I.1. Caracteristici ale apelor uzate 6 [308297]

CUPRINS

INTRODUCERE 4

CAPITOLUL I. STRATEGII PENTRU GESTIONAREA NĂMOLULUI PROVENIT DE LA STAȚII DE EPURARE 6

I.1. Caracteristici ale apelor uzate 6

I.2. Procese de epurare convenționale 9

I.2.1 Metodele mecanice sunt utilizate pentru îndepărtarea materiei sub acțiunea ……….10

I.3. Metodele biologice de epurare a apelor reziduale 11

CAPITOLUL II. CARACTERISTICILE NĂMOLULUI PROVENIT DE LA STAȚIILE DE EPURARE 13

II.1. Clasificarea nămolurilor 14

II.2. Utilizarea în agricultură 15

CAPITOLUL III. DESCRIEREA GENERALĂ A SPECIILOR STUDIATE 18

III.1. Cresonul de gradină (Lepidium sativum) 18

III.2. Muștar alb (Sinapis alba) 20

III.3. Sorgul zaharat (Sorghum bicolor) 23

CAPITOLUL IV. MATERIAL ȘI METODA DE CERCETARE 32

IV.1. Pregătirea materialui de lucru 32

CAPITOLUL V. REZULTATE ȘI DISCUȚII 37

V.1. Facultatea germinativă a cresonului de grădină (Lepidium sativum) [anonimizat] 45

V.2. Facultatea germinativă a muștarului alb (Sinapis alba) [anonimizat] 45

V.3. Facultatea germinativă a sorgului (Sorgum saccharatum) [anonimizat] 46

CONCLUZII 49

BIBLIOGRAFIE 51

LISTA TABELE 53

LISTA FIGURI 53

ANEXE. POZE 56

INTRODUCERE

Agricultura este considerată a [anonimizat]-[anonimizat]. Această tendință de extindere necontrolată a zonelor irigate cu presiunea corespunzătoare asupra resurselor de apă va creea conflicte între utilizatorii surselor de apă [FAO. 2003, http://www.ispe.ro/ro/analiza-situatiei-actuale-a-efectelor-utilizarii-namolurilor-de-la-statiile-de-epurare/].

Cea mai mare provocare în sectorul acesta va fi implementarea unor tehnologii cât mai eficiente și care ar permite valorificarea nămolurilor provenite de la stațiile de epurare.

Utilizarea nămolurilor de la stațiile de epurare în agricultură implică și unele riscuri. Un dezvoltator care aplică un astfel de sistem trebuie să efectueze o evaluare corespunzătoare a riscurilor înainte de a implementa sistemul. Trebuie să se țină cont atît de riscurile de calitate cât și de cele de sănătate și de mediu [WHO, FAO and IDRC, 2010].

[anonimizat], Cu, B [anonimizat]. [anonimizat] (Cu), zinc (Zn), plumb (Pb), cadmiu (Cd), mangan (Mn), arsenic (As) și aluminiu (Al).

Cele mai frecvente cauze de poluare a plantelor, [anonimizat], mercurului, plumbului și zincului.

Gestionarea reziduurilor de nămol obținute în timpul proceselor de tratare a apelor reziduale reprezintă o problemă de mediu. Creșterea producției de nămoluri declanșează necesitatea de a găsi soluții pentru eliminarea sau reutilizarea acestora. Multe studii au arătat că reutilizarea nămolurilor de epurare în agricultură a fost o metodă de eliminare și o cale de utilizare a conținutului de substanțe organice și a conținutului de nutrienți [1-4].

Eșantioanele de nămol de epurare reprezintă o [anonimizat], [anonimizat].

Utilizarea nămolurilor de epurare ca îngrășământ pentru sol ar putea (1) să crească producția de biomasă pe soluri sărace în nutrienți, (2) să reducă consumul de energie utilizat pentru eliminarea / depozitarea nămolurilor de epurare, și (3) să recicleze conținutul de nutrienți.

Cu toate acestea, poluanții nebiodegradabili și metaboliții lor din nămol ar putea induce efecte toxice pentru plante, animale și oameni. Din aceste motive, nămolul destinat utilizării în agricultură ca îngrășământ, trebuie tratat și strict monitorizat pentru poluanții toxici (în special pentru elementele metalice). Bacteriile patogene și paraziți (de exemplu, E. coli, Salmonella, Tenia și Giardia) reprezintă un alt pericol pentru sănătatea umană. Numărul acestor organisme ar fi diminuat considerabil după tratarea nămolului. Mai mult decât atât, în cazul în care nămolul este răspândit direct pe teren adaptarea organismului eșuează în noile condiții de mediu (climă, materie organică, pH și prezența altor substanțe toxice sau alte microorganisme competitive ale solului) [Gerba C.P. and Goyal S.M. 1985].

Directiva 278/1986 / CEE privind nămolurile de epurare promovează utilizarea nămolurilor de epurare în agricultură și controlează utilizarea acestora pentru a preveni efectele dăunătoare asupra solului, vegetației, animalelor și omului [Ghosh D. 1984]. Directiva menționată mai sus este în curs de revizuire privind impactul contaminanților emergenți (elemente metalice, bifenili policlorurați, dibenzodioxine policlorurate, hidrocarburi aromatice policiclice, substanțe ignifuge bromurate, ingrediente de produse de îngrijire personală, produse farmaceutice și anumite substanțe chimice industriale) pe terenurile terestre și acvatice când nămolul este utilizat în agricultură.

În prezent, testele de toxicitate terestră se bazează pe plantele terestre, în conformitate cu metodologiile Organizației pentru Protecția Mediului (EPA), Organizația pentru Cooperare Economică și Dezvoltare (OECD), Administrația pentru Alimente și Medicamente (FDA) sau metodologiile Organizației Internaționale de Standardizare (ISO) și implică monitorizarea efectelor acute și cronice asupra următoarelor specii: i) dicotiledonate (Sinapis alba, Lepidium sativum, Brassica alba, Lactuca sativa, Phaseolus aureus, Lycopersicon esculentum, Cucumis sativum, Daucus carota) și ii) monocotiledonate (Zea mays, Oryza staiva, Hordeum vulgar, Allium cepa, Sorgum saccharatum) ca și alte specii de cereale [WHO. 2006, WHO. 2007, http://www.who.int/water_sanitation_health/gdwqrevision/levelsofprotection/en/index.html, WHO, FAO and IDRC, 2010].

Obiectivul acestei lucrări are în vedere evaluarea fitotoxică a nămolului provenit de la stația de epurare a orașului Oradea și a compostului provenit de la depozitul ecologic de deșeuri Eco- Bihor Oradea asupra uneia dintre fenofazele dezvoltării a trei specii mai mari de plante: Lepidium sativum, Sinapis alba și Sorgum saccharatum. : germinarea.

CAPITOLUL I.

STRATEGII PENTRU GESTIONAREA NĂMOLULUI PROVENIT DE LA STAȚII DE EPURARE

I.1. Caracteristici ale apelor uzate

Succesul în utilizarea apelor uzate tratate pentru producția vegetală va depinde în mare măsură de adoptarea unor strategii adecvate care vizează optimizarea randamentului culturilor și a calității acestora, menținerea productivității și calității solului, asigurarea protecției mediului. Adoptarea celei mai optime soluții depinde de tipul namolului folosit, de proveniența acestuia, dar și de tehnologia de epurare folosită..

Beneficiile aduse de adoptarea unei tehnologii adecvate de epurare a apelor uzate trebuie să fie corelate atât cu impactul asupra mediului, cu impactul asupra sănătății populației dar și cu costul ascestora. Obiectivul principal al epurării apelor uzate este, acela de a asigura protecția populației și a mediului, cu valorificarea într-o cât mai mare măsură a potențialului de care dispun aceste ape.

Pentru a realiza epurarea apelor uzate este necesară o abordare în mod ecologic astfel încât să fie un circuit închis, care să permită atât conservarea apei cât și recuperarea nutrienților. Astfel sunt prezentate câteva scheme care pot fi aplicate cu succes în epurarea apelor reziduale și utilizarea efluentului în agricultură.

Figura I.1. Schemă de epurare cu nitrificare în BNA și denitrificare

I – influent; E – efluent; DI – decantor intermediar; BNA cu nitrif. – bazin cu nămol activat cu nitrificare; D – punct dezinfecție; SPN – stație de pompare nămol; n.a.r. – nămol activat recirculat; n.e. – nămol în exces; n.s. – nămol secundar; n.p. – nămol primar

Figura I.2. Schemă de epurare cu adaos de reactivi chimici pentru precipitarea fosforului

I- influent; E – efluent; DS – decantor secundar; D – punct dezinfecție;

BNA cu nitrificare – bazin cu nămol activat cu nitrificareSPN- stație de pompare nămol; n.a.r. – nămol activat recirculat; n.e. – nămol în exces; n.p. – nămol primar

Figura I.3. Schemă de epurare cu nămol activat și filtrare

I -influent; E – efluent; DS – decantor secundar; D – punct declorare;

BNA – bazin cu nămol activat; SPN – stație de pompare nămol;

n.a.r. – nămol activat recirculat; n.e. – nămol în exces; F – filtru; n.p. – nămol primar

Figura I.4. Schemă de epurare cu nămol activat, filtrare și cărbune activ

Figura I.5. Schemă de epurare cu nitrificare în BNA (o singură treaptă)

I – influent; E – efluent; DS – decantor secundar; D – punct declorare;

BNA cu nitrif. – bazin cu nămol activat cu nitrificare; SPN- stație de pompare nămol;

n.a.r. – nămol activat recirculat; n.e. – nămol în exces; n.p. – nămol primar

Adoptarea unei strategii eficiente de gestionare a apelor uzate reduce poluarea pe care acestea ar avea-o asupra emisarilor. Irigarea cu ape uzate permite conversia principalilor compuși prezenți în apele uzate municipale, fiind o alternativă în acest scop [Pantea E, 2014].

Tehnologiile de epurare adecvate pot asigura o apă a cărei calitate o face utilizabilă în irigații dar poate constitui și o sursă de energie alternativă (obținerea de biogaz), iar nămolul constituie un bun fertilizant.

Criteriile care trebuie luate în considerare pentru adoptarea unei tehnologii de epurare durabile sunt:

Să se prevadă un o maxim de recuperare și refolosire a apei tratate cu un minim cost.

Să poată fi aplicabile atât la scară maică cât si mare

Acceptabilă pentru populație.

La selectarea tipului de proces de tratare a apelor uzate se urmărește:

Îndepartarea materiilor grosiere si a nisipului

Reducerea suspensiilor solide, a uleiurilor si a grasimilor

Reducerea materiilor organice dizolvate, a nutrienților și reducerea microorganismelor.

Implementarea celei mai adecvate tehnologii trebuie să se țină cont și de factori climatici specifici zonei. Proiectarea stațiilor de epurare a apelor uzate a fost, de obicei, bazată pe necesitatea reducerii încărcării organice și a materiilor solide totale în scopul limitării poluării mediului.

Eliminarea microorganismelor patogene nu a fost un obiectiv însă pentru utilizarea efluenților în agricultură trebuie să se țină cont de acest parametru [https://hortiweb.ro/mustarul-alb-sinapis-alba-l]. Epurarea apelor uzate municipale trebuie orientată astfel încât să permită eliminarea constituenților apelor uzate care pot fi toxici sau dăunători culturilor, dar să fie și fezabil economic.

I.2. Procese de epurare convenționale

Procesele convenționale de tratare a apelor uzate constă dintr-o combinație de procese fizice, chimice, biologice. Necesitatea epurării apelor uzate orășenești a fost inițial legată de îndepărtarea materiilor în suspensie (sedimentabile sau floculente) realizată prin ceea ce numim epurare primară sau mecanică, apoi de reducerea substanțelor organice în treapta biologică sau secundară [WHO. 2007, 15. http://www.ispe.ro/ro/analiza-situatiei-actuale-a-efectelor-utilizarii-namolurilor-de-la-statiile-de-epurare/] .

Metodele de epurare convenționale se realizează prin tehnologii bazate în exclusivitate pe echipamente mecanice, fiind energointensive( potrivite, în special, aglomerãrilor umane cu densitatea mare a populației (orientativ peste 100 locuitori/ha).

În figura următoare sunt prezentate principalele procese care intervin la prelucrarea apelor uzate:

Figura I.6. Procese implicate în epurarea apelor uzate [Pantea E, 2014].

I.2.1 Metodele mecanice sunt utilizate pentru îndepărtarea materiei sub acțiunea gravitației în una sau mai multe trepte, folosind grătare, deznisipatoare, decantoare, filtre, separatoare de grăsimi. Metodele mecanice permit reducerea concentrației substanțelor în suspensie cu 40-65%, iar CBO5, cu 25-40%. Metoda mecano-chimică constă în reținerea substanțelor în suspensie, coloidale și în soluție prin tratarea apelor uzate cu substanțe coagulante.

Egalizarea apelor uzate, uniformizarea debitelor și a compoziției apelor uzate

Apele uzate, indiferent de sursă, prezintă variații în timp ale debitelor și compoziției, datorită lipsei de uniformitate a consumurilor de apă, a cantităților de apă eliminată din proces și a conținutului acestora în substanțe poluante. Uniformizarea debitelor și a compoziției apelor uzate se face în bazine de uniformizare amplasate în serie sau în derivație cu colectorul de canalizare și permite dimensionarea stației de epurare la nivelul debitelor medii.

Reținerea corpurilor și suspensiilor mari (site și grătare)

Grătarele servesc pentru îndepărtarea din apă a impurităților grosiere care pot forma depuneri greu de evacuat și care ar bloca sistemele de raclare, pompele și vanele, gurile de evacuare și deversoarele [http://www.soilscience.uaic.ro/doc/SFFPTZ_No_4_p_041.pdf ].

Tabel I.1.

Tipuri de grătare/site

Procesele de sedimentare a apelor uzate se pot realiza în:

deznisipatoare, care permit separarea suspensiilor granulare (nisip, particule minerale etc);

decantoare primare;

Figura I.7. Decantoare

I.3. Metodele biologice de epurare a apelor reziduale de substanțele poluante organice și de compușii minerali cu ajutorul microorganismelor pot fi împărțite în aerobe, anaerobe și combinate [Ghosh D. 1984].

Metodele de epurare aerobă se aplică cu precădere pentru mineralizarea substanțelor organice dizolvate în faza lichidă a apelor reziduale. Cea mai simplă metodă biologică aerobă de purificare se înfăptuiește în condiții naturale, nemijlocit, în bazin sau în sol.

Aceste procese se bazează pe utilizarea unor organisme, care au proprietăți specifice [Abdel-Gawad S.T., 1998]:

necesită energie radiantă pentru creștere;

necesită compuși organici ca nutrienți;

folosesc donori (electroni) anorganici;

necesită oxigen molecular pentru creștere (ca oxidant);

necesită sau nu oxigen din aer.

Cele mai multe sisteme biologice de tratare a reziduurilor organice depind de organisme heterotrofice, care folosesc carbonul ca sursa de energie.

Aceste reacții se descriu prin următoarele procese.

Materie organică + O2 + NH3 + celule → CO2 + H2O + NH4+ + noi celule

Nitrificarea se realizează astfel: (1) amoniacul este oxidat în nitrit; (2) nitritul este oxidat în nitrați:

2 NH4+ + 3 O2 → 2 NO-2 + 2 H2O + 4 H+

2 NO2- + O2 → 2 NO3

Operația de denitrificare este: 2 NO2- + H2O → N2 + 2 OH- + 3 O-

Nitratul se poate folosi ca o sursă de oxigen pentru procesele de descompunere biologică [Frans P. Huibers, 2009 ].

Eficiența epurării biologice naturale variază între 95 și 98%.

Epurarea biologică aerobă artificială

Cele mai importante instalații de epurare biologică aerobă artificială sunt:

filtrele biologice, biodiscuri;

bazinele cu nămol activ.

Figura I.8. Bazine cu nămol activat

CAPITOLUL II.

CARACTERISTICILE NĂMOLULUI PROVENIT DE LA STAȚIILE DE EPURARE

Integrarea nămolurilor de la canalizarea orașelor în mediul ambiant reprezintă o preocupare importantă a societății contemporane. Fiecare locuitor citadin degajă zilnic în apele uzate între 100-200 g resturi organice (substanță uscată) care, după fermentare, dau naștere la 60-70 g nămol de canalizare. La o medie de 70 g pe zi, de la un locuitor rezultă 25,2 kg nămol pe an, ceea ce înseamnă că de la o localitate cu 300 000 locuitori se obțin anual 7560 t nămol substanță uscată.

Cantitatea de nămol rezultat anual de la o persoană variază de la o localitate și țară la alta: 36,5 kg în Germania, 20 kg în Olanda, 100 kg în Elveția (Bassam și Tietjen 1980; De Haan, 1980; Keller, 1981). Se acceptă că, în general, de la 10000 locuitori rezultă zilnic o tonă substanță uscată sub formă de nămol fermentat anaerob, ceea ce înseamnă că de la 300000 locuitori rezultă zilnic 7560 t/an, cifra menționată mai sus. Cea mai avantajoasă cale de integrare a acestui produs în mediul ambiant este folosirea ca îngrământ în agricultură. Uniunea Europeană încurajează o asemenea politică, cu condiția evitării riscului de diseminare a germenilor patogeni existenți în constituția lor, a ouălor de viermi intestinali și a îmbogățirii excesive a solurilor cu săruri de metale grele.

Nămolurile de canalizare se folosesc ca îngrășământ în procent variabil de la o țară la alta: 34 % din total în Germania, 10 % în Belgia, 45 % în Danemarca, 23 % în Franța, 20 % în Italia, 45 % în Olanda, 60 % în Suedia, 45 % în Marea Britanie (Juarez și colab., 1987). Procentele menționate se modifică de la un an la altul. Nămolurile de canalizare din România au fost folsite în proporție scăzută ca îngrășământ.

Se deosebesc trei stări de consistență a nămolurilor utilizabile ca îngrășământ:

1) lichide cu 2-12 % substanță uscată;

2) îngroșate sau păstoase cu 12-25 % s.u. și

3) deshidratate cu peste 25 % s.u.

În țara noastră s-au folosit doar nămoluri deshidratate prin menținerea un timp pe paturi betonate sau în grămezi. Nutrienții din în apele uzate pot (parțial) să înlocuiască îngrășăminte chimice de sinteză;

Definite din punct de vedere tehnologic, nămolurile se consideră ca faza finală a epurării apelor, în care sunt înglobate produse ale activității metabolice și/sau materii prime,produși intermediari și produse finite ale activității industriale (http://arpmsb.anpm.ro/upload/9361_Namoluri_.pdf).

II.1. Clasificarea nămolurilor

Nămolurile se pot clasifica după mai multe criterii:

a) După proveniența apei uzate, există:

-nămoluri de la epurarea apelor uzate orășenești;

-nămoluri de la epurarea apelor industriale;

b) După treapta de epurare, se disting:

-nămol primar din decantoarele primare;

-nămol secundar din decantoarele secundare;

-nămol amestecat: nămol activ în exces sau nămol de la filtrele biologice, combinat cu nămol primar;

c)După stadiul de prelucrare în cadrul gospodăriei de nămol, se menționează:

-nămol proaspăt;

-nămol fermentat, stabilizat aerob, anaerob sau chimic;

d)După compoziția chimică, se disting:

-nămoluri cu o compoziție predominant organică, ce conțin peste 50% substanțe volatile în substanță uscată;

-nămoluri cu o compoziție pnămoluri cu o compoziție predominant anorganică, ce conțin peste 50% substanțe minerale în substanța uscată;

Cantitățile de nămoluri generate în prezent de stațiile de epurare sunt în funcție de:

– populația racordată la sistemul de canalizare;

-aportul apelor industriale colectate prin sistemul de canalizare;

– tehnologia aplicată la epurarea apelor uzate (epurare primară sau secundară) și randamentele obținute în exploatare;

Cuantificarea exactă a cantității de nămoluri produse este dificilă, deoarece o parte se pierd în rețelele de canalizare sau prin operațiunile de transport.

Principalele opțiuni de valorificare a nămolului de epurare sunt următoarele:

– utilizarea în agricultură;

– compostare;

-fermentare anaerobă;

– coincinerare.

II.2. Utilizarea în agricultură

Condiția promovării nămolului ca fertilizator în agricultură este ca solul să nu fie afectat în mod negativ de componentele acestuia. De cele mai multe ori datorită conținutului de metale grele, compuși ai azotului etc. nu se face o valorificare a nămolurilor în agricultură.

Nămolul de epuarare poate fi utilizat în agricultură numai cu condiția respectării prevederilor legislative și anume a Ordinului comun al ministerului mediului și gospodării apelor și ministerul agriculturii nr. 344/2004 pentru aprobarea normelor tehnice privind protecția mediului și în special a solului atunci când nămolurile de epurare sunt utilizate în agricultură.

Astfel, conform acestui ordin, pentru ca nămolurile de epurare să fie utilizate în agricultura trebuie respectate valorile maxim adimisibile privind:

– concentrațiile de metale grele în solurile pe care se aplică nămolurile,

-concentrațiile de metale grele din nămoluri, cantitățile maxime anual de metale grele care pot fi introduse în solurile cu destinație agricolă.

Dacă nămolurile rezultate din epurarea apelor municipale conțin compuși organici și/sau anorganici toxici ce nu permit valorificarea în agricultură, se poate lua în valorificarea energetică.

Limitele permise pentru ca nămolul să fie utilizat în agricultură sunt redate în tabelul de mai jos:

Tabel II.1.

Limite permise pentru ca nămolul să fie utilizat în agricultură

Nămolul de la epurarea apelor uzate are un conținut de 97 % apă. Prin centrifugare sau filtrare conținutul de apă poate fi micșorat la 70 – 80 %, din acest considerent, procesul de deshidratare este o precondiție pentru un transport economic și o posibilă depozitare / eliminare.

Cerințele de reutilizare în agricultură presupun un nivel de uscare mai mare de 90 %, pentru a asigura faptul că nămolul nu este fermentabil și poate fi stocat în silozuri până la reutilizare.

Tabel II.2.

Producția națională de nămol de epurare (2007)

Sursa: ANPM, Raport privind namolul produs de SEAU in Romania, 2007

Tabel II.3.

Receptori de namol in Romania (2007)

Sursa: ANPM, Canitatea de namol produsa de SEAU in Romania in 2007

Metodele curente de eliminare a namolului de epurare sunt prezentate în tabelul 2.3.

Metoda predominanta de eliminare o reprezinta eliminarea pe amplasament sau in afara acestuia.

Tabel II.4

Metodele curente de eliminare a nămolului de epurare

Aproximativ 80% din orasele Romaniei au un sistem combinat de canalizare (apa uzata menajera si apa pluviala).

CAPITOLUL III.

DESCRIEREA GENERALĂ A SPECIILOR STUDIATE

III.1. Cresonul de gradină (Lepidium sativum)

(http://www.botanistii.ro/blog/cresonul-de-gradina-lepidium-sativum/)

Frunzele de creson sunt foarte perisabile și nu se pot păstra în mediu ambiental decât o zi, dar prin preambalare și depozitare la frig (1°C) și umiditate relativă de 90%, durata păstrării se poate prelungi până la 7-9 zile.

Importanța culturii: Cresonul se cultivă pentru frunzele sale care se folosesc la condimentarea unor mâncăruri sau murături, sub formă de salată, ca garnitură la diferite preparate culinare. Gustul condimentat este dat de prezența în frunze a unor glicoside și uleiuri eterice, iar valoarea alimentară constă într-un conținut ridicat al acestora in vitamine și caroten.

Origine și răspândire: Cresonul este originar din Orient, nordul și estul Africii și sud-vestul Asiei, unde crește spontan și a fost cultivat din cele mai vechi timpuri, fiind cunoscut de egipteni, greci și romani. La noi în țară se cultivă sporadic.

Particularități botanice și biologice:  Este o plantă anuală, cu ritm rapid de creștere. Rădăcinile sunt superficiale și slab ramificate. Formează tulpini ramificate, cu aspect de tufe înalte până la 30-60 cm. Planta are heterofilie accentuată, frunzele de la bază sunt lung pețiolate, întregi, lobate sau penat-sectate, uneori puternic încrețite, iar cele de la vârf sunt sesile, înguste, filiforme, au lobii liniari sau sunt linear-lanceolate.

Florile sunt mici, de culoare albă sau roșu-liliachiu, grupate în umbele și înfloresc în iunie-iulie. Fructele sunt ovoide, cuprind 2-4 semințe roșii-castanii, fusiforme, de dimensiuni mici. Facultatea germinativă a semințelor este de 98% și se păstrează 3-4 ani.

În condiții optime de temperatură și umiditate, plantele răsar foarte repede, după 25 de ore de la semănat. Ritmul de creștere al plantelor este foarte rapid, astfel încât, se poate consuma la puțin timp după răsărire.

Exigențe ecologice: Cresonul este o plantă cu cerințe reduse față de factorii de vegetație. Este o specie rezistentă la frig și puțin pretențioasă față de lumină și elemente nutritive. Dă rezultate bune pe soluri profunde, bine structurate și echilibrate nutritiv, fără exces de substanțe organice.

Figura III.1. Cultură de creson de grădină

Cultura forțată se practică mult în țările din vestul Europei, mai ales în Danemarca și Germania, care sunt specializate în cultura cresonului în sere. Se pot efectua două tipuri de cultură: în scafe mici, de material plastic sau carton, destinate vânzării și pe parapete.

Pentru cultura în scafe se folosesc diferite substraturi: rumeguș grosier sau fin, făină de hârtie sau carton, vată minerală. În fiecare scafă umplută cu substrat umed, se seamănă 2-5 gr de semințe (pentru 110 cm²). Pentru a grăbi răsărirea, se recomandă umectarea semințelor, timp de câteva ore.

Lucrările de îngrijire: După semănat, scafele se depozitează în întuneric, într-un spațiu cu temperatura de 20-25°C, timp de 3-4 zile. În vederea unei germinări uniforme, este necesară tasarea substratului semănat, care se realizează, fie prin suprapunerea scafelor, fie prin folosirea unor greutăți.

După germinarea semințelor, scafele se trec la lumină și la temperatura de 15°C. Iarna, se recomandă suplimentarea luminii, pentru a nu se prelungi perioada de cultură mai mult de 1-2 zile comparativ cu vara. Fertilizarea nu este necesară, iar cultura se udă la nevoie.

Valorificarea se face când plantele sunt în faza de frunze cotiledonale, fază care se atinge la 6 zile de la semănat, dacă s-au asigurat condițiile optime de cultură.

III.2. Muștar alb (Sinapis alba)

Muștarul alb (Sinapis alba) este o erbacee anuală din familia Cruciferae, mai este numită și Brassica alba sau muștar galben. Acesta este cultivat pentru semințele sale utilizate în industria alimentară și farmaceutică, dar și ca hrană pentru animale sau pentru rotația culturilor.

Muștarul alb are tulpinile ramificate cu flori galbene ce poate atinge înălțimea de un metru. Frunzele de muștar alb pot fi consummate în salate, dar mai pot fi folosite deasemenea și ca furaj.

Răspândire și utilizări

Muștarul alb, fiind o plantă meliferă, este utilizat încă din cele mai vechi timpuri de popoarele asiatice și de egipteni sub formă de pulbere sau de boabe, folosit în alimentație deoarece își păstrează gustul specific.

Muștarul alb este o plantă condimentară, făina obținută din semințe se folosește pentru prepararea muștarului alimentar, dar totodată este și o plantă foarte bună amelioratoare pentru sol și îngrășământ.

În scopuri medicinale, muștarul alb este folosit datorită proprietăților acestuia de:

-stimulent al secrețiilor gastrice,

-laxativ

-stimulent al poftei de mâncare

-echilibrează și reglează tranzitul intestinal.

În medicina populară, muștarul alb era utilizat pentru tratarea durerilor de cap, pentru răceală(băi cu plantă) și reumatism. În prezent, muștarul alb este un remediu natural în tratamentul afecțiunilor stomacului,esofagului, anorexiei, circulației deficitare a sângelui,dar și în rino-sinuzite. Deasemenea are și calități calmante, cicatrizante, antimicrobiene.

Descriere morfologică și particularități biologice :

Este o plantă anuală, cu înălțimea de cca 60-100 cm, păroasă.

Figura III.2. Cultură de muștar alb

Frunzele sunt pețiolate, lirate.

Florile sunt de tipul 4 și galbene ce înfloresc în mai-iulie.

Fructul este o silicvă alb-păroasă, cu rostrul lung.

Semințele sunt mici, de cca 1,2 mm de culoare albă gălbuie.

Exigențe ecologice:

Este o specie de zi scurtă.

Se poate semăna timpuriu.

După semănat trebuie asigurată umiditatea necesară.

Este sensibilă la temperaturi scăzute după răsărire.

Figura III.3. Fructul muștarului alb

Figura III.4. Florile muștarului alb

Figura III.5. Cultură de muștar alb dispusă pe rânduri

Tehnologii de cultură: Cultura se înființează direct din sămânță, 10-12 kg/ha cu 12-14 cm între rânduri, primăvara devreme. Înflorește după 45-50 de zile de la semănat.

III.3. Sorgul zaharat (Sorghum bicolor)

Plantă din familia Poaceae (numită în unele surse Gramineae), ce poate crește și până la 3 m, cu tulpina plină de măduvă și formată din 9 până la 15 internoduri, cu frunze late și lungi, asemănătoare porumbului și cu inflorescențe sub formă de panicul cu ramificații mai lungi sau mai scurte în funcție de varietate. Într-un panicul se găsesc peste 1500 de flori.

Varietăți naturale și hibrizi moderni

Sorghum este un gen ce cuprinde numeroase specii de ierburi înalte, anuale și perene, unele cultivate pentru grăunțe, altele exclusiv pentru furaj sau întrebuințări industriale ca producția de biomasă, etanol sau confecționarea de mături. La noi în țară – ca de altfel și prin alte părți – majoritatea speciilor din acest gen au un nume generic, deși există diferențe morfologice consistente între specii.

Eu mă voi raporta la Sorghum bicolor, întâlnită uneori în articolele de specialitate și ca Sorghum vulgare – ce mai cunoscută și mai larg răspândită specie cultivată din cadrul acestui gen.

Această specie are, la rândul său, câteva varietăți naturale și mai multe soiuri moderne obținute prin hibridizare:

Sorgul pentru boabe (Sorghum bicolor var. sorghum)

Sorgul pentru mături (Sorghum vulgare var. technicum)

Sorgul zaharat (Sorghum bicolor var. saccharatum sau simplificat Sorghum saccharatum)

Sorgul furajer, cunoscut și ca iarba de Sudan (Sorghum sudanense)

După morfologia paniculului și a boabelor, sorgul cuprinde două tipuri: cu panicul răsfirat (așa cum sunt varietățile saccharatum, technicum și sudanese) și cu panicul dens (varietatea sorghum).

Figura III.6. Variațiuni de sorg în funcție de panic și boabe

a. panic răsfirat; b. panic dens.

Figura III.7. Tipuri de panic

La noi se cultivă câteva tipuri de hibrizi dezvoltați autohton, dar și varietăți importate.

Avem în țară chiar și un centru de cercetare – Institutul Național de Cercetare și Dezvoltare Agricolă Fundulea – unde au fost înregistrate cu scop comercial mai multe soiuri hibride:

Sorg hibridizat cu iarbă de Sudan – Tutova, Tereza, Tinca (schimbat în Catinca printr-un ordin al Ministerului Agriculturii din 2007)

Hibrizi de sorg zaharat – Roza, Doina, Prut, soiurile Fundulea și Carmen

Hibrizi de sorg de mături – Siret, Denisa și Donaris

Producători internaționali încearcă introducerea în agricultura românească a noi specii de sorg hibridizate, cu cantitatea de tanin redusă la zero, dar și cu ameliorări împotriva dăunătorilor, asupra cărora nu am să mă pronunț, neavând suficiente cunoștințe de genetică. Totuși – ca în privința oricăror organisme modificate genetic – prefer să păstrez un grad de scepticism, în special în legătură cu semințele tratate.

Etimologie

În ciuda tututor numelor tehnice pe care le-am pomenit mai sus aproape toate soiurile sunt cunoscute popular sub numele generic de sorg sau, ocazional,mătură. Regional, prin Transilvania și Moldova, sorgul de mături se mai numește tătarcă, iar în Republica Moldova iarba de Sudan este cunoscută și ca sudancă. O altă specie de sorg, Sorgum halopense, cultivat ca plantă furajeră, este numită costrei.

Numele de sorg din limba română și sorghum din limbile internaționale vin din latina medievală: surgum sau suricum – la rândul lor derivate din latina antică, unde Syricum însemna iarbă de Siria.

Răspândire și utilizări

Sorgul este una dintre cele mai vechi cultivate cereale. Probabil că la origine el provine din zona Etiopiei, dar în Antichitate era deja cunoscut în toată lumea veche. Astăzi este cultivat în peste 90 de țări, pe 5 continente, fiind, după cum spuneam, a 5-a cultură ca importanță la nivel planetar. Peste jumătate din producția internațională de sorg este destinată alimentației (boabele ca atare și folosite în făinurile compozite destinate panificației glutenice și aglutenice, sucul dulce extras din tulpini, utilizat la fabricarea siropului, oțetului și a altor produse alimentare).

Apoi, în jur de 40%, obținerii de furaje animaliere (masă verde, fân, siloz, pelete furajere).

Procentele rămase se adresează industriei producătoare de materii de consum, iar veleitățile sorgului sunt numeroase – din sorgul zaharat și cel de mături se obțin combustibili lichizi, solizi și gazoși, energie electrică și termică, se poate fabrica hârtie, materiale textile și plastice, materiale de construcție, perii de uz casnic, mături și împletituri.

Figura III.8. Mături fabricate din sorg

La noi în țară, sorgul este cultivat relativ puțin, iar numărul de hectare cultivate cu sorg au scăzut în ultimele decenii, de la perioada de apogeu, în anii 70 (când a fost înființat și Institutul de la Fundulea). Totuși, este de bănuit că, forțați de împrejurări, agricultorii români vor adopta tot mai mult ”noile” culturi de sorg, care poate fi printre cele mai bune soluții odată cu iminenta transformare climatică la nivel Balcanic într-una mai caldă și aridă.

Plantele de sorg preferă tocmai acele zone cu climat cald – câmpiile din sudul Munteniei și Olteniei, Câmpia Banatului și Câmpia Centrală a Moldovei, având, în mare parte, același areal de răspândire ca și porumbul cu care se aseamănă din multe puncte de vedere, dar față de care dovedește un grad mai ridicat de beneficii ce urmează să fie dovedite în timp.

Rădăcina sorgului este puternic dezvoltată, ajungând la peste 1m adâncime. Aceasta explică rezistența la secetă îndelungată și adaptarea la condiții de mediu nepropice altor culturi.

Utilizări culinare

Asemeni altor cereale, boabele de sorg sunt compuse din amidon (70%), proteine (10%) și grăsimi vegetale (3%). Însă, spre deosebire de porumb, sorgul este bogat în complexul de vitamine B și beta-caroten care este convertit în vitamina A de către organism. Este, de asemenea, bogat în antioxidanți.

În funcție de varietate culoarea boabelor poate varia de la alb la roșu si brun-închis, nuanțe dată de prezența taninului, substanță care inhibă asimilarea proteinelor. De aceea se caută sorg cu conținut redus de tanini.

Parte comestibilă sunt boabele. Ele se consumă fierte în mâncăruri sau salate calde, făcute floricele, sau se macină sub formă de făină care se poate folosi ca atare sau amestecată cu alte tipuri de făină.

Figura III.9. Floricele din sorg

Iată cum se consumă sorgul în țările cu tradiția acestor culturi:

În Africa și America Centrală, făina de sorg este frămîntată, iar din acest aluat nedospit se fac tortillas, biscuiți și pâine.

Tot în țările africane se face un fel de terci care seamănă cu mămăliga.

În țările occidentale sorgul devine tot mai cunoscut și cumpărat de cei interesați de o alimentație sănătoasă și diversificată. Datorită lipsei de gluten este foarte promovat ca făină pentru pâine, aluat de pizza, paste sau prăjituri.

În multe regiuni calde ale globului boabele sunt lăsate la fermentat și folosite pentru obținerea unui tip de alcool.

Figura III.10. Pilaf de sorg cu ciuperci fripte în tigaie de fontă.

Figura III.11. Sorg cu pulpă și semințe de dovleac.

Figura III.12. Salată caldă de sorg cu sfeclă, dovleac și bacon.

Figura III.13. Pâine din făină de sorg.

Figura III.14. Clătite din făină de sorg. https://ierburiuitate.wordpress.com/tag/sorghum/)

Figura III.15. Supă de curcan cu sorg și varză furajeră (kale).

Figura III.16. Pandișpan cu afine și semințe de sorg

Figura III.17. Fiertură de sorg cu ghimbir și chilli.

În fine, varietatea Sorghum saccharatum este prelucrată pentru obținerea unui îndulcitor natural, gros ca melasa lichidă, care lăsat la uscat se solidifică. (https://ierburiuitate.wordpress.com/tag/sorghum/).

CAPITOLUL IV.

MATERIAL ȘI METODA DE CERCETARE

Pentru atingerea obiectivului stabilit, experiențele au fost amplasate în laboratorul de analize agroalimentare din cadrul Departamentului Ingineria Mediului. Ca material suport pentru procesul germinativ a fost folosit nămolul de la stația de epurare a orașului Oradea și compostul de la depozitul ecologic de deșeuri Eco Bihor Oradea.

Plantele au fost udate în medie de 2 ori pe săptămână cu apă distilată astfel că singurul aport nutritiv a fost asigurat doar de substratul germinativ. Temperatura medie în încăperea în care s-a realizat experiența (determinată, zilnic, la ora 12) a fost 23,5oC.

Pentru testarea efectului pe care-l are nămolul provenit de la stația de epurare și compostul provenit de la depozitul ecologic Eco Bihor asupra creșterii plantelor și modificării însușirilor solului s-au efectuat amestecuri nămol – compost, în diferite proporții.

Pentru a stabilii capacitatea de germinație în funcție de calitatea optimă a substratului germinativ, experiența a fost bifactorială și a curprins:

Factorul A – Factorul A – speciile:

A1 – Lepidium sativum

A2 – Sinapis alba

A3 – Sorgum saccharatum

Factorul B – nămol cu graduările:

B1 nămol stație epurare

B2 amestec 25% nămol și 75% compost

B3 amestec 50% nămol și 50% compost

B4 amestec 75% nămol și 25% compost

B5 compost

IV.1. Pregătirea materialui de lucru

În vederea evidențierii calității nămolului și a compostului au fost efectuate determinări fizico – chimice și microbiologice cu ajutorul următoarelor aparate și metode de lucru.

Deterrminări fizico- chimice

Determinarea pH-ului. Acest parametru s-a determinat electrochimic, utilizând un pH-metru WTW.

Figura IV.1. Determinarea pH-ului nămolului și a compostului

2. Sulfații au fost determinați prin metoda turbidimetrică.

3. Azotul total, fosforul total, au fost determinați cu ajutorul fotocolorimetrului Hanna HI 83224

Figura IV.2. Folocolorimetru Hanna HI 83224

Ca urmare a analizelor efectuate în laborator s-au stabilit caracteristicile nămolului si compostului (tabelul 4.1)

Tabel IV.1.

Sumarul rezultatelor analizelor namolului de epurare – parametri generali si nutrienti

Concentratia medie de nutrienti este tipica, avand valorile 3,5% N, 1%P si 0,2 %K..

Determinări microbiologice

Am prelevat câte 10 g de amestec de substrat din toate cele 5 tipuri de substrat pentru a efectuat analize microbiologice în vederea obținerii numărului de bacterii și de mucegaiuri existente în substrat. Cele 10 g de substrat au fost cântărite și puse în pahare Erlenmeyer sterilizate.

În vederea obținerii numărului de bacterii și mucegaiuri existente trebuie făcute însămânțări pe medii nutritive de cultură sterile de tip agar-agar în plăci Petri. Înainte de însămânțarea pe mediile de cultură din plăci Petri trebuie făcute diluții până la 10-10.

Modul de lucru: Se ia un pahar Erlenmeyer cu cele 10 g de substrat și se adaugă 90 ml de apă distilată, astfel efectuând diluția 10-1 și se introduce un magnet în pahar și se pune pe agitator și se selectează la 250-300 de rotații/minut pentru câteva minute. Între timp se pregătesc 9 eprubete cu câte 9 ml de apă distilată în fiecare în vederea efectuării diluțiilor până la 10-10.

După ce s-a amestecat substratul cu apa distilată se ia 1 ml de diluție cu ajutorul unei pipete și o pară și se introduce în prima eprubetă, astfel se realizează diluția 10-2. Din eprubeta corespunzătoare diluției 10-2 se ia cu ajutorul micropipetei 1 ml și se introduce în eprubeta a doua corespunzătoare diluției 10-3; acelați procedeu se realizează în continuare până ce ajungem la a noua eprubetă, diluția 10-10 schimbând la fiecare trecere de la o diluție la alta vârful micropipetei. La final se iau diluțiile 10-8 și 10-10 în vederea însămânțării în plăci Petri pe mediul nutritiv. Aceeași pași sunt urmați pentru toate cele 5 pahare Erlenmeyer cu diluția de 10-1.

Însămânțarea în plăci Petri: Se ia eprubeta cu diluția 10-8 și cu ajutorul micropipetei cu un vârf curat se recoltează 1 ml și se introduce în placa Petri, pe suprafața mediului nutritiv. Se repartizează omogen cu mișcări circulare pe toată suprafața și se termostatează la temperatura de 37oC pentru 24 ore pentru bacterii, iar pentru mucegaiuri este nevoie de o temperatură de 29 oC pentru 5- 7 zile. Același procedeu se aplică și pentru eprubeta cu diluția 10-10.

Rezultatele analizelor microbiologice:

În cazul bacteriilor și mucegaiurilor după prima însămânțare avem următoarele rezultate prezentate în tabelul următor:

Tabel IV.2.

Rezultatele analizelor microbiologice – numărul de colonii

Rezultatelor analizelor microbiologice la a doua însămânțare în vederea obținerii numărului de colonii de mucegaiuri sunt prezentate in următorul tabel:

Tabel IV.3.

Rezultatele analizelor microbiologice – numărul de colonii de mucegaiuri

Figura IV.3. Experiențele microbiologice

numărarea coloniilor;

rezultatele apărute la prima însămânțare

Însămânțările plantelor s-au realizat în patru răsadnițe cu dimensiunile de 47 * 15 cm împărțite în căte 18 celule fiecare cu dimenisiunea unei celule de 5,8 * 4,5 * 6 cm, în data de 13 aprilie, le-am pus în laborator în loc cu lumină naturală. Fiecare celulă a fost udată cu 10 ml de apă distilată.

Figura IV.4. Pregătirea experienței practice

CAPITOLUL V.

REZULTATE ȘI DISCUȚII

Facultatea germinativă a speciilor analizate a fost stabilită în funcție de calitatea optimă a substratului germinativ. În urma observațiilor practice s-au obținut rezultatele prezentate în tabelul următor (tabelul 5.1). Studiul s-a realizat în perioada 13 aprilie – 29 mai 2018.

Tabel V.1.

Numărul de semințe de Lepidium sativum germinate

Tabel V.2.

Numărul de semințe de Sinapis alba germinate

Tabelul V.3.

Numărul de semințe de Sorgum saccharatum germinate

Figura V.1. Numărul de semințe germinate după 10 zile de la însămânțare

Figura V.2. Numărul de semințe germinate după 14 zile de la însămânțare

Figura V.3. Numărul de semințe germinate după 18 zile de la însămânțare

Tabel V.4.

Dezvoltarea plantelor în 10 zile de la însămânțare

Tabel V.5.

Dezvoltarea plantelor în 14 zile de la însămânțare

Tabel V.6.

Dezvoltarea plantelor în 18 zile de la însămânțare

Figura V.4. Dezvoltările minime și maxime înregistrate până în a 18-a zi de la însămânțarea plantelor de Creson de grădină

Figura V.5. Dezvoltările minime și maxime înregistrate până în a 18-a zi de la însămânțare a plantelor de Muștar alb

Figura V.6. Dezvoltările minime și maxime înregistrate până în a 18-a zi de la însămânțare a plantelor de Sorg zaharat

Figura V.7. Răsaduri

Din reprezentarea grafică constatam că au germinat în a 5-a zi de la însămânțare un număr diferit de semințe pentru cele trei specii analizate, astfel cel mai mare număr de semințe germinate a fost observat la muștar în varianta 50% nămol – 50 % compost comparativ cresonul la care pentru același pat germinativ am obținut doar o plantă.

Se constată că cele trei tipuri de plante s-au comportat diferit raportat la patul germinativ folosit. Cele mai multe semințe germinate pentru creson au fost obținute pentru patul germinativ ce folosea amestec 75% nămol și 25% compost, iar pentru sorg s-a dovedit mai eficient amestecul 50% nămol- 50% compost.

Am observat că există diferențe semnificative în modul de comportare la germinare a celor trei tipuri de specii analizate în funcție de substratul ales, astfel: Rezultatele germinării semințelor au arătat că semințele muștarului alb (Sinapis alba) ar putea fi considerate mai sensibile comparativ cu a sorgului (Sorgum saccharatum) și a cresonului de grădină (Lepidium sativum) în probele de nămolul de 100% provenit de la stația de epurare a orașului Oradea. Nu s-au observat îmbunătățiri semnificative ale germinării semințelor în cazul probelor în amestec pentru această specie.

V.1. Facultatea germinativă a cresonului de grădină (Lepidium sativum) în funcție de proporția compost – nămol stație epurare

A. Facultatea germinativă în cazul utilizării nămolului este:

Facultatea germinativă: %

B. Facultatea germinativă în cazul utilizării 25% nămol – 75% compost este:

Facultatea germinativă: x100 = 56,6%

C. Facultatea germinativă în cazul utilizării 50% nămol– 50% compost este:

Facultatea germinativă: x100 =33,3 %

D Facultatea germinativă în cazul utilizării 75% nămol– 25% compost este:

Facultatea germinativă: x100 = 80 %

E. Facultatea germinativă în cazul utilizării compostului este:

Facultatea germinativă: x100 = 86,6%

V.2. Facultatea germinativă a muștarului alb (Sinapis alba) în funcție de proporția compost – nămol stație epurare

A. Facultatea germinativă în cazul utilizării nămolului este:

Facultatea germinativă: %

B. Facultatea germinativă în cazul utilizării 25% nămol – 75% compost este:

Facultatea germinativă: x100 = 83,3%

C. Facultatea germinativă în cazul utilizării 50% nămol– 50% compost este:

Facultatea germinativă: x100 = 50 %

D Facultatea germinativă în cazul utilizării 75% nămol– 25% compost este:

Facultatea germinativă: x100 = 33,3 %

E. Facultatea germinativă în cazul utilizării compostului este:

Facultatea germinativă: x100 = 73,3%

V.3. Facultatea germinativă a sorgului (Sorgum saccharatum) în funcție de proporția compost – nămol stație epurare

A. Facultatea germinativă în cazul utilizării nămolului este:

Facultatea germinativă: %

B. Facultatea germinativă în cazul utilizării 25% nămol – 75% compost este:

Facultatea germinativă: x100 = 26,6%

C. Facultatea germinativă în cazul utilizării 50% nămol– 50% compost este:

Facultatea germinativă: x100 =40 %

D Facultatea germinativă în cazul utilizării 75% nămol– 25% compost este:

Facultatea germinativă: x100 =16 %

E. Facultatea germinativă în cazul utilizării compostului este:

Facultatea germinativă: x100 = 40 %

Figura V.8. Evoluția facultății germinative a plantelor studiate

În cazul amestecului 50% nămol – 50% compost, cea mai mare facultate germinativă a semințelor a avut muștarul alb (50%), iar cea mai mică facultate germinativă a semințelor a avut cresonul de grădină (33,3%).

Când a fost folosit amestecul 25% nămol – 75% compost, facultatea germinativă cea mai ridicată muștarului alb (Sinapis alba)-83,3%, similară cu facultatea germinativă în cazul utilizării 75% nămol– 25% compost pentru creson de grădină.

În caul utilizării substratului cu amestec de 75% nămol și 25% compost, facultatea germinativă cea mai mică a semințelor a avut sorgul – 16%, iar cea mai mare facutate germinativă a semințelor a avut cresonul de grădină cu un procentaj de 80%.

Muștarul alb, în cazul utilizării amestecului de 75% nămol – 25% compost a avut aceeași facultate germinativă a semințelor – 33,3% – ca și în cazul utilizării amestecului de 50% nămol – 50% compost pentru cresonul de grădină.

Cea mai mica facultate germinativă a experienței a fost înregistrată în cazul utilizării substratului cu 100% nămol pentru muștarul alb – 6,66%, iar cea mai mare facultate germinativă a semințelor a avut cresonul de grădină pentru substratul cu 100% compost – 86,60%.

Cea mai mare facultate germinativă în cazul folosirii de 100% nămol a avut cresonul de grădină – 46,60%, similară cu facultatea germinativă pentru sorg în cazul utilizării 50% nămol – 50% compost și 100% compost, și anume 40%.

Din acest punct de vedere, am observat că existe diferențe semnificative în modul de comportare la germinare a celor trei tipuri de specii analizate în funcție de substratul ales, astfel:

cea mai mare valoare pentru facultatea germinativă a avut-o compostul provenit de la depozitul ecologic de deseuri în cazul cresonului spre deosebire de sorgul zaharat care a prezentat cele mai mici valori pentru fiecare din variantele analizate comparativ celelalte specii analizate.

De asemenea se constată că cea mai mică facultate germinativă a avut-o mustarul alb pe substrat de nămol provenit de la stația de epurare a orașului Oradea, comparativ cu compostul provenit de la depozitul ecologic de deșeuri.

Nămolul din stația de epurare Oradea a determinat o inhibare semnificativă a germinării semințelor pentru toate plantele studiate. În cazul probelor amestec nămol – compost germinarea semințelor de sorg zaharat a fost mai mică sau egală 40% .

Efectele toxice ale nămolului pot fi reduse dacă probele sunt amestecate cu 50% cu compost (s-au obținut aceleași valori ca și în cazul facultății germinative). Alte studii au arătat că o valoare a pH-ului peste intervalul normal (6-7 unități) a provocat inhibarea germinării semințelor.

Rezultatele germinării semințelor au arătat că semințele muștarului alb (Sinapis alba) ar putea fi considerate mai sensibile comparativ cu a sorgului (Sorgum saccharatum) și cresonului de grădină (Lepidium sativum) în probele de nămolul de 100% provenit de la stația de epurare a orașului Oradea. Nu s-au observat îmbunătățiri semnificative ale germinării semințelor în cazul probelor în amestec.

Figura V.9. Răsadurile în data de 29.05.2018

CONCLUZII

Obiectivul principal al epurării apelor uzate este, acela de a asigura protecția populației și a mediului, cu valorificarea într-o cât mai mare măsură a potențialului de care dispun aceste ape.

Pentru a realiza epurarea apelor uzate este necesară o abordare în mod ecologic astfel încât să fie un circuit închis, care să permită atât conservarea apei cât și recuperarea nutrienților.

Orientarea acestui studiu a fost canalizată în următoarea direcție:

Evaluarea fitotoxicității nămolului provenit de la stațiile de epurare și a compostului de la depozitul ecologic de deseuri Oradea prin monitorizarea influenței acestora asupra uneia dintre fenofazele dezvoltării a patru specii de plante: germinarea.

Utilizarea în agricultură a nămolurilor de epurare reprezintă una dintre metodele de degajare a acestora și o formă de punere în valoare a conținutului lor în materie organică și elemente nutritive. În urma cercetărilor privind utilizarea nămolurilor de la stațiile de epurare în agricultură, s-a putut aprecia comportarea solurilor și a producției de plante.

Evaluarea fitotoxicității (inhibarea germinării semințelor și creșterea progresivă a plantelor) a cinci compoziții diferite de substrat a fost monitorizată pentru a evalua potențialul acestora ca îngrășăminte pe sol.

Testele experimentale efectuate pe trei specii de plante A1 – Lepidium sativum; A2 – Sinapis alba ; A3 – Sorgum saccharatum au furnizat informații relevante și corelate despre contaminarea nămolurilor. Plantele au avut sensibilități fitotoxice diferite în funcție de tipul de substrat folosit, nivelul de contaminare și concentrația nămolului. Germinarea semințelor a arătat inhibiții de aproximativ 20 până la 100% pentru LES și SIA și 25 până la 75% pentru SOS. Inhibarea creșterii progresive a plantelor (%) a probelor de nămol a fost semnificativă (28 până la 100%) pentru toate plantele. Rezultatele au arătat că probele care au utilizat namol în proporție de 100% au fost toxice sau puternic toxice pentru plantele testate.

Studiul a demonstrat că microbiotesturile fitotoxice pot fi utilizate ca teste de screening de toxicitate de rutină pentru a furniza informații rapide și relevante privind refolosirea nămolului și evaluarea riscului pentru mediu.

Testele experimentale efectuate pe trei specii de plante A1 – Lepidium sativum; A2 – Sinapis alba; A3 – Sorgum saccharatum au furnizat informații relevante și corelate despre contaminarea nămolurilor.

Plantele au avut sensibilități fitotoxice diferite în funcție de tipul de pat germinativ folosit, nivelul de contaminare și concentrația nămolului.

Rezultatele au arătat că probele care au utilizat namol în proporție de 100% au fost toxice pentru plantele testate comparativ cu amestecurile cu compost provenit de la depozitul ecologic de deseuri.

Studiul a demonstrat că microbiotesturile fitotoxice pot fi utilizate ca teste de screening de toxicitate de rutină pentru a furniza informații rapide și relevante privind refolosirea nămolului și evaluarea riscului pentru mediu

Pentru a diminua efectul poluant al nămolului de epurare ce se va folosi în agricultură și a putea valorifica elementele nutritive pe care le conține, este necesar ca nămolul să fie tratat în mod corespunzător, să se aplice numai pe soluri pretabile, în dozele și epocile stabilite, la un anumit sortiment de culturi recomandate și să se asigure un control adecvat al calității factorilor de mediu.

Cantitățile sau dozele de nămol de epurare ce pot fi aplicate pe terenurile agricole nu pot fi recomandate, întrucât ele trebuie să se calculeze în funcție de conținutul în metale grele al nămolului de epurare și conținutul în metale grele al solului. Un alt factor care se ia în considerare la stabilirea dozelor este necesarul de elemente nutritive al speciei cultivate, dar acest factor este relativ, deoarece creșterea excesivă a dozelor de nămol poate conduce la creșterea conținutului solului și plantelor în metale grele. Ținând cont de rezultatele studiilor realizate, precum și de legislația în vigoare referitor la utilizarea nămolurilor, se recomandă ca modernizarea stațiilor de epurare să cuprindă și tehnologia de tratare a nămolurilor în vederea valorificării acestora în agricultură.

BIBLIOGRAFIE

Abdel-Gawad S.T., 1998. “Environmental Concerns, Health Risks and Mitigation Measures of Irrigation Water Pollution”, Proceedings of International Workshop on Drainage Water Reuse in Irrigation, Sharm El-Sheikh, Egypt, May 3-5

European Union. 2000. Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2000 establishing a framework for Community action in the field of water policy. Brussels: European Parliament.http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:32000L0060:EN:NOT

European Commission. 2004. Report from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions – Implementation of Council Directive 91/271/EEC of 21 May 1991 concerning urban waste water treatment, as amended by Commission Directive 98/15/EC of 27 February 1998. Report No. COM(2004) 248 final. Brussels: Commission of the European Communities.

FAO. 2003. “Hazard analysis and critical control point (HACCP) system and guidelines for its application.” In Recommended International Code of Practice: General Principles of Food Hygiene (CAC/RCP 1-1969, rev. 4-2003), pp. 21−31. Rome: Food and Agriculture Organization.

Frans P. Huibers, 2009 – Wastewater use in irrigated agriculture, ICID WG_PQW, 8 December

Gerba C.P. and Goyal S.M. 1985 – Pathogen removal from wastewater during groundwater recharge. Artificial Recharge of Groundwater. T. Asano (ed). Butterworths, Boston, Massachusetts.

Ghosh D. 1984 – Significance of wetlands in environmental rescue: Lessons from Calcutta's waste recycling backyards. East Calcutta Wetland Project Report. Department of Fisheries, Government of West Bengal.

WHO. 2006 – WHO Guidelines for the Safe Use of Wastewater, Excreta and Greywater. Vol.I: Policy and Regulatory Aspects. Vol. II: Wastewater Use in Agriculture. Vol. III: Wastewater and Excreta Use in Aquaculture. Vol. IV: Excreta and Greywater Use in Agriculture. Geneva: World Health Organization.

WHO. 2007 – Levels of Protection. Geneva: World Health Organization – available online at:

http://www.who.int/water_sanitation_health/gdwqrevision/levelsofprotection/en/index. html.

WHO, FAO and IDRC, 2010 – Information Kit on the 2006 Guidelines for the Safe use of Wastewater, Excreta and Greywater.

http://www.who.int/water_sanitation_health/wastewater/en/

http://www.fao.org/docrep/003/t0234e/t0234E00.htm

http://www.soilscience.uaic.ro/doc/SFFPTZ_No_4_p_041.pdf

http://www.soilscience.uaic.ro/doc/SFFPTZ_No_4_p_041.pdf

http://www.ispe.ro/ro/analiza-situatiei-actuale-a-efectelor-utilizarii-namolurilor-de-la-statiile-de-epurare/

http://www.fao.org/docrep/003/t0234e/t0234E00.htm

http://www.soilscience.uaic.ro/doc/SFFPTZ_No_4_p_041.pdf

http://www.soilscience.uaic.ro/doc/SFFPTZ_No_4_p_041.pdf

http://www.ispe.ro/ro/analiza-situatiei-actuale-a-efectelor-utilizarii-namolurilor-de-la-statiile-de-epurare/

https://www.sanatatecuplante.ro/plante-medicinale/plante-medicinale-m/241-mustarul-alb-sinapis-alba.html

https://ro.wikipedia.org/wiki/Mu%C8%99tar_alb

https://hortiweb.ro/mustarul-alb-sinapis-alba-l

LISTA TABELE

Tabel 1.1. Tipuri de grătare/site…………………………………………………………….10

Tabel II.1. Limite permise pentru ca nămolul să fie utilizat în agricultură…………………….15

Tabel II.2.Producția națională de nămol de epurare (2007)………………………………………….16

Tabel II.3.Receptori de namol in Romania (2007)…………………………………………………………16

Tabel II.4 Metodele curente de eliminare a nămolului de epurare…………………………………17

Tabel IV.1. Sumarul rezultatelor analizelor namolului de epurare – parametri generali si nutrienti……………………………………………………………………………………………………………………32

Tabel IV.2. Rezultatele analizelor microbiologice – numărul de colonii………………………..33

Tabel IV.3. Rezultatele analizelor microbiologice – numărul de colonii de mucegaiuri..33

Tabel V.1.Numărul de semințe de Lepidium sativum germinate………………………………………35

Tabel V.2.Numărul de semințe de Sinapis alba germinate……………………………………………..35

Tabelul V.3.Numărul de semințe de Sorgum saccharatum germinate……………………………..36

Tabel V.4. Dezvoltarea plantelor în 10 zile de la însămânțare………………………………………..40

Tabel V.5. Dezvoltarea plantelor în 14 zile de la însămânțare………………………………………..41

Tabel V.6. Dezvoltarea plantelor în 18 zile de la însămânțare………………………………………..42

LISTA FIGURI

Figura I.1. Schemă de epurare cu nitrificare în BNA și denitrificare ………………………………6

Figura I.2. Schemă de epurare cu adaos de reactivi chimici pentru precipitarea fosforului……………………………………………………………………………………………………………………7

Figura I.3. Schemă de epurare cu nămol activat și filtrare……………………………………………..7

Figura I.4. Schemă de epurare cu nămol activat, filtrare și cărbune activ………………………..7

Figura I.5. Schemă de epurare cu nitrificare în BNA (o singură treaptă)…………………………………………………………………………………………8

Figura I.6. Procese implicate în epurarea apelor uzate [Pantea E, 2014]………………………………………………………………………………………………………………………….9

Figura I.7. Decantoare……………………………………………………………………………………………….11

Figura I.8. Bazine cu nămol activat………………………………………………………….12

Figura III.1. Cultură de creson de grădină…………………………………………………………………..19

Figura III.2. Cultură de muștar alb……………………………………………………………………………..20

Figura III.3. Fructul muștarului alb……………………………………………………………………………21

Figura III.4. Florile muștarului alb……………………………………………………………………………..21

Figura III.5. Cultură de muștar alb dispusă pe rânduri………………………………………………..22

Figura III.6. Variațiuni de sorg în funcție de panic și boabe

a. panic răsfirat; b. panic dens…………………………………………………………………………………..23

Figura III.7. Tipuri de panic……………………………………………………………………………………….23

Figura III.8. Mături fabricate din sorg …………………………………………………..….25

Figura III.9. Floricele din sorg ………………………………………………………….…..26

Figura III.10. Pilaf de sorg cu ciuperci fripte în tigaie de fontă ……………………………………..26

Figura III.11. Sorg cu pulpă și semințe de dovleac………………………………………………………..27

Figura III.12. Salată caldă de sorg cu sfeclă, dovleac și bacon……………………………………….27

Figura III.13. Pâine din făină de sorg…………………………………………………………………………..27

Figura III.14. Clătite din făină de sorg…………………………………………………………………………28

Figura III.15. Supă de curcan cu sorg și varză furajeră (kale)………………….……………..28

Figura III.16. Pandișpan cu afine și semințe de sorg…………………………………………………….28

Figura III.17. Fiertură de sorg cu ghimbir și chilli……………………………………………………….29

Figura IV.1. Determinarea pH-ului nămolului și a compostului…………………………………….31

Figura IV.2. Folocolorimetru Hanna HI 83224……………………………………………..31

Figura IV.3. Experiențele microbiologice……………………………………………………………………….34

Figura IV.4. Pregătirea experienței practice………………………………………………………………..34

Figura V.1. Numărul de semințe germinate după 10 zile de la însămânțare………….…..36

Figura V.2. Numărul de semințe germinate după 14 zile de la însămânțare………..…….37

Figura V.3. Numărul de semințe germinate după 18 zile de la însămânțare………….…..37

Figura V.4. Dezvoltările minime și maxime înregistrate până în a 18-a zi de la însămânțare a plantelor de Creson de grădină………………………………………………………………………………..41

Figura V.5. Dezvoltările minime și maxime înregistrate până în a 18-a zi de la însămânțare a plantelor de Muștar alb…………………………………………………………………………………………..41

Figura V.6. Dezvoltările minime și maxime înregistrate până în a 18-a zi de la însămânțare a plantelor de Sorg zaharat……………………………………………………………………………………….42

Figura V.7. Răsaduri………………………………………………………………………………………………….42

Figura V.8. Evoluția facultății germinative a plantelor studiate…………………………………….44

Figura V.9. Răsadurile în data de 29.05.2018……………………………………………………………….46

ANEXE. POZE

Poza 1. Metoda de udare

Poza 2. Ziua însămânțării plantelor

Poza 3. Diluțiile până la 10-10 pentru Nămol 100%

Poza 4. Numărarea coloniilor de bacterii la diluția 10-10 pentru Nămol 25% – Compost 75%

Poza 5. Prima plantă de Creson pe patul germinativ Nămol 75% – Compost 25% la doar 5 zile de la însămânțare

Poza 6. Răsadurile la 5 zile de la însămânțare – apariția primelor 16 plante

Poza 7. Răsadurile în data de 23.04.2018

Poza 8. Cresonul de grădină în data de 23.04.2018

Poza 9. Muștarul alb în data de 23.04.2018 pe mai multe paturi germinative

Poza 10. Răsadurile în data de 27.04.2018

Poza 11. Data de 01.05.2018

Poza 12. Răsadurile în data de 09.05.2018

Poza 13. Data 18.05.2018

Poza 14. Răsadurile în data de 25.05.2018

Poza 15. Stadiul răsadurilor în data de 29.05.2018