Evaluarea impactului activităților miniere asupra mediului [306788]

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCUREȘTI

FACULTATEA DE INGINERIA SISTEMELOR BIOTEHNICE

Programul de studii: INGINERIE ȘI MANAGEMENT ÎN PROTECȚIA MEDIULUI

RAPORT II

Evaluarea impactului activităților miniere asupra mediului

Coordonator Științific:

Conf.dr.ing. Carmen Otilia Rusănescu

Masterand: [anonimizat] 2017-

[anonimizat] a100 [anonimizat], [anonimizat], areprezintă aun arisc aînsemnat apentru asănătatea aumană. aSursele ade apoluare adin adepresiunea aBaia aMare asunt aS.C. aRomplumb aS.A., aS.C. aCuprom aS.A. asi aC.N.M.P.N aRemin aS.A. [anonimizat], auneori, aîn amod anecontrolat. aMetalele agrele asunt aprezente aastfel aîn atoți afactorii ade amediu adin aacest aareal ași aafectează asemnificativ aecosistemele alocale asi asănătatea aumană. a

[anonimizat], [anonimizat] [4]

Depresiunea Baia Mare este o [anonimizat] a neogenului eruptive Gutâi si Țibles. [anonimizat]. Primele activități miniere în această zonă sunt atestate încă din sec. [anonimizat] d.Hr. [1].

Orașul Baia Mare este atestat documentar în annul 1329 si s-a [anonimizat]. Mineritul a rămas principalaactivitate de-a [anonimizat]-se ca în a doua jumătate a [anonimizat]. [anonimizat]-a [anonimizat].

CAPITOLUL I POLUAREA SOLULUI

În Depresiunea Baia Mare au fost identificate 7clase de soluri si 13 [anonimizat] (tabelul 1.1). Calitatea acestor soluri a fost afectată de-a [anonimizat] a minereurilor neferoase și metalurgie neferoasă. [anonimizat]. Astfel se estimează că o suprafață de circa 25000 ha este poluată cu metale grele (plumb, cupru, zinc, cadmiu, nichel, cobalt, mangan, crom). Gradul de intensitate a poluării acestei zone cu metale grele este prezentat în tabelul 1.2. Pe teritoriul Depresiunii Baia Mare au fost construite 6 iazuri de decantare (tabelul 1.3) si 55 de halde de steril (tabelul 1.4).

Aceste impunătoare construcții inginerești blochează mari suprafețe de teren și produc disconfort zonelor învecinate prin emisiile lor poluante. Pentru limitarea efectelor negative, în ultimii ani, aceste suprafețe se monitorizeză, aplicându-li-se diverse tehnologii de restaurare ecologică. Din punct de vedere al distribuției perimetrelor de extracție și prelucrare metalurgică din Depresiunea Baia Mare, zonele în care se găsesc aceste halde sunt considerate ca „puncte fierbinți", inclusiv zona municipiului Baia Mare.[4]

Tabelul 1.1Clase si tipuri de sol din Depresiunea Baia Mare [3]

Tabelul 1.2 Terenuri poluate cu metale grele [5]

Tabelul 1.3 Situația iazurilor de decantare din Depresiunea Baia Mare [2]

Tabelul 1.4 Situația haldelor de steril din Depresiunea Baia Mare [6]

Figura 1.1 Exemplu de degradare a solului în zona studiată [7]

Figura 1.2 Poziționarea iazului de decantare Central [7]

Figura 1.3 Dimensiunile iazului de decantare Central [7]

Figura 1.4 Localizarea iazului de decantare Aurul[8]

Figura 1.5 Dimensiunile iazului de decantare Aurul[8]

Metalele grele ajung în sol prin intermediul celorlalți factoride mediu, respectiv din aer si apă, răspunsul la acest tip de poluare fiind diferit în funcție de natura sa. [10]

La suprafață, acești poluanți migrează în profunzimeprin procese complexe de difuziune, adsorbție, dizolvare etc, având ca solvent apa. În sol, o serie de microorganisme pot solubiliza metalele grele și provoacă dezechilibre proceselor fizice, chimice șibiologice naturale. Prin sistemul radicelar al plantelor, acești poluanți ajung în diferite organe ale plantelor și, prin intermediul lanțurilor trofice, migrează în organisme animale și umane, unde sepot acumula și produc afecțiuni de diferite intensități. Cercetări de specialitate arată că plante de cultură cum ar fi furajele, porumbul sau rădăcinoasele înregistrează acumulări de metale grele. În plante plumbul se acumulează în organelle care conțin clorofilă, blocând procesul de fotosinteză, iar în formele cele mai severe modifică mecanismul procesului de reproducere, ceea ce duce la o penurie de flori și fructe în zonele afectate [11].

Pentru animale, de exemplu ovine, bovine și cabaline, analizele de specialitate au pus în evidență depuneri de cupru în rinichi, ficat și sânge, acestea provocând afecțiuni hepatorenale, anemie și stări carențiale de diferite intensități. Plumbul prezent în organismul uman provoacă anemie, acționează asupra sistemului nervos, iar în cazuri de intoxicareseveră, provoacă saturnism. Cuprul si zincul, microelemente din organismul uman, în concentrații ridicate produc

diferite tipuri de intoxicații. De asemenea, intoxicația cu cadmiu afectează ficatul, duce la scăderea eritropoezei, anemie, scăderea calcemiei, iar intoxicația cu arsen produce tulburări metabolice și digestive, cefalee, amețeli și afecțiuni vasculare.[4]

Figura 1.6 Concentrațiile de poluanți în solurile din vecinătatea iazurilor de decantare din vestul orașului Baia Mare [9]

Figura 1.7 VariaŃia pH si acumularea metalelor în solurile din vecinătatea iazurilor de decantare situate în zonade Vest a orașului Baia Mare[9]

Figura 1.8 Harta distrbuției poluării cu plumb în zona Baia Mare la o adâncime cuprinsă între 0 și 10 cm [12]

Figura 1.9Harta distrbuției poluării cu, cupru în zona Baia Mare la o adâncime cuprinsă între 0 și 10 cm[12]

Figura 1.10Harta distrbuției poluării cu zinc în zona Baia Mare la o adâncime cuprinsă între 0 și 10 cm[12]

Figura 1.11Harta distrbuției poluării cu, cadmiu în zona Baia Mare la o adâncime cuprinsă între 0 și 10 cm[12]

Pentru stabilirea gradului de încărcare cu poluanți ai solului, în Depresiunea Baia Mare se

face o monitorizare de lungă durată și se analizează metalele grele (Pb, Cd, Cu, Zn, Ni) în formă totală. Se constată că pentru solurile cu folosință mai puțin sensibilă nu se înregistrează frecvențe de depășire de peste 50 %, indiferent de adâncimea de probare. Plumbul înregistrează și de această data cele mai însemnate depășiriDe asemenea, pentru indicatorul plumb și cadmiu se înregistrează valori superioare la adâncimi mai mari, ceea ce denotă predilecția acestor metale de a seacumula în orizonturile inferioare. Ca distribuție spațială, rezultatele obținute arată că se înregistrează concentrații semnificativ mai ridicate în zonele aflate sub impactul direct al surselor de poluare. Zona cu valorile cele mai ridicate ale concentrațiilor de metale în sol este municipiul Baia Mare, inclusiv perimetrele limitrofe. În cadrul arealului ies în evidență probelede sol din vecinătatea S.C. Cuprom S.A. și S.C. Romplumb SA, ca urmare a influenței în timp, a acestor surse de poluare asupra solului.[4]

CAPITOLUL II POLUAREA APEI

Apele de suprafață cât și de subteran din arealul studiat, anume Baia Mare sunt poluate ca urmare a activităților miniere desfășurate de-a lungul timpului. Principalele surse de poluare sunt metalele grele și cianura utiliyată în exploatările miniere. Acestea au afectat în principal sedimentele transporate de cursurile de apă și fitoplanctonul, astfel fiind afectate fauna și flora acvatică.

Figura 2.1 Concentrația elementelor poluante în apă [13]

Figura 2.2Concentrația elementelor poluante în sedimente [13]

CAPITOLUL III POLUAREA AERULUI

În depresiunile Baia Mare și Copalnic, și îndeosebi în zona municipiului Baia Mare, calitatea aerului este afectată în principal de activitățile legate de metalurgia neferoasă desfășurate în zona Baia Mare, prin emisiile de poluanți provenite de la S.C. Romplumb și S.C. Cuprom București – sucursala Baia Mare, reprezentate prin pulberi cu conținut de metale grele: plumb, cadmiu, arsen, zinc, cupru, mercur, nichel, crom, arsen, seleniu ș.a., gaze cu dioxid de sulf, trioxid de sulf, vapori de acid sulfuric, dioxid de azot, amoniac ș.a. La acestea se adaugă pulberile cu conținut de metale grele antrenate de la iazurile de decantare existente în zona depresionară Baia Mare – Copalnic, precum și emisiile în atmosferă provenite din arderile de combustibil din procesele tehnologice și de la centralele termice pentru producerea căldurii și a apei calde menajere, traficul rutier, stațiile de mixturi asfaltice ce funcționează cu instalații și tehnologii vechi, emisiile de la rampa de deșeuri menajere ș.a.

Poluarea aerului cu dioxid de sulf

Dioxidul de sulf este generat de activitățile de metalurgie neferoasă, în special de cea desfășurată la S.C. „Romplumb” Baia Mare unde, în prezent, întreaga cantitate de emisii de dioxid de sulf rezultată din procesele tehnologice este eliminată în atmosferă. Se adaugă S.C. „Cuprom” – sucursala Baia Mare, care constituia până în anul 2000 (când uzina și-a încetat activitatea la principalele linii tehnologice poluante) principala sursă de emisie a acestui poluant, dar și transportul rutier și sistemele de încălzire pe bază de combustibili solizi.

Analizele efectuate în perioada 1990-2006 au indicat faptul că indicatorul a prezentat concentrații foarte ridicate în aer în perioada 1990-1997 (maxima mediei anuale fiind înregistrată în anul 1994, cu o valoare de 264 μg/m³ (față de 60 μg/m³ CMA), înregistrând o frecvență de depășire a valorii maxime admise de la peste 5 % în anul 1990, la peste 20 % în anul 1994.

Prin punerea în funcțiune în luna mai 1995 la S.C. „Cuprom” a coșului de dispersie a gazelor cu o înălțime de 351,5 m s-a înregistrat o scădere semnificativă a valorilor concentrațiilor de dioxid de sulf semnalându-se, după acest an, depășiri ale concentrațiilor maxime admise numai în 1-2 puncte, față de 5-7 puncte anterior, situate pe raza municipiului Baia Mare. Depășiri importante s-au înregistrat într-un punct situat în apropierea platformei S.C. „Cuprom”, expus poluării la joasă înălțime. După anul 1998 valorile medii anuale ale concentrațiilor de dioxid de sulf, la nivelul orașului Baia Mare, s-au situat sub limita maximă admisă, iar în anul 2002 nu s-a înregistrat nici o depășire a CMA, mediile anuale situându-se, la cele 7 puncte de măsură, între 4 și 30 μg/m³, iar media anuală la nivelul orașului a fost de 16,5 μg/m³. În anul 2002 la indicatorul dioxid de sulf nu s-au înregistrat nici depășiri ale CMA zilnice (CMA- 24 h=250 μg/m³). În perioada 2003-2006 valorile medii anuale s-au situat sub C.M.A. anuală, fiind de 17 μg/m³ în anii 2003 si 2004 și de 14 μg/m³ în anii 2005 și 2006.[14]

Poluarea aerului cu pulberi de plumb

Principalele surse de poluare a aerului atmosferic cu pulberi de plumb sunt reprezentate de S.C. Romplumb S.A. și S.C. Cuprom București – sucursala Baia Mare, la care se adaugă traficul rutier. În perioada 1990-2006 concentrația plumbului în aer, în zona Baia Mare, s-a menținut la un nivel ridicat. S-a semnalat o scădere a concentrației acestui indicator începând din anul 1995, în urma intrării în funcțiune a coșului de dispersie de la S.C. Cuprom S.A., însă valorile acestuia au continuat să depășească concentrațiile maxime admise anuale de peste 2 ori. Între anii 1990 și 1994 concentrațiile medii anuale de plumb au înregistrat valori cuprinse între 4,689 (în anul 1994) și 8,169 (în anul 1991), față de CMA anuală de 0,5 μg/m³. Frecvențele anuale de depășire a concentrațiilor maxime admise zilnice (CMA zilnică = 0,70 μg/m³) la acest indicator au variat între 72,5 % și 87,5 %. În perioada 1995-2006 concentrațiile de plumb calculate pentru punctele de măsură situate în zona de impact a surselor de poluare și pentru punctul situat în zona rezidențială, mediile anuale au înregistrat valori cuprinse între 3,177 μg/m³ (în anul 2002) și 1,592 μg/m³ (în anul 1995), iar frecvențele anuale de depășire ale CMA zilnice (C.M.A. zilnică= 0,70 μg/m³) s-au situat între 49% și 79%. Concentrațiile maxime zilnice anuale s-au situat între 13,921 μg/m³ (1999), depășind de 19,8 ori CMA zilnică și 51,58 μg/m³ (2002), depășind de 73,6 ori CMA zilnică.[14]

Poluarea aerului cu pulberi de cadmiu

Acest indicator prezintă aceleași surse de poluare precum plumbul. Și în cazul valorilor medii anuale ale acestui poluant s-a observat, în zona Baia Mare, o tendință descendentă după anul 1995, valorile acestuia depășind însă în continuare C.M.A. (raportat la 24 ore = 0,02 μg/m³), excepție făcând anii 1998, 2000, 2003, când acestea s-au situat la nivelul C.M.A. și anii 2001, 2004 si 2005, 2006, când acestea s-au situat sub nivelul C.M.A. În perioada analizată (1990-2006), cele mai ridicate valori ale concentrațiilor medii anuale de cadmiu s-au semnalat în anii 1994 (0,038 μg/m³), 1991 și 1992 (când s-au înregistrat valori de 0,037 μg/m³). Cea mai scăzută valoare a fost consemnată în anul 2005, în ceea ce privește media anuală înregistrată (0,014 μg/m³) și în 2006, în ceea ce privește frecvența anuală de depășire a C.M.A. zilnică (fiind de 22,8%).

S-a constatat faptul că în vecinătatea surselor principale de poluare, îndeosebi în apropierea S.C. Romplumb, atât la indicatorul plumb, cât și la cadmiu valorile concentrațiilor și frecvențele de depășire s-au menținut foarte ridicate, acestea situându-se la niveluri mult mai mari față de punctele de control din zona rezidențială a orașului. [14]

CAPITOLUL IV POLUAREA VEGETAȚIEI

Activitățile miniere desfășurate în zona de nord a României, mai precis în preajma orașului Baia Mare au cauzat o poluare foarte mare care a afectat întregul mediu ambiant Prin urmare au fost afectate solul, apa și aerul din zonă, ceea ce a determinat și apariția unor efecte negative asupra vegetației. Aceasta a fost atât de afectaă încât pe unele zone aproape că a dispărut.

Figura 4.1 Vegetația în vecinătatea S.C. Cuprom S.A. [Smith, S. R., 1997. Rhizobium in soils contaminated with copper and zinc following the long-term application of sewage sludge and other organic wastes. Soil Biology and Biochemistry 29, p. 1475-1489.]

Figura 4.2 Vegetația în vecinătatea S.C. Romplumb S.A. [Smith, S. R., 1997. Rhizobium in soils contaminated with copper and zinc following the long-term application of sewage sludge and other organic wastes. Soil Biology and Biochemistry 29, p. 1475-1489.]

Cu toate că vegetația a fost afectată serios, în preyent există câteva specii de plante care s-au adaptat la condițiile acestui mediu poluat.

Figura 4.3 Betula verrucosa [www.researchgate.net]

Figura 4.4 Vaccinium myrtillus[www.researchgate.net]

Figura 4.5 Calluna vulgaris[www.researchgate.net]

Figura 4.6 Populus tremula[www.researchgate.net]

Figura 4.7 Salix caprea[www.researchgate.net]

Figura 4.8 Tussilago farfara[www.researchgate.net]

CONCLUZIE

Prezența iazurilor de decantare în arealul studiat generează riscuri cu consecințe asupra

factorilor de mediu (sol, subsol, apă freatică și de suprafață, biodiversitate), dar și asupra sănătății populației. Este vizată cu precădere populația care deține terenuri agricole în proximitatea iazurilor, respectiv populația care utilizează ca sursă de apă potabilă, apa din pânza freatică. Riscurile generate de iazurile de decantare pot fi datorate pierderii stabilității fizice a acestora (colaps), accidente cu consecințe majore, atât ca dimensiune în spațiu, cât și ca poluare generată și consecințe asupra biocenozei. Antrenarea pulberilor fine cu conținut de poluanți de pe iazuri prin fenomene de deflație și transportul poluanților de către apele meteorice către zonele învecinate sunt, de asemenea, generatoare de risc, cu gravitate redusă, însă cu posibile consecințe majore. Minimizarea riscurilor generate de iazurile de decantare se bazează pe o monitorizare corectă a acestora, atât din punct de vedere al stabilității fizice, cât și din punct de vedere al stabilității chimice (generarea apelor acide). [9]

BIBLIOGRAFIE

1. Cârciumaru M., 1980, Mediul geografic înpleistocenul superior si culturile paleolitice în România, Editura Academiei, Bucuresti

2. Fodor si Baican, 2001; Coman, 2006

3. O.S.P.A. Maramureș și Amenajamentele ocoalelor silvice, 2002

4. www.journals.usamvcluj.ro

5. Raport 2008, APM Maramureș

6. CNMPN Remin SA Baia Mare

7. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 144 (2016) 012004 doi:10.1088/1757-899X/144/1/012004

8. Bud I 2015 Tailing Pond Aurul – 15 years after the accident (Romanian), Gazeta de Maramures/ 31.01.2015 – 06.02.2015; Bud I 2015 Tailing Pond Aurul – 15 years after the accident (Romanian), Glasul Maramuresului/ 30.01.2015; Bud I 2015 Tailing Pond Aurul – 15 years after the accident (Romanian), Graiul Maramuresului/ 30.01.2015; Bud I 2015 Tailing Pond Aurul – 15 years after the accident (Romanian), Informația zilei/ 30.01.2015

9. MODOI O. Cristina si col./ProEnvironment 3 (2010) 534 – 540

10. COMAN Mirela si col./ProEnvironment 3 (2010) 155 – 158 157

11. Oros V., 2008, Ecotoxicologie – Note de curs,Universitatea de Nord Baia Mare

12. Gao K. Z., Pearce J., Jones J., Taylor C., 1999. Interaction between peat, humic acid and aqueous metal ions. Environmental Geochemistry Hlth, 21, p. 13-26: Klobe, A., 1980. Richwerte ’80, Orientierungsdaten fűr tolerierbare Gesamtgehalte einiger Elemente in Kulturbőden, Mitt. VDLUFA,Nr. 2, p. 9-11.

13. Whiting, K.S., Olsen, R.L., Identification of sources of metals in stream sediments using electron microprobetechniques. Tailings and Mine Waste 1997 Conference, pp. 519-528, Balkema publishing.

14. www.uoradea.ro