se întinde pe o suprafață de circa 47.000 ha, distanțele de baleiere ajungând la aproximativ 10 km amonte și 20 km aval.

Efectele poluării cu metale grele se regăsesc în componentele de bază ale mediului: aer, apă, sol și implicit în domeniul care îl reprezintă componenta umană din zonă.

Aerul – este afectat, distanțele de baleere ajungând de la 10 km amonte până la 10 km aval. Nivelul de poluare este complexă având efecte sinergice cu tendințe de acumulare și concentrare la nivelul tuturor componentelor de mediu.

Apa – prin poluarea chimică, a suferit o serie de modificări:

– dezoxigenarea și intoxicarea apei;

– creșterea durității și salinității;

– distrugerea biocenozelor și acvifaunei;

– contaminarea surselor de apă potabilă;

Solul forestier – datorită poluării progresive, din decursul anilor s-a intensificat degradarea solurilor și a vegetație forestiere având ca efect reducerea sezonului de vegetație cu 1 – 3 luni, uscarea prematură a arborilor, distrugerea semințișului natural, degradarea solului în elemente primare nestabile materializat prin scurgeri torențiale de pe versanți.

Solul agricol – este afectat prin acidifierea solului, rezultat al ploilor acide, ce degradează materia organică prin schimbarea raportului dintre acizii humici și cei fluvici, fapt ce duce la încetinirea sau dispariția proceselor naturale de humificare, solul fiind lipsit de componenta vie. Terenurile agricole și-au pierdut capacitatea productivă, recoltele obținute au concentrații ridicate de metale grele, nefiind indicate spre folosirea ca hrană.

Factorul meteo climatic are un rol hotărâtor prin precipitații, fiind principalul vector ce imprimă o dinamică în sistemul versant, el realizând schimbul de masă energie și informție, realizând un mod de transfer de tip cascadă (dinspre amonte spre aval).

4.1. Impactul asupra solului

Fenomenul poluării mediului în zona Zlatna este nu numai bine cunoscut, dar și intens studiat în toate componentele geosistemului. La baza declanșării și menținerii efectelor poluării datorat emisiile industriale de la S.C. [NUME_REDACTAT], un rol deosebit îl au și combinațiile metalelor grele (Pb,Cd,Cu,Zn). Procesul de acumulare a acestor elemente devine în timp mult mai important, întrucât solurile au însușirea de a acumula și menține, la anumite nivele, ionii potențiali toxici ai elementelor care încarcă emisiile industriale. Este evident faptul că solurile, prin caracterul lor staționar ca și prin componentele de bază care le diferențiază, au un rol semnificativ de reținere și acumulare a factorilor poluanți.

Cunoașterea modificărilor induse în soluri ca urmare a efectelor agenților poluanți permite o apreciere a evoluției lor și o fundamentare a procedurilor de depoluare și refacere, în măsura în care factorii poluanți își încetează sau diminuează acțiunea.

4.1.1 Poluarea cu metale a solurilor

Kabata-Pendias (2011), definește poluarea ca fiind rezultatul prenzenței al unui element sau al unei substanțe într-o concentrație mai mare decât cea întâlnită în mod natural, ca rezultat al activității umane ce are efect asupra mediului și asupra componenților lui. Poluarea solului cu metale este la fel de veche precum abilitatea omului de a topi și de a procesa minereurile. Fiecare etapă de dezvoltare culturală a lăsat în urma sa poluare cu metale, stocate îndeosebi în sol, sedimente și gheață. Unele metale grele (în cantități mici) au un rol fiziologic benefic (de exemplu: Zn, Mn, Se) prezența lor în cantități excesive poate cauza probleme, fie plantelor (fitotoxicitate), fie verigilor superioare ale lanțului trofic (Barbu și Sand 2004). În contaminarea cu metale grele cele mai răspândite elemente sunt Cd, Cr, Cu, Hg,Pb și Zn. Principalele surse antropice ale metalelor grele sunt activitățile industriale variate, incluzând activitățile miniere prezente dar și cele încheiate, topitoriile și turnătoriile iar sursele difuze traficul auto, arderea produselor, etc. (Thari si colab. 2005) Metalele grele pot ajunge în sol sau plante deoarece se găsesc în îngrășăminte, amendamente sau pesticide folosite în procesul de producție, sau pot să provină din gazele degajate în atmosferă de la diverse industrii și din combustii. Pulberile și gazele sunt purtate de curenții de aer și depozitate în cele din urmă pe plante, pe sol sau în apele de suprafață . Persistența contaminanților în sol este mult mai mare decât în alte compartimente ale biosferei, iar poluarea solurilor cu metale grele pare să fie practic permanentă în soluri. Perioada de existență a metalelor în sol în condiții climatice temperate poate fi estimată pentru urmatoarele elemente, astfel: – Cd între 75 și 380 de ani; – Hg între 500 și 1000 de ani; – și între 1000 și 3000 de ani pentru Ag, Cu, Ni, Pb, Se și Zn (Kabata-Pendias, 2011).

4.1.2. Aspecte generale privind metalele grele

Solul este cel mai important mediu pentru toate ecosistemele terestre, furnizând nutrienți pentru creșterea plantelor, esențiali în degradarea și transportul biomasei. Un rol important al solului este și acela de tampon natural controlând transportul elementelor chimice și substanțelor în atmosferă, hidrosferă și biotă (Kabata-Pendias 2011). Este un mediu heterogen foarte complex ce se compune din două faze:

– solidă (matricea solului) – fluidă (apa și aerul din sol) (Alloway, 1995). Atât compoziția cât și tipul solului au un rol important în retenția metalelor grele. Solurile de o granulație grosiră prezintă o afinitate scăzută de adsorbție pentru metalele grele în comparație cu cele cu o granulație fină. Fracțiile fine ale solurilor conțin particule cu o suprafață mare de reactivitate (ex. minerale argiloase, oxihidroxizi de fier și mangan, acizii humici dar și alții indică proprietăți de adsorbție mărită). Argilele au capacitatea de a elimina metalele grele prin adsorbție specifică și schimb cationic, precum și oxihidroxizi metalici. Metalele grele sunt componente native ale scoarței terestre în concentrații diferite în toate ecosistemele (Thari si colab. 2005). Lasat 2000 definește metalele grele ca fiind elemente cu proprietăți metalice (de exemplu: conductibilitate, ductilitate, stabilitate sub formă de cationi), au număr atomic mai mare de 20 și densitate mai mare de 5,6 kg/dm3.

4.1.3.Metalele grele – comportamentul și acumularea lor în sol

Plumbul – remanență mare în sol comparativ cu ceilalți poluanți reprezentare redusă la nivelul materialului parental: 8 – 10 ppm în rocile magmatice, 20-26 ppm la nivelul rocilor sedimentare reprezentarea la nivelul solurilor necontaminate: 15 – 110 ppm. Contaminarea este exclusiv din surse antropice: minerit, prepararea minereurilor, metalurgia neferoaselor, nămolul și apele uzate,îngrășămintele chimice și organice sau gazele de eșapament al autovehiculelor.

Adsorbția la nivelul solului influențată în principal de pH și capacitatea deschimb cationic (dependent de coloizii solului organici).

Absorbția și translocarea în plante diferită cu specia, concentrația substratului, reacția solului, sezonul foarte greu îndepărtat prin eluviere.

La nivelul solului, cel mai frecvent plumbul se găsește sub formă de sulfat (PbSO4), cel mai adesea fiind legat de faza organică a solului, în asociație cu oxizii de Fe și Mn sau carbonați.

Zincul – element esențial în nutriția plantelor, component al unor sisteme enzimatice și intervine în sinteza acizilor nucleic:

metal foarte mobil și bioaccesibil plantelor,

conținutul de Zn total în soluri este influențat de materialul parental, conținutul mediu la nivelul litosferei 80 ppm.

proveniența din atmosferă sau prin utilizarea fertilizanților și pesticidelor

adsorbția la nivelul solului favorizată de mineralele argiloase și compușii humici

disponibilitatea pentru plante determinată de caracterul și nivelul schimbabil și/sau solubil imprimat de coloizii adsorbiți și pH-ul solului.

În sol, zincul formează complexe cu clorurile, fosfații, nitrații și sulfații. Se pare că formele ZnSO4 și ZnHPO4 sunt cele mai importante care contribuie semnificativ la concentrația zincului din soluri, aceste complexe cresc solubilitatea și mobilitatea zincului. Astfel se explică de ce prin aplicarea sulfatului de amoniu (ZnSO4) ca fertilizant crește accesibilitatea zincului față de plante.

Formează complexe solubile cu acizii fulvici = crește mobilitatea Zn.

Cuprul:

• activator facultativ al sistemelor enzimatice din plante

• contaminare datorită industriei neferoase, utilizării fungicidelor pe bază de Cu și a utilizării nămolurilor în agricultură

• nivele slabe de reprezentare în materialul parental 5-20 ppm în rocile magmatice, 40-60 ppm în rocile sedimentare.

• reprezentat în soluri în straturile superficiale la nivele de 20 – 50 ppm

• adsorbția dependentă de cantitatea și compoziția materiei organice precum și compoziția mineralogică a solurilor.

• Ordinea de reținere: materie organică > oxizi de Fe și Mn > minerale argiloase

• La un pH peste 5,5 Cu este adsorbit sub formă ionică sau de complexe iar cantitatea pierdută prin spălare este redusă.

Cadmiul – element de mare risc pentru sănătate materialul parental poate constitui sursă de contaminare a solurilor chiar și în absența unor surse antropice. Solurile formate pe roci metamorfice pot conține 0,1-1,0 mg/kg, cele formate pe roci sedimentare până la 11 mg/kg;contaminare din depunerile atmosferice (minerit, metalurgia metalelor neferoase), fertilizărilor cu fosfor toxicitate pentru plante ridicată dependentă de reprezentarea lui în sol, pH, genotipul plantei, prezența altor ioni.Poate fi absorbit nu numai prin rădăcini ci și prin frunze.Mobilitate în sol similară cu a Zn.

Acumularea cu metale grele, în sol, în special la nivelul orizontului superior la valori ce depășesc limitele admise (fig.nr.11) . Elementul poluator de bază-Plumbul(Pb) – care înregistrează cele mai mari acumulări,este urmat de cupru(Cu) si cadmiu (Cd), zincul(Zn) depășind rareori limitele maxime admise dar frecvent se află peste continuturile normale.

Tabel nr.11

Conținutul de metale grele a solurilor din [NUME_REDACTAT] în orizonturile superioare(0-20 cm)(mg/kg)

(sursa- [NUME_REDACTAT],C.Crăciu,A.Todoran-2006)

Nivelul acumulărilor depinde de distanța față de sursa de poluare precum și de componentele solului.

Emisiile de la combinatul chimic au determinat acumularea în sol a unor concentrații ridicate de metale grele, la nivele ce depășesc concentrațiile considerate inactive și fără urmări de toxicitate, în special pentru Pb, care datorită concentrațiilor foarte mari se consideră ca fiind elementul poluant de referință([NUME_REDACTAT],C.Crăciu,A.Todoran-2006)

Tabel nr.12

Clase de poluare a solului în zona orașului Zlatna

(după acumulările de Pb solubil în sol, ppm)

(sursa- [NUME_REDACTAT],C.Crăciu,A.Todoran-2006)

Ca urmare , în funcție de poluarea cu acest element s-au stabilit diferite clase de poluare în zona cercetată(fig.nr.12)

În funcție de amplasarea general a maselor de aer în arealul depresiunii Zlatna, zonele cele mai afectate de fenomenul poluării se situează pe direcții predominant ESE și VNV, condiții de dispersie a poluanților emiși în apropierea solului fiind destul de slabe, datorită vitezei mici a vântului și frecvenței mari a calmului atmosferic.

Solurile excesiv poluate cu peste 500 ppm Pb, se găsesc în zonele cele mai apropiate de sursa de poluare, situate pe direcția vânturilor predominante,pe versanți cu expoziție mai ales sudică și care din cauza faptului că nu sunt împăduriți, se află în diferite nivele de eroziune fiind mai puternic expuși. Cu creșterea distanței față de sursa de poluare scad conținuturile totale a metalelor grele, cu efect direct asupra acidifierii solului care se diminuează ușor, prin creșterea valorilor pH-ului.

Ameliorarea și reabilitarea solurilor contaminate cu Cd:

• Decopertarea solului și utilizarea decopertei în alte scopuri (umplutură) și recopertarea cu sol necontaminat. Metodă foarte agresivă asupra mediului și

foarte scumpă

• Acoperirea suprafeței solului contaminat ( <1m) cu sol necontaminat. Se utilizează frecvent o membrană sub solul “curat” pentru minimizarea mișcării ascendente a apei capilare. Condiții de reducere favorizează formarea CdS care este insolubil – metodă scumpă, crează unele probleme tehnice în anumite cazuri

• Amestecarea solului contaminat cu materie organică (gunoi de grajd, nămoluri orășenești, alte deșeuri organice) pentru creșterea T a solului – se folosește complementar la alte metode.

• Amendarea solului până la pH = 7 – cea mai utilizată metodă, necesită monitoringul regulat al pH -ului.

• Spălare prin utilizare de acizi sau chelați, in situ sau ex situ. In situ necesită atenție pentru a nu polua apele subterane. De asemenea crește foarte mult accesibilitatea Cd în cazul utilizării acizilor, chiar dacă se reduce mult cantitatea totală de Cd.

• Inundarea solului pentru crearea condițiilor de reducere și formarea de CdS insolubil – numai pentru orezării sau zone mlăștinoase

• Fitoremedierea

• Cultivarea plantelor furajere sau neutilizabile în alimentație, cu potențial redus de acumulare.

Factorii care influențează acumularea metalelor grele în sol conținutul în argilă a solului, are o influență directă în reținerea metalelor grele și redarea lor lentă în soluția solului.

Solurile argiloase au mare capacitate de adsorbție MG și reduc accesibilitatea lor pentru plante

4.2. Impactul asupra apelor

Ca și poluanți ai apelor naturale, metalele grele se numără printre cei mai toxici poluanți datorită persistenței lor îndelungate în soluții și-a dificultății de-a fi transformați în compuși insolubili în apele de suprafață. Pericolul contaminării cu metale grele este mărit în prezența agenților complexanți, care leagă puternic aceste metale în compuși solubili, care nu pot fi îndepărtați în cursul tratării apei. Chiar dacă toxicitatea complecșilor este mai mică decât cea a metalelor libere, prin descompunerea lor în cursul proceselor biologice, proprietățile nocive ale metalelor grele se pot manifesta nestânjenit.

Calitatea apelor naturale și în special a apei potabile, este un factor esențial pentru conservarea mediului și starea de sănătate a viețuitoarelor.

Prevenirea poluării apelor se face prin tratarea și epurarea apelor uzate înainte de deversare, prin mijloace fizico-chimice și biologice.

Apa, datorită capacității sale de autopurificare, contribuie la reducerea poluării, față de valoarea inițială, prin diluția poluanților, depunerea substanțelor insolubile, degradarea substanțelor organice. Aceste fenomene se petrec mai ales în apele de suprafață și sunt condiționate de concentrația și frecvența poluanților deversați.

4.2.1 Ape de suprafață

Cea de-a doua componentă primară a mediului, intens afectată de fenomenul de poluare din cadrul bazinului hidrologic al râului Ampoi, o reprezintă hidrosfera, cu toate subcomponentele ei, respectiv apele de suprafață, subterane și meteorice.

În demersul referitor la anliza calității apelor din acest areal, trebuie plecat tot de la subcomponenta sistemului care induce “intrările necontrolate”, respectiv de la combinatul de prelucrare a minereurilor care, în diferite faze ale procesului tehnologic, deversează în mediul înconjurător o cantitate apreciabilă de ape uzate. Între acest fenomen și calitatea celorlalte componente ale mediului se stabilește o relație bilaterală, în sensul că acțiunea impurităților conținute în apele uzate acționează, în cele mai multe cazuri, negativ asupra celorlalte componente, însă pe de altă parte, în special componenta biotică, are o contribuție importantă la înlăturarea unor poluanți din apele uzate, prin acțiunea acelor microorganisme (bacterii) cu rol biodegradabil.

Cercetările intreprinse pe această temă au demonstrat însă că, până la un anumit punct, apele de suprafață posedă o anumită capacitate de autoepurare, însă în cazul unor anumiți agenți poluanți sau atunci când “pragul” specific este depășit, autopurificarea nu mai are loc, microorganismele nemaiavând capacitatea necesară producerii unei regenerări, astfel încât, în aceste situații, apele rămân în permanență septice .

O sumară listă a potențialelor pericole pe care le prezintă deversările de ape uzate de la combinatul din Zlatna, ar putea cuprinde:

‒ contaminarea surselor de apă potabilă, în urma infiltrării apelor uzate prin stratul de sol până la formațiunile care găzduiesc pânza freatică de suprafață;

‒ impactul direct asupra sănătății populației din zonă, prin efectele pe care le produc substanțelor cu toxicitate avansată;

‒ degradarea florei și faunei din apele de suprafață și favorizarea dezvoltării unor microorganisme parazite (viruși, bacterii, germeni patogeni etc.);

‒ introducerea în mediul natural a unor compuși chimici stabili, cu efect toxic pe termen lung, unii din acești compuși având propietatea de a se acumula în organismele vii sau de a se concentra de-a lungul unor lanțuri trofice.

Fiecare dintre unitățile combinatului “își aduce contribuția” la deversarea apelor uzate în râul Ampoi. Astfel, SC “Ampellum” deversează, în medie, o cantitate de 45 m3/oră de ape uzate în râul Ampoi, raportul dintre cantitatea de ape uzate și debitul natural al râului fiind în jur de 1/1, ceea ce înseamnă că la ieșirea din Zlatna, debitul râului se dublează, prin primirea acestor ape cu conținut ridicate de material în suspensie și metale grele. Cantitatea de ape uzate provine, în mod deosebit, de la uzina veche (75%), pe când “aportul” uzinei noi, datorită restrângerii activității, se înscrie în jurul a 25%.

O scurtă trecere în revistă a caracteristicilor chimice ale apelor deversate pune în evidență, în primul rând, caracterul puternic acid al acestora (pH=1-4,4), precum și frecventa depășire a concentrației maxim admise pentru cupru, plumb, zinc, cadmiu și fier, fenomen sesizat la circa 66%-85% din numărul probelor analizate. Această stare de lucruri se datorează, în cea mai mare parte, modului de tratare a apelor uzate înainte de a fi deversate în râu, în sensul că, la uzina nouă, chiar dacă există o stație de tratare mecanică și chimică a apelor uzate, aceasta nu este exploatată corespunzător, pe când uzina veche, care lucrează aproape la capacitate, nu este dotată cu stație de purificare a apelor uzate.

În acest context, merită trecute în revistă câteva aspecte ale caracetristicile tehnnice ale instalațiilor de depoluare a apelor și a modului de funcționare a acestora.

Stația de la uzina nouă este prevăzută cu două trepte de euprare respectiv chimică și mecanică, fiind proiectată pentru un debit de 367 m3/oră, respectiv 5358 m3/zi.

Apele reziduale și șlamul acid provenite de la fabrica de acid sulfuric sunt pompate din instalațiile tehnologice și vehiculate spre stația de epurare, unde șlamul acid se introduce în bazinele de tratare discontinuă, bazine care sunt utilizate alternativ. Pentru tratare, se introduce apă epurată, în scopul măririi diluției, și lapte de var în proporție de 5-10%.

În această primă treaptă de tratare, pH -ul ajunge la valori de 9 – 9,5, ceea ce determină precipitarea ionilor de Cu, Pb, și Zn. După precipitare, șlamul tratat se pompează în decantoarele radiale unde trebuie menținută valoarea pH-ului până la definitivarea procesului de precipitare.

Apele reziduale provenite din procesul tehnologic de preparare a minereurilor sunt conduse până la stația de epurare, respectiv la bazinele de aspirație, unde sunt tratate cu lapte de var, pentru declanșare precipitării ionilor de cupru, plumb, fier, zinc, cadmiu și aluminiu.

Nămolul cu hidroxizi rezultat din această prima treaptă de tratare este trecut în faza de decantare I, operație efectuată în două decantoare radiale echipate cu poduri racloare. Pentru precipitarea ionilor de arsen, care se produce la un pH=13, apele sunt introduse în treapta a II-a de tratare cu lapte de var, iar după precipitare și decantare, apele sunt conduse la bazinul de colectare. Aici se efectuează corecția de pH, prin tratare cu acid sulfuric, iar când pH-ul ajunge la valoarea 8, apele se introduc în bazinele de omogenizare. După omogenizare, apele epurate sunt trecute prin două filtre cu nisip, după care se colectează în bazinul de retenție de sub filtrele de nisip.

Nămolul rezultat în urma decantării în treptele I și II este trecut apoi prin faza de îngroșare, după care ar putea fi utilizat pentru recuperarea, în principal, a cuprului, dar și al celorlalte elemente însă, aproape invariabil, acest nămol este evacuat la iazul de steril. Conform caracteristicilor tehnice proiecate, valorile concentrației ionilor de metale grele la intrarea și la ieșirea din stația de epurare, ar trebui să fie următoarele (tabel nr.13):

Tabelul 13

Concentrația ionilor de metale grele în apele de la stația de epurare

Calitatea apelor evacuate în râul Ampoi a fost urmărită sistematic, atât pentru apele provenite de la uzina nouă, cât și pentru cele provenite de la uzina veche care, așa cum s-a amintit, nu este dotată cu stație de epurare.

Caracteristicile chimice ale apelor evacuate de la cele două uzine au fost determinate sistematic, rezultatele acestor determinări, pentru perioada 2001-2004, fiind prezentate în tabelul nr. 14.

O analiză comparativă a calității apelor evacuate de cele două uzine (Figura nr.14), cu referire la valorile maxime măsurate în perioada 2001-2004, pune în evidență, în primul rând, faptul că la toate elementele analizate s-a depășit concentrația maxim admisă.

Analiza a avut în vederea discuție valorile maxime, tocmai datorită faptului că la ambele unități au existat periode în care activitatea a fost mult redusă sau chiar întreruptă, astfel că determinările făcute în acele perioade au indicat valori mai mici nu datorită reducerii gradului de poluare, astfel că valorile medii nu sunt semnificative. Însă, chiar dacă se iau în considerare valorile medii, la o analiză simplă a datelor din tabel, se constată că și acestea au depășit, în cele mai multe cazuri, valorile concentrației maxime admise.

Tabel 14

Caracteristicile chimice ale apelor evacuate din stațiile de decantare

Privind situația separat, pe cele două uzine, imaginea grafică sugerează, pentru uzina nouă, o tendință de scădere a concentrațiilor pentru perioada ultimilor doi ani, dar acest aspect, așa cum s-a mai semnalat, este rezultatul sistării activității la această unitate și nicidecum urmarea unor măsuri de reducere a gradului de poluare. Un aspect interesant de semnalat este acela că, chiar dacă producția a fost sistată, aciditatea apelor evacuate se menține încă la cote ridicate, ceea ce înseamnă că în activitatea de conservare se consumă cantități mari de apă, însă aceasta nu mai este trecută prin stația de epurare, fiind deversată direct în râu.

În ceea ce privește uzina veche, situația este destul de heterogenă, evidențiindu-se atât creșteri a concentrației unor elemente (Cu, Zn), cât și scăderi (Pb, Cd, Fe), aceste situații fiind cauzate, probabil, de natura minereului prelucrat și de timpul de funcționare.

Figura nr.15. Caracteristicile apelor uzate deversate în [NUME_REDACTAT] de altă parte, având în vedere faptul că această unitate nu este dotată cu stație de epurare, ar fi fost de așteptat ca valorile concentrațiilor să fie mult mai mari decât la uzina nouă, ori situația pare să fie exact invers, aspect care se explică prin capacitatea de producție mult mai mică în cazul uzinei vechi față de uzina nouă.

Figura nr. 16 Caracteristicile apelor uzate deversate în [NUME_REDACTAT] datele expuse, se poate concluziona că la baza încărcării ridicate cu agenți poluanți a apelor uzate evacuate de pe platforma industrială stau trei categorii de factori, și anume:

a) epurarea chimică defectuoasă a apelor uzate în cazul stației de decantare de la uzina nouă, a cărei eficiență de epurare ar trebui să fie, conform normelor tehnice, de 99%, însă situația în fapt se prezintă cu totul altfel dacă se raportează această cifră la gradul de îndepărtare a metalelor grale ale căror concentrații în apele evacuate prezintă depășiri considerabile față de valorile autorizate (la cupru de 4-8 ori, la fier de 2-3 ori și la suspensiile solide de cca. 2-3 ori);

b) fiabilitatea scăzută a utilajelor folosite în acest proces tehnologic, aspect ce conduce, în repetate cazuri, la scăpări de soluții tehnologice cu concentrații ridicate de poluanți, acestea ajungând direct în circuitul de evacuare;

c) colectarea necorespunzătoare a apelor de răcire, a apelor de spălare și a celor meteorice, datorită faptului că rețeaua conductelor de transport a apelor uzate a fost amenajată în diverse etape, neexistând un proiect unic al acestei rețele și care să răspundă tuturor exigențelor în domeniu.

Pentru a întregi această imagine, merită menționate și câteva aspecte referitoare la caracteristicile apei râului Ampoi, chiar dacă monitorizarea acestora nu a fost făcută sistematic, pe baza probelor recoltate de pe traseul izvor – sat Pătrugeni .

La acest grad de poluare, pe lângă apele uzate evacuate de pe platforma industrială, își mai aduc aportul și alte surse. Astfel, în bazinul de colectare finală a apelor de la stația de epurare sunt colectate direct și apele pluviale provenite de pe platformă care, pe lângă gradul de încărcare cu agenți poluanți, prezintă și un pH acid, astfel că acestea anulează efectiv eficiența stației de epurare. La aceasta se adaugă amplasarea defectuoasă a haldelor de deșeuri provenite din procesul tehnologic și operația de transport prin conducte, pe o distanță de circa 6 km, a hidromasei rezultate ca deșeu în operația de îmbogățire a minereurilor, pe traseul acestor conducte fiind semnalate frecvente accidente (fisurarea sau spargerea conductelor) care se soldează cu pierderi importante de material ce ajunge, în final, tot în albia râului.

Datorită gradului intens de poluare cu noxele prezentate, râul Ampoi, în aval de platforma industrială, este degradat, nu numai din punct de vedere chimic ci și biologic faza actuală fiind cea de pustiire biologică, pe o distanță de circa 10 km în aval de Zlatna, astfel încât apa pe această porțiune a devenit improprie pentru orice fel de utilizare. Prelucrarea datelor furnizate de analizele biologice executate în laboratorul Agenției de [NUME_REDACTAT] Alba, pune în evidență faptul că din apa râului, în aval de Zlatna, au dispărut circa 82% din organismele bentonice, prezența acestora în amonte fiind, în medie, de 304, pe când în aval de Zlatna au fost identificate doar 54 organisme/m2.

În ceea ce privește biocenoza fitoplanctonică și zooplanctonică, numărul organismelor depistate în apele din amonte este, în medie, de 5580 organisme/l, pe când în aval de sursa de poluare, numărul acestora scade la circa 920 organisme/l, ceea ce înseamnă că dispariția este în proporție de 82%.

Fig. 17 Concentrația elementelor grele pe diferite zone

Pentru întregirea imaginii referitoare la gradul de poluare al râului Ampoi și, în continuare, de inducerea acesteia în râul Mureș, a fost efectuată o monitorizare a apelor râului pe secțiunea Bărăbanț, respectiv zona din amonte de confluența cu Mureșul, fiind urmărită sistematic prezența ionilor de cupru și zinc, determinările pentru alte elemente având caracter aleator (Tabel nr. 18). Pe baza datelor obținute în urma acestei monitorizări, încadrarea râului în categoriile de calitate, pentru secțiunea monitorizată, se prezintă astfel:

la indicatorii care caracterizează regimul de oxigenare, care au în vedere cantitatea de oxigen dizolvat sau deficitul de oxigen, se încadrează la categoria I, care include apele cu deficit ridicat de oxigen;

la indicatorii care caracterizează gradul de mineralizare, respectiv indicatorii de salinitate (reziduu fix, conductivitate electrică, prezența clorurilor, sulfaților și bicarbonaților) și indicatorii de duritate (prezența compușilor de calciu și magneziu), se încadrează tot la categoria I, respectiv ape cu grad ridicat de mineralizare;

la indicatorii toxici specifici este clasificat înafara categoriilor de calitate, ceea ce indică faptul că gradul de impurificare provocat de deversarea în râu a apelor uzate industriale se situează peste limitele maxim admise.

Tabelul 18

Indicatorii de impurificare cu cupru și zinc a apelor Ampoiului înainte de confluența cu Mureșul

4.2.2 Ape subterane

Aspectele legate de caracteristicile apelor din pânza freatică de suprafață din depresiunea Zlatna a făcut obiectul de studiu al unor cercetări intreprinse în câteva campanii de Institutul de [NUME_REDACTAT] și [NUME_REDACTAT] din Cluj, începând cu anul 1991, studiu care se continuă și în prezent.

Probele pentru analize sunt recoltate sistematic din 4 fântâni amplasate pe teritoriul orașului Zlatna și din 5 fântâni situate în satul Pătrângeni, la circa 3 km. aval de Zlatna, concentrația elementelor monitorizate pentru perioada 2001-2004 fiind prezentate în tabelul nr. 19.

În aceeași perioadă au fost recoltate și analizate și probe de apă din rețeaua de distribuție a orașului Zlatna, pe care au fost executate aceleași determinări ca și în cazul probelor de apă din fântâni.

Tabel nr. 19

Caracteristicile apei din fântânile depresiunii [NUME_REDACTAT] comunicatele periodice ale Institutului care efectuează studiul, referitoare la potabilitatea apei din fântânile individuale, se pot desprinde următoarele concluzii:

‒ apa din rețeaua de distribuție a orașului s-a încadrat în normele admise, fapt confirmat și de expertizele efectuate de Centrul de [NUME_REDACTAT] Alba;

‒ apa din fântânile situate pe teritoriul orașului Zlatna corespund normelor de potabilitate la indicatorii chimici investigați, cu excepția unor depășiri sporadice la substanțe organice (nitriți, nitrați);

‒ apa din fântânile situate în satul Pătrângeni a prezentat unele concentrații moderate crecute de plumb și cadmiu, însă la parametrii generali se încadrează în normele de potabilitate.

Aspectele legate de calitatea apei din pânza freatică, respectiv încadrarea acesteia în normele de potabilitate, se explică prin faptul că stratul freatic de suprafață este localizat la o adâncime destul de mare (15-20 m), fiind ecranat la partea superioară de un strat argilos, astfel că infiltrarea apelor în pânza freatică se produce într-o zonă situată în amonte de Zlatna, cea mai mare cantitate din apele de precipitații din zona orașului fiind drenate spre cursul râului sau reținute în stratul de sol.

4.3. Impactul asupra aerului

Ca poluanți ai atmosferei, metalele grele prin oxizi și vapori (care se transformă în oxizi în atmosferă), poluează mai ales regiunile industriale din jurul orașelor [NUME_REDACTAT], Zlatna, [NUME_REDACTAT] etc. fenomenul poluării devenind specific, astfel la [NUME_REDACTAT] poluarea este provocată mai ales de plumb, la Zlatna de plumb, cupru, cadmiu, zinc, la [NUME_REDACTAT] de zinc și cadmiu.

În ultimele două decenii concentrația de plumb din organismul uman în unele zone a crescut de 200 de ori față de nivelul anterior, depășindu-se chiar valoarea concentrației admise.

În rețeaua de monitorizare a calității aerului sunt măsurate, plumbul, cadmiul, zincul și cuprul din pulberile în suspensie. Frecvența de măsurare este săptămânală.

Fig.20 Evoluția concentrației maxime a metalelor grele din aerul ambiental, precum și frecvențele de depășire a CMA-urilor cf. normativelor în vigoare în perioada 2000-2005

Depășirea concentrațiilor maxime admise în anii 2000, 2001, 2002, 2003 se datorează faptului că în această perioadă de timp funcționa agentul economic SC Ampelum SA, sursă majoră de poluare cu emisii acidifiante și pulberi în suspensie cu metale grele. Din 14 ianuarie 2004 când sursa de emisie și-a încheiat activitatea, emisiile se încadrează sub limitele normativelor în vigoare.

Fig. 21 Evoluția concentrațiilor de pulberi în suspensie (medii lunare) în perioada 1996-2005.

Nivelul de impurificare al atmosferei cu pulberi în suspensie se menține relativ constant, depășind CMA-ul anual de 1,57 ori .

4.4. Impactul asupra vegetației și faunei

Speciile și varietățile de plante cultivate se deosebesc în funcție de sensibilitatea lor la deficiența sau toxicitatea aprovizionării cu micronutrienți, concentrația excesivă în metale esențiale sau neesențiale fiind cea care dă măsura fitotoxicității diferitelor metale.

Deși toxicitatea relativă a metalelor grele pentru plante poate varia cu genotipul plantei și condițiile de sol, metalele care, atunci când sunt în cantități excesive, au o toxicitate ridicată pentru plante și microorganismele din sol sunt: Hg, Cu, Pb, Zn și Cd. Plantele cultivate care tolerează o concentrație ridicată a acestor metale crează un risc mai mare în privința sănătății consumatorilor decât acelea care sunt mai sensibile și prezintă simptome de toxicitate.

Toleranța este de obicei specifică unui anumit metal deși o singură plantă poate avea mecanisme care să-i permită toleranța excesului mai multor elemente. Astfel toleranța la excesul de cupru a fost semnalată la plante erbacee, legume și viță de vie, precum și la arbori și arbuști.

Pe lângă genotipul plantei, acumularea metalelor grele este direct legată și de condițiile pedologice care, înpreună cu microorganismele asociate, joacă rolul unui absorbant, purificator și neutralizator biologic față de agenții poluanți. Principalele caracteristici importante ale solurilor care le permit să-și asigure acest rol sunt:

-grosimea stratului de sol, respectiv volumul imens pe care acesta îl ocupă, ceea ce îi permite preluarea și transformarea unor mari cantități de poluanți;

‒ capacitatea de schimb cationic și anionic, proprietate care se manifestă mai ales în cazul solurilor cu conținut mare de argilă și materie organică;

‒ activitatea biologică a solului, cu rol important în mineralizarea rapidă a materiei organice din sol;

‒ precipitarea diferiților ioni din soluția solului, fenomen care este influențat de temperatură, pH, condițiile de oxido-reducere etc.;

Datorită acestor caracteristici și proprietăți, solul poate constitui un mijloc și mediu eficace de preluare, neutralizare, reciclare și transformare a diverselor deșeuri și reziduuri anorganice și organice cu caracter poluant. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că solul are o capacitate limitată de încărcare cu poluanți. Deși îngrășămintele naturale constituie o sursă esențială de materie organică pentru soluri, în funcție de proveniență, acestea pot constitui și o sursă de poluare sau chiar protectoare a unor poluanți, ca urmare a procesului de chelatizare.

Nămolurile de la epurarea apelor uzate conțin cantități importante de metale grele care pot ajunge în stratul de sol de la efluenții industriali care-i conțin și care sunt deversați în canal.

Concentrarea unor microelemente în țesuturile vegetale este condiționată și de unele caracteristici ale plantelor, cum ar fi: specia plantei, dezvoltarea organului vegetativ cu cea mai mare capacitate de acumulare a compușilor metalelor grele, vârsta, prezența în soluția solului și a altor elemente (fier, mangan, aluminiu), precum și de valorile pH-ului și potențialului redox al solului. În cazul metalelor grele, absorbția și translocarea are loc diferit, ordinea crescătoare a intensității fiind de la organele de reproducere spre rădăcini și frunze.

Efectele prezenței compușilor metalelor grele în sol constau, printre altele, în acidifierea și debazificarea solurilor și în degradarea componentelor complexului adsorbtiv al solului, acestea ducând mai departe la intense degradări ale vegetației agricole (Figura 22)

Figura nr. 22 Imagini ale degradării vegetației agricole ca efect al poluării

Pentru determinarea gradului de poluare cu metale grele a vegetației agricole pe tot bazinul mijlociu și inferior al văii Ampoiului, în aval de Zlatna, s-a luat drept indicator prezența acestora în frunzele de ceapă, întrucât acestea au o capacitate deosebită de absorbție a metaleor grele, rezultatele obținute în cadrul campaniei din anul 1997 fiind centralizate în tabelul nr. 23.

Tabelul nr.23

Din determinările prezentate în tabel rezultă o depășire a concentrației maxim admisă de aproape 3 ori la plumb și de 10 ori la zinc în localitatea Zlatna, valorile crescând și mai mult pe raza localității Pătrângeni, respectiv la circa 3 km aval de sursa de poluare (de 10 ori mai mari la plumb și de 16 ori mai mari la zinc), însă conținuturile în zonele situate în bazinul inferior al râului (Șard, [NUME_REDACTAT]) sunt mult sub valorile concentrației maxim admisă, ceea ce indică faptul că zona poluată cu metale grele în sol nu depășește, în mare, arealul depresiunii Zlatna.

Pentru repunerea în circulație a terenurilor agricole și, implicit, revigorarea producției agricole din zona depresiunii Zlatna se impune aplicarea unor tratamente ameliorative care să aibă în vedere atât aspectele legate de modul de folosire al terenurilor, cât și tratamente specifice aplicate solului.

CAP. 5 PROPUNERI PENTRU REFACEREA MEDIULUI-FITOREMEDIEREA

Extinderea zonelor afectate de activitățile miniere și a celor contaminate cu metale grele, face aplicarea tehnologiilor tradiționale ca fiind inadecvate, datorită costurilor ridicate asociate cu remedierea solurilor și cu potențialul impact asupra mediului, în special modificarea peisajului și a proprietăților solurilor agricole. În urmă cu trei sute de ani plantele au fost propuse pentru decontaminarea apelor uzate (Hartman, 1975, citat de Lasat, 2002). Thlaspi caerulescens și Viola calamaria au fost primele specii de plante urilizate în secolul 19, găsite ca fiind acumulatoare de concentrații mari de metale (Baumann, 1985, citat de Lasat, 2002 ). În 1935, Byers a raportat că plantele din genul Astragalus au fost capabile să acumuleze până la 0,6% Se, în biomasa uscată. Minguzzi și Vergano (1948) (citați de Lasat 2000) au identificat plante capabile să acumuleze până la 1% Ni, în tulpină. În anul 1977, Rascio (citat de Lasat, 2002) a raportat toleranța și acumularea de zinc în tulpinile de Thlaspi caerulescens. La început cercetările s-au concentrat asupra bacteriilor, având în vedere reacțiile catabolice mediate de enzimele bacteriene. Primele investigații în remedierea cu ajutorul plantelor s-au confruntat cu unele opinii care spuneau că dacă remedierea unui contaminant nu se poate realiza cu ajutorul bacteriilor ce prezintă o gamă variată de enzime catabolice cu siguranță nu se poate realiza nici cu ajutorul plantelor . Caracteristicile unice de remediere ale plantelor sunt ușor de ilustrat, strategii comune în tratarea solurilor contaminate: 1) imobilizare, 2) îndepărtare, 3) distrugere. Îndepărtarea metalelor toxice din sol contaminat se realizează atunci când ionii anorganici sunt captați de către rădăcina plantei și translocate prin tulpină către partea supraterană a plantei.

Fig.24 Reprezentarea schematică a mecanismelor de fitoremediere (după Neagoe A.2011, adaptare după Shilev și colab, 2009)

Scopul procesului de remediere biologică este degradarea contaminanților și transformarea lor în intermediari inofensivi și produși finali.

Multe tehnici de remediere au fost utilizate pentru a răspunde numărului tot mai mare al solurilor contaminate cu metale grele. Majoritatea metodelor tradiționale precum incinerarea, vitrificarea sau acoperirea terenurilor sunt extrem de costisitoare. O tehnologie promițătoare și relativ nouă pentru remedierea solurilor contaminate cu metale grele este fitoremediere. Un avantaj al celor mai simple tratamente biologice este potențialul lor de a fi cost-efective, deși poate fi necesar un tratament de lungă durată. Prezența unor contaminanți cum ar fi pesticidele sau metalele grele, totuși, poate inhiba eficacitatea tratamentelor biologice. O problemă în plus, este posibilă crearea a unor produși intermediari periculoși. Este disponibil un domeniu larg de procese de biodegradare și metodele de clasificare variată. Ultima etapă este de a mineraliza complet contaminanții, transformându-i în dioxid de carbon, apă și compuși simpli, anorganici. Problema de interes în aplicarea tehnicilor de remediere este costul acestora. În literatura de specialitate (Alef K ,1991) întâlnim frecvent fitoremediere definită ca un fenomen de extracție a metalelor prin utilizarea plantelor. Cu toate astea, pot exista multe tipuri de fitoremediere, astfel, putem preciza că fitoremedierea rămâne un termen mult mai larg definit.

Fitoextracția se referă de asemenea la fitominerit sau biominerit. O definiție restrânsă a termenului de fitominerit constă în utilizarea plantelor pentru a obține o producție economică de metale, atât din solurile contaminate cât și din solurile care prezintă natural o concentrație mare de metale . Procesele de fitoremediere pot utiliza plante superioare pentru a degrada contaminanții, a-i fixa subteran, a-i acumula într-o biomasă recoltabilă sau a-i elibera în atmosferă prin transpiratie.

Aplicabilitatea fitoremedierii depinde de posibilitatea identificării plantelor ce au capacitatea de a tolera concentrații mari ale metalelor grele din sol și deasemenea de a le acumula în partea supraterană (fitoextracție) sau de a imobiliza contaminanții la interfața sol-radăcină (fitostabilizare), astfel reducând posibilitatea contaminării apelor subterane. Vegetația poate oferi protecție eficientă împotriva eroziunii eoliene și a apei, și de a îmbunătăți proprietățile agronomice ale solului .

Fitoextracția este definită ca fiind extragerea contaminanților din soluri cu ajutorul plantelor , cunoscută ca fiind o metodă de remediere blândă, ecologică. Utilizează plantele superioare pentru preluarea contaminților cu ajutorul rădăcinilor, cu acumularea lor ulterioară în partea supraterană a acestora, în general urmată de recoltarea și eliminarea biomasei plantelor.

Fitoextracția se aplică în primul rând metalelor (ca de exemplu: Ag, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Zn) dar și metaloizilor (ex: As, Se), radionuclizilor (ex: 90Sr, 137Cs, 234U, 238U), și nemetalelor și în general nu există o degradare sau o modificare ulterioară a contaminantului în plante.

Așa cum se cunoaște faptul că metalele grele sunt în general fitotoxice pentru plante, însă, există plante care sunt capabile să absoarbă/acumuleze metalele în diferitele lor țesuturi și sunt utilizate cu succes pe soluri bogate în metale grele, întâlnite sub numele de plante hiperacumulatoare. Brooks și colab., 1977 (citat de Vamerali și colab., 2010) a utilizat acest termen pentru prima dată pentru a descrie plantele care sunt capabile să acumuleze în frunze un procent mai mare de 0,1% Ni. O plantă hiperacumulatoare poate să acumuleze mai mult de 10 μg/g Hg; 100 μg/g Cd; 1000 μg/g Co, Cr, Cu și Pb; 10,000 μg/g Ni și Zn (Bruce 2001, SUMATECS, 2007, citat de Neagoe 2010).Plantele hiperacumulatoare sunt răspândite în întreaga lume deși sunt plante foarte rare și care se găsesc doar în anumite zone. Numărul aproximativ cunosut pentru aceste plante este de aproximativ 400 de specii aparținând unui număr de familii de plante, care posedă abilitatea de a tolera concentrații la un nivel foarte înalt de metale grele în sol, și mult mai important, în tulpinile plantelor (Baker et al., 2000, citate de Neagoe, 2010).

Tabel nr.25.

Hiperacumulatori și potențialul lor de bioacumulare (după Neagoe, 2010)

Fitostabilizarea întâlnită și sub denumirea de inactivare in-situ sau fitoimobilizare. Utilizează vegetația pentru remedierea in-situ a solurilor care coțin contaminanți, prin modificarea condițiilor chimice, biologice și fizice ale solului. Fitostabilizarea presupune folosirea plantelor la imobilizarea poluanților metalici din sol și apele subterane prin absorbție și acumularea în rădăcini, adsorbție pe suprafața rădăcinilor sau precipitare în zona rădăcinilor plantelor, complexare, fixare pe humus prin humificare,etc. Procesul reduce mobilitatea contaminantilor si previne migratia în apele subterane și, de asemenea, reduce biodisponibilitatea si patrunderea lor în lantul trofic. Fitostabilizarea actioneaza astfel, prin intreruperea parcursului contaminantului din sol în apele subterane (Neagoe 2010; Khan și colab.2000). Fitodegradarea (fitotransformarea) constă în preluarea, metabolizarea și degradarea contaminanților în interiorul plantelor (Neagoe, 2010), sau degradarea contaminanților în sol, sediment, nămol, apa subterană sau apa de suprafață, cu ajutorul enzimelor produse și eliberate de către plante. Fitotransformarea reprezintă degradarea poluanților organici aflați în exteriorul plantei sub efectul compușilor produși de plantă (de ex., unele enzime ca: dehalogenaze, nitratreductaze, peroxidaze, lactaze, nitrilaze) sau degradarea poluanților organici, asimilați de plante, prin intermediul proceselor lor metabolice. În acest ultim caz, poluanții organici complecși sunt degradați la molecule similare cu ale plantelor, care pot fi încorporate în țesuturile acestora ( Neagoe, 2010; Khan și colab.,2000).

Una dintre concluziile cele mai importante este că particularitățile metodei de fitostabilizare variază de la un caz la altu, în funcție de structura sistemului și de contextul hidrogeomorfologic și climatic în care se plasează. Prin urmare soluția optimă de fitostabilizare este o problemă de cercetare aplicativă.

O altă concluzie este aceea că fiecare haldă de steril și iaz de decantare sunt unice și nu se pot trage concluzii generale legate de eventualul pericol pe care îl poate genera fără o caracterizare amănunțită specifică. Sursele punctiforme (ex.haldele de steril) de contaminare cu metale grele sunt ostile în dezvoltarea vegetației. O selecție a plantelor atent efectuată este necesară pentru a obține efectul dorit și anume remedierea zonelor contaminate. Prin adăugarea de amendamente ce reglează pH-ul, cresc conținutul de materie organic, furnizează oligo elemente și nutrienți ce ajută la dezvoltarea covorului vegetal.

CAP.6 CONCLUZII

Prelucrarea metalelor neferoase a fost o activitate tradițională în depresiunea Zlatna,minereul fiind extras din munții din jurul orșaului încă de pe vremea romanilor. Datorită acestor activități și a unui management de mediu defectuos, zona a devenit în timp o adevărată bombă ecologică.

[NUME_REDACTAT] S.A., principala unitate industrială din zona depresiunii Zlatna, avea ca obiect de activitate producerea cuprului, a acidului sulfuric și a sulfațiilor de cupru, fier și magneziu, astfel că poluarea în acesată zonă este constituită în principal de metale grele, care continuă să afecteze zona chiar dacă activitățile au fost sistate prin haldele de steril lăsate în urmă fără o ecologizare adecvată.

Efectele poluării cu metale grele se regăsesc în componentele de bază ale mediului: aer, apă, sol și implicit în componenta umană din zonă.

Efectele poluării industriale în zona au determinat în special încărcarea solurilor cu metale grele( Pb, Cu, și Zn),precum și acidifierea acestora. De asemenea, au fost afectate activitatea microbiologică, procesele de humificare, troficitatea etc.,cu reperecusiuni grave asupra stării de calitate a învelișului edafic.

Calitatea apei din pânza freatică se încadrează în normele de potabilitate deoarece stratul freatic de suprafață este localizat la o adâncime destul de mare (15-20 m), fiind ecranat la partea superioară de un strat argilos, astfel că infiltrarea apelor în pânza freatică se produce într-o zonă situată în amonte de Zlatna, cea mai mare cantitate din apele de precipitații din zona orașului fiind drenate spre cursul râului sau reținute în stratul de sol. Apele de suprafață au un deficit ridicat de oxigen și grad ridicat de mineralizare precum și un nivel ridicat de impurități.

În ce privește calitatea factorului de mediu aer, acesta se menține în limitele admise iar nivelul de impurificare al atmosferei cu pulberi în suspensie se menține relativ constant, depășind CMA-ul anual de 1,57 ori

Este evident astfel faptul că domeniul remedierii componentelor de mediu afectate de poluare este deosebit de vast. În consecință, măsurile de refacere a mediului sunt de obicei costisitoare și niciodată eficiente 100%, motiv pentru care, în legislația actuală,națională și europeană, se pune accentul pe principiile prevenirii poluării i poluatorul plătește.

În continuare este necesară monitorizarea poluării solurilor și vegetației din zona studiată, precum și alegerea celor mai adecvate metode de limitare a efectelor negative produse de acivitățile antropice asupra calității factorilor de mediu și a populației din zonă.

.

BIBLIOGRAFIE

Articole:

[1].Adriano D.C. 2001 Trace elements in terrestrial environments: biogeochemistry, bioavailability, and risks of metals. [NUME_REDACTAT]. [NUME_REDACTAT] Heidelberg.

[2].Alef K 1991 Methodology handbook of soil microbiology: activity – biomass – differentiation (in German). Ecomed-Verlag-Ges

[3].Alloway B.J. 1995 [NUME_REDACTAT] in Soils, Blackie, Glasgow.

[4].Arăboaei L.,Arăboaei M.,2012,Modificări geografice și transformarea peisajului în zona orașului Zlatna și a văii Ampoiului după 1990, [NUME_REDACTAT],Ed. [NUME_REDACTAT] Iulia

[5].Bogdan R. ,2011,Dinamica actuală a proceselor și fenomenelor sociale din depresiunea Zlatna , rezumat Teză de doctorat, [NUME_REDACTAT]

[6].Petrescu L.,2009 coord. Raport de cercetare etapa 2 la proiectul 31043/2007 PECOTOX [NUME_REDACTAT].

[7].Hulpoi, A. – A.2008 Caracterizarea surselor de poluare din zona minieră Zlatna – Haneș, Lucrările celui de-al IX – lea Simpozion științific național studențesc „Geoecologia” , Facultatea de [NUME_REDACTAT]

[8].Jianu D., Iordache V., Soare B., Petrescu L., Neagoe A., Iacob C., Orza R., 2012, Chapter 3 The role of mineralogy and geochemistry in hazard potential assessment of mining areas, Bio-geo-interactions in metal contaminated soils, [NUME_REDACTAT] Heidelberg.

[9].Kabata-Pendias A. ,2011, [NUME_REDACTAT] in Soils and Plants. [NUME_REDACTAT]. Taylor and [NUME_REDACTAT], LLC.

[10].Lasat, M.M. ,2002, The use of plants for the removal of toxic metals from contaminated soils: 2002011154, U. S. [NUME_REDACTAT].

[11].Lăcătușu R., Dumitru M., Risnoveanu I., Ciobanu C., Lungu M., Carstea S., Kovacsovics B. and Baciu C. ,2001, Soil pollution by acid rains and heavy metals in Zlatna region, Romania. Slected papers from the 10th [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] Meeting held May 24 – 29, 1999 at [NUME_REDACTAT] and the USDA – ARS [NUME_REDACTAT] [NUME_REDACTAT] Laboratory. Peer-reviewed, in: D.E. Stott, R.H. Mohtar and G.C. Steinhardt (eds.). 817 – 820

[12].Lăcătușu R., 1995, Metodă pentru evaluarea nivelului de încărcare și de poluare a solurilor cu metale grele (Metod for appraising the level of soil loading and poluution with heavy metals), [NUME_REDACTAT] (soil Science), vol. XXIX, 2, p. 69 – 80;

[13].Ludușan N. ,2002, Zăcăminte și poluare pe [NUME_REDACTAT].rev.Pangeea nr.12 Ed.Aeternitas, [NUME_REDACTAT]

[14].Ludușan N,2003 Repere privind mineritul în zona Zlatna-Stănija, Pangeea nr.3 , Universitatea 1 Decembrie 1918, [NUME_REDACTAT]

[15].Ludusan N., M.Popa, 2010 , [NUME_REDACTAT] Factorii de Influenta ai [NUME_REDACTAT] din Zlatna ,[NUME_REDACTAT], Universitatea 1 Decembrie 1918 [NUME_REDACTAT]

[16].Ludușan N. ,2012, Formațiunile sedimentare din [NUME_REDACTAT]. Ed.Aeternitas, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT]

[17].Paulette L., Crăciu C., Todoran A.,2006,Caracterizarea morfologică,fizică,chimică și mineralogică a solurilor poluate cu metale grele din Zlatna – Lucrarile celei de a XVIII-a [NUME_REDACTAT] pentru [NUME_REDACTAT],Cluj-Napoca

[18].Petrescu L.,2009, coord. Raport de cercetare etapa 2 la proiectul 31043/2007 PECOTOX [NUME_REDACTAT].

[19].Pope J.M, Farago M.E., Thornton I., and Cordos E., 2005, Metal enrichment in Zlatna, a Romanian copper smelter town. Water, Air, and [NUME_REDACTAT], 162:1 – 18

[20].Suciu I., Cosma C., Todică M., Bolboacă S.D., and Jantschi L., ,2008, Analysis of soil heavy metal pollution and pattern in central Transylvania. Int.J.Mol.Sci., 9:434 – 453

[21].Thari M., Benyaich F., Bounakhla M., Bilal E., Gruffat J.J., Moutte J., Garcia D. ,2005, Multivariate analysis of heavy metal contents in soils, sediments and water in the region of Meknes ( central occo). Env.Monitoring and Assesment 102:405-417

[22].Vamerali T., Bandiera , M., Mosca, G. ,2010, Field crops for phytoremediation of metal-contaminated land.A review, Environ. Chem. Lett. 8, 1-17

Cărți:

[23].Barbu C.H. și Sand C. 2004 Teoria și practica modernă a remedierii solurilor poluate cu metale grele. Ed. [NUME_REDACTAT], Sibiu

[24].Clepan D. 1999 [NUME_REDACTAT]. Ed. Altip, Alba-Iulia, 38 – 39

[25].Fodor D.,2006 Exploatarea zăcămintelor de minerale și roci utile prin lucrări la zi , Ed.[NUME_REDACTAT]

[26].Ghițulescu T.P. et Socolescu M. 1941 Etude geologique et miniere des [NUME_REDACTAT]. M.O. [NUME_REDACTAT] București

[27].Ianovici V.,Borcoș M.,Bleahu M.,Patrulius D.,Lupu M.,Dimitrescu R.,Savu H.,1976, [NUME_REDACTAT] Apuseni, Ed. [NUME_REDACTAT] București

[28]. Ludușan N., Șt. Hanciu, M. Hanciu, M. Muntean, 2003, Geografia județului Alba, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT].

[29].Mutihac V., 1990,Structura geologică a teritoriului României, [NUME_REDACTAT], București.

[30].Neagoe A., Iordache V., Farcașanu I. ,2011, Remedierea zonelor poluate (The remediation of polluted areas), [NUME_REDACTAT] București, (in Romanian).

[31].Posea G., 2005,[NUME_REDACTAT]: reliefuri, tipuri, geneza, evoluție, regionare –

Ediția a II –a, [NUME_REDACTAT] România de Mâine, București.

32.*** Studiu privind zonele expuse la riscuri naturale sau tehnologice din județul Alba – Teritoriul administrativ al orașului Zlatna,2000.

[NUME_REDACTAT]:

33.***http://www.anpm.ro/files2/RaportStareaMediului

34.*** http://www.cjalba.ro/patj-alba Plan de amenajare a teritoriului județean Alba , 2009 ,– Volumul II – zone protejate și turism, [NUME_REDACTAT] Alba.

35.*** http://www.karpatenwilli.com

36.***http://opengis.unibuc.ro/index.php?option=com_content&view=article&id=1041:hazarde-si-riscuri-locale-si-regionale-din-depresiunea-zlatna&catid=38:articole&Itemid=94

37.***http://www.academia.edu/3716044/poluarea_solurilor_cu_metale_grele_in_zona_fostului_combinat_ampelum_zlatna_i_metode_de_remediere_a_acestora