Impactul Activitatilor Miniere Asupra Mediului In Judetul Gorj

Impactul activităților miniere asupra mediului în județul Gorj

Introducere

Activitatea de protecție a mediului trebuie să pornească de la deplina cunoaștere a surselor de poluare și a metodelor de înlăturare a acestora și a factorilor de mediu afectați, a modului de organizare și a conexiunilor dintre elementele acestuia, pentru ca rezultatele finale să fie o protecție și o depoluare sigură și eficientă a mediului ambiant.

De multe ori, când apar probleme ale mediului înconjurător, cauzele trebuie căutate în trecut, deoarece atunci când mediul este agresat, efectele vor apărea după un anumit timp.

Industria minieră contribuie într-o măsură deosebită la poluarea factorilor mediului înconjurător, atât prin cantitățile mari de poluanți pe care le produce, cât și prin diversitatea lor.

Extragerea în prezent și viitor a unor zăcăminte din ce în ce mai sărace va reduce și mai mult procentul de util din minereul brut. În aceste condiții vor crește și cantitatea de reziduuri rezultate în urma prelucrării la care se adaugă și cantitățile de roci sterile rezultate din lucrările miniere subterane, de deschidere și pregătire, dar în special din decopertarea zăcămintelor exploatate la zi, în cariere.

Poluarea produsă de industria minieră poate fi atât fizică, dar și chimică. Evident, poluarea chimică are efecte mai dăunătoare asupra mediului în comparație cu poluarea fizică. Astfel, suspensiile solide conținute în apa care se deversează în rețeaua hidrografică prin depășirea normelor admise, sau praful ridicat de vânt de pe iazurile de decantare, din halde și din cariere reprezintă forme ale poluării fizice, dar efectele lor asupra mediului nu sunt atât de nocive în comparație cu cele ale poluanților chimici.

Ca urmare a creșterii importanței și producțiilor de cărbune în cadrul economiei naționale, sectorul mineritului carbonifer în general, dar mai ales exploatările la zi, ocupă suprafețe întinse de teren, necesare perimetrelor de exploatare, amplasării incintelor miniere, drumurilor de acces, haldelor de steril etc.

Din cauza excavărilor se distruge biodiversitatea, se schimbă regimul apelor subterane, are loc o modificare geochimică naturală a elementelor solurilor și se manifestă intens procesele de eroziune.

Prin activitatea minieră la suprafață, se modifică structura litologică a terenului, pe adâncimi de la 2 – 3 m, până la peste 150 – 200m. În afara terenului cuprins în limitele perimetrului de exploatare, suprafețe mari de teren sunt ocupate definitiv pentru depunerea sterilului în halde exterioare.

Industria minieră, fie în mod direct prin exploatarea propriu-zisă, fie indirect, prin instalațiile de stocare – preparare și prelucrare a substanțelor miniere utile, contribuie la poluarea aerului.

Poluarea aerului cauzată de emisiile de praf, în special datorită transportului auto și cu transportoarele cu bandă, este o problemă majoră în localitățile din jurul zonelor miniere.

În general, activitățile miniere se desfășoară în anumite perimetre geografice, aceeași zonă fiind influențată de activitatea minieră, atât în mod direct, cât și indirect.

1. Delimitarea fizico – geografică a județului Gorj

1.1. Așezare și limite

Județul Gorj este situat în parte de sud – vest a țării, în nordul Olteniei, pe cursul mijlociu al Jiului, fiind limitat la nord de paralelă de 45º 38´ latitudine nordică în vârful Parângu Mare și la sud de paralelă 44º 58´ latitudine nordică în apropiere de localitate Țânțăreni.

Limită estică se află în apropiere de localitățile Alimpești și Polovragi, pe lângă care trece meridianul de 23º 39´ longitudine estică, iar limită vestică este reprezentată de vârful Dobru din Munții Godeanu, situat pe meridianul de 22º 6´ longitudine estică. Harta

„Județul Gorj se învecinează în parte de est cu județul Vâlcea, în vest cu județele Caraș-Severin și Mehedinți, în nord cu județul Hunedoara, iar in parte de sud cu județele Dolj si Mehedinți.”

1.2. Populație și așezări

1.2.1. Populație

Din datele publicate de Institutul Național de Statistică rezultă că la 1 iulie 2012 populația județului Gorj era de 372 719 locuitori, reprezentând 1,86% din populația țării, cu o densitate medie de 66,5 locuitori pe km2. Din totalul populației, 184 271 persoane, respectiv 49,44 la sută, sunt de sex masculin și 188 448 persoane, respectiv 50,56 la sută, sunt de sex feminin. În ceea ce privește repartizarea pe medii, 176 887 persoane, respectiv 47,46 la sută, trăiesc în mediul urban, iar 195 832 persoane, respectiv 52,54 la sută, trăiesc în mediul rural.

Structură etnică a populației județului Gorj la Recensământul populației din anul 2011 se prezintă astfel: 321 686 români, 6 698 romi, 134 maghiari, 28 italieni, 24 ucraineni, 22 germani, 17 sârbi, 11 țurci, 11 ruși-lipoveni, 10 cehi, 8 greci, 7 slovaci, 3 chinezi, 48 persoane de altă etnie și 12 887 persoane la care această informație nu este disponibilă.

1.2.2. Număr de localități

Din punct de vedere administrativ, județul Gorj are în componență ,9 orașe ,dintre care 2 sunt municipii ,Motru și Târgu Jiu,ultimul fiind și reședința județului, 61 de comune și 411 sate. Celelalte orașe sunt: Bumbești-Jiu, Novaci, Rovinari, Târgu Cărbunești, Tismana, Turceni și Țicleni.

1.2.3. Scurtă prezentare a reședinței de județ și ale principalelor orașe

Municipiul Târgu Jiu, reședința județului Gorj, cu o populație de 82 504 locuitori înregistrați la Recensământul populației și locuințelor din anul 2011, este așezat pe râul Jiu de la care i se trage și numele.

Municipiul Motru este al doilea oraș că mărime din județul Gorj, având o populație de 19 079 locuitori. Dezvoltarea orașului are loc în perioada de avânt al mineritului, respectiv a exploatărilor de lignit din zonă. Astfel, în 1968 mai multe localități din zonă intră în componența orașului. Este declarat municipiu la 18 octombrie 2000.

Orașul Rovinari, cu o populație de 11 816 locuitori este amplasat pe albia majoră a râului Jiu în Podișul Getic, la 25 km sud-vest față de municipiul Târgu Jiu. Principalele activități economice care se desfășoară în zonă se referă la exploatarea lignitului din bazinul carbonifer Motru – Rovinari și producerea energiei electrice în Complexul Energetic Rovinari.

Orașul Bumbești-Jiu este situat în partea de nord a județului Gorj la ieșirea Jiului din defileu. Cu o populație de 8 932 locuitori, orașul se împarte în două zone urbanistice distincte: Bumbești, fostul sat Bumbești-Jiu, format din case cu arhitectură veche, și Valea Sadului care este un cartier de blocuri și unități comerciale construit în anii 1940 – 1950 pentru muncitorii de la fabrica de armament.

Orașul Târgu Cărbunești este situat în partea de nord-est a județului. În prezent are o populație de 8 034 locuitori. În anul 2013 aici s-a inaugurat cel mai mare parc fotovoltaic din țară construit pe o suprafață de aproximativ 50 hectare.

Orașul Turceni, cu o populație de 7 269 locuitori, este situat în nordul județului. Orașul s-a dezvoltat în jurul a două mari obiective industriale, respectiv Termocentrala Turceni și Hidrocentrala Turceni.

Orașul Tismana, cu o populație de 7 035 locuitori, își leagă existența de Mănăstirea Tismana situată în nordul localității, pe valea râului cu același nume. Pe lângă activitatea turistică, în localitate se produc covoarele Tismana și Oltenia, simboluri ale artei tradiționale oltenești. Un rol important în dezvoltarea localității îl joacă și hidrocentralele Sistemului Energetic Cerna – Motru – Tismana. (pagina)

1.3. Căi de comunicație

2. Cadru natural

2.1. Relieful și geologia județului Gorj

Reliful județului Gorj este reprezntat de „trei mari unități de relief, care coboară în trepte de la nord la sud”: Carpații Meridionali (versanții sudici ai munților Godeanu, Vulcan și Parâng) reprezinta peste 30% din suprafața județului, Subcarpatii Getici, partea dintre Motru și Oltet (Subcarpatii Gorjului) precum și dealurile colinare ale Podișului Getic în jumatatea sudica a județului. Cea mai mare altitudine se înregistrează în vârful Parângul Mare (2518 m), iar cea mai mică (100 m) pe Valea Jiului, la sud de localitatea Ionești, rezultând o fdiferentă altitudinală de 2418 m.

Din punct de vedere al evoluției , relieful județului Gorj se suprapune peste două unități structurale: geosinclinalul carpatic și depresiunea precarpatică, după opinia unor cercetători s-a format încă din carboniferul superior, în urma mișcărilor hercinice, sau în cretacicul superior, în timpul fazei larmice a orogenezei alpine.

Relieful județului Gorj este supus denudării, iar în aria de scufundare din sud are loc un intens proces de sedimentare,acest lucru datorându-se in mod special formării acestuia in același timp cu înălțarea munților Carpați.

Structura petrografica este evidențiată de prezența rocilor dure, a șisturilor cristaline și a rocilor eruptive–granitul și dioritul (granitu de Susita și cel de Tismana sunt de vârsta paleozoica). În parte sudică a munților apare o bară continua, alcătuită din calcare jurasice. În partea sudică a munților apare o bară continuă, alcătuită din calcare jurasice.

Partea nordica a județului este ocupă aproape în întregime de doua masive din Carpații Meridionali: Masivul Parâng și Masivul Vâlcan.

Masivul Parâng împreună cu munții aferenți lui, ocupa partea de nord –est a județului, ântre Jiu si Olteț și au peste 1000 , iar prin altitudinea maximă de 2518 m se situează altitudinal pe locul al doilea în Carpații românești.

Din punct de vedere petrografic este alcatuit din roci cristaline- șisturi și roci eruptive , două fiind predominante aici- granitul și dioritul.

Masivul Vâlcan situați în nord –vestul județului, între Jiu și Motru, aceștia au înalțimi mai mici decât în masivul Parâng, aici altitudinile fiind cuprinse intre 1945 m ( vf Oslea) si 400 -500 mîn jurul localităților Porceni, Curpen, Dobrița, Valea Mare, Broșteni, Topești, Pocruia, Padeș.

Stuctura lor petrografică este alcatuită din șisturi cristaline, din care apra intruziuni de granit (granitu de Șușița, granitul de Tismanaa) , in afara intruziunilor granitice, mai apar amfibolite, indeosebi amfibolite rubanate (defileul Jiului), epigabbrouri, serpentine, toate acestea fiind cunoscute sub denumirea de seria clastică.

Centrul județului este ocupat de dealurile carpatice si piemontane de la Olteț până la Motru. În nord-vestul județului în zona Tismana, aceste dealuri piemontane sunt puțin extinse și apar sub forma unor tentacule: Dealul Costeștilor, Dealul Carpenului (la Pocruia), dealurile Gruiu și Perilor. La est de Tismana, dealurile Ponoare, Gornovița și Valcelele continuă sera dealurilor piemontane, făcând trecerea spre un piemont continuu, fragmentat doar din loc în loc de râurile Bistrița, Rasova, Jaleșul și Șușița. La Dobrița, lungimea pe aliniamentul nord-sud depașește 4 km, iar altitudinea se aproprie de 400 m.

Cea mai mare întindere o prezintă aceste pimonturi între valea Șușiței și Valea Stănceștilor unde și grosimea depozitelor este impresinantă peste 150 m în nord, grosimea depozitelor reducându-se treptat spre sud, afundându-se în ulucul depresionar.

”Originea acestor dealuri este tectono-erozivă, fiind cutată în timupul orogenezei valahe. Structura cutată e asemănătoare cu cea a Carpaților lângă care s-a format și de la care a derivat cretacicul superor, în timpul fazei larmice a orogenezei alpine.”

Depresiunea subcarpatică olteană sau, cum mai este cunoscută în literatură, ulucul depresionar oltean se întinde, în cuprinsul județului Gorj, pe aproape 60 de kilometri de la est la vest, între Polovragi si Dealul Mare.

Clima

Fiind situat în parte sudică a țării, teritoriul județului Grj se afla în cea mai mare parte a anului sub influența circulației maselor de aer sudice, sud-vestice și vestice. Acestea, cu originea în anticiclonul Azorelor, capăta după trecerea munților Banatului și Mehedinți un caracter foëhnal, sosind pe teritoriul Gorjului sub forma aerului cald și uscat (îndeosebi primăvara)

Masele de aer în regiunea anticiclonală, provenită din anticiclonul nord australian, își pierde din caracteristicile inițiale, ajungând zona orașului Târgu-Jiu cu o temperatură mai ridicată și cu o viteză de deplasare mai redusă.

În perioada de tranziție (primăvara și toamna), timpul ploios, cu cer acoperit, este determinat de activitatea ciclonilor din Marea Mediterană, care se deplasează din sud-vest spre teritoriul țării noastre. În nord – vestul Olteniei, aceasta puternică activitatea ciclonică contribuie la căderea celui de – al doilea maxim de precipitații (toamna), în unele puncte (Tismana) tot atât de puternic ca și maximul din mai – iunie.

Factorul geografic local este un element activ în modificarea climei. Existența culucului văii Jiului duce la formarea vanturilor locașe, de vale, în condițiile creării unei diferențe de presiune intre aria depresionară, puternic încălzita vara, Depresiunea intra colinara Targu- Jiu – Câmpu Mare și Depresiunea Petroșani, situată la o altitudine mai înalata și cu temperaturii medii în lunile de vară mai coborâte

Suprafețele calcaroase de pe poalele sudice ale Munților Vulcan, prin albedoul mic, își măresc temperatura în spațiul microclimatic îndeosebi în timpul verii. Climatul de adăpost al văilor orientate transversal pe direcția circulației maselor de aer reci din est oferă condiții prielnice pentru menținerea unor temperaturii mai ridicate mai ales pe interfluvii, ceea ce contribuie la păstrarea pe versanți (Pocruia, Tismana, Sohodol) a vegetației termofile – castanul dulce care crește în păduri deasupra de Pocruia, liliacul sălbatic, iasomia, mojdreanul, și vița de vie sălbatică.

Factorii geografici – relief, sol, vegetație, apa freatică contribuie la diferențierea mai multor topoclimate în limitele județului. (continuat și de complectat)

Temperatura aerului

Hidrografia

Rețeaua hidrografică a județului Gorj este bine dezvoltată, cu excepția cursurilor superioare ale Oltețului și Cernei întreaga rețea hidrografică a județului este tributara Jiului. (autor)

Zona de subsidența de la Rovinari este o adevărată piața de adunare a apelor, sore care converg Jiul și afluenții săi: Amaradia, Sușita, Jaleșul, Bistrița și prin canalizarea, Tismana. A doua zonă de convergență se afla la Capu Dealului, unde Jiul primește apeleGilortului, pe stânga, iar în amonte pe cele ale Jilțului pe dreapta.

Amaradia, care și-a format bazinul hidrografic în estul județului și Motru în vest, confluează cu Jiul în afara limitelor județului. Majoritatea afluenților Jiulu de pe teritoriul Gorjului își au abarsia în munți și debitul asigurat, afluenții din zona de deal și podiș ca Amaradia, Cioiana, Jilțul, caracterizându-se printr –un regim torențial.

Debitul râurilor este determinat de influența climatului submediteranean, pus în evidență de maximul pluviometric din lunile de toamna, când are loc o creștere a debitelor; la sfârșitul verii se înregistrează debite foarte mici.

Prin aceste particularități, indicele de ariditatea pe teritoriul județului este cuprins între 0.8 –12 (umiditate variabilă sau subumeda). (autor)

Jiul este unul dintre marile bazine fluviale ae țării, are o suprafață de 10469 km2 și o lungime de 398 km. Raul colector principal își aduna apele din din sud vestul Carpaților Meridionali, din partea vestică a subcarpatilor și Piemontului Getic și de pe o mică parte a Câmpiei Romane. Pe teritoriul județului Gorj străbate munții prin defileu până la Bumbesti –Jiu, iar apoi în zona Continua…

Solurile

Prin poziția sa geografca, județul Gorj se găsește la interfața adoua mari domenii fizico-geografice ale Europei (Europa centrală și Europa sudică), fapt care determină existența unor soluri caracteristice, cestor doenii geografice (soluri brune de pădure specifice Europei Centrale și soluri brun –roscate de pădure, specifice regiunilor Mediteranei).

Condițiile pedoclimatice și de substrat geologic diferențiază două zone cu soluri diferite: Piemontul Getic și dealurile și depresiunile Subcarpatilor Getici.

În Piemontul Getic, rociele de solidificare sunt formate majoritatea din marne, arf=gile marnoase, precum și din pietrișuri și nisipuri. Procesele pedogenetice principale sunt procesele de alterare puternică a silicaților și de migrare a produselor secundare de alterare.

Solurile Piemontului Getic, în cea mai mare parte a lor se caracterizează prin procese de alterare cu formare de argilă, acumulatai orizontul B și silice, acumulată rezidual în orizonturile A2 și A1 și în orizontul de humus.

Zona dealurilor getice (partea sudică a județului Gorj), prezintă aproape toate varietățile de soluri de pădure. Se mă întâlnesc soluri în diverse grade de podzolire, iar în luncile rauilor și pe terase soluri aluvionare aflate în diferite grade de solidificare.

Solurile din zona dealurilor subcarpatice se încadrează în provincia danubiană –getica, care se caraterizeaza prin manifestarea influentelor sudice premediteraneene, care se resimte în condiții climatice prin ierni relativ blânde, dar umede, veri călduroase și umede doar în prima parte a lor, în ultima parte devenind foarte secetoase. (autor)

Vegetație și faună

Vegetația

Prin poziția sa în cadrul țării, județul Gorj se caracterizează printr – o floră și fauna în care snt prezente multe specii de clima caldă submediterana.

Etajarea vegetației se face de la sud la nord în funcție de treptele de rlief și de tipurile de sol prezente în zonă.

Pădurile din zona Olteniei, acoperind în mare parte dealurile subcarpatice, cuprindeau cu anii în urma specii valoroase de fag (Fagus silvatica), gorun (Quercus petraea, Quercus delechampii, Quercus polycarpa), stejar pendunculat (Quercu robur), cer (Quercus cerris), și garnița (Quercus frainetto). Zonele de pădure, alternau cu pajiști și terenuri agricole.

În regiunea dealurilor și a podișurilor se distinge: subzona fagului, subzona pădurilor de amestec de fag cu gorun și subzona gorunului.

Subzona fagului este caracteristica prin predominarea pădurilor pure de fag sau a pădurilor de amestec, în care fagul deține locul principal.

În zona dealurilor, cel mai frecvent întâlnit este carpenul (Carpinus betulus).

De asemenea se întâlnesc și specii de foioase raspanite on special în zonele muntoase, cum sunt: ulmul de munte, paltinii, teiul cu frunza mică, frasinul, de asemenea gorunul, stejarul, jugastrul, teiul alb, teiul cu frunza mare, cireșul păsăresc, sorbul.

Stratul ierbaceu din făgete este format din exemplare floristice cu valoare medicinal, cum sunt: vinarișa (Asperule odorate), breiul (Merculiaris perenis), leurda (Allium ursinum), speci de colțișor (Dentaria), măcrișul iepurelui (Oxalis acetosella), năprasnica cucului (Euphorbia amygdaloides). Se întâlnesc zone cu strat ierbaceu dominant de rugi (Rubus hirtus), păiușul de pădure (Festuca silvatica), rogoz (Carex pilosa), horști (Luzuka albida), chiar și afinul (Vaccinium myrtillus) este întâlnit în aceste zone.

Pajiștile constituie cele mai valoroas fânețe și pășuni, formae din numeroasă graminee furajere și diverse ierburi, dintre care predominante sunt iarba vânatului (Agrotis tenuis), peptănarița (Arrhenatherum elatius), păiușul demlivezi (Festuca pratensis), timoftica (Phleum pratensis). Zonele de pajiști se caracterizează prin abundenta diferitelor specii de ierburi mezofile.

Subzona pădurilor amestecate de fag cu gorun ocupa suprafețe întinse din zona deluroasă. Acestea ocupa în special părțile sudice și vestice, mai luminoase și mai uscate iar pădurile de fag cresc pe coastele nordice și estice, în partea inferioară a coastelor sudice și vestice și pe vai.

Subzona gorunului se dezvolta în porțiunile mai înalte ale câmpiilor, prelungindu-se pe dealuri până la limita subzonei prezentate mai sus.

La parte inferioară a pădurilor de gorun pătrunde stejarul pendunculat, cerul (Quercus cerris) și garnița (Quercus frainetto).

Zona arbuștilor este mai bine reprezentată în pădurile de gorun, întâlnindu-se numeroase specii, dintre care menționăm: cornul, lemnul cainesc, alunul, măceșul, porumbarul.

Stratul de ierburi al acestei subzone este alcătuit din graminee cum sunt mărgica (Melica uniflora), obsida (Brachypodium silvaticum), iarba deasă (Ponemoralis), sunătoare (Hypericum)

4. Resursele de subsol

Modalități de exploatare a lignitului.

Extracția lignitului se realizează atât prin lucrări miniere subterane, cât și prin lucrări miniere la zi (cariere).

În funcție de condițiile locale de relief și de adâncimea la care sunt cantonate stratele de lignit, exploatarea prin lucrări miniere subterane s-a realizat prin trei metode: galerii de coastă, plane înclinate sau puțuri de mină.

Cea mai utilizată metodă de deschidere este metoda care folosește plane înclinate, cu profil circular, cu raza secțiunii libere de 1300mm sau 1500mm, susținute în betob, zidărie de bolțari sau cadre metalice.

Producțiile obținute din minele subterane de lignit din românia au crescut în mod continuu până la 1980, după care s-a asistat la o diminuare lentă a acestora până în 1989 și la o scădere bruscă după aceea, astăzi fiind în curs de închidere ultimele exploatări subterane de lignit din bazinul Olteniei.

Pentru zăcămintele de lignit din România situate la adâncime mică și condițiile de relief corespunzătoare s-a ales, priectat și aplicat exploatarea acestora prin cariere. carierele au fost proiectate la capacități de producție cuprinse între 1 și 8 milioane tone/an.

Dezvoltarea exploatării zăcămintelor de substanțe minerale utile prin lucrări la zi reclamă rezolvarea unor probleme deosebit de importante, legate de:

stabilirea limitelor raționale ale exploatărilor la zi;

dimensionarea treptelor și analiza stabilității acestora;

stabilirea producțiilor și duratelor de activitate a carierelor;

deschiderea, pregătirea și explorarea câmpului de carieră;

alegerea celor mai raționale și eficiente tehnologii și utilaje de lucru;

organizarea activității de carieră.

Faptul că exploatarea la zi în România a început relativ recent a creat posibilitatea alegerii celui mai modern echipament și s-a beneficiat de experiența altor bazine din lume, astfel încât acest echipament se realizează în prezent la nivelul tehnicii mondiale.

Exploatarea la zi este astăzi în continuă dezvoltare în toată lumea, atât ca producție pe unitatea de exploatare, cât și ca număr de întreprinderi, ridicând producția de materii prime extrase prin cariere față de producția totală de aceeași substanță utilă.

Caracteristicile de bază actuale ale exploatărilor la zi sunt:

aplicarea unor metode eficiente de exploatare;

mecanizarea complexă a procedeelor de producție cu folosirea unor utilaje adecvate de mare productivitate;

posibilitatea planificării și organizării judicioase a lucrărilor.

Exploatarea la zi prezintă o serie de avantaje comparativ cu exploatarea subterană, care impun analiza aplicării ei ori de câte ori apare ca posibilă.

Printre avantajele evidente se pot enumera:

mecanizarea integrală a operațiilor de lucru;

obținerea unor producții și productivități mult mai mari comparativ cu exploatarea subterană;

costul utilului este mult mai scăzut decât la exploatarea subterană;

pierderile de exploatare sunt de aproximativ trei ori mai mici decât la exploatarea subterană;

exploatarea la zi oferă condiții optime de lucru și deci condiții de securitatea muncii mai bune decât exploatarea subterană;

intrarea în producție a carierelor se face într-un timp mult mai scurt decât a minelor.

Dintre metodele de exploatare posibile a fi aplicate unui zăcământ, trebuie aleasă metoda cea mai rațională, care asigură producția și productivitatea muncii ridicate, pierderi minime de substanțe minerale utile și condițiile cele mai bune de tehnica securității muncii.

De metoda de exploatare aplicată vor depinde utilajul mecanic din fluxul tehnologic, dimensiunile carierei, numărul treptelor și elementele geometrice ale carierelor și de asemenea, indicatorii tehnico-economici obținuți în carieră.

După modul de transport al sterilului în haldele, metodele de exploatare se clasifică în următoarele clase:

Metode de exploatare cu depunere directă a sterilului în halde;

Metode de exploatare cu transbordarea rocilor sterile în halde;

Metode de exploatare cu transportul rocilor sterile în halde;

Metode de exploatare combinate.

Din grupa metodelor de exploatare combinate, în carierele de lignit din Oltenia se folosesc următoarele metode de exploatare:

metoda de exploatare cu transportul parțial al sterilului la halda interioară și depozitarea parțială în halda interioară;

metoda de exploatare cu transportul parțial al sterilului la halde interioare;

metoda de exploatare cu transportul unei părți din steril la halde exterioare, a unei a doua părți la halde interioare și depozitarea directă în halda interioară a celei de-a treia părți;

metoda de exploatare cu transportul unei părți din steril la halde exterioare, a unei a doua părți la halde interioare și transbordarea parțială în halde interioare a celei de-a treia părți din descopertă.

Procesul tehnologic prin care se realizează exploatarea unui zăcământ se compune din trei operații de bază: extragere, transport și depozitare.

În carierele de lignit din Oltenia, în funcție de tipul utilajelor care intră în componența lanțului tehnologic, procesul de exploatare se desfășoară în flux continuu și flux discontinuu. Fluxul tehnologic discontinuu, care constă în folosirea excavatoarelor cu acțiune intermitentă în combinație cu transportul auto, se folosește în microcariere.

tehnologic continuu, care constă în folosirea a excavatoarelor cu rotor în combinație cu transportul cu bandă de mare capacitate și mașini de haldat, se folosește pe scară largă în carierele de lignit, având o pondere de cca. 92%.

Excavarea se realizează cu excavatoare cu rotor, echipate cu cupe a căror capacitate variază funcție de tipul constructiv al fiecăreia. (fig. 1.).

Fig. 1. Excavator cu rotor Cariera Lupoaia

Procesul de excavare se caracterizează prin:

excavarea în trepte cu înălțimea de până la cu tăiere deasupra nivelului de vehiculare;

excavarea în trepte cu tăierea sub nivelul de vehiculare, la o adâncime de până la ;

excavarea în subtrepte cu tăierea deasupra nivelului de vehiculare, cu înălțime de până la 10 m.

Lățimea blocului de excavare, de regulă, este cuprinsă între 30 m (excavatoare tip 470) și 60 m (excavatoare tip 2000), la o lungime a fronturilor de lucru de 0,7 – 1,7 m.

Transportul se realizează cu transportoare cu bandă, lățimi ale benzilor cuprinse între 1000 – 2250 mm și viteze de 4,19 – 6,15 m/s, având capacități de transport între 2500 – 12500m3/h.

Lungimea totală a transportoarelor cu bandă folosite în carierele de lignit din cadrul S.N.L. Oltenia depășește 320 Km.

Haldarea se realizează cu mașini de haldat și instalații de haldare cu debite de 2500, 4400, 6300, 6500 și 12500 m3/h și cu lungimea brațului de deversare de 60, 90, 95, 120 și 170 m. (figura 2.).

Fig. 2. Mașină de haldat Cariera Husnicioara

Mașinile de haldare cu lungimea brațului de 120 m, respectiv 170 m se pot utiliza și pentru depunerea sterilului prin transbordare în halde interioare.

În unele cariere, în care stratele de cărbune se individualizează foarte bine, fluxul tehnologic se poate organiza foarte simplu, în sensul că fiecare excavator lucrează numai în steril sau numai în cărbune, pe trepte ce constituie linii tehnologice separate.

În funcție de condițiile de relief și distanța pe verticală de la suprafață la ultimele strate exploatabile, adâncimea carierei variază între 40 și 110m în zonele de luncă și până la 180m în zonele colinare, raportul de descopertă pe total câmp minier fiind cuprins între 2,5 și 8 m3 steril/tonă de lignit extrasă.

Impactul exploatării la zi a lignitului asupra mediului și măsuri de reducere a acestuia

O exploatare de cărbune la zi constituie o sursă de poluare pe toată durata ei, din momentul în care au început lucrările de descopertare și până când întreaga suprafață va fi acoperită din nou de vegetație.

De asemenea o exploatare la zi prin activitățile complexe desfășurate, constituie o sursă de poluare pentru toți factorii de mediu, aer, sol, biodiversitate, așezări umane ori construcții.

Prin specificul său, exploatarea lignitului la zi produce multiple și variate efecte negative asupra mediului ca:

modificări ale reliefului, manifestate prin degradarea peisajului și strămutări ale gospodăriilor și obiectivelor industriale din zonele de exploatare;

ocuparea unor mari suprafețe de teren prin activitatea de exploatare, haldare, depozitare a cărbunilor, instalații industriale, căi de acces etc.;

degradarea terenului prin deplasări pe verticală și orizontală ale suprafeței și alunecarea haldelor;

impurificarea apelor curgătoare de suprafață și a apelor subterane;

dezechilibrul hidrodinamic al apelor subterane;

influențe negative asupra atmosferei, florei și faunei din zonă;

poluarea chimică a solului, care poate afecta pentru mulți ani fertilitatea acestuia.

Diferitele activități desfășurate în cadrul unei exploatări de carieră au un impact diferit asupra factorilor de mediu.

Dacă activitatea propriu-zisă de exploatare a cărbunelui prin excavare la zi are un impact pronunțat asupra solului și apei din subsol. cea de transport și depozitare cărbune are un impact semnificativ asupra aerului din zonă prin emisii de pulberi și zgomot.

Impactul asupra solului și măsuri de reducere

Poate cel mai mare impact al activității de exploatare a lignitului privind mediul, îl are asupra sulului. Acesta nu se manifestă atât din punct de vedere chimic, adică prin modificarea chimismului solului, cât sub aspect fizic și geomorfologic.

Exploatarea la zi a cărbunelui, determină o poluare fizică a solului. Locul solurilor inițiale a fost luat de diverse materiale litologice de o mare diversitate fizico-chimică. depozitele geologice aduse la zi prin activități de excavare – haldare sunt de vârste geologice diferite, iar distribuirea lor diferă atât pe verticală cât și pe orizontală.

În general, se apreciază că, în jurul solurilor distruse direct prin excavări, se afectează suprafețele de patru și uneori chiar de până la zece ori mai mari. Datorită excavărilor, pe teritoriile învecinate se schimbă regimul apelor subterane, migrarea geochimică naturală a elementelor, procesele de eroziune etc..

Exploatarea lignitului în carieră reprezintă cea mai agresivă formă de degradare a landșaftului și a solului. Se produce inversarea și amestecarea stratelor geologice, migrarea elementelor nutritive, scoaterea din fondul funciar agricol și silvic a onor suprafețe de teren, strămutatrea de așezări omenești, devieri ale cursurilor de apă.

Materialul steril rezultat în urma exploatării cărbunelui este depus în halde care ocupă suprafețe importante de teren.

Carierere aflate în prezent în activitate, se caracterizează prin dimensiuni extinse pe orizontală și adâncimi de ordinul zecilor de metri, rezultate prin excavarea unor volume însemnate de rocă.

Prin înființarea și dezvoltarea carierei, elementul relief a fost modificat în mod direct prin desființarea formelor de relief anterioare și impunerea unor noi forme antropice, a căror evoluție pentru anumit interval de timp este direct influențată de activitatea de producție.

Prin excavare, sulul vegetal (fertil) de la suprafață a dispărut, fie a fost excavat separat și depozitat. Fie a fost excavat odată cu sterilul cu care s-a amestecat inseparabil.

O altă formă sub care se manifestă influența exploatărilor la zi asupra mediului este ocuparea cu halde de steril a suprafețelor de teren și scoaterea acestora, fie temporar, fie pe o durată mai mare de timp din circuitul economic, ca urmare a depozitării materialului provenit de la descopertarea sterilului din carieră.

Principalele daune provocate de haldele de steril asupra mediului înconjurător sunt: impactul vizual neplăcut, distrugerea și ocuparea unor mari suprafețe de teren, poluarea apelor de la suprafață și din subteran cu multe chimice dizolvate sau cu suspensii de particule solide antrenate din halde de către apele de ploaie sau de infiltrații, poluarea aerului cu gaze rezultate din mineralele conținute de halde, distrugeri materiale sau umane datorită instabilității acestora etc..

În halde solul apare un amestec eterogen, care se accentuează și mai mult cu ocazia amenajării lor pentru introducerea în circuitul agricol sau silvic.

În aceste condiții, pe haldele de steril o perioadă de 3 – 5 ani nu se instalează nicio formă de viață vegetală, perioadă după care încep să apară o serie de specii ierboase puțin pretențioase la condițiile de viață oferite.

Impactul produs de activitatea de exploatare la zi a cărbunelui asupra solului și subsolului este un impact local și zonal, în suprafață și profunzime, de lungă durată și constă în:

deranjarea echilibrului fizico-chimic al mediului geologic;

stratul vegetal de sol este recuperat de pe terenul agricol dar imposibil de recuperat de pe terenuri forestiere, și ca urmare acesta este distrus;

stratele de roci sunt dislocate, excavate, transportate și depozitate pe noi amplasamente, pe adâncimi de ordinul zecilor sau sutelor de metri;

masele miniere dislocate dobândesc caracteristici diferite din punct de vedere geotehnic față de roca de bază;

sterilul depozitat creează efecte noi de tasare și stabilitate pe noile amplasamente;

dezechilibrul fizico-chimic din subsol, produs de lucrările de excavare și haldare se extinde și în zonele limitrofe perimetrului.

Heterogenitatea materialelor geologice din cadrul haldelor devine și mai mare după ce se va face amenajarea lor în vederea redării în circuitul economic. Toate aceste materiale (argile, luturi, nisipuri) constituie baza pe care vor evolua în viitor soluri, cu toate influențele care le vor avea asupra însușirilor fizice și chimice ale acestora.

Urmare a impactului pe care-l produce asupra solului, se impun a fi luate o serie de măsuri menite să constituie păstrarea calității solurilor sau aducerea acestora în circuitul productiv într-o perioadă cât mai scurtă.

O primă măsură, de altfel foarte importantă este salvarea părții fertile a solurilor ce vor fi ocupate de fluxuri tehnologice. În această situație se află suprafețele arabile, a cărui grosime a solului fertil este mai mare de 30 cm, putând fi recoltată mecanizat.

Pentru a nu-și pierde calitatea de sol fertil, solul decopertat trebuie valorificat imediat prin depunerea acestuia ca material fertilizant pe suprafețele amenajate de pe haldă sau alte suprafețe, chiar pe terenuri naturale pentru mărirea fertilității acestora.

O altă măsură este redarea în circuitul productiv a terenurilor rămase libere de sarcini tehnologice.

Pe perioada de exploatare și după încetarea activității, în carieră rămân libere de sarcini tehnologice, suprafețe ocupate de halda de steril și taluzate de excavații la carieră.

Lucrările de amenajare a acestora presupune utilizarea unei tehnologii complexe și se realizează prin parcurgerea a două etape:

Etapa de amenajare tehnico – minieră, care constă în:

Amenajarea unui cadru geomorfologic funcțional prin: amenajarea formelor de relief proiectate în cadrul reliefului antropic ce se amenajează; racordarea la relieful natural al zonei; lucrări cu aspect de hidrologie precum canale, debușeuri, combaterea eroziunii solului.

Asigurarea condițiilor pedologice pentru dezvoltarea biodiversității, care se poate realiza prin așternerea de sol fertil sau fertilizarea ameliorativă de bază (organică sau chimică).

Etapa de recultivare biologică, în care se realizează:

Ameliorarea mediului edafic nou creat prin lucrări pedoameliorative și fertilizare anuală;

Testarea culturilor practice în zonă;

Recultivarea cu specii ce se pretează mediului edafic nou creat, pe o perioadă de 3 – 4 ani.

În principiu, pentru recultivare se urmărește ca din materialul rezultat în urma degradării (sterilului) să se realizeze, cu sau fără copertare, un nou profil de sol apt pentru a fi folosit în agricultură și silvicultură, sau ca suport pentru alte activități social economice. Un teren distrus prin excavări se consideră recultivat, în censul de a putea fi introdus în circuitul agricol, atunci când de pe el se poate obține producție echivalentă, calitativ și cantitativ, cu aceea de pe solurile normale din zonă, în condițiile normale climatice și tehnologice.

Această activitate se desfășoară pe tot parcursul perioadei de licență și încă aproximativ 6 ani după încetarea activității.

O altă măsură constă în evitarea defrișărilor avansate mult în fața celor de descoperire teren, pentru înlăturarea eroziunii regresive a terenului descopertat și limitarea acțiunii precipitațiilor și vânturilor.

O problemă foarte importantă o prezintă asigurarea stabilității haldelor de steril.

Factorii generali care condiționează stabilitatea unei halde acționează aproape tot timpul combinat. Acești factori sunt:

condițiile de teren (litologie, natura materialelor);

factorii geomorfologici și hidrometeorologici (eroziunea, precipitații, morfologie);

factori fizico-chimici;

factori antropici, tehnologici.

În vederea asigurării stabilității haldelor de steril se iau o serie de măsuri care trebuie să aibă în vedere reducerea acțiunii factorilor perturbatori și prevenirea acțiunii cauzelor alunecărilor.

Măsuri pentru amenajarea și consolidarea fundamentului și piciorului haldelor care previn din producerea alunecărilor. Acestea constau în:

înlăturarea stratului vegetal și zonelor moi sau mlăștinoase;

drenarea firului văilor naturale, zonelor depresionare sau fundamentului;

scarificarea fundamentului;

realizarea de pinteni la piciorul haldelor;

depunerea de material permeabil pe drenuri și fundament pentru asigurarea preluării și evacuării rapide a apei.

Măsuri tehnologice care previn producerea alunecărilor:

haldarea la înălțimi de treaptă care nu produc alunecări locale sau ale terenului de la bază;

haldarea uniformă și înfrățirea cu versanții;

haldarea materialelor la umidități normale (18 ÷ 26%);

redarea lor în circuitul economic.

Impactul asupra aerului și măsuri de reducere.

Procesele tehnologice de excavare, transport și depozitare a maselor miniere, precum și expunerea acestora la vânt, generează o anumită cantitate de pulberi, emise în atmosferă.

Pentru a diminua impactul activității de exploatare a cărbunelui asupra aerului, se pot lua o serie de măsuri, care să ducă la reducerea cantităților de pulberi emise. Metodele aplicate sunt în funcție de sursa generatoare de pulberi sau alte tipuri de poluanți.

O metodă frecvent întâlnită în toate exploatările la zi o constituie utilizarea unor mijloace auto mobile care să stropească zonele de acces și manevră, în special în perioadele de vară, atunci când concentrațiile de pulberi în atmosferă pot să crească semnificativ. Concentrațiile mai ridicate de pulberi sedimentabile și în suspensie în perioadele secetoase în zona de influență a carierelor, au impus aplicarea unor astfel de măsuri.

Realizarea unor perdele de ceață prin pulverizarea de apă sub presiune, utilizată în special în punctele de lucru unde sunt generate cantități mari de pulberi și nu pot fi aplicate alte soluții tehnice.

Captarea la sursă a prafului prin carcasarea utilajelor generatoare de pulberi. Această măsură se aplică în special pe tronsoanele de benzi care trec prin apropierea unor zone protejate (ex. Locuințe), la nodurile de distribuție, la trecerea de pe un tronson de bandă pe altul, la locurile de încărcare.

Pentru a preveni poluarea aerului cu pulberi și gaze prin fenomenul de autoaprindere a cărbunelui în depozite, se utilizează ca măsură mișcarea stocurilor de cărbune, în special în perioadele călduroase.

Tasarea cărbunelui în timpul formării stivei pentru a elimina golurile de aer, este o altă măsură pentru a preveni autoaprinderea.

Utilizarea de straturi acoperitoare, de protecție pentru a împiedica accesul aerului în interiorul stivei de cărbune, Astfel, suprafața și taluzurile stivei de cărbune se acoperă cu diverse materiale ca: praf de cărbune, praf de zgură, pastă de bitum argiloasă etc..

Pentru a preîntâmpina autoaprinderea cărbunelui în carieră, stratele care aflorează acestea nu se descopertează complet, lăsând un strat steril de cca. 10 ÷ 15 cm.

Redarea în circuitul productiv a terenurilor rămase libere de sarcini tehnologice, pentru a limita extinderea pulberilor în atmosferă cu ajutorul vântului.

Impactul asupra apelor și măsuri de reducere.

Impactul activităților desfășurate în cadrul carierelor de lignit se manifestă asupra apelor de suprafață și asupra celor subterane.

Sursele de poluare a apelor ce caracterizează activitatea de exploatare a lignitului în cariere sunt reprezentate de apele cu conținut menajer din incinte (clădiri și grupuri sociale) și cele rezultate din asecare.

Apele din carieră provenite din precipitații sau din exploatarea cărbunelui sub strate acvifere, sunt evacuate în două modalități, funcție de treptele din care provin.

Cele provenite din treptele superioare sunt colectate printr-un sistem de canale de drenare, după care sunt deversate spre văile din apropiere. Cele din treptele inferioare sunt colectate cu ajutorul stațiilor de pompe.

Funcție de evoluția fronturilor de lucru se vor amenaja canale și jompuri pe fiecare treaptă, urmărindu-se permanent decolmatarea acestora, precum și legăturile cu vatra carierei, respectiv stațiile de pompe.

Apele uzate cu caracter menajer sunt supuse unui proces de epurare înainte de a fi evacuate în emisari.

În ceea ce privește apele subterane, activitatea de excavare are ca impact:

întreruperea cantității acviferelor, în special a celei freatic prin excavare și haldare;

coborârea nivelului piezometric general datorită funcționării sistemelor de asecare;

izolarea față de rețeaua hidrografică datorită lucrărilor de canalizare și regularizare.

Prin tehnologia de exploatare, în perioada de activitate a carierei sunt prevăzute măsuri de protecție ca:

aplicarea de măsuri speciale în cazul unor poluări accidentale;

menținerea în funcțiune a sistemului de epurare a apelor din incintă în vederea încadrării apelor evacuate în limitele admise și respectarea normelor tehnice de exploatare a instalațiilor;

întreținerea corespunzătoare a canalelor de gardă care colectează apele pluviale, în ritmul înaintării lucrărilor.

După încetarea activității miniere, în timp în mod natural se vor reface freaticele din zonă, la cote care nu au nicio legătură cu situația existentă înainte.

Impactul asupra florei și faunei terestre.

Prin poziția pe care o ocupă fiecare zonă se caracterizează printr-o floră caracteristică.

Etajarea vegetației se face în funcție de formele de relief și de tipurile de sol prezente în zonă. Pădurile din zonă cuprind specii valoroase din punct de vedere economic, care se alternează cu pajiști și terenuri agricole.

Impactul produs de exploatările miniere la zi asupra vegetației este unul local dar și zonal, temporar dar mai ales de lungă durată și se manifestă prin:

distrugerea florei ca urmare a activității de descopertare a solului;

diminuarea fondului forestier și agricol în sectoarele de organizare a carierelor și dispariția în totalitate a ecosistemelor de pe aceste suprafețe;

diminuarea masei lemnoase exploatabile în fondul forestier, chiar și după reconstrucția ecologică a zonei;

diminuarea echilibrului ecosistemelor predominante în zonă, a productivității sau chiar dispariția unor asociații;

reinstalarea vegetației naturale cu asociațiile de specii caracteristice zonei în perioade lungi de timp.

Impactul asupra faunei se manifestă prin:

dezechilibre ale ecosistemelor prin dispariția unor grupuri faunistice importante, a unor specii, reducerea numerică a indivizilor datorită factorilor de stres;

migrarea speciilor terestre, în special de reptile și amfibieni în zone învecinate exploatării;

migrarea păsărilor tipice în zone îndepărtate de zonele de eploatare;

reducerea efectivelor populațiilor de manifere, prin îndepărtarea lor spre zone limitrofe carierei cu aceleași caracteristici ale nișei ecologice.

Impactul asupra așezărilor umane și măsuri de reducere.

Exploatarea la zi a lignitului are un impact semnificativ și asupra așezărilor umane. Acesta poate fi unul direct prin afectarea localităților prin strămutare de gospodării individuale, construcții economico – sociale, șosele, linii electrice, lăcașe de cult etc., precum și unul indirect prin ocuparea de suprafețe întinse de teren, pe termen mediu sau lung. De asemenea, activitățile miniere din zonă au un impact major și asupra sănătății umane prin conținutul de poluanți, în special pulberi, în aerul înconjurător.

Se estimează că suprafețele ce vor fi afectate de industria minieră a României vor ocupa circa 1% din suprafața arabilă a țării. O situație aparte se întâlnește în bazinele Rovinari, Motru și Jilț din județul Gorj, unde suprafața totală degajată de exploatarea la zi va depăși 35000 ha, reprezentând 18% din suprafața arabilă a județului.

La nivelul anului 2000, consumul de terenuri pentru carierele din bazinul Olteniei era de 31 ha la un milion tone lignit extras. Prin extinderea haldării interioare și utilizarea mai bină a golurilor remenente se va ajunge la realizarea a unei idice de ocupare de aproximativ 11,9Ha la un milion tone de lignit extras.

La data epuizării rezervelor de lignit din bazinele carbonifere ale Olteniei, vor fi afectate de exploatările miniere 56 de localități, din care 14 în totalitate.

Pentru înlăturarea efectelor negative ce se răsfrâng asupra populației, construcțiilor și mediului înconjurător, cât și pentru conformarea cu prevederile legislației în domeniu, s-au pus în practică mai multe măsuri precum:

strămutarea gospodăriilor considerate a fi cele mai afectate;

stropirea permanentă a drumurilor și a căilor de acces în zona locuințelor și a depozitului de cărbune;

plantarea unor perdele de protecție între sursele de poluare cu pulberi și zonele locuite.

monitorizarea permanentă a nivelului de pulberi și zgomot din zona locuințelor.

Măsuri privind reducerea nivelului de zgomot.

Reducerea nivelului de zgomot se poate realiza prin aplicarea unor măsuri care să contribuie la realizarea unui confort acustic acceptabil, la un preț de asemenea acceptabil.

În general, combaterea zgomotului se poate realiza prin mai multe măsuri.

înlocuirea instalațiilor generatoare de zgomot cu unele silențioase;

montarea în vecinătatea instalațiilor generatoare de zgomot a unor ecrane fonoizolante și schimbarea elementelor de comandă;

montarea utilajelor pe elemente vibroizolante;

tratarea acustică a tavanului și pereților încăperii;

limitarea timpului de expunere la zgomot.

În cazul exploatării la zi a cărbunelui se pot aplica următoarele măsuri de reducere a nivelului de zgomot:

utilizarea numai a rolelor cauciucate la benzile din exploatările miniere;

înlocuirea metodei de agrafare a benzilor cu cea de lipire la cald;

carcasarea instalațiilor de antrenare ale benzilor tuturor utilajelor miniere și în special a celor din vecinătatea zonelor locuite;

ridicarea de panouri fonoabsorbante pe limita exploatărilor în zonele locuite.

În cazul în care aceste măsurători nu dau rezultate se impune strămutarea locuințelor aferente.

STUDIUL POLUĂRII AERULUI CU PULBERI SEDIMENTABILE

ÎN ZONA DE INFLUENȚĂ A CARIEREI MINIERE ROȘIA

Originea și mărimea particulelor atmosferice.

Surse de poluare a atmosferei cu particule sunt foarte diversificate. Dacă luăm în considerare sursele naturale (erupțiile vulcanice, furtunile de nisip, eroziunea eoliană a solului, vegetația care emite polen, incendiile de păduri, aerosolii marini și microorganismele) și ne referim doar la sursele antropice, ajungem la o enumerare nesfârșită.

Siderurgia care emite cantități importante de oxizi de fier;

Industria metalelor neferoase la nivel de elaborarea metalelor și obținerea de aliaje;

Industria materialelor de construcție reprezintă prin producția de ciment și lianți;

Cocseriile și industriile adiacente;

Industria chimică și petrochimică;

Activitățile de construcții și șantierele;

Industria de îngrășăminte;

Incinerarea deșeurilor;

Surse de ardere fixe (termocentrale, cazane, încălzirea casnică);

Surse de ardere mobile (autoturisme, locomotive, avioane, vapoare).

Se consideră că 50% din emisiile antropice de pulberi sunt provocate de sursele industriale, 25% de către sursele mobile și 25% de către cele fixe.

După timpul de emisie, sursele de poluare cu pulberi pot fi diferențiate în:

emisii dirijate sau punctuale (coșuri cu tiraj natural sau forțat);

emisii nedirijate sau fugitive (nu sunt echipate cu sisteme de colactare);

emisii difuze (surse extinse sau multe surse mici care nu pot fi evacuate individual (trafic auto, șantiere, activități domestice).

Difernța dintre sursele fugitive și cele difuze este greu de realizat, evaluarea calitativă este la fel de dificilă.

Una dintre propietățile particulelor atmosferice este sedimentabilitatea, care caracterizează recăderea pulberilor pe sol.

Sedimentarea este eficace numai pentru perticule mari, în condiții de calm atmosferic și reprezintă una dintre modalitățile de eliberare a atmoserei de impuritățile solide sedimentabile.

Se consideră convențional, vânt dacă viteza curenților de aer este mai mare de 0,5m/s. Pentru viteze mai mici se consideră că starea atmosferei este de calm sau acalmie. Calmul atmosferic este cea mai nefavorabilă condiție meteorologică pentru poluarea atmosferei, deoarece pe măsura producerii de poluanți de către diverse surse, aceștia se acumulează în vecinătatea locului de eliminare, și concentrația lor crește progresiv.

Factorii care guvernează sedimentabilitatea sunt:

starea de turbulență a atmosferei;

viteza vântului;

altitudinea emisiei;

viteza ascensională verticală a emisiilor;

masa și dimensiunile particulelor.

Traiectoria unei particule într-un curent gazos este rezultanta tuturor forțelor care se exercită asupra ei: gravitația, efectele electrostatice datorate prezenței sarcinilor electrice de pe suprafața sa, direcția curenților de aer, gradientul termic, mișcarea browniană prin impactul cu alte particule etc.

Particulele pot fi „precipitate” pe o suprafață rece în urma efectului de gradient termic și a marii tensiuni superficiale. Pe suprafața particulelor inerte pot fi adsorbite substanțe toxice și germenii vii prezenți în aer.

O categorie aparte de poluanți o reprezintă aerosolii, formați din particule solide sau lichide, dispersate într-un mediu gazos – aer. Acestea au dimensiuni cuprinse între 100 – 0,01μm dispersate în mediu gazos. Stabilitatea lor în aer este determinată în special de mărimea particulelor, cele mai mari sedimentând repede, iar cele cu dimensiuni submicroscopice putând persista mult timp în atmosferă. (Tabelul 1).

Pulberile sedimentabile sunt reprezentate de particulele cu diametre și densități care le favorizează depunerea conform legii gravitației. După ce sunt emise în atmosferă acestea se depun pe sol, vegetație etc..

Tabelul 1.Viteza de sedimentare a particulelor în funcție de diametru

Pulberile sedimetabile și în suspensie formează particulele aeropurtate totale.

În funcție de dimensiuni și comportarea lor în atmosferă, pulberile se pot clasifica în:

Pulberi sedimentabile constituite din particule cu diametrul mai mare de 10 μm, rezultate din procese mecanice, construcții de drumuri, pulverizarea solului de către autovehicule, unele industrii ca siderurgia, industria materialelor de construcții sau ca urmare a acțiunii de eroziune a vântului asupra solului. Această categorie de caracterizează printr-o stabilitate mică în atmosferă deoarece se sedimentează în funcție de mărime, cu o viteză uniform accelerată.

Pulberi în suspensie, cu diametrul particulelor cuprins între 10 – 0,1 μm, rezultzate în special din procesele industriale. Stabilitatea în atmosferă a acestor pulberi este determianată de mărimea particulelor, iar în absența curenților de aer se sedimentează cu viteză uniformă, conform legii lui Stokes.

Pulberi în suspensie, cu diametrul particulelor sub 0,1 μm. Ele provin din combustibili și diverse reacții chimice și fotochimice. Acest grup de particule se caracterizează printr-o mișcare întâmplătoare, continuă – mișcarea browniană – datorită ciocnirilor cu moleculele fazei disperse. În aceste condiții particulele din acest domeniu de mărime, practic nu se sedimetează.

Persistența lor în atmosferă depinde de posibilitatea întâlnirii cu alte particule, cu care prin coagulare, formează agregate, care datorită mărimii se sedimentează.

Compoziția chimică a pulberilor este foarte variată și dependentă de natura surselor de poluare astfel:

Pulberi emise de centralele termice care ard cărbune sunt formate din particule de cărbune și o serie de oxizi ca: Fe2O3, MgO, CaO, Al2O3, K2O, precum și hidroxid de siliciu, sulfați și fosfați.

Pulberile emise de oțelări pot conține până la 90% fier sub formă de Fe2O3, iar pulberile emise de fabricile ce ciment sunt un amestec de oxizi în care predomină CaO, CaCO3.

Surse de poluare a aerului specifice activității de extracție a lignitului.

Deși intensitatea polușrilor antropogene ale atmosferei este mai mică decât emisia naturală globală, sursele tehnogene duc la mai mari poluări locale ale atmosferei.

Având în vedere faptul că în cazul exploatărilor miniere de lignit toate echipamentele de lucru sunt acționate electric, poluantul caracteristic este reprezentat de praful de cărbune.

O exploatare de cărbune la zi reprezintă o sursă de poluare cu particule pe toată durata de viață a sa, adică din momentul în care o suprafață de teren a început să fie perturbată și până când întreaga suprafață a fost acoperită din nou cu vegetație.

Din punct de vedere al impactului asupra mediului înconjurător, durata de viață a unei cariere cuprinde perioada de exploatare cumulată cu reabilitarea.

Activitatea de exploatare a cărbunelui în carieră implică mișcarea solului și a cărbunelui, precum și expunerea suprafețelor erodabile, generând astfel anumite cantități de poluanți, cele mai reprezentative pentru astfel de activități fiind emisiile de particule.

Nivelurile de emisie a particulelor sunt influențate de o serie de factori ca:

structura și grosimea stratelor de steril și cărbune;

echipamentul de lucru;

procedurile de operare;

tipul terenului;

gradul de acoperire cu vegetație;

precipitații;

gradul de umezire a suprafețelor supuse excavării sau eroziunii eoliene;

viteza vântului;

temperatura.

Dintre particulele prezentate în aerul zonelor de influență, poluantul caracteristic este reprezentat de praful de steril și cărbune, nemailuându-se în seamă alți poluanți, deoarece toate echipamentele de lucru din cariere sunt acționate electric.

Calitatea aerului din zonă este afectată în cea mai mare măsură de procesul tehnologic din carieră, haldă și depozitul de cărbune.

Cele mai importante surse de poluare a atmosferei din zona de influență a carierei Roșia sunt excavatoarele cu rotor, benzile transportoare, nodurile de distribuție, depozitul de cărbune, haldarea sterilului și căile de acces.

Excavatoarele cu rotor

În cazul metodei de excavare în blocuri transversale pe direcția de înaintare, în timpul operațiilor de tăiere și de deversare cu cupele, pe banda de front a excavatorului și în continuare în releul de benzi, se degajă cantități însemnate de pulberi.

Rocile excavate fiind friabile în cea mai mare parte, cu rezistență mecanică scăzută, la care se adaugă o umiditate scăzută, în special în anotimpul cald, duc la formarea pulberilor.

Floculația de pulberi depuse este influențată de cauze meteorologice, cantitatea și calitatea rocilor excavate, distanța față de emisar, astfel încât poluarea din zonele învecinate poate fi temporar importantă.

Astfel sursele de pulberi în frontul de lucru le constituie căderea rocilor pe treaptă până la baza taluzului, căderea materialului înmagazinat în cupe de la înălțime pe bandă și la sfărâmarea bulgărilor în instalația de sfărâmare de pe excavator.

Benzile transportoare

Pe traseul de transport, la deversarea masei miniere de pe o bandă pe alta se formează mari cantități de praf.

Nodurile de distribuție

În afara factorilor enumerați mai sus, intervine și concentrarea producției tuturor liniilor tehnologice din flux în nodul de distribuție, ceea ce face să crească concentrația de pulberi.

Nodul de distribuție asigură colectarea materialului (steril și cărbune) din carieră și dirijarea lui pe magistralele de cărbune către depozitele de cărbune către depozitul de expediție, sau pe magistralele de steril către haldă.

Depozitul de cărbune

Din întrega activitate a unei cariere de cărbune, cea de depozitare constituie de departe sursa cea mai importantă de poluare a aerului înconjurător cu pulberi. În majoritatea cazurilor de monitorizare, concentrațiile cele mai mari de pulberi, atât sedimentabile cât și în suspensie au fost măsurate în zona de influanță a depozitelor de cărbune.

Din punctul de distribuție cărbunele este preluat pe benzi și depus cu ajutorul mașinii combinate de depunere și a utilajului de depozitare.

La factorii enumerați anterior, ce conduc la formarea prafului, se mai adaugă prelucrarea cărbunelui de pe banda utilajului de depunere și deversarea acestuia de la circa 10 – 15 m înălțime, deserventul urmărind coborârea, respectiv ridicarea brațului corespunzător cu creșterea conului și corpul deversor al benzii să fie cât mai redusă (2 – 3 m).

De asemenea, la excavarea cărbunelui din depozit se formează o cantitate însemnată de praf. Principala sursă de formare a prafului o reprezintă încărcarea cupelor, rotirea acestora și deversarea de la înălțime a cărbunelui pe banda de transport către destinație.

Funcția și importanța unui depozit de cărbune constă în:

realizarea unei compatibilități între regimul de lucru al carierei și regimul de expediție a lignitului, vagonabil și auto, variabil în funcție de cererea de cărbune;

posibilități de stocare a unei anumite cantități de cărbune;

asigurarea unei cantități a cărbunelui cu sort de 0 – 200 mm.

Principalele surse de poluare cu pulberi ale depozitului de cărbune Roșia sunt următoarele:

punctele de deversare de pe circuitul de cărbune;

concasorul de presfărâmare cărbune;

concasorul final de cărbune;

deversarea pe stiva de cărbune de către mașina de depunere tip ASG;

zona din jurul roții cu cupe a KSS-ului la operația de încărcare;

circulația autovehiculelor în depozit.

Haldarea sterilului

Haldarea sterilului rezultat din descopertarea stratelor de lignit în cadrul carierei Roșia se face în halda interioară. Depunerea sterilului se realizează prin haldarea directă cu instalațiile de haldat.

Astfel, la depunerea sterilului pe trepte în haldă se poate forma praf.

Poluarea aerului cu pulberi sedimentabile în zona de influență a carierei Roșia.

2.3.1. Metode generale de recoltare și determinare.

Recoltarea impurităților din aer se realizează de obicei prin două modalități:

prin sedimentare, pentru particule mai mari, având la bază principiul gravitației;

prin aspirație, care se execută după următoarea schemă generală:

un dispozitiv de aspirație, reprezentat de un sistem de vaccum (pompă, sistem hidraulic), situat astfel față de celelalte dispozitive încât aerul aspirat trece prin el numai după ce a trecut prin dispozitive de reținere și măsurare;

un dispozitiv de măsurare a debitului sau volumului total de aer recoltat;

un dispozitiv de reținere a substanței analizate, care constă dintr-un filtru uscat, umed sau o supafață de impact, unde se reține substanța urmărită.

Particulele sedimentabile se recoltează în vase de sticlă sau plastic de formă cilindrică, cu dimensiuni mari, sau cu ajutorul unui dispozitiv în formă de pâlnie,cu dimensiuni standardizate.

În cazul de față recoltarea și determinarea pulberilor sedimentabile s-a realizat conform standardului în vigoare nr. 10195 – 75, care stabilește metoda de determinare a pulberilor sedimentabile din atmosferă, constituie din pulberile care se depun sub acțiunea gravitației, precum și din cele antrenete de precipitații.

Metoda constă din colectarea pulberilor din atmosferă în vase cu suprafață cunoscută, într-un interval de timp stabilit și determinarea gravimetrică a acestora.

Pentru colectarea pulberilor standardul recomandă dispozitivul din figura 1.

Dispozitivul de colectare se amplasează în spații deschise, ferite de interferența altor surse de impurificare.

Suportul cu vasul de colectare se așează direct pe sol sau pe alte suprafețe de sprijin la un nivel de maxim 10 m de la sol.

Distanța de la vasul de colectare până la diferite obiecte din teren va fi de minimum dublul înălțimii dispozitivului (înălțimea dispozitivului = 1,5 – 2 m).

În fiecare vas se va introduce apă distilată astfel încăt nivelul acesteia să fie la 3 – 4 cm de la fundul vasului.

În perioada rece a anului, se va itroduce un amestec de apă distilată și alcool etilic, în proporție de 3+1 vol.

În perioada caldă a nului, pentru a preveni dezvoltarea microorganismelor, în apa distilată se va adăuga o anumită cantitate de sulfat de cupru.

Fig. 1. Dispozitiv prelevare pulberi sedimentabile

Durata de expunere a vaselor colectoare va fi de 30 zile.

În cazul în care apa de ploaie sau zăpadă au depățit volumul vasului de colectare probele respective nu se iau în considerație.

După expirarea perioadei de expunere conținutul vasului de colectare se trece printr-o sită cu ochiurile mici de (1 mm) într-un pahar Berzelius iar din acesta într-o capsulă de porțelan adusă în prealabil la masă constantă.

După evaporare pe baia de nisip sau pe plită electrică, se șine în etuvă la temperetura de 105ºC timp de două ore, iar apoi pentru răcire timp de o oră în exicator.

În final capsula cu reziduu se căntărește la ablanța analitică până la masa constantă.

Diferența dintre masa capsulei cu reziduu și masa capsulei goale reprezintă cantitatea totală de pulberi depuse în vasul de colectare.

Conținutul de pulberi sedimentabile se exprimă în g/m2·lună și se calculează cu ajutorul relației:

Pulberi sedimentabile = [g/m2 · lună]

în care:

m – masa pulberilor sedimentabile din probă, în g;

0,0177 – cantitatea de CuSO4·H2O adăugat în g;

V – volumul vasului de colectare, în litri;

S – suprafața de sedimentare, în m2;

n – numărul de zile de expunere.

2.3.2. Poluarea aerului cu pulberi sedimentabile.

Dat fiind faptul că atmosfera este cel mai labil vector de propagare a poluării, poluarea aerului are un caracter aleatoriu.

La amplasarea punctelor de prelevare a pulberilor din zona de influență a unei cariere de cărbune, trebuie ținut seamă de faptul că activitatea propriu-zisă de excavare steril și cărbune se desfășoară pe trepte de exploatare, aflate la diferite adâncimi sub suprafața locală a terenului,

ceea ce înseamnă că particulele generate aici nu sunt antrenate de vânt și se depun în majoritate în acest spațiu închis.

În aceste condiții, sursele principale generatoare de particule sunt cele situate la suprafața locală a terenului și sunt reprezentate de tronsoanele de benzi de transport steril și cărbune și halde de steril.

În cazul acestor surse, cele mai însemnate cantități de pulberi se produc la deversarea cărbunelui de pe un tronson de bandă pe altul, la deversarea cărbunelui de pe benzile transportoare la depozitul de cărbune și la construirea haldelor de steril.

În cazul poluării atmosferei și în special al poluării locale, principalii factori supuși impactului poluării sunt populația și materialele, dar și apele de suprafață, solul și vegetația.

La amplasarea punctelor de prelevare a probelor de pulberi sedimentabile s-a avut în vedere în primul rând zonele populate cele mai apropiate de sursele de poluare sus menționate.

În acest context punctele de prelevare a probelor pentru determinarea concentrațiilor de puberi sedimetabile din zona de influență a carierei Roșia au fost stabilite în majoritate în aceste zone.

Pentru monitorizarea conținutului de pulberi sedimentabile s-au stabilit șapte puncte de prelevare, din care cinci în zona de influență a depozitului de cărbune și două în zona de influență a carierei Roșia. (Fig. 2).

Amplasarea acestor puncte se prezintă astfel:

S1 – amplasat spre N-V față de depozitul de cărbune, la o distanță de circa 600 m de acesta și la aproximativ 5 m de tronsonul de bandă care transportă cărbune din depizit la Termocentrala Rovinari;

S2 – amplasat spre V. față de depozitul de cărbune la o distanță de aproximativ 1000 m de acesta;

S3 – amplasat spre S-V față de depozit, la distanță de aproximativ 300 m;

S4 – amplasat spre S față de depozit, la aproximativ 350 m;

S5 – amplasat spre N-V față de depozit, la distanță de aproximativ 150 m de acesta și de cel mai apropiat bloc de locuințe din orașul Rovinari;

S6 – amplasat în zona de influență a Carierei Roșia, spre S-E, la o distanță de aproximativ 150 m;

S7 – amplasat spre S-E de carieră, la o distanță de aproximativ 300 m.

Fig.2. Amplasarea punctelor de prelevare pentru pulberi sedimentabile

Înterpretarea rezultatelor pentru pulberi sedimetabile s-a făcut în conformitate cu prevederile standardului 12574/87 . „Aer din zonele protejate. Condiții de calitate”. Conform acestui normativ calitatea admisibilă de pulberi sedimentabile în aerul zonelor protejate este de 17g/m2·lună.

În tabelul 2 sunt prezentate rezultatele măsurătorilor efectuate pe parcursul a doi ani de studiu (2012 și 2013).

Tabelul 2.Valori pulberi sedimentabile în zona carierei Roșia.

Datele au fost preluate de la Agenția pentru Protecția Mediului Gorj.

Din analiza datelor obținute pe parcursul celor doi ani de studiu se pot face unele comentarii privind statistica lunară și anuală a datelor de calitate a aerului cu referire la pulberile sedimentabile.

Astfel, în punctul de prelevare S1, amplasat în proximitatea tronsonului de bandă ce transportă cărbune spre termocentrala Rovinari, în cursul anului 2012 dintr-un număr total de 12 măsurători efectuate, doar două s-au situat peste concentrația maxim admisă, înregistrându-se o frecvență a depășirilor de 16,67%. (Fig. 3).

Fig. 3. Evoluția concentrațiilor de pulberi sedimentabile

în punctul de prelevare S1.

Depășirile au fost înregistrate în lunile febuarie și septembrie și s-au situat cu 10,65%, și respectiv 20,3% peste concentrația maxim admisă.

Concentrația cea mai mică a fost înregistrată în luna mai (7,14 g/m2·lună), ea situându-se cu 58% sub valoarea limită.

În anul 2013, frecvența depățirilor în S1 a fost mai mică decăt în 2012, de doar 8,34%. Singura valoare care s-a situat în afara limitei admise s-a înregistrat în luna ianuarie și a fost cu aproximativ 0,6% peste concentrația maxim admisă. Cea mai scăzută concentrație din acest punct, în cursul anului 2013 a fost măsurată în luna aprilie (5,13 g/m2·lună) și a reprezentat doar 30,18% din concentrația maxim admisă.

În punctul următor S2, amplasat la o distanță de cca. 100 m față de depozitul de cărbune, dintr-un total de 12 măsurători efectuate în anul 2012, doar una s-a situat peste limita admisă, ceea ce reprezintă o frecvență a depășirilor de 8,34%. Aceasta s-a înregistrat în luna februarie și a reprezentat concentrația cea mai mare din cursul anului 2012, ea situându-se cu cca. 71% peste concentrația maxim admisă. (Fig. 4)

Fig.4. Evoluția concentrațiilor de pulberi sedimentabile

în punctul de prelevare S2.

Valoarea cea mai mică s-a înregistrat și de această dată tot în luna mai și a reprezentat aproape jumătate din limita admisă.

În cursul anului 2013, în S2 toate valorile obținute s-au situat sub concentrația maxim admisă. Cea mai mare valoare a pulberilor sedimentabile a fost măsurată în luna ianuarie și s-a situat cu cca. 7.5% sub limita admisă.

Concentrația cea mai mică din cursul acestui an în S2, s-a înregistrat în luna februarie și a reprezentat aproape 42% din concentrația maxim admisă.

În punctul de prelevare S3, amplasat la o distanță de cca. 300 m sud-vest față de depozit, dar și în apropierea unei căi de acces pentru autovehicule, s-a înregistrat cea mai mare frecvență a depășirilor precum și cele mai crescute valori.

Astfel, dintr-un total de 12 determinări gravimetrice efectuate în cursul anului 2012, 10 s-au situat peste limita admisă, ceea ce reprezintă o frecvență a depășirilor de 83,34%. (Fig. 5).

Fig. 5. Evoluția concentrațiilor de pulberi sedimentabile

în punctul de prelevare S3.

Concentrația cea mai mare din cursul acestui an a fost măsurată în luna februarie și s-a situat de 2,7 ori peste limita admisă.

Valoarea cea mai scăzută s-a înregistrat în luna martie și a reprezentat cca. 65% din concentrația maximă admisă.

Și în anul 2013 frecvența depășirilor a fost tot mai mare, ea reprezentând 75%, ceea ce înseamnă că din totalul de 12 măsurători, 9 s-au situat peste limita admisă.

Chiar dacă numărul depățirilor este apropiat de cel din anul precedent, totuși, suma concentrațiilor înregistrate în anul 2013 este cu aproape 33% mai mică decât în anul 2012, ceea ce indică faptul că valorile înregistrate sunt mai mici.

Astfel, cea mai mare concentrație de pulberi sedimentabile în 2013 s-a înregistrat în luna ianuarie și a reprezentat aproape cu 49% mai mult decăt concentrația maxim admisă și cu 82% mai puțin decât cea mai mare valoare din anul 2012.

Concentrația cea mai scăzută a fost măsurată în luna noiembrie, ea situându-se cu aproximativ 28% sub limita admisă.

Punctul de prelevare S4 a reprezentat o frecvență a depășirilor de 25%, atât în 2012 cât și în 2013, în trei luni din 12 ale fiecărui an înregistrându-se valori peste limita admisă. (Fig. 6).

Fig.6. Evoluția concentrațiilor de pulberi sedimentabile

în punctul de prelevare S4.

În anul 2012 cea mai mare cantitate de pulberi sedimentabile a fost măsurată în luna octombrie, aceasta fiind cu 64,5% peste concentrația maximă admisă, iar cea mai scăzută în luna ianuarie și a reprezentat 74,4% din limită.

Pentru anul 2013, valoarea cea mai mare s-a înregistrat în luna iunie dar a fost cu numai 12% peste limita admisă. Concentrația minimă a fost măsurată în luna mai, aceasta fiind cu puțin sub jumătate din concentrația maximă admisă.

Suma concentrațiilor de pulberi sedimentabile în anul 2012 a fost mai mare decât în anul 2013 cu aproape 25%.

Următorul punct de prelevare, S5, este amplasat în zona de influență a depozitului de cărbune la o distanță de cca. 150 m.

În anul 2012, din totalul de 12 măsurători efectuate doar una s-a situat peste concentrația maximă admisă, ceea ce reprezintă o frecvență a depășirilor de 8,3%. Aceasta a fost înregistrată în luna noiembrie, iar valoarea calculată s-a situat cu 22,6% peste limită. (Fig.7)

Fig. 7. Evoluția concentrațiilor de pulberi sedimentabile

în punctul de prelevare S5.

În celelalte luni ale anului, concentrațiile înregistrate au prezentat valori apropiate.

Pe parcursul anului 2013 s-a înregistrat o frecvență a depășirilor de patru ori mai mare (33,3%) față de 2012. Cea mai mare cantitate de pulberi sedimentabile a fost măsurată în luna ianuarie și a reprezentat o depășire în luna ianuarie și a prezentat o depășire a concentrației maxime admise cu aproape 60%, celelalte depășiri prezentând valori apropiate de limita admisă.

Valoarea cea mai scăzută de pulberi sedimentabile s-a măsurat în luna octombrie și a reprezentat 45,6% din concentrația maximă admisă. Chiar dacă numărul probelor care depășesc limita admisă este mai mare decît în 2012 totuși suma concentrațiilor este foarte apropiată, fiind mai mare în 2013 cu 11%.

În punctul de prelevare S6, situat spre limita sud-estică a carierei, dintr-un total de 12 măsurători efectuate în cursul anului 2012, 50% s-au situat peste concentrația maximă admisă. (Fig. 8). Concentrația cea mai ridicată de pulberi sedimentabile a fost măsurată în luna februarie și a prezentat o valoare ce s-a situat cu 94,3% peste limita admisă.

Fig. 8. Evoluția concentrațiilor de pulberi sedimentabile

în punctul de prelevare S6.

Valoarea cea mai mică s-a înregistrat în luna decembrie și a reprezentat doar 27,3% din concentrația maximă admisă, aceasta fiind și cea mai scăzută concentrație înregistrată în cursul anului 2012 din cele șapte punctze de prelevare.

În cursul anului 2013, frecvența depășirilor a fost cu 33,3% mai redusă decât în anul 2012, patru măsurători situându-se peste limita admisă.

Cea mai ridicată valoare a fost înregistrată tot în luna februarie și a prezentat o depășire a limitei admise cu aproximativ 26%, iar cea mai redusă a fost măsurată în luna decembrie și a reprezentat 42,5% din concentrația maximă admisă.

Punctul de prelevare S7 este situat tot la limita sud-estică a carierei, dar la o distanță de cca. 300 m și spre sud față de S6.

Pentru anul de studiu 2012, frecvența depășirilor în acest punct a fost de doar 16,6%, ceea ce înseamnă că din 12 măsurători, 2 s-au situat peste concentrația maximă admisă. (Fig. 9.).

Fig. 9. Evoluția concentrațiilor de pulberi sedimentabile

în punctul de prelevare S7.

Cea mai mare valoare a fost înregistrată în luna februarie și s-a situat cu 8,8% peste limita admisă.

Concentrația cea mai scăzută a fost măsurată în luna noiembrie și a reprezentatt 30,5% din limita admisă.

În cursul anului 2013 în acest punct de prelevare nicio valoare nu s-a situat peste concentrația maximă admisă.

Concentrația cea mai ridicată a fost măsuratî tot în luna februarie și a reprezentat aproape 76% din concentrația maximă admisă, iar cea mai scăzută în luna ianuarie și a reprezentat 29% din limita admisă.

Atât în 2012 cât și în 2013 suma concentrațiilor din acest punct de prelevare a prezentat valoarea cea mai redusă comparativ cu celelalte puncte.

STUDIU PRIVIND POLUAREA AERULUI CU PULBERI SEDIMENTABILE

ÎN ZONA DE INFLUENȚĂ A CARIEREI ROVINARI – EST

Sursele de poluare a aerului cu pulberi din zona de influență a unei cariere sunt aceleași pentru toate exploatările la zi. Însă, gradul de impurificare a aerului cu pulberi este diferit, aceasta depinzând de o serie de factori, cum ar fi numărul de utilaje aflate în dotarea fiecărei cariere, starea tehnică a acestora, numărul utilajelor aflate în funcționare la momentul efectuării măsurătorilor, gradul de friabilitate al rocilor excavate, măsurile tehnice luate de fiecare carieră pentru reducerea gradului de poluare cu pulberi, dar și o serie de factori fizico-geografici și meteorologici.

Toți acești factori, plus alții specifici fiecărei cariere de exploatare a lignitului fac posibilă creșterea, în anumite puncte ale perimetrului minier sau în zona depozitelor de cărbune a concentrațiilor de pulberi.

Pentru toate carierele de exploatare a ligntului, punctele mai importante de manifestare a emisiilor de pulberi sunt:

zonele de excavare;

zonele de depunere în haldă a sterilului;

punctele de deversare a benzilor de front pe benzile de legătură;

nodurile de distribuție;

depunerea cărbunelui în depozit și expediția sa;

drumurile de acces.

În zona de lucru a excavatoarelor cu rotor în frontul de lucru din carieră, floculația de pulberi depuse este influențată de cauze meteorologice, calitatea și calitatea rocilor excavate, distanța față de emisar, astfel că poluarea cu pulberi a zonelor învecinate poate fi importantă.

Deoarece excavarea sterilului și a cărbunelui au loc pe trepte de exploatare descendente cu înălțimea de până la 25 m zona de debleu dintre zona de excavare și zona locuită formează un obstacol pentru dispersia particulelor emise în atmosferă.

În cazul carierei Rovinari-Est zona de excavare este relativ izolată față de așezările umane.

În cazul benzilor transportoare principalii factori ce pot duce la concentrații ridicate de pulberi în atmosferă sunt:

umiditatea masei miniere;

precipitațiile atmosferice reduse;

viteza de transport mare;

înălțimea de cădere pe banda de prelucreare.

Totuși, cele mai mari cantități de pulberi se produc în zona depozitelor de cărbune, aici desfășurându-se două activități principale:

depuunerea cărbunelui în depozit, când acesta este preluat pe benzi și depus cu ajutorul mașinii combinate de depunere. În acest moment se formează mari cantități de praf prin deversarea cărbunelui de la cca. 5-10 m înălțime, deserventul urmărind coborârea, respectiv ridicarea brațului corespunzător cu creșterea conului de depunere, pentru ca distanța între vârful conului și corpul deversar al benzii să fie cât mai redusă.

excavarea cărbunelui în depozit cu ajutorul unui excavator cu rotor. În acest caz principala sursă de formarte a prefului oreprezintă încărcarea cupelor, rotirea acestora și deversarea de la înălțime a cărbunelui pe banda de transport ce deversează producția în stații de expediție.

O altă sursă importantă de producere a pulberilor atmosferice o reprezintă autoaprinderea cărbunelui în depozit.

Autoaprinderea cărbunelui este un proces de oxidare lentă în contact cu aerul, fiind un fenomen exotermic ce poate afecta depozitele de cărbune și aflorimentele din carieră.

Observațiile efectuate în timp asupra depozitelor de cărbune ale exploatărilor miniere din Oltenia au condus la concluzia că intervalul de timp favorabil autoaprinderii este de la 30 de zile la 90 de zile, de la data depozitării.

În acest interval de timp oxidarea este rapidă, iar ulterior cărbunele are tendința de a-și stabiliza viteza de oxidare la un nivel mai scăzut.

În urma procesului de oxidare rezultă o serie de substanțe chimice gazoase (metan, etenă, monoxid de carbon, dioxid de azot, hidrocarburi aromatice policiclice) dar și cantități însemnate de pulberi.

Caracteristicile cărbunilor care prezintă o tendință puternică de autoaprindere sunt:

rata caracteristică de oxidare mare;

fiabilitate mare;

prezența piritelor fine divizate.

Pe lângă acestea, factorii de mediu care au o influență într-o măsură mai mare sau mai mică asupra fenomenului de autoaprindere sunt:

temperatura aerului;

temperatura la suprafața depozitului;

umezeala relativă a aerului;

presiunea atmosferică;

acțiunea vântului;

alte fenomene meteorologice.

3.1. Poluarea aerului cu pulberi sedimentabile.

Pentru monitorizarea pulberilor sedimentabile din zona de influență a carierei Rovinari-Est au fost stabilite trei puncte de prelevare amplasate astfel:

P1 – amplasat spre nord față de carieră, la o distanță de cca. 20 m de aceasta și în zona unei locuințe;

P2 – ampalsat în localitatea Moi, spre sud-est de carieră;

P3 – amplasat în zona de influență a depozitului de cărbune, spre sud-vest și la o distanță de cca. 500 m de acesta. (Fig. 10).

Trebuie menționat faptul că la poluarea cu pulberi sedimentabile din zona depozitului de cărbune contribuie mai multe surse și anume:

termocentrala Rovinari;

depozitul termocentralei Rovinari;

traficul auto din zonă.

Pentru punctul de prelevare P1 datele provin de la Exploatarea de carieră Rovinari și fac parte din programul de automonitorizare iar pentru celelalte puncte au fost obținute de la APM Gorj.

Fig. 10. Amplasarea punctelor de prelevare pentru pulberi sedimentabile

Rezultatele privind măsurătorile de pulberi sedimentabile sunt prezentate în tabelul 3.1.

Pulberi sedimentabile în zona carierei Rovinari-Est.

Tabelul 3.1.

Tabelul 3.Pulberi sedimentabile în zona carierei Rovinari-Est.

Urmărind variația concentrațiilor de pulberi sedimentabile în cele trei puncte de prelevare pe parcursul celor doi ani de studiu, se pot face câteva comentarii și formula unele concluzii.

În anul 2012, în punctul de prelevare P1 toate valorile obținute pentru pulberi sedimentabile au fost mai mici decât concentrația maxim admisă. (Fig. 11.)

Fig. 11. Evoluția concentrațiilor de pulberi sedimentabile

în punctul de prelevare P1.

Concentrația cea mai mare a fost înregistrată în luna august și s-a situat cu patru procente sub limita admisă.

Cea mai scăzută valoare a fost măsurată în luna ianuarie și a reprezentat aproximativ 37% din concentrația maximă admisă.

Concentrația medie lunară în acest punct a reprezentat 65,6% din limita admisă.

În anul 2013 situația este asemănătoare cu cea din 2012, în sensul că toate valorile obținute s-au situat sub concentrația maximă admisă. Și de această dată cea mai ridicată valoare a fost măsurată tot în sezonul de vară, luna iulie fiind cea în care s-a înregistrat concentrația cea mai mare, ea reprezentând cca. 82% din valoarea limită.

Cea mai redusă valoare de pulberi sedimentabile s-a măsurat tot în luna ianuarie și a reprezentat 34,5% din concentrația maximă admisă.

Media lunară a concentrațiilor a fost cu zece procente mai mică decât în anul 2012.

În următorul punct de prelevare P2, amplasat în zona localității Moi, toate valorile obținute în urma măsurătorilor efectuate pe parcursul celor doi ani de studiu s-au situat sub valoarea concentrației maxim admise. (Fig. 12.).

Fig. 12. Evoluția concentrațiilor de pulberi sedimentabile

în punctul de prelevare P2.

În cursul anului 2012, concentrația cea mai ridicată s-a înregistrat în perioada lunii august și a reprezentat 55% din valoarea limită.

Concentrația cea mai mică a fost măsurată în perioada lunii decembrie și a reprezentat doar 18% din valoarea limită.

Media lunară a prezentat o valoare ce a reprezentet 40,3% din concentrația maximă admisă.

În anul 2013, suma concentrațiilor lunare a fost apropiată de cea din anul precedent.

Cea mai ridicată valoare a concentrațiilor de pulberi sedimentabile a fost măsurată în luna ianuarie și a reptezentat 61% din concentrația maximă admisă.

În punctul de prelevare P3, situația se prezintă diferi, având în vedere multitudinea surselor de poluare din zonă.

Astfel, în cursul anului 2012, frecvența depășirilor în acest punct a fost de 100%. (Fig. 13.).

Fig. 13. Evoluția concentrațiilor de pulberi sedimentabile

în punctul de prelevare P3.

Cea mai mare concentrație de pulberi sedimentabile a fost măsurată pe parcursul lunii februarie, aceasta situându-se cu 117% deasupra limitei admise.

Concentrația cea mai scăzută a fost măsurată în cursul lunii decembrie și a prezentat o valoare apropiată de limita admisă, fiind cu doar 4,8% peste aceasta.

Media celor 12 luni de măsurători a fost cu 47% peste concentrația maxim admisă.

În anul 2013, frecvența depășirilor a fost de 50%.

Cea mai ridicată valoare a fost înregistrată în luna octombrie, concentrația de pulberi sedimentabile din această perioadă a anului fiind cu 107% peste limita admisă.

Concentrația cea mai mică s-a înregistrat pe parcursul lunii aprilie și a reprezentat 81,4% din limita admisă.

Media lunară s-a situat cu 13% peste concentrația maximă admisă.

STUDIU COMPARATIV AL POLUĂRII AERULUI CU PULBERI SEDIMENTABILE ÎN ZONELE DE INFLUENȚĂ ALE CARIERELOR

MINIERE ROȘIA ȘI ROVINARI EST

Comparând rezultatele obținute în urma măsurătorilor efectuate pentru pulberi sedimentabile pe parcursul celor doi ani de studiu, se poate constata existența unor similitudini sau deosebiri datorate unor cauze mai mult sau mai puțin obiective, atmosfera fiind cel mai imprevizibil și mai labil vector de propagare a poluanților.

Faptul că pentru fiecare carieră analizată s-au stabilit puncte de prelevare atât în zona de influență a carierei cât și a depozitului de cărbune, ne permite să facem unele comparații între datele obținute.

Totuși, valorile obținute pentru pulberi sedimentabile nu reprezintă în exclusivitate contribuția unei singure surse de poluare din zona respectivă, dar aplicând principiul proximității se consideră că cea mai mare contribuție o are sursa cea mai apropiată.

O primă constatare care se poate face și cea mai importantă este aceea că cele mai mari concentrații de pulberi se produc în zona de influență a depozitului de cărbune pentru fiecare carieră analizată.

Valorile mai mari obținute în punctele amplasate în zona depozitelelor de cărbune se datorează activităților desfășurate aici cum ar fi de deversarea cărbunelui în depozit de pe benzile transportoare, de la înălțimi diferite, precum și încărcarea cărbunelui din depozit în vederea expediției. În timpul desfășurării acestor activități se generează mari cantități de pulberi.

Pentru ambele cariere analizate, în punctele amplasate în zona de influență a depozitelor s-a înregistrat cea mai mare frecvență a depășirilor.

În acest sens, pentru cariera Roșiuța cel mai reprezentativ punct de prelevare a fost S3, unde frecvența depășirilor în cei doi ani de studiu a fost de 83,3% și respectiv 75%, iar pentru cariera Rovinari-est punctul P3, cu o frecvență a depășirilor de 100% în anul 2012 și 50% în 2013.

O altă constatare interesantă este aceea că, atât în cazul carierei Roșia cât și al carierei Rovinari-Est, valorile cele mai mari ale concentrațiilor de pulberi sedimentabile au fost măsurate în perioada sezonului de iarnă (decembrie, ianuarie, februarie). Dar, tot în această perioadă au fost obținute și cele mai scăzute valori.

Astfel, pentru cariera Roșiuța cele mai mari concentrații de pulberi sedimentabile au fost înregistrate în luna februarie a anului 2012 și ianuarie 2013, iar pentru cariera Rovinari-Est tot în februarie și respectiv decembrie.

Cele mai reduse concentrații s-au obținut în decembrie 2012 și ianuarie 2013 în cazul carierei Roșia și februarie în cazul carierei Rovinari-Est.

Obținerea acestor valori extreme în sezonul de iarnă poate avea mai multe explicații.

Valorile obținute cu preponderență la sfârșitul și începutul unui an pot fi puse pe seama faptului că în această perioadă activitatea de excavare, transport și depozitare a masei miniere sunt întrerupte între două și trei săptămâni, acestea începând la sfârșitul lunii ianuarie și intrând în normal în luna februarie.

Așa se explică faptul că cele mai mari valori ale concentrațiilor de pulberi sedimentabile s-au înregistrat în luna februarie. (Fig. 14.).

Fig. 14. Variația concentrațiilor de pulberi sedimentabile în luna februarie.

De asemenea, valorile mai mari obținute în această perioadă, în special în punctele din apropierea depozitelor de cărbune, puncte situate în zone rezidențiale, acestea având o contribuție deloc neglijabilă.

Tot o explicație plauzibilă ar fi și aceea că în perioada sezonului de iarnă, în special când temperaturile sunt foarte scăzute și lipsesc precipitațiile, nu se mai practică umezirea punctelor de lucru și a zonelor cu emisii mari de pulberi, această metodă fiind o măsură eficientă pentru reducerea semnificativă a cantității acestor pulberi.

În ceea ce privește suma concentrațiilor fiecărui punct de prelevare, cele mai mari valori s-au înregistrat tot în cele două puncte de prelevare, S3 și P3, cu constatarea că în anul 2013 au fost mai mici decât în 2012 (Fig. 15.).

Fig. 15. Variația sumei concentrațiilor de pulberi sedimentabile în punctele S3 și P3.

Comparând valorile concentrațiilor celor mai mici se constată că au fost obținute în cazul celor două cariere în punctele de prelevare situate în zona de influență a activ ităților desfășurate în carieră.

Astfel, pentru cariera Roșia, suma concentrațiilor cu valoarea cea mai mică s-a înregistrat în punctul de prelevare S7, iar pentru cariera Rovinari-Est în punctul de prelevare P1, acesta fiind situat în imediata vecinătate a carierei și ca atare este considerat cel mai concludent. (Fig. 16.).

Fig. 16. Variația sumei concentrațiilor de pulberi sedimentabile în punctele S7 și P1.

Urmărind evoluția concentrațiilor de pulberi sedimentabile pe parcursul celor doi ani pentru cele două cariere se constată o scădere a valorilor în 2013 față de 2012. (Fig. 17.).

Astfel, ținând seama de numărul punctelor de prelevare în cazul carierei Roșia în aproape 86% din cazuri suma concentrațiilor obținute în anul 2013 a fost mai mică decât în anul 1012, iar în cazul carierei Rovinari, în cele două puncte de prelevare din trei valorile au fost mai mici în 2013 față de 2012.

Scăderile cele mai semnificative au fost considerate în punctele de prelevare S3 și S4 (cu aproape 25%) în cazul carierei Roșia și în P3 (cu 23%) în cazul carierei Rovinari-Est, acestea fiind amplasate în zona de influență a depozitelor de cărbune.

În cazul punctului de prelevare S5 s-a constatat o creștere în anul 2013 față de anul 2012 cu 11,2%.

Fig. 17. Variația sumei concentrațiilor de pulberi sedimentabile

în zona de influență a carierei Roșia.