Program de studii: INGINERIE ȘI MANAGEMENT ÎN PROTECȚIA MEDIULUI [621842]

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCUREȘTI
FACULTATEA DE INGINERIA SISTEMELOR BIOTEHNICE
Program de studii: INGINERIE ȘI MANAGEMENT ÎN PROTECȚIA MEDIULUI

LUCRARE DE DISERTAȚIE
CONSIDERAȚII TEORETICE PRIVIND PROCESELE DE
DEGRADARE A SOLULUI

RAPORT DE CERCETARE ȘTIINȚIFICĂ 4
Situația actuală a degradării solului la nivelul Uniunii Europene

21.05.2018

Coordonator științific:
Ș.l.dr.ing. Nicoleta Ungureanu
Masterand: [anonimizat]:
Ing. Marian Cristian State

– 2018 –

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 1 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU
CUPRINS

Cap. III. Considerații teoretice și experimentale privind procesele de degradare a solulu i .. 2
3.6. Compactarea artificială a solului ………………………….. ………………………….. ………………………… 2
3.6.1. Noțiuni introductive ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 2
3.6.2. Factorii care infuențează compactarea artificială ………………………….. ………………….. 3
3.6.3. Starea actuală a solurilor afectate de compactarea artificială ………………………….. …. 5
3.6.4. Efectele compactării artificiale a solului ………………………….. ………………………….. …. 6
3.6.5. Măsuri de prevenire și remediere a compactării artificiale ………………………….. …….. 8
3.6.6. Studii experimentale privind compactarea artificială a solului ………………………….. 10
3.7. Sigilarea solului (crustificarea și asfaltarea) ………………………….. ………………………….. ………. 12
3.7.1. Noțiuni introductive ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 12
3.7.2. Factorii care inf uențează sigilarea solului ………………………….. ………………………….. 12
3.7.3. Starea actuală a solurilor sigilate ………………………….. ………………………….. ………….. 13
3.7.4. Efectele sigilării solului ………………………….. ………………………….. ………………………. 15
3.7.5. Măsuri de prevenire și remediere a sigilării solului ………………………….. …………….. 18
3.7.6. Studii experimentale privind sigilarea solului ………………………….. …………………….. 20
3.8. Contaminarea solului cu metale grele ………………………….. ………………………….. ……………….. 22
3.8.1. Noțiuni introductive ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 22
3.8.2. Factorii care determină contaminarea solului cu metale grele ………………………….. . 23
3.8.3. Starea actuală a solurilor contaminate cu metale grele ………………………….. ………… 25
3.8.4. Efectele comtaminării solului cu metale grele ………………………….. ……………………. 27
3.8.5. Măsuri de prevenire și remediere a contaminării solului cu metale grele ……………. 30
3.8.6. Studii experimentale privind contaminarea solului cu metale grele …………………… 34
3.9. Deșertificarea solului ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………….. 37
3.9.1. Noțiuni introductive ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 37
3.9.2. Factorii care determină deșertificarea solului ………………………….. …………………….. 38
3.9.3. Starea actuală a solurilor deșertificate ………………………….. ………………………….. …… 40
3.9.4. Efectele deșertificării solului ………………………….. ………………………….. ……………….. 41
3.9.5. Măsuri de prevenire și remediere a deșertificării solului ………………………….. ……… 43
3.9.6. Studii experimentale privind deșertificarea solului ………………………….. ……………… 46
3.10. Inundațiile (excesul de umiditate în sol) și a lunecările de teren ………………………….. ………. 49
3.10.1. Noțiuni i ntroductive ………………………….. ………………………….. …………………………. 49
3.10.2. Factorii care determină inundațiile și alunecările de teren ………………………….. ….. 51
3.10.3. Starea actuală a inundațiilor și alunecărilor de teren ………………………….. ………….. 53
3.10.4. Efectele inundațiilor și alunecărilor de teren ………………………….. …………………….. 55
3.10.5. Măsuri de prevenire și remediere a inundațiilor și alunecărilor de teren …………… 58
3.10.6. Studii experimentale privind inundațiile și alunecările de teren ………………………. 60
3.11. Pierderea biodiversității solului ………………………….. ………………………….. ………………………. 64
3.11.1. Noțiuni introductive ………………………….. ………………………….. …………………………. 64
3.11.2. Factorii care determină pierderea biodiversității solului ………………………….. …….. 65
3.11.3. Starea actuală a pierderii biodiversității solului ………………………….. ………………… 67
3.11.4. Efectele pierderii biodiversității solului ………………………….. ………………………….. . 69
3.11.5. Măsuri de prevenire și remediere a pierderii biodiversității solului ………………….. 71
3.11.6. Studii experimentale privind pierderea biodiversității solului …………………………. 72

Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 74

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 2 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU
CAP. III. CONSIDERAȚII TEORETICE ȘI EXPERIMENTALE PRIVIND
PROCESELE DE DEGRADARE A SOLULUI

3.6. Compactarea artificială a solului
3.6.1. Noțiuni introductive

Compactarea solului are loc atunci când particulele de sol sunt presate împreună,
reducând spațiul dintre pori (figura 3.16 ). Solurile puternic compacte conțin puțini pori mari, mai
puțin total volumul al porilor și, prin urmare, o densitate mai mare. Un sol compactat are o rată
redusă at ât pentru infiltrarea apei c ât și pentru drenaj . Acest lucru se întâmplă deoarece porii
mari sunt mai eficienți în mișcarea apei în j os prin sol decât porii mai mici. Odată cu mărir ea
dimensiunilor unei fermei, mai multe pogoane trebuie să fie acoperite în fiecare zi pentru a
efectua operațiuni le câmpul ui în timp util. Lățimea și greutatea echipamentului de teren crește și
la fel este ș i puterea tractoarelor necesare pentru a le trage. Greutatea tractoarelor a crescut de la
mai puțin de 3 tone în anii 1940 la aproxim ativ 18 tone astăzi pentru unitățile mari cu transmisie
pe patru roți. Presiunea pe roți este fără îndoială principala cauz ă a solului compactare [37].

Figura 3.16 Efectele compact ării asupra spa țiului dintre pori [37]

Populația în creștere și dezvoltarea economică continuă prezint ă o mare provocare și
pune presiune asupra utilizării terenurilor în special în țările în curs de dezvoltare. În plus, la
nivel mondial agricultura intensivă a fost adoptat ă drept modul peferat pentru scurtarea rotațiilor
culturilor, pentru sistemul de recoltare mono pe anotimpuri, și pentru utilizarea mașinilor grele cu
scopul de a crește profitul net în tr-un timp cât mai scurt. Cultivarea intensivă implică cultivare a
masiv ă a culturilor și supraexploatarea solului fapt ce poate să se înrăutățească condițiile solului
cu mult atunci când se utilizeaz ă aratul pentru manipulare a solului. Lucrările de prelucrare a
solului au constat în prelucrarea primară a solului și lucrări secundare, utilizate pentru creșterea
structurii macroporozitare a solului, în timp ce operațiunile excesive de p relucrare a solurilor
proaspăt arate provoacă compactarea solului. Un studiu efectuat de Raghavan și colab. a raportat
că reducerea porozității solului cu creșterea concomitentă a densit ății solului este cauzează de
compactarea solului. Compactarea solului este, de asemenea, cuplat ă cu scăderea conductivității
hidraulice a solului și dezvoltarea unei crustei tari inferioare fracțiunii arate [4].
Cu timpul, cercetarea privind sistemele agricole a determinat c ă îmbunătățirea practicilor
de arare în cadrul lu crărilor convenționale și practicilor de conservare este necesar ă, pentru a
face față noilor presiuni asociate cu inten sificarea agriculturii , care altfel ar deteriora structura
solului în măsura în care randamentele culturilor ar putea fi afecte semnificativ. Lucrările de
prelucrare a solului se realizează prin utilizarea unor mașini grele , cu încărcătură ridicată pe osie,

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 3 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU alunecare pe roată și presiune la sol, influențând astfel proprietățile fizice ale solului. Cultivarea
convențională bazată p e deschiderea masiv ă a solului prin arare și rotirea specifică a terenului
conduce la reducerea macroporilor , ceea ce duce la întărirea solului sub stratul arat . Mai mult, un
studiu de caz a examinat capacitatea de pătrundere a rădăcinilor în soluri cu de nsitate mare și
compactare a a fost menționată ca o cauză a reducerii porozității solului. Modificarea distribuției
dimensiunii porilor a condus la consolidarea instabilă a particulelor solului ca răspuns al
compac tării solului. În plus , prelucrarea convenț ională are ca rezultat formarea macropo rilor la
nivel înalt , care ar putea fi asociat ă cu pierderea excesivă a solului. Utilizarea frecvent ă a
mașinilor agricole grele a dezintegrat structurile atât de sus cât și de subsol, în special pe
terenurile arabile . Acest lucru a condus la compactarea subsolului și la reducerea sem nificativă a
randamentului solului [4].
Natura și amploarea acestei degradări sunt legate și de lipsa materiei organice din sol . De
asemenea, afectează mineralizarea carbonului și a azotului din sol, conc entrația dioxidului de
carbon din sol și volumul macroporilor solului și împiedică proliferarea rădăcinilor în sol, ca
urmare a rezi stenței mecanice mărite sau a aerării slabe. Schimbările climatice actuale au drept
rezultat și eliber area emisiilor de gaze cu efect de seră prin modificarea sechestrării carbonului
sau a mineralizării azotului [4].

3.6.2. Factorii care infuențează compactarea artificială

Factorii care afectează compactarea unui anumit sol pot fi împărți ți în fact ori externi și
interni. Principalul factor extern este efortul co mpactiv aplicat solului. F actorii interni includ
distribuția mărimii particulelor, conținutul de materie organică, mineralogia și conținutul de apă
al solului .
Factorii de natur ă extern ă includ: dimensiunile ma șinii agricole, num ărul de treceri,
bătătorirea datorat ă animalelor, sistemul de arare, impactul pic ăturilor de ploaie, rotirea
culturilor, metodele de irigare, vibra țiile motoarelor ma șinilor agricole.
Cele mai multe opera țiuni agricole necesit ă utilizarea de ma șini agricole grele în timpul
lucrărilor de cultivare, în perioada de întreținere a solului dintre 2 culturi și în distribuirea
îngrășămintelor. Cre șterea continu ă a greut ății ma șinilor agricole și a necesit ății de a utiliza
mașini agricole grele a dus la o deteriorare profund ă a stratului de subsol.
Măsura și natura compactării solului este influențată de dimensiune a mașinii și de trafic ul
agricol utilizat. Creșterea dimensiunii ustensilelor agricole și dezvoltarea de mașini
multifuncționale, cum ar fi combinele agricole ar putea fi o cauză importantă a compactării
solului și a deterior ării acestuia . Deși astfel de mașini multifuncționa le economisesc timp și
energie, încărcare a mare pe osie și alte părți grele ale unor astfe l de mașini au indus o presiune
ridicată la sol [4].
Presiunea de contact la sol poate fi determinată prin încărcarea pe osie împărțită la
suprafața de contact dintre mașină și sol. Măsu rarea presiunii solului explică/ determină
compactarea solului de sus, î n timp ce sarcina ridicată pe osie duce la compactarea subsolului. În
agricultura intensivă, solul devine compactat ca urmare a încărcării mari pe o sie, dăunând
structu rii solului și subsolului arat și reducând productivitatea culturilor și a solului. În câmpurile
în care sunt folosite mașini cu sarcini mari pe osii, solul compactat poate fi evaluat de -a lungul
căilor de rulare sau pe benzi de cotitură cu mai multe efecte asupra solului de sus [4].
Gravitatea efectelor dăunătoar e cauzate de mărimea mașinii și/ sau de sarcina pe osie
asupra randamentului culturilor poate fi dependentă de gradul de umiditate a solului , de textura
solului și de sisteme de prelucrare a solului . Efectele combinate ale sarc inii mari pe osie cu
umiditate ridicată ar putea duce la compactarea solului la o adâncime mai mare.
Numărul, dimensiunea și tipul de roți determin ă compactarea solului în proporție
variabilă. Un tractor cu un număr mai mare de pneuri exercită o presiune mai redusă asupra
solului în comparație cu tractorul cu pneuri singulare pe fiecare parte a tractorului. Această
diferență se datorează unei presiuni ridicate la sol exercitată de un singur pneu pe unitatea de

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 4 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU suprafață. O relație puternică a fost observată între dimensiunea anvelopei, numărul de anvelope
și adâncimea solului compactat. În plus, implementarea uneltelor agricole multifunc ționale a
demon strat o mai mică compactare comparativ cu mașinile agricole de unică folosință. Mai mult
decât atât, diferit e studii au arătat că pneurile duale au un impact mai redus asupra compactării
subsolului comparativ cu pneurile singulare cu aceeași încărcătură pe osie. Prin urmare, din
literatura de specialitate, este destul de evident că numărul și dimensiunea pneurilor au un impact
mare în ceea ce privește compactarea solului [37].
Trecerea repetată peste aceleiași bucată de pământ ar putea duce la o compactare gravă a
solului. Într -un studiu efectuat de Voorhees în 1979 s-a evaluat impactul numărului de treceri ale
tractorului asupra densității solului și s-a indicat că, după prima trecere, compactarea
semnificativă în solul argilos are loc până la adâncimea de 75 mm, în timp ce după trei treceri,
compactarea solului s -a propagat la adâncimi variind de la 150 la 300 mm [37].
De asemenea, animalele de pășunat sfărâmă agregatele solului, ceea ce duce la reducerea
stabilității agregatelor solului . Alte efecte nega tive asociate cu pășunat ul animalelor sunt
reducerea structurii solului și/ sau a poroz ității solului . Gradul efectiv de modificare a
proprietăților solului datorat pășunat ului depinde de tipul de sol și de umiditatea solului; de
exemplu solurile fin textur ate sunt mai vulnerabile la acțiunea de călcare a animalelor pășunate
decât la solul cu textură grosieră . Mai mult, solul uscat s -a confruntat cu o compactare mai mic ă
datorit ă unu i indice de stabilitate a agregat ului mai ridicat ; astfel putem spune c ă sol urile umede
sunt mai vulnerabile la comp actare [37].
Acțiunea directă de cădere a picăturilor de ploaie poate dispersa particulele de sol prin
ruperea suprafeței solului. O suprafața a solului ce prezintă fisuri și particule fine devine separat ă
de aglomerările de sol, care, atunci când sunt însoțite cu stagnarea apei se așează pe sol pentru a
forma un strat dur de sol provocând astfel compactarea solului. Picăturile de ploaie atunci când
cad pe pământ își transferă energia în particulele solului și când această energie devine mai mare
decât capacitatea de transport/ purtare a particulelor de sol, particulele de devin separate de sol
[37].
Factorii de natur ă intern ă care care infuențează compactarea artificială a solului sunt:
umiditatea solului și con ținutul de materie organic ă.
Conținutul de umiditate a l solului este factorul care influențează cel mai mult solul
susceptibil la compactare, pe măsură ce c rește rezistența la penetrare potențialul apei di n sol
scade . Cu alte cuvinte, creșterea conț inutului de umiditate a solului provoacă reducerea spațiilor
macropore și duce la scăderea capacit ății de sprijin a solului și a presiunii de suprafață
admisibile . Mai mult, contribuția co nținutului de apă din sol la compactarea solului depinde de
deformabilitatea solului, valoarea precomprimării, capacitatea de diseminare a stresului și
contactul zona dintre sol și anvelopă. Solul este compactat până la a o anumită valoare a
disponibilității umidității solului, considerată umiditatea optimă a solul ui; peste această limită,
scăderea compactării solului apărute pe măsură ce solul devine din ce în ce mai plastic și
incompresibil. Efectul umidității solului este mult mai puternic în subsol decât în solul vegetal;
cu toate acestea, pentru comparație și calcul conținutului de umiditate a solului, determinare a
limitelor lichide, plastice și solide ale solului ar putea fi o scară mai bună . Aceste limite sunt
funcțiile conținutul ui de lut și caracteristicile lor mineralogice [4].
Conținutul de materie organic ă din sol joacă un rol semnificativ în menținerea activități i
biologice a solului. Conținutul de materie organic ă ridicat are ca rezultat un indice de stabilitate
mai mare ,o calitate ridicată a solului și o productivitate mai bun ă, în timp ce conținutul de
materie organic ă scăzut face ca solul să fie mai susceptibil la compactarea solului. Te oria din
spatele prevenirii acțiunii materiei organic e ar putea fi examinată prin prezența reziduurilor
deasupra suprafeței solului, care este o caracteristică proeminentă a sistemului de conservare a
solului. Aceste reziduuri ar putea absorbi presiunea exercitată de sarcina mare pe osie, prevenind
creerea de goluri în sol. În plus, materia/ reziduurile organice de pe suprafața solului s -au dovedit
un bun amortiz or pentru efectele compactării solului . Un strat semnificativ de reziduri de pla nte
pe suprafața solului ar putea fi comprimate sub presiune ac țiunii ma șinilor grele, dar ei își pot

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 5 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU pvstra forma după ce traficul a trecut. Reziduurile organice pot acționa ca un burete care poate fi
comprimat, dar se întoarce la forma sa normală. Reziduurile organice din profilul solului sunt
mai importante decât pe suprafață, deoarece această materie organică este atașată particulelor de
sol în special particulele de argilă și leagă agregatele de microsol cu ce de macroso l, prevenind
astfel împrăștierea solului prin acțiune a mașini lor grele. În concluzie, materia organică a solului
este a o proprietate foarte importantă a solului, care poate determina magnitudinea de
compac tare a solului [4].

3.6.3. Starea actuală a solurilor afectate de compactarea artificială

Cuantificarea proprietăților fizice ale solului este laborioasă, în special pentru subsol.
Prin urmare, există doar câteva inventare amănunțite, bazate pe indicatori măsurați, care acoperă
doar zonele regionale. Într -un context global, s-a estimat un total de ~ 68 milioane de hectare
care ar putea fi afectate de compactare, dar această cifră a crescut probabil astăzi considerabil.
Deși o zon ă mai mare de zece ori s -a estimat a fi afectat ă de eroziune , persi stența compactării
subsolului o clasifică drept una dintre cele mai importante amenințări la adresa calității solului.
Un studiu de caz a evaluat degradarea solului în Europa Centrală și de Est și a estimat că în jur
de 11% din suprafața studiată a fost afectată de compactare, aproximativ 68% din acestea
moderat sau puternic. Diferite alte studii au ar ătat că aproximativ 50% din cele mai productive și
fertile soluri din Țările de Jos au subsolul compactat , iar r ecent, s-a realizat un inventar care arată
că aproximativ o treime din suprafața agricolă din Elveția Centrală are densități ridicate [25].
Baza de date a sol ului SPADE8 este o dezvoltare ulterioară a bazei de date SPADE1
inițiată în 1992 . Baza de date SPADE a fost construită pentru a susține h arta UE a solului la
scara 1:1000 000 cu date analitice de sol pentru modelare. Baza de date SPADE8 include o serie
de proprietăți ale solului pentru un total de aproximativ 900 de profiluri de sol (~ 3500 de
orizonturi de sol) în 28 de țări din Europa. Textura solului, materia organică și den sitatea sunt
estimate de exp erții în sol din diferite țări. A fost calculat ă densitatea relativă normal izată (DRN)
pentru o medie a orizonturilor subsolului în fiecare din profilurile de sol/ unități de mapare ale
bazei de date SPADE8 . Locurile albe pe hartă indică faptul că nu toate unitățile de cartografiere
din baza de date au primit valori atât de densitate , cât și de conținut de argilă, ceea ce este o
condiție prealabilă pentru calcularea DRN . Excluzând solurile organice (materie organică> 10%)
și abordând doar orizonturile subsolului care acoperă intervalul de adâncime de 0,25 -0,7 m, sa
constatat că ~ 29% dintr -un total de 692 profil e SPADE8 au prezentat valori DRN mai mari de 1,
indicând densități ridicate. Aceasta corespunde apr oximativ 23% din suprafața totală
caracterizată [25].
O analiză similară celei de mai sus a fost făcută pentru b aza de date a solurilor daneze ,
care include valori măsurate ale densității volumetrice și ale argilei pentru> 4800 de orizonturi
de sol proven ite din 1292 profile de sol. În cazul în care se exclud zonele organice (materie
organică> 10%) și orizonturile solului de suprafa ță (adică, având în vedere numai orizonturile, ce
includ adâncimea de 0,25 -0,7 m), s -a constatat că aproximativ 39% din profilurile din baza de
date au avut densități ridicate ( DRN > 1 ). Profilurile au fost distribuite aproximativ în mod egal
în toate regiunile geografice din întreaga țară. Datele indică astfel că aproximativ 39% din
solurile agricole daneze au densități cr itice ridicate în subsolul superior [25].
Setul de date SPADE8 se bazează pe o apreciere a experților și, prin urmare, este sensibil
la subiectivitate. Cu t oate acestea, harta din Figura 3 .17 este în prezent cea mai bună ilustrare
posibilă a regiunilor europene cu subsoluri de densitate ridicată. Conform analizei, densitățile
subcritice se găsesc în multe părți ale Europei C entrale, în timp ce zonele supra critice se găsesc
în părți ale zonei b altice, în Danemarca, în și în jurul fostei Cehoslovacii, în nordul Portugaliei,
în Italia și în părți din Regatul Unit. Este interesant de remarcat faptul că granița dintre obloanele
glaciare (de obicei solurile argiloase) și depozitele aluvionare (adesea materiale de nisip), în mod
normal, foarte distinctă pe hărțile pedologice, nu este detectabilă în aceeași măs ură cu privire la
parametrul DRN (de exemplu, Danemarca). Aceasta este o reflectare a normalizării incluse în

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 6 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU termenul DRN , în care argila eratic ă mai puțin dens ă sunt la fel de importante pentru funcțiile
solului ca nisipurile cu densitate mai mare [25].

Figura 3.17 Densitatea relativă normal izată pentru orizonturile de subsol europene care acoperă
adâncimea 0,25 – 0,7 m [25]

3.6.4. Efectele compactării artificiale a solului

Diferitele forțe de compresie a solului de către echipamentul agricol pot determina
compactarea particulelor de sol într -un volum mai mic. Pe măsură ce particulele sunt
comprimate împreună, spațiul dintre particule (spa țiul porilor) este redus, reducând astfel spațiul
disponibil în sol pentru aer și apă. Forța de compactare poate provoca zdrobirea agregatelor
solului, care are un efect negativ asupra structurii ag regatelor solului. Compactarea solului poate
avea o serie de efecte negative asupra calității solului și producției vegetale, inclusiv următoarele
[32]:
– determină diminu area spațiilor pentru pori din sol;
– reduce rata de inf iltrare a apei în sol;
– scade rata de penetrare a apei în zona cu rădăcini a solului și în subsol;
– crește potențialul pentru acumul ările de apă de suprafață, scurgerile de apă, captarea
apei în straturile de suprafață ale solului și eroziunea solului;
– reduce capacitatea unui sol de a menține apă și aer, care sunt necesare pen tru creșterea
și funcționarea rădăcinii plantelor;
– reduce emergența culturilor ca urmare a crustei solului;
– împiedică creșterea radiculară și limitează volumul de sol explorat de rădăcini;
– limitează explorarea solului prin rădăcini și scade capacitatea culturilor de a prelua în
mod eficient substanț ele nutritive și apa din sol;

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 7 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU – reduce potențialul recoltei .
Solul compactat va limita creșterea rădăcinii și pătrunderea în subsol. Această situație
poate conduce l a apariția unor plante pipern icite, uscate prin secet ă, ca rezultat al restricționării
consumului de apă și de nutrienți, ceea ce are ca rezultat randamente reduse ale recoltelor [32].
În perioadele mai umede decât cele normale, compactarea solului poate reduce aerarea
solului și po ate conduce la pierderea crescută a nitrat -azotului prin denitrificare, ceea ce
reprezintă transformar ea azotului nitrat disponibil pentru plante în forme de azot gazos care se
pierd prin atmosferă. Acest proces are loc atunci când solurile sunt într -o stare anaerobă și porii
de sol sunt în mare parte umpluți cu apă. Aerarea redusă a solului p oate afecta creșterea și
funcționarea rădăcinii și poate duce la creșterea riscului de apariție a bolii. Toți acești factori au
ca rezultat creșterea stresului culturilor și pierderea randamentului [32].
Scăderea conductivității apei din sol prin compactarea solului, poate induce scurgerea
apei de suprafață . Aceasta, la rândul său, poate purta poluanț i și nutrienți direct în apele de
suprafață. De asemenea, scurgerea de suprafață poate declanșa eroziunea stratului superficial al
solului . În cazul unor precipitații extreme, acest lucru poate duce chiar la alunecări de teren, iar
scurgerile de suprafață pot contribui la inundații. În cele din urmă, un sol dens nu este optim
pentru o varietate de organisme ale solului. Prin urmare, compactarea poate reduce
biodiversitatea solului [25].

Figura 3.18 Efectele compact ării solului asupra celorlalte pericole ale solului [25]

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 8 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU 3.6.5. Măsuri de prevenire și remediere a compactării artificiale

În mod ideal, agricultorii ar trebui să își elaboreze managementul solului și cultu ri pentru
a asigura prevenirea compact ării solului [32]:
– Utilizarea practici i de semănare directă pentru a crește conținutul de materie organic ă
din sol, fapt care va optimiza structura solului ;
– Reducerea potențialului de dezvoltare a solurilor compactate prin eliminarea cultivării și
reducerea traficului în câmpuri, ceea ce va spori eficiența utilizării apei și va spori potențialul de
producție.
– Utilizarea proceselor naturale ale solului pentru cicluri le de "udare -uscare" și "îngheț –
dezgheț" pentru a minimiza efectele compactării s olului. Pentru zonele irigate, irigarea din
toamn ă poate asigura o cantitate suficientă de apă pentru perioada de îngheț -dezgheț ce urmeaz ă.
– Utilizarea unei combinație de culturi fibroase și rădăcinoase într-o rotație pentru a
penetra solurile, pentru a dezvolta canale radiculare adânci și a adăuga ma terie organică în sol
(Figura 3.19 ).

Figura 3.19 Rădăcina unei plante de rapi ță în partea stang ă versus r ădăcina unei plante de mazare
în partea dreapt ă [32]

Semănarea directă
Este de ideal să se gestioneze solurile și rotațiile culturilor pentru a preveni dezvoltarea
solurilor compacte prin gestionare agronomică corect ă și implementarea uno r practici de baz ă de
conservare a solului [32].
Prin reducerea lucr ărilor de prelucrare a solului (arat) , sau de preferință, prin utilizarea
unor practici de semănare directă , cantități mai mari d e reziduuri vegetale vor r ămâne pe
suprafața solului, fapt ce va reduce crustele solului și va spori conținutul de materie organică . Un
strat protector de reziduuri pe suprafața solului va absorbi impactul picăturilor de apă și preveni
defalcările agregatelor de sol. Semănarea directă va contribui, de as emenea, la creșterea
substanței organice din sol și va ajuta la dezvolta rea unui sol bine structurat din punct de vedere
granular, care are o mai mare rezistența la defalcarea agregatelor [32].
Semănarea directă va elimina necesitatea cultivării solului, care este cauza prin cipală
pentru dezvoltarea unui hardpan sau a stratul ui arabil . Semănarea directă va reduce de asemenea
cantitatea de trafic agricol pe sol și, prin urmare, va reduce cantitatea de sol compactată datorată
utilizării de ma șini agricole grele [32].
Traficul agricol controlat
Traficul agricol controlat este o nou ă practic ă de cultivare agricol ă în care sunt stabilite
anumite rute astfel încât toate ma șinile agricole s ă circule doar pe acest e rute. Sistemul separ ă

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 9 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU zonele de cultur ă, de zonele de trafic agricol, și ca urmare aceste rute sunt stabilite în mod
permanent pen tru întreaga zon ă agricol ă [32].
Această practică ar duce numai la compactarea solului doar la nivelul roților pe rutele
prestabilite din câmp și nu în restul c âmpului. Această practică practic ă de cultiv are agricol ă are
beneficii de capital pe termen lung pentru un agricultor [32].
Utilizarea metodei de trafic agricol controlat are următoarele beneficii [32]:
– reducerea compactării globale a solului într -un câmp ;
– îmbunătățirea structurii solului ;
– crește infiltr ării apei;
– creșterea stocării apei în sol ;
– crește eficienței utilizării um idității solului ;
– îmbunătățirea eficienței utilizării nutrienților .
Rotirea și gestionarea culturilor
Folosirea a diverse rotații ale culturilor, care includ furaje, cereale, culturile de semințe
oleaginoase și leguminoase care variază în funcție de adâncimea și tipul de înrădăcinare (fibroasă
versus rădăcinoas ă), combinată cu practicile de man agement agronomic bune, cum ar fi
însămânțarea directă, vor ajuta reducerea problemelor de compactare a solului [32].
Practicile bune de recoltare vor ajuta în mai multe moduri [32]:
– vor promova rădăcini le plantelor să crească și să afâne soluri le compactate ;
– vor crește conținutul de materie organică din sol ;
– vor îmbunătăți structura solului, infiltrarea și pătrunderea apei în sol ;
– vor promova diversitatea biologic ă.
Un sol biologic sănătos va fi mai rezistent la sol compactare.
Metoda biologică principală de restabilire a porozității straturilor care restricționează
rădăcinile este de a utiliza rădăcinile vegetației naturale sau culturilor de acoperire pentru a
acționa ca decompactor biologic pătrunz ând în orizonturile de sol ce restricționează rădăcinile .
Stabilitatea canalelor rădăcinilor create de rădăcinile plantelor va fi mai mare decât cea a
canalelor formate prin metode mecanice datorită eliberării de substanțe organice din rădăcinile
care stabilizează suprafețele canalului. Odată ce rădăcinile au murit și s -au diminuat, acești pori
vor fi suficient de mari și stabili pentru a permite pătrunderea rădăcinilor culturilor ulterioare
[31].
În mod tradițional, metodele mecanice sunt utilizate pentru a d escompune stratur ile
compactate sau cu densitate natural ă ridicat ă care restricționează rădăcinile, pentru a crea pori
mai mari prin care rădăcinile culturilor pot pătrunde. Acest lucru este de obicei realizat de un
utilaj de ridicare ușoră și de rupere a stratului compact at sau dens. Operațiunea poate fi efectuată
pe întreaga suprafață a câmpului sau numai pe rândurile unde urmează să fie plantată cultura.
Aceasta din urmă, cunoscută sub denumirea de " subsolajul rându lui", este mult mai rapidă și
necesită mai puțină forță de tracțiune, dar recolta trebuie să fie semănată cu precizie direct peste
rândurile slăbite. Metoda cea mai potrivită va depinde de adâncimea stratului de restricție a
rădăcinilor, de grosimea și duritatea acestuia și de sursa de energie disponibilă [31].
Dezvoltarea rădăcinilor este uneori limitată de condițiile chimice nefavorabile ale solului,
cum ar fi deficiențele nutritive severe, toxicitatea aluminiului sau manganului și salinitatea.
Nutrientul care restricționează cel mai frecvent dezvoltarea rădă cinilor este fosforul și aplicarea
îngrășămintelor P în solurile cu deficit de fosfor încurajează frecvent înrădăcinarea care permite
culturii să acceseze mai mult din umiditate a solului și astfel să crească productivitatea [31].
Aplicarea varului fără gi ps sau cu gips va reduce conce ntrațiile toxice de aluminiu și/ sau
mangan la niveluri netoxice și astfel va încuraja înrădăcinarea mai profundă. Solubilitatea mai
mare a gipsului în comparați e cu varul îl face mai potrivit pentru solurile cu probleme de
toxicitate din aluminiu sau mangan în subsol, în timp ce varul foarte ușor solubil este cel mai
eficient în solurile de suprafață. Atunci când concentrațiile mari de sare inhibă dezvoltarea
rădăcinilor în solurile irigate, cantități excesive de apă trebuie ap licate suficient pentru a extrage
sărurile din zona de înrădăcinare a culturii [31].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 10 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU

3.6.6. Studii experimentale privind compactarea artificială a solului

Recuperarea biologică și fizică a solului după compactare – Pădurea Compiègne din
Franța de Nord

În zilele noastre compactarea solului este una din problemele importa nte, care ar trebui
rezolvate pentru sustenabilitatea pădurilor. Prin tulburare a care afect ează structura solului,
compactarea mărește rezistența solului, în consecință, rezistența la penetrare. Mai mult, aceast ă
perturbare, reduce schimbul dintre sol-atmosferă și, în consecință, respirația solului, ceea ce duce
la o reducere a diversității și funcționalității biotei. În lucrarea de față, recuperarea unui luvisol,
cu o textura argil oasă (considerată ca fiind cel mai comprimabil tip de sol), a fost studiată
folosind o abordare diacronică la o scară de mai multe decenii. Studiul a evaluat: 1) fizica solului
care studiază rezistența la penetrare și 2) biologia solului care studiază respiraț ia de suprafață,
precum și microartropodele. Acest studiu a fost realizat în pădurea Compiègne din nordul Franței
[27].
În zonele luvisol (textura argil osă) a pădurii Compiegne, evidențiere a traseelor
vehiculelor a fost realizată fol osind tehnica de vizualizare MRL (Modelarea Reliefului Local )
bazată p e DML (Detectarea și Măsurarea L uminii ) utiliz ând un model digital de înaltă rezolutie
(figura 3.20 ). Unele dintre aceste multe trasee pot fi datate datorită planurilor de management
ONF ( Office national des forêts ) și fotografiilor aeriene . Astfel, traseele selectate sunt de 0, 10,
24 și 45 de ani. Toate analizele spațiale și de imagine sunt realizate utilizând software -ul ArcGIS
10.5 (ESRI) [27].

Figura 3.20 Pădurea Compiègne. A. localizarea luvisolului loessic (textura argil osă) în pădurea
Compiègne. b. traseele studiate în funcție de anul de compactare în unitatea de exploatare
forestieră. c. evidențierea trasee lor vehiculelor cu tehnica MRL . Traseele apar ca jgheaburi
liniare (în albastru ), "t" și "co" reprezintă un cuplu de grafic de măsurare, în traseul vehicul ului
ca un sol compactat și, respectiv, solul de control [27]

Din punct de vedere fizic: rezistența la penetrare a crescut semnificativ odată cu
compactarea de la primul centimet ru de adâncime. În schimb, o recuperare progresivă apare cu

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 11 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU timpul, recuperarea a fost mai rapidă în statul de suprafață decât în stratul adânc. În plus, 5 cm au
fost recupera ți după 10 ani, 19 cm după 24 de ani și 25 cm după 45 de ani.

Figura 3.21 Variația rezistenței de penetrare a solului (MPa) în raport cu adâncimea solului (0 –
30cm). Curbele reprezintă un set de date de netezite folosind metoda GAM (span=0.7, k= 3), cu
eroarea standard afișată de zona gri [27]

Din punct de vedere biologic, respirația de suprafață a solului a scăzut semnificativ odată
cu compactarea (aproximativ 57%), iar pe de altă parte, a fost recuperată după 10 ani, când nu au
existat diferențe semnificative între rata de respirație a solului compactat și a solului nedete riorat
după 10, 24 și 45 de a ni. De asemenea, indicele QBS (indicele de calitate biologică a solului ),
indicând calitatea biologică a solului prin diversitatea microartropodelor, a scăzut semnificativ
prin compactare și a fost recuperat după 10 ani, când n u a existat o dife rență semnificativă între
QBS a solului compactat cu 10, 24, și 45 de ani în urmă și a solului nedeteriorat. Mai mult,
valoarea QBS mai ridicată înregistrată după 10 ani ar putea reflecta o fază pionier de rezistență,
indicând stadiul an terior al recuperării [27].

Figura 3.22 Varia ția efluxului de dioxid de carbon [27]

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 12 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU În concluzie, s -a constatat o reducere a calității solului prin compactare. Compactarea a
redus respirația suprafeței solului, precum și indicele QBS . Acest studiu a arătat că solul a atins
un stadiu de recuperare, unde nu toate caracteristicile solului reflectă aceeași dinamică. Din
punct de vedere fizic, a apărut o revenire progresivă, pornind de la suprafață până la straturile
profunde. Compactarea a persistat în straturile adânci ale solului chiar și după 45 de ani, pe când
primii 30 cm și -au recuperat rezistența la penetrare. Pe de altă parte, din punct de vedere
biologic, solul s -a recuperat, cel puțin în straturile superioare, după 10 ani, când a fost recuperată
rata respirației și diversitatea microartropodelor [27].

3.7. Sigilarea solului (crustificarea și asfaltarea)
3.7.1. Noțiuni introductive

În Europa au avut loc schimbări demografice majore începând cu secolul al XIX -lea.
Această evolu ție socială a dus la o creștere urbană relevantă și la transformări semnificative
privind utilizarea terenurilor și acoper irea terenurilor.
Solurile sunt o resursă prețioasă, neregenerabilă, importanța carora a fost în mare parte
subevaluată până de curând. Sigilarea solului cu suprafețe artificiale, impenetrabile interferează
cu funcțiile esențial e de mediu , economic e și social e efectuate de soluri. Servicii oferite de soluri
include furnizare a de alimente și materiale; reg lement area apei , energie și materie; oferind
habitate de sprijin pentru biodiversitate; furnizarea spațiilor pentru scopuri recreative; și
susținerea peisajelor care au o atitudine estetică și valoare culturală . Susținută de o populație
globa lă în creștere și de o schimbare spre o u rbanizare mai mare, din ce în ce mai mult teren
natural este sigilat cu suprafețe impermeabile: locuințe, infrastructură de transport și dezvoltarea
industrială și comercială acoper ă ceea ce a fost odată teren desch is. Impactul acestei dezvoltări
variază, în funcție de locul de sigilare, de condițiile locale și de climă, pe lângă mărimea
populației și condițiile socio -economice din zonă [30].
Sigilarea solului reprezintă acoperirea permanentă a unei suprafețe de teren și a
solului cu material artificial impermeabil, cum ar fi asfaltul și betonul. A fost identificată drept
una dintre principalele procese de degradare a solului din Strategia tematică a so lului a Comisiei
Europene și în ultimul raport al Agenției Europene de Mediu privind statutul mediului european.
Sigilarea solului afectează serviciile esențiale ale ecosistemelor (de exemplu, producția de
alimente, absorbția apei, capacitatea de filtrare și tamponare a solului), precum și biodiversitatea.
Urbanizarea și reconversia în curs de desfășurare a peisajului nostru este pe bună dreptate
percepută drept una dintre principalele provocări cu care ne confruntăm. Generațiile viitoare nu
vor vedea un pă mânt sănătos care să revină în timpul vieții lor, după ce a fost distrus sau serios
degradat [30].

3.7.2. Factorii care infuențează sigilarea solului

Forțele externe ce conduc la sigilarea solului se referă la nevoia de locuințe noi, locații de
afaceri și infrastructură rutieră legate de dezvoltarea economică a orașelor . Majoritatea
activităților sociale și economice depind de construirea, întreținerea și existența zonelor sigilate
și a terenurilor dezvoltate. Consumul de sol are totuși consecințe considerabile pentru societate și
economie. Noile construcții de locuințe sau infrastructuri au loc de obicei la granița așezărilor
existente, ceea ce creează presiuni asupra terenurilor agricole anterioar e și măresc suprafețele
artificiale și suprafețele solurilor sigilate. Intensitatea dezvoltării urbane și modelele de
amenajare a teritoriului conduc la o anumită stare de sigilare a solului și de schimbare a utilizării
terenului. Acest lucru poate fi măsu rat prin gradul de etanșare a solului sau prin transformarea
terenului, însă extinderea urbană creează, de asemenea, anumite stări de trafic și zgomot sporit,
precum și de scăderea potențialului de producție a terenurilor și de perform anță a funcțiilor
solului ca mediu [25].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 13 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU Sigilarea solului impacteaz ă mediul prin întreruperea schimbului dintre sistemul solului
și alte compartimente ecologice, inclusiv biosfera, hidrosfera și atmosfera, care afectează
procesele din ciclul apei, ciclurile biogeochimice și transferurile de energie. Aceasta conduce la
o serie de efecte negative [25]:
– Reducerea disponibilității solurilor fert ile pentru generațiile viitoare;
– Reducerea funcțiilor solului, cum ar fi absorb ția și diluarea pentru poluanți și
transformarea deșeurilor organice și reducerea capacității de stocare a apei;
– Pierderea zonelor de retenție a apei și, în același timp, creșterea scurgerii apei de
suprafață, ceea ce conduce la un risc suplimentar de inundații și, în unele ca zuri, la inundații
catastrofale;
– Reducerea reten ției carbonului din sol și stocarea carbonului.
– Distrugerea peisajelor și pierderea biodiversității prin reducerea habitatelor cu sisteme
rămase prea mici sau izolate pentru a susține specii le;
– Modele de viață nesustenabile, cum ar fi creșterea clădirilor împrăștiate care conduc la
o creștere a traficului și a emisiilor atmosferice, costurile de infrastructură pentru municipalitățile
implicate și dezvoltarea urbană pe terenuri agricole d e înaltă calitate care conduc la pierderea
solurilor productive pentru producția de alim ente și alte tipuri de biomasă;
– Suprafețele etanșeizate au temperaturi de suprafață mai mari decât suprafețele verzi și
modifică microclimatul, în special în zonele urbane foarte sigilate . Studiile privind temperaturile
la suprafață din orașele Budapesta (Ungaria) și Zaragoza (Spania) au arătat că temperaturile în
zonele foar te închise pot fi cu până la 20 ° C mai mari comparativ cu suprafețele umb rite verzi .
Sigilar ea solului și amenajarea teritoriului nu sunt reglementate la nivel european. Cu
toate acestea, în 2012, Comisia Europeană a publicat linii directoare privind cele mai bune
practici de limitare, atenuare sau compensare a sigilării solului care încurajează în primul rând
statele membre să își reducă ratele anuale de sigilare a solului. Ghidurile colectează exemple de
politici, legislație, scheme de finanțare, instrumente de planificare locală, campanii de informare
și multe alte bune practici implementate în î ntreaga UE. Acestea sunt adresate, în principal,
autorităților competente din statele membre (la nivel național, regional și local), profesioniștilor
care se ocupă cu amenajarea teritoriul ui și gestionarea solului și părților interesate în general, dar
care pot fi, de asemenea, de interes pentru cetățeni. Exemplele de bune practici colectate în
aceste ghiduri arată că o planificare spațială mai inteligentă poate limita extinderea urbană [25].

3.7.3. Starea actuală a solurilor sigilate

În conformitate cu harta SEE (Spațiul Economic European) pentru sigilarea solului , 2,3%
din teritoriul Uniunii Europene a fost efectiv sigilat în 2006, iar 4,4% din teritoriu a fost supus
formării suprafețelor a rtificiale. Figura 3 .23 arată procentul de zonă sigilată, pe baza hărții de
sigilare a solului . În Uniunea Europeană, în medie 51% din suprafețele artificiale sunt sigilate,
dar această cotă variază considerabil între statele membre, în funcție de structurile dominante de
așezar e și de intensitatea interpretării suprafețelor a rtificiale [25].
Conform bazelor de date spațiale CORINE pentru acoperirea terenurilor, zonele
artificiale au acoperit 4,1%, 4,3% și 4,4% din teritoriul UE în 1990, 2000 și respectiv 2006.
Aceasta corespund e unei creșteri cu 8,8% a suprafeței artificiale în UE în perioada 1990 -2006. În
aceeași perioadă, populația a crescut cu numai 5%. În 2006, fiecare cetățean UE a dispus de 389
m² de suprafețe artificiale, ceea ce reprezintă 3,8% sau 15 m² mai mult față de 1990 [25].
Datele privind rata de urbanizare a terenurilor la nivel european pot fi colectate din
bazele de date spațiale CORINE pentru acoperirea pământului. Trebuie remarcat faptul că există
unele inconsecvențe în aceste date legate de metodologiile neomogene aplicate în țări. Cu toate
acestea, în tre 1990 și 2006, o ușoară scădere a ratei de urbanizare anual ă poate fi observată de la
100.640 hectare în perioada 1990 -2000 la 92.016 hectare în perioada 2000 -2006. În Belgia,
Republica Cehă, Germania, Luxemburg, Polonia și Slovacia se înregistrează scă deri
semnificative ale ratei de urbanizare anual ă, o scădere cu mai mult de 25%, iar în Irlanda, Italia,

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 14 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU Letonia, Olanda și Portugalia sunt vizibile scăderi mai moderate, cu mai puțin de 25%. În toate
celelalte state membre, rata urbaniz ării anul e a crescu t în mod clar după începutul secolului [25].

Figura 3.23 Procentajul de sigilare a solului la nivel European conform SEE în 2006 [25]

O analiză mai precisă a creșterii suprafețelor artificiale foarte sigilate (zonă rezidenț ială
continuă, zonă comercială/ industrială și facilități de transport) a fost realizată pentru unele orașe
selectate din Europa Centrală. Lucrarea a urmărit să evalueze calitatea solurilor pierdute din
cauza extinderii urbane. Studiul a elaborat hărți de schimbare a utilizări i terenurilor bazate pe
date consistente privind imaginile prin satelit, au analizat tendințele schimbării utilizării
terenurilor într -o perioadă de 15 ani și au evaluat ulterior calitatea solului afectată de urbanizare.
Analiza a fost efectuată pentru Bra tislava, Praga, Viena, Stuttgart, Milano, Salzburg și Wroclaw.
Hărți de utilizare a terenurilor de rezoluție de 10 metri au fost produse pentru perioadele 1990 –
1992 și 2006 -2007. Zona sigilată în perioada de 15 ani în zonele de testare a variat între 160 ș i
780 ha. Datele furnizate aici pot fi oarecum diferite de statisticile oficiale care folosesc
metodologii diferite. Cu toate acestea, avantajul abordării aplicate a fost acela că a permis o
analiză a tendințelor spațiale ale schimbării utilizării terenuri lor utilizând aceeași metodă pentru
toate orașele și legătura acestora cu informația privind calitatea solului. Solurile din fiecare oraș
au fost clasificate în funcție de informațiile disponibile, în mod obișnuit pe baza clasificărilor

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 15 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU națion ale ale produ ctivității solului/ terenului pentru uz agricol sau a serviciilor ecosistemului
urban. Proporția celor mai bune soluri din zonele noi urbanizate din Bratislava a fost de 5 ori mai
mică decât proporția lor în suprafața totală. S -a presupus că reglementările prezente în Slovacia
au contribuit la protejarea celor mai valoroase soluri în ceea ce privește potențialul de
productivitate al agriculturii. Solurile clasificate drept cele mai valoroase în cadrul evaluării sunt
protejate de un sistem de plăți de taxe. T ransformarea acestor terenuri agricole în alte tipuri de
terenurilor este taxată cu plăți obligatorii cuprinse între 6 și 15 EUR pe metru pătrat. Un sistem
similar a existat în Polonia până în 2008. Cu toate acestea, această practică nu a asigurat
protecț ia eficientă a celor mai valoroase soluri din Wroclaw. Evaluările efectuate pentru
Wroclaw, Praga, Viena și Salzburg au evidențiat tendințe negative de utilizare preferențială a
celor mai valoroase soluri de uz agricol, în timp ce în Stuttgart și Milano co nversia solurilor de
înaltă calitate pentru agricultură și furnizarea de servicii ecosistemice în alte utilizări a fost mai
degrabă proporțională cu ponderea lor în masa totală a solului. Analiza eficienței protecției
solului s -a referit la perioada cuprin să între începutul anilor nouăzeci și 2006/2007, deci nu se
referă la niciun sistem de gestionare a solului introdus recent [25].

3.7.4. Efectele sigilării solului

Efectele sigilării solului asupra componentei majore de mediu se referă la cinetica
reacțiilor chimice și schimbul de apă, gaz, particule și energie între sol și alte compartimente de
mediu, afectând astfel buna funcționare a solului.

Impactul sigilării solului asupra transferului de energie

Sigilarea solului cu materiale exogene poate avea o mare influență asupra schimbului de
căldură cu atmosfera. Proprietățile termice ale unui sol variază în funcție de tipul solului și de
conținutul său de umiditate. Deoarece căldura se de plaseaz ă foarte lent în sol uri, anomaliile
temperaturii solului la solurile de suprafață sunt eliberate în atmosferă prin schimbul de suprafață
și nu pot fi distribuite în straturi le mai profunde. Numai anomaliile persistente din totalul de
căldură de suprafață se pot propaga în str aturile adânci ale solului și afectează variațiile de
temperatură în acele straturi. Temperatura afectează procesele chimice ale adsorbției și desorbției
moleculelor organice pe suprafețele minerale, precum și formarea agregatelor, care la rândul lor
prote jează fizic compuși organici. Printre altele, randamentul mater iei organice poate fi
modificat , deoarece o fracțiune semnificativă de materie organică relativ labilă este supusă unei
descompuneri sensibile la temperatură [17].
Temperatura într -un sol sigi lat va depinde de colorit , de emisivitate și de proprietățile
termice ale materialului de etanșare și este, în general, mai mare decât în cazul unui pământ
neacoperit. De asemenea, conductivitatea termică scade odată cu creșterea temperaturii.
Etanșarea solurilor sub orașe ar modifica la rândul lor climatul local, ducând la temperaturi și
mai ridicate. Diferențierea climatului urban se manifestă cel mai evident prin creșterea
temperaturii aerului aproape de solul închis față de temperatura aerului din afa ra orașului. Acest
fenomen se numește insula de căldură urbană, ICU și are cauze suplimentare în proprietățile
termice ale materialelor de suprafață, iar căldura reziduală din aer ul condiționat, industrie și alte
surse contribuie de asemenea la ICU . Multe suprafețe urbane, cum ar fi drumurile și
acoperișurile, au un colorit relativ deschis (reflectabilitate la radiația solară). În timp ce unele
dintre radiațiile reflectate de aceste suprafețe părăsesc mediul urban, o mare parte din ele sunt
interceptate și parțial absorbite de alte suprafețe urbane. S-a descoperit că temperatura pe timp de
zi a unei suprafețe de ciment, o suprafață cu vopsea cenușie, o suprafață goală a solului, o
suprafață verde și o suprafață cu vopsea albă au fost în ordine descrescătoare [17].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 16 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU
Impactul sigilării solului asupra mișcării apei

Fluxul de apă într -un sistem poros, cum este solul, este în general descris de legea lui
Darcy, care constă în gradientul care determină curgerea apei și respectiv rezistența sau
conductivitatea, care controlează permeabilitatea. Mai mulți factori afecteaz ă conductivitatea
hidraulică și pot influența atât comportamentul hidrologic cât și mecanic al solului. Observația
cea mai evidentă este că etanșarea artificială a suprafeței solului o face impermeabilă la curgerea
apei. Acest lucru, împreuna cu impactul t ermic descris mai sus, implica faptul ca regimul de apa
al solului subteran este puternic modificat. Pe lângă diminuarea generală a conținutului de
umiditate a solului, există o scădere a maselor de apă în zonele urbane, ceea ce ar reduce, la
rândul său, r ata reacțiilor chimice. În cazul unei mese de apă coborâte , timpul de băltire ar fi mai
lung și riscul de anaerobioză mai mare. Etanșarea unei suprafețe are consecințe evidente și
asupra zonelor învecinate. Aceasta mărește cantitatea și viteza scurgerii ca re ajunge pe suprafața
nesigilat ă crescând astfel riscul de contaminare și eroziune în zonele neacoperite. În ciuda
precipitațiilor mari din multe orașe temperate, fluxul de apă este atât de alterat încât mult mai
puțină apă este ușor disponibilă pentru pl ante și pentru fluxul de bază al cursurilor [17].

Impactul sigilării solului asupra difuziei de gaze

Starea componentelor gazoase din sol este determinată în principal de activitatea
biologică și de mecanismele de dizolvare și sorbție. Temperatura joacă întotdeauna un rol
crucial. Modificarea utilizării terenurilor este de asemenea un factor important al schimbului de
gaz-atmosferă. A fost efectuat un experiment în care permeabilitatea aerului a două materiale de
sol a fost măsurată, după ce a fost sigilată cu asfalt cauciucat sau parafină. Rezultatele au arătat
că asfaltul a reușit să mențină o etanșare m ai bună decât parafina rigidă, deoarece materialele din
sol au fost uscate și s-au mic șorat. Integritatea sigiliului asfaltului a fost menținută pe măsură ce
potențialul matricilor a fost redus de la -50 kPa la -750 kPa pentru solurile cu capacitate
modera tă și ridicată de contracție. În schimb, datele privind permeabilitatea aerului indică faptul
că parafina nu a reușit să asigure o etanșare adecvată la -50 kPa, chiar înainte ca solul să fie
desorbit [17].

Impactul sigilării solului asupra biotei

Starea solurilor urbane se afl ă la baza funcțion ării ecosistemelor urbane. Impactul
sigilării solului asupra unui peisaj este o funcție a compoziției originale a solului natural, dar are
întotdeauna drept rezultat pierderea biodiversității. Urbanizarea este, de fapt, considerată un
factor -cheie al omogenizării biologice. E cosistemele native, atunc i când sigilate sub orașe, sunt
înlocuite cu pavaj și clădiri și ceea ce a mai rămas din solul natural este acoperit cu zone verzi,
care sunt adesea dominate de specii ornamentale non -native. Urbanizarea este în primul rând
fragmentarea zonelor mari, extin derea influenței asupra întregului peisaj. Efectul acestei
fragmentări are loc la toate scările spațiale și afectează toate organismele. Fragmentele vegetației
naturale pot fi prea mici sau chiar prea izolate pentru a susține anumite specii. Un studiu a
împărțit preocupările legate de biodivers itate în trei grupe: (a ) cele legate de impactul asu pra
ecosistemelor adiacente; (b ) cele care se ocupă de modul de maximizare a l biodiversității în
cadrul ecos istemului parțial închis și (c ) cele legate de gestionare a speciilor nedorite din cadrul
ecosistemului [17].
Creșter ile de temperatură legate de ICU provoacă schimbări în fenologia plantelor care se
schimbă spre înflorirea în perioada de început a primăverii în zonele urbane comparativ cu
zonele rurale din jur. ICU și temperaturile ridicate ale solului și aerului exercită o presiune
evolutivă asupra organismelor. Ciupercile care locuiesc în sol sunt subiecte utile pentru
evaluarea consecințelor evolutive ale etanșării antropice pentru fiziologia termică a

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 17 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU ectoth ermelor. Ciupercile nu pot fi termoregulate și astfel sunt supuse întregii game de
temperaturi observate în sol. Un studiu de caz a măsurat normele de reacție termică ale
ciupercilor chitinolitice și a constatat diferențe între zonele urbane izolate și cele rurale, sugerând
o specializare termică și o variație contragradientă în comunitatea fungică [17].

Efectele sigilării solului asupra celorlalte pericole ale solului

Impactul urbanizării asupra materiei organice din sol este unul dublu. Cantitatea totală a
materiei organice din sol este redusă într -o zonă de extindere urbană. Stratul organic superior al
profilului de sol este deseori despicat înainte de lucrările de construcție. Pe de altă parte,
humusul colectat ar putea fi utilizat într -o altă lo cație pentru a îmbunătăți funcțiile solului și
conținutul de materie organică din sol în solul tratat. În cazul în care lucrările de construcție sau
de etanșare a solului are loc pe solurile organice, se observă o creștere a emisiilor de gaze cu
efect de s eră. Perturbarea profilului solului organic cauzează mineralizarea turbei și, prin urmare,
degajarea de gaze cu efect de seră în atmosferă [25].

Figura 3.24 Efectele sigil ării solului asupra celorlalte pericole ale solului [25]

Lucrările de construcții determină compactarea solului datorită mașinilor grele. Acest
efect este amplificat atunci când solul este saturat excesiv de apă. Distrugerea profilului solului
mărește susceptibilitatea solului la compactare [25].
Sigilarea solului mărește drastic riscul de inundare. O mare proporție de suprafețe
impermeabile conduce la o scurg ere sporită în timpul furtunilor , ceea ce contribuie în mod

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 18 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU semnificativ la inundațiile fluviale. Planificarea spațială adecvată și utilizarea materialelor parțial
permeabile (de exemplu pentru căi) reduce riscul de inundații. Riscul de alunecare a peisajelor
poate fi accentuat de așezările umane datorită pierderii vegetației naturale și a perturbării
stabilității în pantă sau a scurgerilor sporite și a eroz iunii solului aferente [25].
Urbanizarea crește, de obicei, conținutul de fond al poluanților din sol (de exemplu,
oligoelemente sau hidrocarburi aromatice policiclice), deși nu depășește neapărat nivelurile de
risc din sol. Poluarea solului poate apărea pe plan local ca efect direct al urbanizării: lucrări de
construcții, depozite de deșeuri, gestionarea deșeurilor sau activități industriale. Sigilarea solului
împiedică dispersarea contaminanților și este una dintre metodele tehnice pentru inactivarea
contaminanților în sol. Pe de altă parte, o densitate ridicată de etanșare a solului accelerează
contaminarea aerului, în special cu particule (PM). Mozaicurile spațiilor verzi și a zonelor
sigilate cu arbori reduc concentrația de contaminanți în aer și le in activează [25].
Urbanizarea cauzează o pierdere a biodiversității globale (diversitatea animalelor, a
habitatelor naturale, a speciilor de plante) în zonele de extindere urbană datorită fragmentării
terenurilor prin infrastructura de tr ansport și clădirile comerciale/ rezidențiale. Sigilarea solului
duce practic la o pierdere completă a biodiversității solului, deoarece această funcție a solului nu
mai este p osibil ă în locul sigilat [25].
În anumite cazuri, sigilarea solului ar putea accelera erozi unea hidric ă a solului, deoarece
densitatea ridicată a suprafețelor impermeabile crește debitul de suprafață al apei. În plus,
perturbarea profilului solului în timpul lucrărilor de construcție, pierderea materiei organice din
sol și deseori suprafețele goale face ca solul să fie mai susceptibil de eroziune [25].
Nu există o legătură directă între sigilarea solului și urbanizare cu salinizarea solului, cu
excepția impacturilor accidentale locale de origine industrială.

3.7.5. Măsuri de prevenire și remediere a sigilării solului

Limitarea impermeabilizării solurilor poate lua, în esență, două forme: fie prin reducerea
gradului de ocupare a terenurilor, și anume a ratei transformării spațiilor verzi, a terenurilor
agricole și a zonelor naturale în zo ne rezidențiale – o reducere care ar necesita chiar, în funcție de
circumstanțele la nivel local, stoparea totală a ocupării terenurilor, fie prin continuarea
impermeabilizării solurilor, dar utilizând terenurile deja ocupate, de exemplu amplasamentele
industriale dezafectate. În cazurile celor mai bune practici, calitatea solurilor este un aspect
important luat în calcul în cadrul oricărui proiect care presupune ocupare de terenuri pentru a
direcționa exploatările inevitabile către soluri de o calitate inf erioară, calitatea fiind evaluată în
termeni de funcții le oferite de un anumit sol și de impactul impermeabilizării solului asupra
acestora. În ambele forme, stabilirea de ținte realiste privind ocuparea terenurilor la nivel
național, regional și/sau munic ipal se dovedește benefică. În acest context, este important ca
statele membre și, în special, regiunile care sunt considerabil afectate de ocuparea terenurilor și
impermeabilizarea solurilor, să monitorizeze și să evalueze pierderile acestora în materie d e
soluri și să stabilească măsuri adecvate în funcție de cererea viitoare de terenuri. Pentru a atinge
potențialul maxim, astfel de ținte ar trebui să fie obligatorii sau cel puțin să se bazeze pe o
strategie pentru o politică amplu susținută, cu obiective clare; altfel, utilizarea durabilă a
resurselor pedologice este deseori plasată pe locul doi în detrimentul altor interese. O astfel de
strategie presupune angajamentul total al departamentelor guvernamentale relevante, nu doar al
celor care se ocupă cu a menajarea spațiului și cu protecția mediului. Experiența arată c ă inclusiv
țintele indicative – precum cele sta bilite în Austria și Germania – pot fi instrumente utile, cel
puțin pentru atragerea atenției factorilor de decizie asupra importanței utilizări i terenurilor și a
solurilor în mod durabil [30].

Utilizarea de materiale și suprafețe permeabile
Materialele și suprafețele permeabile pot contribui la conservarea unor funcții cheie ale
solurilor și la atenuarea, într -o anumită măsură, a efectelor impermeabilizării solurilor. Acestea

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 19 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU pot ajuta la menținerea conectivității dintre suprafața terenului ș i solurile subterane, reducând
scurgerile de ape de suprafață și permițând infiltrarea unei cantități mai mari de apă pluvială prin
solurile subiacente. Aceasta poate reduce costurile aferente tratării apei, precum și riscul de
inundații și de eroziune a a pei. Mai mult, permițând infiltrarea unei cantități mai mari de ape
pluviale, materialele permeabile pot contribui la creșterea gradului de reîncărcare a corpurilor de
ape subterane. Componenta vegetală determină absorbția unei cantități mai mici de căldur ă
comparativ cu materialele convenționale (de exemplu, asfalt), fapt care poate ajuta la reducerea
temperaturii aerului din apropiere și la diminuarea cantității de energie necesară pentru răcire.
Materialele permeabile permit evaporarea, factor decisiv pe ntru răcirea urbană și pentru evitarea
efectului de insulă de căldură. De asemenea, unele produse pot menține funcțiile biologice sau
peisagistice. În sfârșit, materialele permeabile pot întârzia considerabil formarea stratului de
gheață în timpul iernii [30].
Există o gamă largă de materiale și de concepte pentru suprafețele permeabile care pot fi
aplicate într -o gamă largă de situații. Pe lângă beneficiile ecologice ale acestora, cele mai multe
suprafețe permeabile au costuri mai mici pe durata de viață în comparație cu suprafețele
impermeabile convenționale. Cu toate acestea, suprafețele permeabile nu pot fi considerate în
sine o măsură completă de protecție a solurilor, deoarece toate tehnicile necesită înlăturarea unui
strat superior al solului de cel puțin 30 cm. Solul original poate fi într -o oarecare măsură înlocuit,
precum în cazul gazonului cu pietriș [30].

Utilizarea/implementarea unei infrastructuri verzi
Urbanismul (la diferite niveluri) inspirat de con ceptul de infrastructură verde poate
contribui la reducerea efectului de insulă de căldură în zonele urbane, adaptându -se astfel la
schimbările climatice și diminuând cererea de energie pentru aerul condiționat , la menținerea sau
creșterea potențialului de infiltrare a l terenurilor, ev itând în același timp scurgerile importante de
apă și încărcarea sistemelor de canalizare, la reducerea scurgerilor pluviale pe timp de furtună,
care poluează de altfel căile navigabile locale, prin tratarea apei pluviale la locul căderii sale,
precum și l a blocarea pătrunderii scurgerilor de ape poluate în sistemele de canalizare. Zonele
dense de arbuști și copaci din zonele urbane și din jurul acestora pot absorbi cantități mari de
praf și poluanți din aer, acționând în același timp, într -o oarecare măsur ă, și ca filtru pentru
zgomote și reducerea paraziților (de exemplu, insecte). Mai mult, infrastructura verde poate
furniza și alte beneficii sociale comunitare, de exemplu revitalizarea cartierelor și un spațiu
recreațional mai mare [30].
Una dintre meto dele cele mai eficiente de construire a infrastructurii verzi o reprezi ntă
adoptarea unei abordări integrate în ceea ce privește gestionarea teritorială. De obicei, aceasta se
realizează cel mai bine printr -o amenajare a spațiului și o planificare urbană s trategică ce permit
interacțiuni spațiale între diferit ele exploatări ale terenurilor și o mai bună organizare a
amenajării pe sectoare (infrastructură, agricul tură, apă ). Prin urmare, atunci când proiectele
cofinanțate prin politica regională a UE au un i mpact asupra zonelor naturale este esențial ca
elemente precum amenajarea spațiului, exploatarea terenurilor sau a pădurilor și gestionarea
zonelor umede să fie luate în considerare. Acest lucru este valabil, în special, în cazul
infrastructurilor utilizat e intens și pe termen lung precum străzi, autostrăzi, căi ferate, noi parcuri
de afaceri sau stații de epurare a apei reziduale [30].

Reutilizarea solului vegetal
Solul vegetal înlăturat pentru pregătirea terenului în vederea construcției unei clădiri sau
a unui drum poate fi reutilizat în altă parte. Printre exemple se numără utilizarea de către
industria de recreere (de exemplu, dezvoltarea de terenuri de golf), de către grădinarii amatori
pentru a contribui la îmbunătățirea calității solurilor acesto ra (în special, cei care dețin grădini cu
sol foarte argilos) sau în contextul activităților de recuperare a terenurilor (de exemplu, pentru
acoperirea depozitelor de deșeuri sau în locul solului contaminat într -o locație contaminată)
pentru a crea un medi u favorabil pentru germinația semințelor și creșterea plantelor. În plus,

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 20 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU solul vegetal poate fi reutilizat pentru îmbunătățirea solului de calitate inferioară, în urma unei
selecții atente a locului și a solului, deși caracteristicile fizice, biologice și chimice adecvate ale
solului gazdă sunt esențiale. Reutilizarea solului vegetal poate fi consolidată prin intermediul
unor obligații legale [30].
Este necesară manipularea atentă a solului în timpul înlăturării acestuia de pe solul gazdă,
inclusiv în mo mentul desprinderii, depozitării și transportului acestuia, pentru a limita
degradarea și pentru a permite un anumit grad de recuperare a funcțiilor acestuia în noua locație.
În plus, aplicarea corectă și structurarea profilului (și anume plasarea solului vegetal deasupra
subsolului), precum și stabilirea atentă și menținerea unei vegetații adecvate constituie factori
cheie pentru a obține o reutilizare eficientă [30].

Re-permeabilizarea (recuperarea solurilor)
Re-permeabilizarea înseamnă restaurarea une i părți a vechiului profil al solului prin
îndepărtarea straturilor impermeabile precum asfalt sau ciment, afânarea solului inferior,
îndepărtarea materialelor străine și restructurarea profilului. Obiectivul este de a restaura o
conexiune eficientă cu sub solul natural. Această acțiune ar putea necesita utilizarea de sol
vegetal excavat din altă parte pentru a furniza un mediu de înrădăcinare de mai bună calitate sau
utilizarea de materiale favorabile formării solului. Gestionată corespunzător, această acți une
poate restaura considerabil funcțiile solului [30].
Re-permeabilizarea ca măsură compensatorie este uneori asociată unei abordări mai largi
vizând regenerarea urbană, de exemplu prin înlăturarea clădirilor abandonate și furnizarea de
suprafețe adecva te pentru spații verzi. În acest caz, dezvoltările în zonele urbane centrale sunt
scutite de măsuri compensatorii având drept obiectiv încurajarea dezvoltării urbane centrale și
stoparea extinderii urbane haotice. Deoarece restaurarea completă a funcțiilor solului pe un
amplasament impermeabilizat anterior poate fi dificilă din punct de vedere tehnic sau prea
costisitoare, reutilizarea unui astfel de loc pentru dezvoltarea urbană centrală este, prin urmare,
luată în considerare. Acest fapt contribuie la evi tarea ocupării de terenuri (și a fragmentării) în
altă parte și reprezintă un beneficiu global din punct de vedere al durabilității [30].

3.7.6. Studii experimentale privind sigilarea solului

Sigilarea solului – un studiu de caz pentru Slovenia

Slovenia acoperă o suprafață de 20 273 kilometri pătrați, din care aproximativ două
treimi sunt acoperite cu păduri și aproximativ 28% cu terenuri agricole. Slovenia este
caracterizată de o diversitate geografică pe un teritoriu foarte mic, inclusiv câmpiile mari din
jurul Ljubljana și Celje, regiunile muntoase și regiunile de coastă. Există o tendință
predominantă spre o puternică concentrare a puterii în centrul național, pe de o parte, și
fragmentarea într -un număr mare de municipii mici [24].
Comparație c u alte state membre ale UE: Cantitatea de suprafață artificială pe cap de
locuitor este cu aproximativ o treime mai mică decât media UE. Majorările între 2000 și 2006 au
fost destul de moderate în comparație cu alte țări din UE. Cantitatea de suprafață sig ilată este cu
10% sub media UE [24].
Zonele în proces de mic șorare predomină î n regiunea montan ă, care acoperă aproape
40% din teritoriul sloven. Populația în aceste zone nu mai poate menține atât infrastructura
locală, cât și peisajul cultural. Consecința este o supraaglomerare pronunța tă a peisajului cu
pădure, care acoperă deja mai mult de 56% din teritoriul sloven [24].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 21 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU

Figura 3.25 Suprafaț a sigilată pe regiune pentru Slovenia în 2006 [24]

În Slovenia – ca și în majoritatea țărilor europene – populația nu este în creștere, în timp
ce activitățile de construcție și amenajarea teritoriului se dezvoltă mult mai rapid. Înt re 1971 și
2007, populația sloven ă a crescut cu 8%, în timp ce numărul locuințelor a crescut cu mai mult de
70%. Rata medie anuală a de ocupare a terenurilor între 1996 și 2006 a fost de aproximativ 140
hectare pe an (sau 0,7 m² pe cetățean ș i pe an), ceea ce a fost moderat în comparație cu alte țări
[24].

Tabelul 3.2 Ocuparea medie anuală a terenurilor în Slovenia într e 1996 și 2006 [24]
Ocuparea terenului în ha
Tipuri de activitate umană 1996 -2000 2000 -2006 1996 –
2006 pe an
Ocuparea terenurilor prin locuințe, servicii și recreere 11.37 151.34 162.71 16.27
Ocuparea terenurilor cu locații industriale și
comerciale 43.52 68.22 111.74 11.17
Ocuparea terenurilor cu rețele și infrastructuri de
transport 83.73 694.05 871.61 87.16
Ocuparea terenurilor d e către mine, cariere și gropi de
gunoi 177.56 177.50 261.23 26.12
Ocuparea totală a terenurilor cu material artificial 316.18 1091.11 1407.29 140.70

În 2004, Ministerul Mediului, Amenajării Teritoriului și Energiei a u publicat Strategia de
Dezvoltare Teritorială pentru Slovenia, care definește prioritățile de amenajare a teritoriului
pentru Slovenia, cu respectarea integ rală a dezvoltării durabile . Documentul poate fi considerat
ca fiind foarte inovativ în comparație c u alte documente similare din alte țări: stabilește
principiul dezvoltării spațiale durabile, necesită o abordare integrată pentru atingerea acestui
obiectiv și oferă indicații clare privind eficiența utilizării terenurilor, reducerea expansiunii
urbane, ș i dezvoltarea eficientă a terenurilor structurilor policentrice. Trei ani mai târziu a fost
implementat ă legea privind amenajarea teritoriului național, care reglementează în mod clar
planif icarea spațială în Slovenia . Planul se referă la 11 obiective -cheie, dintre care cinci se referă
în mod explicit la reducerea extinderii urbane și a utilizării eficiente a terenurilor [24]:
dezvoltarea durabilă în spațiu și utilizarea eficientă și economică a terenurilor;

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 22 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU reînnoirea inf rastructurii existente, care pr ezintă un avantaj înainte construirii unei noi
infrastructuri;
conservarea caracteristicilor dominante ale spațiului;
reabilitarea s iturilor industriale contaminate ;
protecția mediului, a resurselor na turale și a conservării naturii.

Ocuparea anuală a terenurilor pe cap de locuitor este mai mică de 1 m² pe locuitor, ceea
ce reprezint ă o valoare foarte scăzută în comparație cu alte state membre ale UE.
Reducerea extinderii urbane. Răspândire a necontrolată a sigilării în zonele urbane este
limitată de Legea privind amenajarea teritoriului și de Ordinul Spațial Național. Dezvoltarea
urbană nu se realizează pe cheltuiala zonelor verzi amenajate. Reînnoirea urbană are prioritate
față de extinderea așezărilor în noi zone nedezvoltate [24].
Protecția celor mai bune terenuri agricole. Pentru a păstra suficient teren agricol
pentru creșterea hranei și a hranei pentru animale, este necesar să se păstreze terenurile agricole.
Pe terenurile agricole, fertilitatea trebuie protejată. Terenurile agri cole trebuie utilizate în
conformitate cu scopul lor și protejate împotriva poluării sau a altor degradări [24].
Sistemul de planificare spațială (și alte) în Slovenia este, în principiu, bine conceput.
Documentele și legile strategice conțin în principiu obiective și politici dezvoltate pe strategii
bine studiate . Problemele apar în transferul acestor obiective strategice către documente specifice
de implementare, deoarece criteriile și indicatorii pentru obiective nu sunt clar definite în
documentele de reglementare. De asemenea, cauzează probleme suplimentare care uneori nu
sunt bine definite. O altă problemă în ceea ce privește implementarea politicii spațiale actuale
este că majoritatea documentelor de implementare în planificarea spațială au fost crea te la
începutul anilor optzeci într -o perioadă de proprietate publică. Acum, în perioada economiei de
piață, aceste documente sunt inadecvate și constituie un obstacol în calea unei planificări urbane
eficiente [24].

3.8. Contaminarea solului cu metale grele
3.8.1. Noțiuni introductive

Impactul omului asupra biosferei a fost foarte larg și complex și cel mai adesea a dus la
schimbări ireversibile care au dus la degradarea mediului natural. Poluarea mediului, în special
prin produse chimice, este unul dintre cei mai importanți factori în distrugerea componentelor
biosferei. Dintre toți contaminanții chimici, se crede că metalele grele au o semnificație
ecologică, biologică sau de sănătate specifică [35].
Utilizarea metalelor s -a accelerat în timpul re voluției industriale din secolul al XIX -lea și
de atunci metalele grele au devenit "esențiale" pentru societatea modernă din cauza gamei de
produse metalice folosite. Consumul de energie și minerale de către om este cauza principală a
poluării cu metale gr ele în biosferă [35].
Unul dintre principalele impacturi ale industriei asupra mediului este modificarea
progresivă a compoziției chimice a ecosistemelor situate în jurul surselor de emisie. Eliberarea
continuă a metalelor grele din surse antropice provoacă schimbări semnificative în ciclul
biogeochimic al acestor elemente. Metalele toxice, inclusiv cadmiul sau plumbul, pot penetra
ușor culturile și pot fi încorporate în lanțul alimentar. Prezența lor în organismele vii determină
inhibarea enormă a e nzimelor importante în căile metabolice, ceea ce conduce la multe boli
metabolice. În plus, acumularea de metale grele în plante cauzează reacția lor la stres, ceea ce
implică schimbări vizibile în compoziția chimică, în pr incipal prin acumularea de amino -betaină,
putrescină. Cu toate acestea, și microelementele precum zincul și cuprul care apar în cantități
mari într -o dietă și sunt carazterizate de capacitatea lor de a se acumula pot provoca boli cum ar
fi anemia sau leziuni ale rinichilor și ficatului. T oate metalele menționate mai sus sunt emise în
mediul înconjurător în principal prin procese industriale de ardere (Cd, Pb) și prin utilizarea în
masă a pesticidelor și fertilizatorilor – Zn, Cd, Cu [8].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 23 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU Metalele grele sunt metalele toxice și metaloizi cu densitate mai mare de 6 mg m-3 sau
5g/cc și greutatea atomică mai m are decât cea a fierului. În acest caz se află 76 de oligoelemente
(micronutrienți cationici ), respectiv Fe, Mn, Cu, Zn și Ni care prezint ă atât deficiențe și
toxicitate , cât și alte metal e, respectiv Pb, Cd, Cr, Hg, Se și sunt denumite metale grele [35].
În func ție de nivelul lor de toxicitate metalele grele sunt caracterziate în trei grupe de
periculozitate: metale grele extrem de periculoase Cd, As; metale grele cu o periculozitate medie
Hg, Pb, Ni și metale grele cu o periculozitate redusa Cu, Zn, Mn.
Metalele grele sunt introduse în mediu prin surse naturale (geogene) și antropice. În timp
ce rocile și mineralele metalice domină sursele naturale, sursele antropice variază de la
agricultură (îngrășăminte, îngrășăminte animale, pesticide etc.), metalurgie (minerit, topire,
finisare metal etc) și producția de energie (benzină cu plumb, plante etc.). Poluanții pot fi
eliberați în formă gazoasă (ae rosol), sub formă de particule apoase s au solide, în funcție de
industrie. El e pot proveni din surse difuze sau punctiforme . Sursele punctiforme de emisii ale
industriilor metalurgice majore poate provoca contaminarea pe scară largă a terenurilor [8].
Sursele antropice de poluare cu metale grele includ industriile de topire a metalelor,
efluenți i industriali, nămoluri le de epurare, deșeuri le municipale solide, arde rea combustibililor
fosili, apa de ploaie etc.

3.8.2. Factorii care determină contaminarea solului cu metale grele

Metalele grele se găsesc în mod natural în mediul solului din procesele pedogenetice de
dezagregare ale materialelor părintești la niveluri care sunt considerate drept urme (<1000 mg
kg-1) și rareori toxice . Datorită perturbării și accelerării ciclului geo chimic natural al metalelor
care se desf ășoară lent de către om, majoritatea solurilor din mediul rural și urban pot acumula
unul sau mai multe metale grele peste valorile de fond definite , valori suficient de mari pentru a
provoca riscuri pentru sănătatea umană, plante, animale, ecosisteme sau alte medii. Metalele
grele devin, în esență, contaminanți în mediile solului deoarece : (a) vitezele lor de generare prin
cicluri realizate de om sunt mai rapide decât cele naturale; (b ) sunt transferate din mine în locuri
aleatorii de mediu unde riscul unei potențiale expunerii directe este mult mai mare, (c )
concentrațiile metalelor din produsele aruncate la gunoi sunt relativ ridicate în comparație cu
cele din mediul de primire și (d ) forma chimică în care se găsește un metal în sistemul de mediu
receptor poate s ă o facă mai biodisponibilă [18].

Îngrășămintele
Din punct de vedere istoric, agricultura a fost prima influență umană majoră asupra
solului. Pentru a crește și a completa ciclul de viață, plantele trebuie să obțină nu numai
macronutrienți (N, P, K, S, Ca și Mg), ci și micronutrienți esențiali. Unele sol uri sunt deficient în
metalele grele (cum ar fi Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni și Zn) care sunt esențiale pentru o creștere
sănătoasă a plantelor, iar culturile pot fi suplimentate cu acestea ca o adăugare direct ă în solul
sau ca un spray foliar. Culturile de cere ale cultivate pe soluri cu deficit de Cu sunt ocazional
tratate cu Cu ca o adiție la sol , și Mn po ate fi furnizat în mod similar culturilor de cereale și
rădăcini. Cantități mari de îngrășăminte sunt adăugate cu regularitate în solurile din sistemele de
cultivare intensivă pentru a asigura niveluri de N, P și K adecvate pentru creșterea culturilor.
Compușii utilizați pentru a furniza aceste elemente conțin cantități mici de metale grele (de
exemplu, Cd și Pb) ca impurități, care, după aplic ări continue a îngrășămintelor , pot crește
semnifi cativ conținutul lor în sol . Metalele, cum ar fi Cd și Pb, nu au nicio activitate fiziologică
cunoscută. Aplicarea anumitor îngrășăminte fosfatice adaugă necondiționat Cd și alte elemente
potențial toxice î n sol, incluzând F, Hg și Pb [18].

Pesticidele
Câteva pesticide utilizate în mod obișnuit în agricultură și horticultură în trecut au
conținut concentrații substanțiale de metale. De exemplu, în ultimul timp, aproximativ doar 10%

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 24 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU din substanțele chimice care au fost aprobate pentru utilizare ca insecticide și fungicide în Marea
Britanie au fost bazate pe compuși care conțin Cu, Hg, Mn, Pb sau Zn. Exemple de astfel de
pesticide sunt spray -urile fungicide care conțin cupru, cum ar fi amestecul Bordeaux (sulfat de
cupru) și oxiclorura de cupru . Arsen iatul de plumb a fost folosit timp de mulți ani în livezile de
fructe pentru a controla unele insecte parazitare. Componentele cu conținut de arsen au fost
utilizate, de asemenea, pe scară largă pentru a controla căpușele de b ovine și pentru a controla
dăunătorii în banane în Noua Zeelandă și Australia, iar cherestea a fost păstrată /îngrijit ă cu
chimicale bazate pe Cu, Cr și As concentr ațiile acestor elemente depășind cu mult concentrațiile
de fond. O astfel de contaminare poat e provoca probleme, în special dacă siturile sunt reabilitate
pentru alte scopuri agricole sau neagricole. În comparație cu îngrășămintele, utilizarea unor
astfel de materiale a fost mai mult localizată, limitându -se la anumite situri sau culturi [18].

Biosolide le și gunoiul de grajd
Aplicarea a numeroaselor biosolide (de exemplu, gunoi ul de grajd, compost și nămol de
canalizare municipală) pe terenul agrigol duce neintenționat la acumularea de metale grele cum
ar fi As, Cd, Cr, Cu, Pb, Hg, Ni, Tl, Sb și așa mai departe, în sol. Anumite deșeuri animaliere ,
cum ar fi dejec țiile păsărilor de curte, bovinelor și porcilor produse în agricultură, sunt aplicate în
mod obișnuit culturilor și pășunilor, fie sub formă de solide, fie în suspensii . Deși cele mai multe
dejec țiile animaliere sunt văzute ca îngrășăminte valoroase, în industria porcilor și a păsărilor,
Cu și Zn au fost adăugat e la diete ca promo tori de creștere și Ca conținut în produsele de sănătate
a păsărilor de curte pot avea, de asemenea, potenți alul de a provoca contamina rea cu metale a
solului . Gunoiul produs de animale pe astfel de diete conține concentrații ridicate de As, Cu și
Zn și, dacă este aplicat în mod repetat în zonele restrânse de teren, poate provoca acumularea
considerabilă a acest or metale în sol pe termen lung [18].
Biosolide (nămolul de epurare) sunt în primul rând produse solide organice, produse prin
procese de tratare a apelor reziduale care pot fi reciclate în mod benefic . Aplicarea pe teren a
materialelor biosolid e este o practică obișnuită în multe țări care per mite reutilizarea biosolidelor
produse de populațiile urbane . Termenul nămol de epurare este utilizat în numeroase referințe
datorită recunoașterii sale largi și a definiției sale de reglementat e. Cu toate a cestea, termenul de
biosolid este din ce în ce mai comun ca înlocuitor al nămolului de epurare, deoarece se consideră
că reflectă mai exact caracteristicile benefice iner ente nămolurilor de epurare . Se estimează că, în
Statele Unite, mai mult de jumătate d in aproximativ 5,6 milioane tone usca te de nămol de
epurare utilizate sau eliminate anual sunt aplicate pe terenuri, iar util izarea agricolă a
biosolidelor are loc în fiecare regiune a țării. În comunitatea europeană, peste 30% din nămolul
de epurare este folosit ca îngrășământ în agricultură . În Australia peste 175 000 de tone de
biosolid uscat sunt produse în fiecare an de către principalele autorități metropolitane și în
prezent cele mai multe biosolid e aplicate pe terenurile agricole sunt utilizate în s ituațiile de
recoltare arabilă în ca re pot fi încorporate în sol [18].

Apele uzate
Aplicarea apei uzate municipale și industriale și a efluenților aferenți în pământ datează
de 400 de ani și este acum o practică obișnui tă în multe părți ale lumii . În întreaga lume, se
estimează că 20 de milioane de hectare de teren arabil sunt irigate cu ape reziduale. În mai multe
orașe din Asia și Africa, studiile sugerează că agricultura bazată pe irigarea apei uzate reprezintă
50% din aprovizionarea cu legume a zon elor urbane . În general, agricultorii nu sunt deranjați de
dezavantajele sau pericolele legate de mediu și sunt în primul rând interesați să își maximizeze
randamentele și profiturile. Deși concentrațiile de metale din efluenții apei reziduale sunt, de
obicei, relativ scăzute, irigația pe termen lung a terenurilor poate avea ca rezultat acumularea de
metale grele în sol [18].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 25 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU Mineritul, procesarea metalelor și deșeurile industriale
Mineritul și procesarea minereurilor metalice asociate cu industriile au lăsat moștenire
multor țări, un sol cu o larg ă distribuție de contaminanți metalici . În timpul exploatării, sterilele
(particule mai mari și mai grele așezate în partea de jos a celulei de flotație în timpul exploatării
miniere) sunt evacuate direct în depresiuni naturale, inclusiv zonele umede la supra fața solului,
rezultând concentrații crescute. Exploatarea minieră și topirea zăcămintelor de Pb și Zn a condus
la contaminarea solului care prezintă riscuri pentru sănătatea umană și ecologică. Multe meto de
de recuperare utilizate pentru aceste situri sunt lungi și costisitoare și nu pot restabili
productivitatea solului. Riscul de mediu al solului contaminat cu metale grele pentru oameni este
legat de biodisponibilitate. Căile de asimilare includ ingerare a materialului vegetal cultivat în
(lanțul alimentar) sau ingerarea directă (biodisponibilitatea orală) a solului contaminat [18].
Alte metale grele sunt generate de o varietate de industrii, cum ar fi textile, bronzare,
petrochimice de la scurgeri de petrol accidentale sau de la utilizare a produselor pe bază de petrol,
pesticide și instalații farmaceutice și sunt foarte variabile în compoziție. Deși unele sunt
eliminate direct pe sol, puține aduc un benefici u de agriculturii sau de silviculturii . În plus, multe
dintre ele sunt potențial periculoase din cauza conținutului lor de metale grele (Cr, Pb și Zn) sau
compuși organici to xici și sunt rareori, d acă vreodată, aplicate direct pe teren. Altele sunt foarte
scăzute în nutrienții pentru plante sau nu au propriet ăți de condiționare a solului [18].

Surse de contaminare cu metale grele din aer
Contaminarea cu metale grele din aer includ e emisiile de gaze, gaze sau vapori, precum
și emisiile fugitive, cum ar fi praful provenit din zonele de depozitare sau grămezi de deșeuri.
Metalele din surse aeropurtate sunt, în general, eliberate ca particule conținute în fluxul de gaze.
Unele metale cu m ar fi As, Cd și Pb pot, de asemenea, să volatilizeze în timpul procesării la
temperaturi ridicate. Aceste metale se vor transforma în oxizi și se vor condensa sub formă de
particule fine dacă nu se menține o atmosferă de reducere. Emisiile difuze pot fi răspândite pe o
arie largă prin curenții de aer natural i până când mecanismele de precipitare uscată și /sau umedă
le elimină din fluxul de gaze. Emisiile fugitive sunt adesea răspândite într-o zonă mult mai mică,
deoarece emisiile se fac aproape de sol. În general, concentrațiile de contaminanți sunt mai
scăzute în cazul emisiilor fugitive în comparație cu emisiile difuze . Tipul și concentrația
metalelor emise de ambele tipuri de surse vor depinde de condițiile specifice amplasamentului.
Toate particulele s olide din fum de la incendii și în alte emisii provenite de la cosuri de fabricație
sunt eventual depozitate pe uscat sau pe mare; majoritatea formelor de combustibili fosili conțin
anumite metale grele și, prin urmare, aceasta sunt o formă de contaminare care continuă pe o
scară largă de la începutul revoluției industriale. De exemplu, o concentrație foarte mare de Cd,
Pb și Zn a fost găsită în plantele și solurile adiacente lucrărilor de topire. O altă sursă majoră de
contaminare a solului este emisia aer iană de Pb din arderea benzinei conținând tetraetil plumb;
acest lucru contribuie substanțial la conținutul de Pb în solurile din zonele urbane și în cele
adiacente drumurilor principale. Zn și Cd pot fi adăugate, de asemenea, în solurile adiacente
drumuri lor, sursele fiind anvelop ele și uleiurile lubrifiante [18].

3.8.3. Starea actuală a solurilor contaminate cu metale grele

Contaminarea solului în Europa poate fi împărțită în diferite subiecte, în funcți e de sursa
de poluare punctiform ă sau difuză din in dustrie, urbană sau agricultură și tipurile de poluanți
organici, anorganici, poluanți sub formă de particule [25].

Surse de contaminare punctiformă
În 2011 -2012, Centrul European de Date privind Solurile din cadrul Comisiei Europene a
realizat un proiect de colectare a datelor privind siturile contaminate de la instituțiile naționale
din Europa, utilizând Rețeaua Europeană de Informare și O bservare a Solului. Potrivit datelor
primite, numărul total de situri contaminate identificat e ca urmare a poluării punctiforme este de

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 26 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU 2,5 milioane, numărul estimat de situri potențial contaminate fiind de 11,7 milioane . Deșeurile
municipale și industriale contribuie cel mai mult la contaminarea solului (37%) , urmate de
sectorul industrial/ comercial (33%). Ule iurile minerale și metalele grele sunt principalii
contaminanți care contribuie cu aproxima tiv 60% la contaminarea solului . În ceea ce privește
bugetul, gestionarea siturilor contaminate este estimată la aproximativ 6 miliarde de euro anual
[25].

Surse d e poluare difuză în ceea ce privește metalele grele
Figura 3.26 reprezintă rezultatele modelării distribuției a 8 metale grele critice (arsenic,
cadmiu, crom, cupru, mercur, nichel, plumb și zinc), utilizând 1588 de probe georeferențiate din
baza de date geochemică a Forumului de Studii Europ ene de Geologie (26 țări) [25].
Valori ridicate ale Cr și/ sau Ni se găsesc în principal în Grecia centrală, în nordul Italiei,
în Pirineii centrali, în nordul Scandinaviei, în Slovacia și în Croația și arată o corelaț ie puternică
între conținutul de Ni și Cr și magnitudinea cutremurelor. Activitatea seismică este corelată
indirect cu c oncentrațiile de metale grele – astfel de materiale asigură cantități mari de Ni și Cr la
sol prin procese de dezagregare . Cadmiul, Cu, Hg, Pb, Zn prezintă o concentrație ridicată în
Europa Centrală și sunt legate în principal de agricultură și de calcar cuaternar. Utilizarea
îngrășămintelor, a gunoiului de grajd și a agrochimiei reprezintă surse importante ale acestor
elemente. Ele sunt, de asemenea, corelate invers cu distanța față de drumuri [25].

Figura 3.26 Conținutul de metale grele în solurile europene [25]

Poluarea difuză cu privire la poluanții emergenți din surse industriale/urbane
Deși există 700 de poluanți emergenți descriși în mediul european , până în prezent,
aceștia sunt lua ți în considerare numai în mediul acvatic. Prezența și concentrarea lor în
ecosistemul terestru nu este cunoscută, așa cum este riscul potențial pentru mediu. Transportul
aerian al poluanților d in surse industriale și urbane este cu atât mai dificil de monitorizat,
deoarece distribuția lor și căderea nu sunt ușor de cunoscut [25].

Poluarea difuză în ceea ce privește agrochimia
Mai mult de 3000 de tipuri diferite de pesticide au fost utilizate în mediul agricol
european în ultimii 50 de ani. S -a estimat că mai puțin de 0,1% din pesticidul aplicat culturilor
ajunge efectiv la dăunătorul țintă; restul pătrunde în mediul înconjurăto r, contaminând solul, apa

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 27 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU și aerul, unde poate să otrăvească sau să afecteze în alt mod negativ organismele nevizate. În
plus, multe pesticide pot persista pe o perioadă lungă de timp într -un ecosistem –
organoc lorutatele , paraquat ul, deiquat ul – încă dete ctabile în apele de suprafață la 20 de ani de la
interzicerea utilizării lor. S -au efectuat puține studii de monitorizare a amestecurilor de pesticide
prezente în solurile noastre. Studiile de caz au descoperit concentrații ridicate de amestecuri de
organo clorutate și lindan chiar și după 20 de ani după ce au fost interzise în solurile din Ungaria
și România. În timp ce Consiliul European dispune de date disponibile privind aplicați ile
erbicide pe țară (figura 3.27 ), nu există date privind concentrația actu ală de pesticide în solurile
europene [25].

Figura 3.27 Consumul de erbicide în țările europene [25]

3.8.4. Efectele comtaminării solului cu metale grele

Efectele contamin ării solului cu metale grele asupra plantelor
Unele dintre aceste metale grele, adică As, Cd, Hg, Pb sau Se, nu sunt esențiale pentru
creșterea plantelor, deoarece nu efectuează nici o funcție fiziologică cunoscută în plante. Altele,
adică Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni și Zn sunt elemente esențiale necesare pentru creșterea normală și
metabolismul plantelor, dar ele pot duce cu ușurință la otrăvire atunci când concentrația lor este
mai mare decât valorile optime. Utilizarea compostului pentru a îmbunătăți producția agricolă
fără a avea grijă de posibilele efecte negative ar putea fi o problemă, deoarece compos turile de
deșeuri sunt utilizate pentru a îmbunătăți solurile folosite pentru cultivarea legumelor. Având în
vedere partea comestibilă a plantei la cele mai multe specii de legume, riscul de transfer al
metalelor grele de la sol la om ar trebui să fie o problemă de îngrijorare [5].
Absorbția metalelor grele de către plante și acumularea ulterioară de -a lungul lanțului
alimentar reprezintă o potențială amenințare la adresa sănătății animale și umane. Absorbția prin
rădăcini de plant e este una dintre căile principale de intrare a metalelor grele în lanțul alimentar.
Absorbția și acumularea de metale grele în țesuturile vegetale depind de mulți factori care includ
temperatura, umiditatea, materia organică, pH -ul și disponibilitatea nut rienților. Absorbția și

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 28 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU acumularea Cd, Zn, Cr și Mn în Beta vulgaris (Spanac ) au fost mai mari în timpul sezonului de
vară, în timp ce Cu, Ni și Pb s -au acumulat mai mult în timpul sezonului de iarnă. Se poate
aștepta ca în timpul sezonului de vară rata relativ ridicată de descompunere a materiei organice
să elibereze metale grele în soluția de sol pentru posibila absorbție a plantelor. Absorbția mai
mare a metalelor grele, adică Cd, Zn, Cr și Mn în timpul sezonului de vară, se poate datora
ratelor ridica te de transpirație în comparație cu sezonul de iarnă, datorită temperaturii ambiante
ridicate și umidității scăzute [5].

Efectele contamin ării solului cu metale grele asupra produc ției de biomas ă
Contaminarea solului afectează producția de biomasă. Evident, un sol contaminat pierde
productivitatea și capacitatea de a susține plantele în mod corespunzător. La fel ca toate
organismele vii, plantele sunt deseori sensibile la deficiența unor ioni de metale grele ca
micronutrienți esențiali, în timp ce pe ntru aceleași ioni concentrațiile excesive sunt puternic
otrăvitoare față de activitățile metabolice. Au fost efectuate cercetări în întreaga lume pentru a
determina efectele metalelor grele toxice asupra dezvoltării plantelor și asupra producției de
bioma să [25].

Efectele contamin ării solului cu metale grele asupra depozit ării, filtr ării și
transform ării nutrienților, substanțelor și apei
Solul nu este doar o parte a ecosistemului, ci și supraviețuirea restului mediului depinde
de productivitatea acest uia. Funcțiile solului, cum ar fi sistemele de filtrare, tamponare, stocare și
transformare, protejează împotriva efectelor contaminării. Descompunerea scăzută, rezultată din
clima aspră, condițiile acide, oferta limitată de substanțe nutritive esențiale ș i prezența
poluanților organici sau anorg anici pot duce la acumularea materie organice din sol și la
imobilizarea nutrienților esențiali. Contaminarea solului cu oligoelemente reprezintă o potențială
cauză de perturbare a ciclului materiei organice în ecos istemele terestre. Mai mulți autori au
raportat că metalele grele libere și metaloidele prezente în forma ionică la concentrații ridicate în
soluția de sol pot fi toxice pentru microflora solului. Mai mult decât atât, aceste metale din
soluția de sol pot i nactiva enzimele extracelulare responsabile de ciclismul multor nutrienți.
Astfel, acestea pot limita biodegradarea materiei organice și pot provoca deficiențe nutritive
[25].

Efectele contamin ării solului cu metale grele asupra activita ții microbiene
Unele metale grele din sol au, de asemenea, un efect asupra creșterii microbilor din sol .
Aproape toate reacțiile biochimice ale solului au participarea micro bilor din sol, care joacă un rol
important în menținerea calității solului și joacă un rol importa nt în formarea materiei organice
din sol și în descompunerea de substanțe lor nocive, în ciclurile biochimice și în formarea
structurii solului. Solurile contaminate cu metale grele au un efect negativ asupra proprietăților
microbiene ale solului, cum ar fi rata d e respirație a solului și activitatea enzimatică care depinde
de pH -ul solului, de materia organică și de alte proprietăți chimice. Studiile au arătat că, în
majoritatea cazurilor, concentrațiile scăzute de metale grele dintr -un sol contaminat duc l a
eliberarea de CO2, concentrații ridica te de poluare a metalelor grele duc inhibarea semnificativă
a respirației solului, poluarea gravă a metalelor grele poate inhiba activitatea microbiană a
solului, funcția amenințând de ecosistem a solului [14].

Efectele contamin ării solului cu metale grele asupra activita ții enzimatice
Pe măsură ce concentrația metalelor grele crește, activitatea majorității enzimelor este
semnificativ redusă, iar scăderea activității acestora poate fi cauzată direct de interacțiunea dintre
enzimă și metale grele, care nu este asociată cu o reducere a microbilor . Metalele grele au un
efect semnifi cativ asupra activității enzimatice a solului. Pe de o parte, metalele grele au un efect
direct asupra activității enzimatice a solului, astfel încât structura spațială a grupurilor active ale
enzimei este distrusă. Pe de altă parte, creșterea și reproducerea microorganismelor sunt inhibate,

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 29 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU reducând astfel sinteza și metabolizarea enzimei microbiene. Există o relație foarte strân să între
enzimele din sol și microbii din sol, iar unele enzime secretate de microorganisme participă la
circulația ecosisteme lor și energiei solului [14].

Efectele contamin ării solului cu metale grele asupra compoziției comunității
microbiene a solului
După ce metalul greu pătrunde în sol, impactul primar îl reprezintă reducerea cantit ății de
bacterii, ciuperci, actinomicide și alte populații microbiene din sol. Metalele grele influențează
calitatea și cantitatea microbiană din sol. De exemplu, Hg în mediul înconjurător, există o
varietate de valențe (mercur elementar, Hg2+ anorganic, compuși organici ai mercurului) cea ce
face ca sinteza organică a mercurului în plus față de sinteza artificială să predomine solul, unele
bacterii având capacitatea de a sintetiza mercurul organic. Con taminarea cu metale grele poate
produce diferite tipuri de comunități microbie ne. Chiar dacă multe dintre proprietățile chimice și
biologice ale solului s -au schimbat foarte mult, există multe microorg anisme originale în sol care
sunt prezente în comunitatea microbiană. Pe termen lung, solul contaminat cu metale grele va
alege pe cei care se pot adapta în mod special la populația microbiană a solului poluat. Cu cât
este mai mare conținutul de carbon org anic în solurile puternic poluate, cu atât este mai redusă
eficiența populațiilor microbiene în mineralizarea organică. Aceasta poate fi o simplă indicație a
impactului poluării cu metale grele asupra comunități lor microbiene ale solului [14].

Figura 3.28 Efectele contamin ării solului asupra celorlalte pericole ale solului [25]

Contaminarea solului conduce la scăderea activității biotei solului și la scăderea
biodiversității și, prin urmare, la o scădere a stabilității agregate lor și la o descreștere a
descompunerii [25].
Relații puternice pot fi observate și între contaminare și eroziune. Scăderea stabilității
agregate lor și a materiei organice cauzate de poluanții solului mărește erodibilitatea și, prin

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 30 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU urmare, riscul de eroziun e la vânt și la ap ă. Pe de altă parte, poluanții pot fi transportați în afara
amplasamentului prin procese legate de eroziunea eolian ă și hidric ă ca substanțe dizolvate sau
particule și pot polua mediul acvatic conectat sau solul uri în pant ă. Alunecările d e teren și
inundațiile pot provoca cel mai puternic transport de soluri poluate în afara amplasamentului
[25].
Contaminanții pot afecta indirec t calitatea materiei organice din sol deoarece influențează
activitatea biologică și indirect descompun erea, min eralizarea și humificarea [25].

3.8.5. Măsuri de prevenire și remediere a contaminării solului cu metale grele

Odată ce metalele grele sunt introduse și contamineaz ă mediul, ele pot persista mult timp,
în funcție de tipul de metal și de sol. Procesele de remediere utilizate pentru curățarea locuri lor
contaminate cu metale grele pot fi in situ sau ex -situ, la fața locului sau în afara
amplasamentului, biologice, fizice sau chimice. Aceste tehnici sunt adesea utilizate în
combinație cu altele pentru remed ierea mai eficientă a unui sit contaminat [10].

Tratatemnte fizice pentru contaminarea solului cu metale grele
Înlocuirea solului contaminat se referă la înlocuirea totală (unde este posibil) sau
înlocuirea parțială a solului contaminat cu sol necontaminat. Înainte de 1984, excavarea,
eliminarea în afara amplasam entului și înlocuirea solului a fost cea mai frecventă metodă de
curățare a siturilor contaminate. Metoda de înlocuire a solului dilu ează concentrația de metal
greu în sol și, în schimb, mărește funcționalitatea solului. Pământul înlocuit este în general tratat
pentru a îndepărta metale le grele sau, în unele cazuri, aruncat în alte locuri. Înlocuirea solului
poate fi de asemenea realizată prin ( a) împrăștierea solului și (ii) importul de sol nou. În
împrăștierea solului, situl contaminat este săpat în adâncime, iar grelele metalice se răspândesc în
locurile adânci, atingând astfel obiectivul de diluare a metalelor. Introducerea de noi soluri se
referă la adăugarea de sol curat în solul pol uat cu metale grele. Pământul adăugat este fie
acoperit în suprafață, fie amestecat pentru a reduce concentrația de metal. A fost realizat u n
proiect de remediere a solului pentru înlocuirea solului în trei grădini din apropierea topitoriei
Metaleurop Nord situată în nordul Franței, având concentrații ridicate de Pb și Cd în solurile de
suprafață (până la 3300 și, respectiv, 24 mg kg-1). În cadrul acestui studiu, au delimitat o
suprafață de aproximativ 50 -100 m2 pentru fiecare grădină, au îndepărtat solul contaminat și l -au
înlocuit cu unul necontaminat. După înlocuirea solului, cultivarea legumelor (în perioada 2003 –
2005) a evidențiat o îmbunătățire clară a legumelor și a calității solului. Metoda de înlocuire a
solului poate izola eficient solul și ecosistemul contaminat, minimizând astfel efectul asupra
mediului. Cu toate acestea, această tehnică este costisitoare datorită necesarului ridicat al forței
de muncă și este adecvată pentru solurile puternic contamin ate cu suprafață mică. Costurile
pentru excavarea în vrac, transportul pe distanțe scurte și depozitarea variază de la 270 până la
460 de dolari pe tonă. Costurile pentru transportul pe distanțe lungi a solului excavat pot fi
substanțial mai mari. În plus, această tehnică poate să nu fie aplicabilă pe siturile agricole,
deoarece există riscul pierderii fertilității solului [10].

Izolarea solului
Izolarea solului înseamnă separarea solului contaminat de metale grele (solide) din solul
necontaminat, însă p entru o reabilitare completă este nevoie de alte măsuri inginere ști auxiliare.
Tehnicile de izolare sunt, în general, concepute pentru a împiedica mișcarea în afara locului a
metalelor grele și altor contaminanți prin limitarea lor într -o zonă specificată. Tehnologia de
izolare a solului este folosită pentru a evita conta minarea ulterioară a apelor subterane de către
metale grele atunci când alte metode de remediere nu sunt fezabile din punct de vedere economic
sau fizic. În unele cazuri, siturile contaminate sunt izolate temporar pentru a evita transportul în
timpul evalu ării și remedierii locației. Barierele subterane sunt utilizate în mod obișnuit pentru a
separa apa contaminată și solul prin limitarea d ebitului de apă de suprafață și /sau subteran ă la un

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 31 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU sit contaminat. Barierele subterane limitează curgerea apelor subte rane contaminate prin situl
necontaminat, precum și fluxul de apă freatică necontaminată din situl contaminat. Barierele
subterane verticale restricționează mișcarea laterală a apelor subterane. Aceste bariere verticale
pot fi instalate în aval, în amonte sau în jurul zonei. Barierele verticale sunt adesea instalate în
combinație cu un sistem de închidere pentru a limita infiltrarea apei de suprafață necontaminate.
Aceste bariere nu pot fi instalate pe soluri adânci și sunt adesea limitate la aproximativ 9m.
Pentru a izola eficient partea contaminată a solului, bariera trebuie să fie continuă cu strat cu
permeabilitate redusă. Acest lucru se realizează în cea mai mare parte prin stabilirea unui strat de
material cu permeabilitate redusă, cum ar fi argila sub zona contaminată a solului. Pentru
barierele subterane sunt folosite diferite materiale, care includ straturi de foi, perdele de injecție
și pereți de suspensie [10].

Vitrificarea
Mobilitatea metalelor grele în interiorul solului poate fi redusă prin a plicarea unui
tratament cu temperatură ridicată la locul contaminat, care conduce la formarea de material
vitros. În timpul vitrificării, anumite specii de metale (cum ar fi Hg) pot fi volatilizate la
temperaturi ridicate care trebuie colectate pentru elim inare sau tratare ulterioară. Vitrificarea nu
este considerată o tehnică clasică de remediere a metalelor. Vitrificarea este relativ ușor de
aplicat în comparație cu alte metode de remediere fizică. Vitrificarea poate fi aplicată majorității
solurilor cont aminate cu substan țe anorganic e (metale grele ) dar și contaminanți organici. În
timpul vitrificării in situ, curentul electric trece prin sol prin introducerea verticală a unei serii de
electrozi în zona contaminată. Cu toate acestea, solul uscat poate să nu furnizeze suficientă
conductanță pentru vitrificare. Recent a efectuată o vitrificare de încălzire Joule în tr-un câmp de
tone de deșeuri ceramice bogate în Zn și Pb prin încălz irea până la aproximativ 1850 ° C. S-a
raportat că metoda de vitrificare a fost foarte eficientă pentru curățarea a câteva tone de deșeuri
contaminate de metale grele și poate fi aplicată pentru curățarea unor volume imense de sol.
Temperatura în timpul vitrificării joacă un rol cheie în imo bilizarea metalului greu în probele de
sol. Un alt proiect a efectuat vitrificarea deșeurilor provenite din minele de Ag-Pb din Spania
utilizând tehnologia solară. Ei au arătat că vitrificarea a determinat imobilizarea Zn, Mn, Fe, Cu
și Ni la 1350 ° C, în tim p ce Zn, Ni, Mn și Cu s -au mobi lizat la 1050 ° C [10].

Reabilitarea e lectrok inetică
Recuperarea electrokinetică a solului este o metodă fizică nouă și rentabilă pentru
remedierea solurilor contaminate cu metale grele. Recuperarea electrokinetică a solului
funcționează pe principiul conform căruia gradientul de câmp electric cu intensitate adecvată
este stabilit pe două laturi ale rezervorului electrolitic care conține sol saturat contaminat.
Elementele metalice grele prezente în sol sunt separate prin electroforeză, infiltrație electrică sau
electro -migrație, reducând astfel contaminarea. Un proiect a remediat aproximativ 400 kg de sol
folosind remedierea electrokinetică și a eliminat aproximativ 60% din total ul Hg din solul
contaminat în mai pu țin de trei luni. Metoda de remediere electrochinetică este de asemenea
utilizat ă în combinație cu alte tehnici/ procese cum ar fi remedierea articulațiilor electrokinetice,
remedierea chimică electrokinetică a articulațiilo r, remedierea electrochinetică -oxidare și
remedierea electrokinetică conjugată cu barieră reactivă permeabilă, fitorezistența electrokinetică
cuplată , electrokinetic ă cuplat ă cu membrană din nanofiber ă [10].

Tratatemnte chimice pentru contaminarea solului cu metale grele

Spălarea solului se referă la îndepărtarea metalelor grele din sol folosind diferiți reactivi
și extractori care pot extrage metalul greu din sol. Recent, folosirea de extractanți adecvați pentru
spălarea meta lelor grele din solurile contaminate s -a dovedit a fi o alternativă la unele tehnici
convenționale de curățare a solurilor contaminate. În timpul spălării solului, solul contaminat
este săpat și amestecat cu o soluție de extract de soluție adecvată, în fun cție de tipul de metal și

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 32 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU de sol. Soluția extractantului și solul sunt amestecate bine pentru o perioadă de timp specificată.
Prin precipitații, schimbarea ion ilor, chelatizare sau adsorbție , metalul greu este transferat din sol
în fază lichidă și apoi sep arat de levigat. Solul separat care îndeplinește criteriile reglementate
poate fi întors la locul original. Utilizarea frecventă a spălării solului pentru remedierea locurilor
contaminate cu metale grele, este preferat ă deoarece îndepărtează complet metalel e din sol. Mai
mult decât atât, spălarea solului este o metodă rapidă care poate îndeplini anumite criterii fără
daune pe termen lung. Datorită eficienței ridicate, spălarea solului este considerată una dintre
cele mai rentabile tehnologii de remediere a s olului [10].

Imobilizarea metalelor grele
Imobilizarea se referă la scăderea mobilit ății metalului, biodisponibilit ății și
bioaccesibilit ății metalului greu în sol prin adăugarea de agenți de imobilizare la solurile
contaminate. Elementele metalice grele pot fi imobilizate în sol prin complexare, precipitare și
reacții de adsorbție. Aceste procese determină redist ribuirea metalelor grele de la soluția de sol la
particulele solide, limitând astfel transportul și biodisponibilitatea lor în sol. În gene ral,
imobilizarea metalelor grele în sol este efectuată prin utilizarea amendamentelor organice și
anorganice ale solurilor. Cele mai frecvente amendamente includ ciment, lut, zeoliți, fosfați,
minerale, microbi și amendamente organice. Cercetările recente au evidențiat, de asemenea,
potențialul reziduurilor industriale cu costuri reduse cum ar fi cojile de ouă din industrie și
nămolul roșu din industria aluminiului în solurile contaminate [10].

Tratatemnte biologice pentru contaminarea solului cu metale grele

Bioremedierea este utilizarea de organisme (microorganisme și/ sau plante) pentru tratarea
solurilor poluate. Este o metodă larg acceptată de remediere a solului, deoarece este percepută ca
tratare prin intermediul proceselor naturale. Este, de asemenea, o metodă eficientă din punct de
vedere al costului de remediere a solului. Studiile au raportat o economie de 50% până la 65%
atunci când bioremedierea a fost utilizată pentru tratarea a 1 hectar de sol poluat cu Pb,
comparativ cu cazul în care a fost utilizată o metodă convențională (excavarea și depozitul de
deșeuri) în același scop. Deși bioremedierea este o metodă nedis tructiv ă de remediere a solului,
este de obicei consumatoare de timp și utilizarea acesteia pentru tratarea solurilor poluate c u
metale grele este uneori afectată de condițiile climatice și geologice ale situ lui care urmează a fi
recuperat [19].

Utilizarea microbilor pentru remedierea solurilor poluate cu metale grele
Mai multe microorganisme, în special bacteriile (Bacillus su btilis, Pseudomonas putida și
Enterobacter cloacae) au fost utilizate cu succes pentru reducerea Cr (VI) la C r (III) mai puțin
toxice . Bacillus subtilis a raportat, de asemenea, că reduce elementele ne -metalice. De exemplu,
un studiu a constatat că B acillu s subtilis a redus selenitul la elementul Se mai puțin toxic. În plus,
s-a arătat că B acillus cereus și B acillus thuringiensis cresc extracția de Cd și Zn din solul bogat
în Cd și solul poluat cu eflue nți din industria metalului . Se presupune că producția de siderofori
(molecule de complexare a Fe) de către bacterii poate să fi facilitat extracția acestor metale din
sol; acest lucru se datorează faptului că u fost raportat faptul ca metale grele stimuleaz ă producția
de siderofor și, prin urmare, afectează b iodisponibilitatea acestora . De exemplu, producția
sideroforului de cătr e Azotobacter vinelandii a crescut în prezența Zn (II) . Astfel, metalele grele
influențează activitățile bacteriilor producătoare de siderofoare, care la rândul lor sporesc
mobilitatea și extracția acestor metale din sol [19].
Bioremedierea poate apărea, de asemenea, indirect, prin bioprecipitare prin bacterii
reducătoare de sulfat (Desulfovibrio desulfuricans), care transformă sulfatul în sulfat de hidrogen
care ulterior reacționează cu metale grele, cum ar fi Cd și Zn, pentru a forma formele insolubile
ale acestor sulfuri metalice [19].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 33 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU

Utilizarea plantelor pentru remedierea solurilor contaminate cu metale grele
Fitooremedierea este un aspect al bioremedierii care folosește plant e pentru tratarea
solurilor poluate. Este potrivit atunci când poluanții acoperă o arie largă și atunci când se află în
zona rădăci nii plantei . Fitooremedierea solurilor poluate cu metale grele poate fi realizată prin
mecanisme diferite. Aceste mecanisme includ fitoextracția, fitostabilizarea și fito volatilizarea.

Fitoextracția este cea mai comună formă de fitoremediere. Aceasta implică acumularea
de metale grele în rădăcinile și lăstarii plantelor fitoremedia nte. Aceste plante sunt apoi recoltate
și inc inerate. Plantele utilizate pentru fitoextracți e au de obicei următoarele caracteristici: viteză
de creștere rapidă, biomasă ridicată, sistem extins de rădăcini și capacitatea de a tolera cantități
mari de metale grele. Această capacitate de a tolera conce ntrații mari de metale grele de către
aceste plante poate duce la acumularea de metale în partea recolt ată; acest lucru poate fi
problematic prin con taminarea lanțului alimentar. Există două abordări ale fito extracției în
funcție de caracteristicile instal ațiilor implicate în proces. Prima abordare implică folosirea
hiperacumulanților naturali, adică a plantelor cu capacități foarte mari de acumulare de metale, în
timp ce cea de -a doua abordare implică utilizarea unor instalații de biomasă ridicate a căror
capacitate de a acumula metale este indusă de utilizarea chelaților, modificări cu capacitate de
mobiliz are a metalelor [19].

Fitostabilizarea implică utilizarea plantelor pentru imobilizarea metalelor, reducând astfel
biodisponibilitatea prin eroziune și leșiere. Este folosită în cea mai mare parte atunci când nu
este de dorit sau nu este posibilă fitoextracția . Un grup de cercet ători a susținut că această formă
de fitoremediere se aplică cel mai bine atunci când solul este atât de puternic poluat încât
utilizarea plantelor pentru extracția metalică ar dura mult timp pentru a fi realizată și astfel nu ar
fi adecvată. O alta echip ă de cer cetători a arătat că creșterea plantelor (utilizate pentru
fitostabilizare) a fost afectată negativ atunci când concentrația de metale grele în sol a fost
ridicată [19].
Fitostabilizarea metalelor grele are loc ca rezultat al precipitării, sorbției, reduc erii
valențel or metalice sau complexării . Eficiența fitostabilizării depinde de plantele utilizate și
amendamentele solului. Plantele ajută la stabilizarea solului prin sistemele lor radiculare; astfel,
acestea împiedică eroziunea. Sistemele de rădăcină di n plante împiedică în egală măsură
scurgerea prin reducerea percolației apei prin sol. În plus, plantele împiedică contactul direct al
omului cu poluanții și în același timp oferă suprafețe pentru precip itarea și sorbția metalului [19].

Fitovolatilizarea, prin această formă de fitoremediere, plantele sunt utilizate pentru a
prelua poluanții din sol; acești poluanți sunt transformați în forme volatile și apoi sunt transpuși
în atmosferă. Fitovolatilizarea este folosită în cea mai mare part e pentru remedierea solurilor
poluate cu Hg. Forma toxică a Hg (ionul mercuric) este transfor mată în forma mai puțin toxică
Hg elementar . Problema cu acest proces este că noul produs format, adică Hg elementar, poate fi
redepozitat în lacuri și râuri după ce a fost reciclat prin precipitare; aceasta, la rândul său, repetă
procesul de producere a metil -mercurului de către bacteriile anaerobe [19].
Un studiu a raportat absența speciilor de plante cu proprietăți de hipocasulare a
mercurului . Prin urmare, plantele modificate genetic sunt utilizate în cea mai mare parte în
fitovolatilizare . Exemple de plante transgenice care au fost utilizate pentru fito volatilizarea
solurilor poluate cu Hg sunt Nicotiana tabacum, Arabidopsis thaliana și Lirio dendron tulipifera.
Aceste plante sunt de obicei modificate genetic pentru a include gena pentru reductaza
mercurică, adică merA. Liză organomercură (merB) este o altă genă bacteriană utilizată pentru
detoxificarea metil -mercurului . Ambele merA și merB pot fi inserate în plante utilizate pentru
detoxifierea metil -mercurului la Hg elementar . Utilizarea plantelor modificate cu merA și merB

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 34 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU nu este acceptabilă din p erspectivă de reglementare . Totuși, plantele modific ate cu merB sunt
mai acceptate , deoarece ge na împiedică introducerea metil -mercurului în lanțul alimentar [19].

3.8.6. Studii experimentale privind contaminarea solului cu metale grele

Contaminarea sol ului în depozitele de deșeuri: U n studiu de caz pentru un depozit
de deșeuri în Republica Cehă

Degradarea terenurilor cauzată de activitățile umane are efecte negative semnificative
asupra mediului și ecosistemelor din întreaga lume, iar deșeurile solide sunt o problemă de
mediu important ă și în curs de dezvoltare . Gestionarea incorectă a eliminării deșeurilor provoac ă
îngrijorarea publicului față de posibilele efecte dăunătoare asupra comunităților locale și asupra
mediului. Aceste preocupări au devenit probabil mai pragmatice atunci când studiile intensive
recente au demonstrat un risc crescut pentru sănătatea umană cauzat de expunerea la substanțe
chimice toxice, cum ar f i dioxinele și compușii înrudiți , și metalele grele din aceste locuri de
depozitare [15].

Materiale și metode de prelevare/testare a probelor

Descrierea depozitului de deșeuri
Depozitul investigat este situat în regiunea Pilsen, vestul Cehiei. A început să funcționeze
în 1996 cu un volum autorizat de 569 000 m3; în prezent, este utilizat pentru a elimina deșeurile
municipale mixte. În fiecare z i, până la 37,5 tone de deșeuri sunt autorizate pentru depozitare
după o analiză atentă: deșeurile eliminate includ reziduuri solide municipale, nepericuloase și
materiale pentru acoperirea suprafețelor [15].

Prelevarea probelor
Eșantioanele de sol au f ost colectate din depozitul de deșeuri la o adâncime de 10 c m în
2014 (Fig.3.29 ). Au fost colectate în recipiente de plastic sterilizate. Probele de sol au fost
omogenizate prin cernerea lor printr -o sită de 0,2 mm din oțel inoxidabil și au fost depozitate în
recipiente sigilate la -4 °C până la analiză. Materialele au fost analizate pentru conținutul de
metale grele (Hg, Cd, Pb, Cu, Zn, Co, Ni, Cr, Mn). Probele examinate au fost a duse la
laboratorul de testare al Departamentul ui de Chimie și Bioc himie, Facultatea de Agronomie,
Universitatea Men del din Brno pentru analize. Figura 3.29 oferă puncte le de prelevare în care au
fost colectate probe de sol [15].

Procesarea probelor și analiz ă chimic ă
Pentru izolarea anal ților din probe le solide s -a fo losit o digestie cu microunde.
Eșantioanele de sol au fost uscate în aer și cernute. O fracție <2 mm a fost utilizată pentru
analiză; S -au folosit 200 ± 0,1 mg de probe de sol uscat și omogenizat pentru digestia parțială în
cuptorul cu microunde folosind 3 ml de HNO 3 concentrat și 9 ml de HCI concentrat la 200 ° C și
1000 W timp de 30 min. Probele de sol au fost ajustate la volumul final de 25 ml cu apă
deionizată [15].

Speciile de plante testate
Specia testat ă a fost muș tarul alb (Sinapis alba L.). A fost selectat ă deoarece este
cunoscut ă ca fiind sensibil ă la o gamă de produse chimice. Muștarul alb este ideal pentru
studierea solurilor și extractelor de sol. Semințele au fost sterilizate la suprafață prin înmuiere
timp de 2 minute într -o soluție comercială de hipoclorit de sodiu (2%) la care s -au adăugat
câteva picături de Tween -20. Apoi au fost clătite de două ori în apă sterilă distilată. Carcasele de
semințe deteriorate sau goale au fost aruncate [15].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 35 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU

Figura 3.29 Harta depozitului de gunoi din Ńtepánovice și punctele de prelevare [15]

Testul de fitotoxicitate
Experimentul a fost efectuat în condiții de laborator. Vasele de lut (înălțime de 10 cm și
un diametru de 11 cm) au fost umplute superficial cu 200 g de agent . Apoi 100 de semințe de
muștar alb au fost împ răștiate pe suprafață, acoperite ap oi cu un strat subțire de nisip de siliciu și
vasul apoi acoperit cu o placa de sticlă (pentru a evita evaporarea) [15].

Rezultate
Din analiza chimică a probelor solide cu absorbție atomică, valorile de leșiere ale
metalelor au variat pe o gamă largă după cum urmează: Hg (0,0300 -0,063 mg kg-1), Cd (0,0600 –
0,2044 mg kg-1), Pb (2,5703 – 8,5287 mg kg-1), Cu (32,43 -51,24 mg kg-1), Zn (25,67 -41,97 mg
kg-1), Co (2.953 -12.712 mg kg-1) , Cr (64,06 -190,73 mg kg-1) și Mn (547,52 -701,39 mg kg-1).
Valorile de leșie re metalic ă găsite în acest studiu sunt pre zentate în Figura 3.30 .

Figura 3.30 Conținutul de metale grele în probele de sol examinate [15]

Figura 3.31 prezintă rezultatele evaluării grafice a conținutului de metale grele în probele
de sol individuale, cu valori limită marcate pentru acele metale grele pentru care limitele sunt
stabilite în Decretul Ministerului Mediului din Republica Cehă, cu modificări le ulterioare, care
stabilește detaliile privind protecția solului . În cazul metalelor grele Cd, Pb, Zn și Co, niciuna din

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 36 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU cele opt probe de sol examinate nu a depășit limitele specificate în decret, așa cum se observ ă în
diagramele prezentate în figura 3 .31. Pentru Cu, Ni și Cr unele dintre solurile colectate
eșantioanele depășesc limitele stabilite în legislația relevantă. Pentru Cu, limita maximă pentru
acest metal greu este de 50 mg kg-1.

Figura 3.31 Conținutul de metale grele în probele de sol examinate cu valori le limită marcate
prin linia orizontal ă conform Decretului dat de Ministerul Mediului [15]

Concluzii
A fost determinat un test de fitotoxicitate pentru a evalua ecotoxicitatea solului
depozitului de deșeuri. La 14 zile după în ceperea experimentului germenii și numărul de plante
în creștere care au apărut în ghivecele de lut au fost numărate. Datele au fost reprezentate în
tabele și au fost luate fotografii pentru a documenta cursul experimentului. La 21 de zile de la
înființarea exper imentului s -a repetat numărarea germenilor și a plantelor în creștere, rezultatele
au fost înregistrate și fotografii au fost făcute. Rezultatele au fost evaluate din datele obținute.
Numărul de germeni (numărul de plante în creștere) pe probele de sol și pe sol din experimentul
etalon au fost comparat e pentru toate rapoartele de amestecare. Capacitatea de germinare a fost
calculată ca procentaj din valorile corespunzătoare obținute din sol în experimentul etalon .
Rezultatele din tabele (capacitatea de germ inare a semințelor) sunt valori medii obținute din
experimentul efectuat [15].
Testul de creștere a plantelor poate fi un protocol bun pentru a evalua fitotoxicitatea
solului contaminat cu metale grele. Muștarul alb este o plantă sensibilă care poate fi utilizată ca
bioindicator pentru metale grele. Eșantioanele de sol 1 până la 8, care au fost prelevate din
corpul depozitului de deșeuri, marginea corpului depozitului de deșeuri, și vecinătatea acestuia
îndeplinesc limitele pentru metalele grele Co, C d, Pb și Zn specificate în legislația aplicabilă.
Valorile de prag Hg și Mn nu sunt stabilite în legislație, dar au fost stabilite valori pentru
necesitățile operatorului de depozitare a deșeurilor. În cazul metalelor grele Cr, Cu și Ni, unele
eșantioane a u depășit valorile pragului, și anume proba 2, care a atins cele mai ridicate valori ale

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 37 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU tuturor probelor testate pentru Cr, Cu și Ni. Pentru Cr și Ni valorile au fost de câteva ori mai
mari decât valorile celorlalte probe [15].

3.9. Deșertificarea solului
3.8.1. Noțiuni introductive

Termenul "deșertificare" a fost folosit pentru prima dată de Lavauden (1927) pentru a
descrie terenuri le suprapășunate din Tunisia și apoi a fost folosit de Aubreville (1949) pentru a
arăta eroziunea excesivă a solului datorită despăduririi în Africa de Vest. Ulterior, alarmată de o
secetă lungă în Africa Subsahariană la începutul anil or 1970, Conferința Națiunilor Unite priv ind
Deșertificarea din Nairobi, a definit termenul drept o diminuare a potențialului biologic al
terenurilor în orice ecosistem. Definiția a fost revizuită din nou în cursul Conferinței Națiunilor
Unite pentru Mediu și Dezvoltare din 1992 ca fiind "degrada rea terenurilor în zonele aride sub-
umede , semi -aride și aride , care rezultă din diverși factori, inclusiv variația climatică, precum și
activitățile umane". Această definiție este acceptat ă acum de Convenția ONU privind combaterea
deșertificării. Deșertif icarea se manifestă prin eroziunea accelerată a solului prin vânt și apă,
creșterea salinizării so lurilor și a apelor subterane din apropierea suprafe ței solului , reducerea
diversității speciilor și a biomasei vegetale și reducerea productivității globale a ecosistemelor
aride [1].
Deșertificarea este scăderea permanentă a productivității biologice a zonelor aride .
Zonele aride reprezintă 41% din suprafața pământului și găzduiesc aproximat iv 2 miliarde de
persoane sau 27 % din populația Pământului. În preze nt, peste 250 de milioane de persoane din
mai mult de 100 de țări sunt direct afectate de deșertificare și sunt mai expuse riscului. Situația
este cea mai severă în Africa, unde 66% din suprafața totală a terenului este aridă sau semi -aridă.
Nu numai că de șertificarea este dăunătoare pentru pământ și pentru locuitorii săi, dar este și
costisitoare – în fiecare an, lumea pierde 42 miliarde de dolari pentru deșertificare și efectele
acesteia [26].
Cauzele deșertificării sunt atât naturale, cât și antropice . Secetele, frecven ța ploilor ,
temperaturile globale crescânde și schimbările climatice contribuie la deșertificarea terenurilor
deja aride, însă aceste zone sunt, de asemenea, extrem de sensibile la activitatea umană. 10 -20%
din zonele aride sunt deja gra v degradate, iar unele rapoarte atribuiesc 70% din degradarea
solului activit ăților umane , în special creșterea populației, tehnologiile agricole și politicile
nesustenabile. Acești factori degradează terenul și creează efecte de feedback care duc la
pierd erea biodiversității, precum și la alte rezultate negative care ne afectează pe toți [26].
Ca urmare a activităților și deciziilor umane, cum ar fi supraîncălzirea, relația dintre șapte
factori ecologici cheie – vegetația, albedo, temperatura, precipitați ile, umiditatea solului,
eroziunea vântului și eroziunea apei – devine dezechilibrată. Aceste relații reciproce sunt în mod
special susceptibile la instabilități datorate efectelor de feedback, iar perturbațiile, cum ar fi
practicile de cultivare nesustenabile, sunt amplificate de -a lungul timpului, rezultând efecte
esențial ireversibile [26].
Desertificarea este un fenomen sistematic care implică climă, soluri, floră, faună și om,
care, potrivit unor persoane, pot : (a) lucra în timp, începând cu un accident climatic și în cele din
urmă d uc la formarea unui deșert, (b) să accentueze (c) determina o extindere a cond ițiilor
deșertice în traseul de șertic spre zonele învecinate. Secvența evenimentelor care duc la
deșertificarea terenurilor aride și semi -aride poate fi după cum urmează [1]:
Degradarea câmpurilor deschise , pajiștilor, pădurilor și terenurilor agricole începe cu
deteriorarea stratului vegetal datorată supraîncălzirii, despăduririi și cultivării necorespunzătoare.
Odată ce stratul vegetal este deran jat, degradarea solului începe să funcționeze sub formă de
eroziune accelerată a vântului și a apei, compactarea solului, formarea crustei de suprafață a
solului, pierderea humusului și fertilității solului, salinizarea și saturarea hidric ă. Din cele de mai
sus rezultă că există trei procese majore de deșertificare , și anume degradarea vegetației,
eroziunea solului prin apă și vânt; și salinizarea și/ sau alcalinizarea și saturarea hidric ă, care

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 38 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU afectează, în mod esențial, cele trei mari utilizări ale terenurilor, și anume pășunatul în câmp
deschis , agricultura pe te renurilor cu o fertilitate crescut ă datorat ă frecven ței ploilor și agricultura
irigată în regiunile ar ide și semi -aride. Salinizarea și/ sau alcalinizarea și saturarea hidric ă sunt
principalele procese de deșertificare a terenurilor irigate [1].
Deșertificarea pajiștilor este în primul rând o problemă de degradare a acoperirii vegetale
prin supraîncălzirea, ploștirea și tăierea vegetației lemnoase. Supra pășunarea și eliminarea
vegetației au ca rezultat eroziunea solurilor care contribuie la albedo . Această trăsătură
caracteristică conferă suprafeței denudate o temperatură relativ scăzută în comparație cu terenul
vegetal adiacent, ceea ce poate duce la o scădere a aerului necesar pentru formarea norilor și
precipitații. În cele din urmă, aceasta poate duce la deșerti ficarea climatică regională. Eroziunea
eolian ă și hidric ă sunt principalele procese care afecteaz ă terenurile cultivate cu o frecven ță
ideal ă a ploilor . Eroziunea eoliană, totuși, poate provoca daune semnificative pe sol nisipos.
Cultivarea terenurilor mar ginale accelerează procesul de eroziune eoliană. Exfiltrațiile saline din
teren ul uscat sunt o problemă specială, aparent limitată până în prezent în Australia, Canada și
Statele Unite [1].
Patru stă ri de deșertificare au fost definite, și anume (a ) deloc spre ușor – cu producția
biologică în mare parte intactă; ( b) pierderi moderate ale producție i de până la 25% față de cele
așteptate; ( c) pierderi grave ale producție i între 25% și 50% din cele așteptate; și ( d) au fost
identificate pierderi foarte grave ale producției de peste 50% din cele așteptate. Pe lângă
producția biologică, în fiecare dintre categoriile de terenuri au fost utilizate, de asemenea, criterii
relevante pentru acoperirea solului, salinizarea, statutul solului și costul recuperării [1].

3.9.2. Factorii care determină deșertificarea solului

Deșertificarea implică interacțiunea factorilor climatici, edafici și biotici. Schimbările
climatice, presiunea populației umane și animalelor și condițiile socio -economice modifică
procesul.
Cauze le de șertific ării sunt multiple și variaz ă prin natura lor:
Pășunatul extrem : Pășunatul animalelor reprezintă o problemă uriașă pentru multe zone
care încep să devină biomase de șertice. Dacă există prea multe animale care sunt aglomerate în
anumite locuri, este dificil pentru plante să crească înapoi, ceea ce dauneaz ă bio mului și face să –
și piardă fosta glorie verde [38].
Defri șarea: Când oamenii caută să se mute într -o zonă sau au nevoie de copaci pentru a
face case și alte sa rcini, atunci ei contribuie la problemele legate de deșertificare. Fără plantele
(în specia l copacii) în jur, restul biomului nu po ate să prospere [38].
Practici le agricole: Unii fermieri nu știu cum să utilizeze terenul în mod eficient. Ei pot,
în esență, să consume toate resursele acelui sol înainte de a trece la un alt teren. Prin utilizarea
tuturor nutrienților solului , deșertificarea devine tot mai mult o reali tate pentru zona care este
utilizată pentru agricultură [38].
Urbanizarea și alte tip uri de dezvoltare a terenurilor: Așa cum am menționat mai sus,
dezvoltarea poate provoca migrare oamenilor c ătre noi zone cea ce afecteaz ă negativ viața
plantelor. De asemenea, poate cauza probleme cu solul din cauza substanțelor chimice și a altor
lucruri care pot dăuna terenului. Pe măsură ce zonele devin mai urbanizate, există mai puține
locuri pentru creșterea plantelor, provocând astfel deșerti ficarea [38].
Schimbările climatice: Schimbările climatice joacă un rol enorm în deșertificare. Pe
măsură ce zilele se încălzesc și perioadele de secetă devin mai frecvente, deșertificarea devine
din ce în ce mai eminentă. Cu excepția cazului în care schimbările climatice sunt încetinite, zone
uriașe de terenuri vor deveni deșert; unele dintre aceste zone pot chiar deveni nelocuibile pe
măsură ce timpul trece [38].
Extrac ția resurselor naturale de sol: Dacă o suprafață de teren are resurse naturale, c um ar
fi gaze naturale, petrol sau minerale, oamenii vor veni și se le vor extrage din sol prin procese ce
pot deteriora calitatea soului precum mineritul sau sondajul . Aceasta, de obicei, priveaz ă solul de

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 39 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU nutrienți, ceea ce, la rândul său, ucide viața plantelor, care, la rândul său, începe procesul de
deșert ificare a biomului în timp [38].
Dezastre naturale: Există cazuri în care terenul se deteriorează din cauza dezastrelor
naturale, inclusiv a secetei. În aceste cazuri, nu există prea multe lucruri pe care oamenii le pot
face, cu excepția muncii pentru a încerca și a ajuta la reabilitarea terenului după ce a fost deja
avariat de natură [38].

Climatul
Cu puține schimbări în limitele lor de-a lungul timpului, deșerturile s -au limitat la zona
subtropicală a Pământului. Din modelul global al circulației a aerului reiese că regiunile
subtropicale sunt caracterizate drept regiuni ale vântului domol . Când vântul dispare, aerul se
încălzește și capacitatea sa de a menține umezeala crește, ceea ce influențează în consecință
precipitațiile. Aceasta reprezintă o prevalență a climatului uscat între latitudini de 15 până la 30
grade nord și sud de ecuator. Climatele uscate sunt totuși extinse în alte latitudini, iar modelele
lor sunt complicate de factori suplimentari, cum ar fi distanța de la oceanele furnizoare de ploaie,
zona de înaltă presiune sezonieră din zonele continentale mari asemănătoare cu sistemele
musonice sau prezența barierelor montane [1].
În interiorul deșerturilor, există numeroase contraste climatice care rezultă din diferențele
de temperatură, în sezonul de ploaie (dacă există) și în gradul de ariditate. La o extremitate sunt
deșerturile reci, cum ar fi platoul tibetan, unde degra darea este împiedicată de temperatură
scăzută și unde degradarea mediului a fost, prin urmare, mică; pe de altă parte, sunt deșerturile
calde, cum ar fi Sahara interioară, unde creșterea plantelor și utilizarea terenurilor sunt absente în
afara oazăi iriga bile datorită aridității extreme [1].
Clima are un impact major asupra solului uscat, vegetației, resurselor de apă și utilizării
terenurilor. Având în vedere conținutul redus de materie organică, stabilitatea agregatelor și
nivelurile scăzute ale product ivității biologice, zonele aride sunt vulnerabile la deșertificare. De
exemplu, cu cât acoperirea cu vegeta ție este mai redus ă, cu atât susceptibilitatea solurilor aride la
eroziunea accelerată a solului este mai mare. De fapt, limitele climatice din zonele aride sunt
supuse schimbărilor pe termen scurt, care corespund secvențelor de ani slabi și ani puternici din
punct de vedere al frecven ței ploilor . În general, cu cât clima este uscată, cu atât variabilitatea
precipitațiilor este mai mare și riscul de secetă este mai mare. Astfel de fluctuații sunt exprimate
din punct de vedere geografic prin expansiunile și contracțiile centurilor uscate, astfel încât o
regiune semi -aridă poate prezenta o condiție aridă la un mome nt dat și condiții sub -umede
altădată [1].

Presiunea populației
Creșterea alarmantă a populației umane și a animalelor din regiunile aride și semi -aride a
condus la (a) reducerea ponderii om:teren și la red ucerea ponderii animal:teren , (b) creșterea
suprafeței netede care a dus la scăderea terenurilor utilizate în mod normal și adecvate pentru
pășunat prin îndepărtarea drastică a acoperirii vegetale și (c) dependența excesivă de agricultură.
Urbanizarea și industrializarea au agravat și mai mult situația raportului om:teren prin eliminarea
pădurilor pentru combustibil, lemn și locuințe. De exemplu, a exista t o creștere de 202% a
populației um ane în Jodhpur T ehsil, districtul Jodhpur, Rajasthan, vestul Indiei în 20 de ani, din
1960 -61. Acest lucru a dus la o creștere fenomenală a densității populației din această regiune de
la 10 2 persoane pe km2 în 1961 la 207 persoane pe km2 în 1981 [1].
Activitățile umane afectează caracteristicile de suprafață și compoziția atmosferică,
inclusiv o descompunere sau un declin al structurii solului, pierderea accelerată a solului prin
eroziunea eolian ă și hidric ă, o creștere a salinizării, o reducere a retenției umidității solului, o
creștere a variabilității debitului de suprafață și a debitului fluxului de ap ă; o reducere generală a
diversității speciilor de plante și a productivității. Mai mult, o creștere a emisiilor de particule și
de gaze provenite din arderea biomasei și o creștere a încărcării cu praf atmosferic reprezintă alte
efecte notabile ale acti vităților umane în zonele aride . Aceste schimbări antropogene au o

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 40 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU influență semnificativă asupra echilibrului energeti c al suprafeței și atmosferei Pământului. De
exemplu, orice modificare a albedo -ului suprafeței prin modificarea acoperirii terenului va afecta
cantitatea de radiație solară absorbită de suprafață. De asemenea, schimbările în rugozitatea
suprafeței modific ă viteza vântului la suprafa ța solului și nivelele de turbulență, care, la rândul
lor, influențează ratele de evapotranspirație [1].

3.9.3. Starea actuală a solurilor deșertificate

La nivel global, 1,5 miliarde de persoane sunt afectate direct de degradarea terenurilor. În
fiecare an, 12 milioane de hectare de teren devin neproductive prin deșertificare și secetă. În
aceeași perioadă, 75 de miliarde de tone de sol sunt pierdute pentr u totdeauna. Degradarea
globală a terenurilor a fost cartografiată. Cu toate acestea, așa cum a fost demonstrat, estimările
zonelor afectate de deșertificare continuă să varieze foarte mult ca rezultat al diferitelor definiții
și metodologii diferite utili zate pentru estimare. Revizuirea din 2012 estimează valorile evaluării
deșertificării ca fiind cuprinse între 10 și 53% din suprafețele uscate [25].
Deși nu există hărți integrate pentru deșertificarea în Europa, proiectul DISMED a fost
recent cartografiat pe baza calității solului, a climatului și a parametrilor vegetației ( Fig.3.32 ).
Hartă indică faptul că 8% din teritoriul din sudul, centrul și estul Europei prezintă sensibilitate
foarte mare sau ridicată la deșertificare, echivalentul a apro ximativ 14 milioane ha și peste 40
milioane ha în cazul în care sunt incluse sensibilități le moderate [25].

Figura 3.32 Sensibilitatea la des șrtificare, hart ă realizat ă conform proiectului DISMED [25]

Proiectul Consiliului European MEDALUS ( Deșertificarea Mediteraneană și Utilizarea
Terenurilor ) s-a axat în primul rând pe mediul mediteranean european, în care pierderea fizică a
solului prin eroziunea hidric ă și pierderea asociată a nutrienților solului au fost identificate drept
o problemă do minantă. În zonele mai aride, există o preocupare mai mare cu eroziunea eoliană și
salinizarea, însă acestea sunt considerate a fi mai puțin importante decât eroziunea hidric ă în
spațiul european mediteranean [2].
Extinderea deșertificării în Europa este subiectul dezbaterilor naționale și europene. D e
exemplu, conform Comitetului Național G rec pentru combaterea deșertificării, 35% din Grecia
este expusă unui risc ridicat, în timp ce 49% prezintă un risc moderat de deșertificare. În Spania,
deșertificarea a fost – și încă este – asociată în principal cu eroziunea solului (prin apă și vânt), în
special în cazul vegetației naturale sau semi -naturale. La scara europeană, deșertificarea este, de
asemenea, strâns asociată cu alte procese de degradare, inclusiv s căderea conținutului de materie
organic ă din sol, salinizarea solului, supraexploatarea apelor subterane, incendiile forestiere,
scăderea biodiversității solului, contaminarea solului și expansiunea urbană [2].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 41 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU

3.9.4. Efectele deșertificării solului

Consecințele deșertificării sunt profunde și diverse. Toate aspectele vieții umane sunt
afectate direct sau indirec t oriunde există fenomenul. Ace stea variază de la nesiguranța
alimentară, deficitul de apă și dificultățile socio -economice la neliniștea pol itică. Un grup de
cercetători a arătat că deșertificarea cauzează, de asemenea, alterarea serviciilor ecosistemului la
nivel local și global, pierderea biodiversității, pierderea habitatelor și amenințarea speciilor;
schimbări în ciclul hidrologic și clima tic; reducerea producției agricole și bunăst ării socio –
economice [21].

Impacturi ecologice
Se spune că un mediu este durabil din punct de vedere ecologic atunci când conservă
diversitatea biologică și sistemele de susținere a vieții pentru utilizarea generației actuale, fără a
compromite utilizarea acesteia de către generațiile viitoare. De șertificarea a dus la modificarea
ecosistemelor din zonele aride și semi -aride, care afectează habitatul, compoziția habitatului,
abundența, distribuția și relațiile din comunitățile de organisme vii. Impacturile ecologice includ
[21]:

Distrugerea habitatelor și pierderea biodiversității
Studiile afirmă că multe specii sunt predispuse să fie puse în pericol din cauza
deșertificării. Terenurile aride din Nigeria co nțin un număr mare de specii de plante și animale
care sunt importante pentru omenire în ansamblu, dar care sunt amenințate ca urmare a
procesului de deșertificare care are loc în zonă. Polița agricol ă național ă a arătat că unele specii
de an imale importante, cum ar fi anti lopele sitodunga , ghepard ul, girafa , leu l și elefanți din
statele nordice ale Nigeria, au devenit periclitate și speciile de plante indigene, în special cele cu
valori medicinale, de ex. M ytragyna speciosa (cunoscută ca Giyaya în zonă) este acum dificil de
localizat [21].

Schimbări în fenologie
Fenologia se ocup ă cu perioada sau calendarul evenimentelor biologice (cum ar fi
împerecherea, depunerea ouălor etc.) ale organismelor vii ca răspuns la circumstanțele climatice
și alte situații de mediu. Modificarea evenimentelor biologice periodice ale animalelor este una
dintre primele și cele mai ușor de detectat răspunsuri ecologice la deșertificare. Ex istă multe
moduri în care comportamentele animalelor sunt modificate ca răspuns la deșertificare. De
exemplu, s -ar putea să se modifice timpul de reproducere, împere cherea, hrănirea și migrarea
[21].

Impactul asupra sănătății
Sănătatea este definit ă ca starea completă a bunăstării fizice, mentale și sociale a unui
individ fără a fi neapărat si mpla absență a bolii . Deșertificarea poate avea un impact asupra
sănătății publice prin valuri de căldură crescut ă, potențialul de a iniția cancerul de piele și prin
accentuarea condițiilor de mediu favorabile pentru dezvoltarea anumitor boli [21].

Valuri de căldură
Vegetația densă oferă un anumit grad de sechestrare a căldurii, dar care este denudată din
cauza deșertificării. Această situație a provocat o creștere a undelor de căldură în nordul
Nigeriei, care reprezintă o amenințare la adresa sănătății populației. Po pulațiile umane s -au
aclimatizat de -a lungul timpului și s -au adaptat la condițiile climatice locale și, de asemenea, au
capacitatea de a face față unei serii de schimbări meteorologice. Cu toate acestea, în cadrul
populațiilor, există indivizi ale căror s ensibilitate la condițiile meteorologice extreme este

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 42 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU ridicată și sunt astfel predispu și la riscul asupra sănătății al unor astfel de condiții meteorologice
nefavorabile. Căldura excesivă poate provoca extenuarea prin căldură, boli cardiovasculare (de
exem plu atacurile de cord și accidentele vasculare cerebrale) . Expunerea mai mare la radia ții UV
ar putea suprim a răspunsurile imune la infecție a gazdei umane. La animale, s -a demonstrat că
expunerea la radiații ultraviolete reduce rezistența gazdei la viruși precum gripa și
citomegalovirusul, paraziți precum malaria și alt e infecții, cum ar fi Listeria Monocytogenes și
Trichinella S piralis. În Nigeria și în alte țări în curs de dezvoltare s -au înregistrat foarte puține
cercetări sau, probabil, nici o cercetar e privind modul și amploarea impactului de deșertificare
asupra mortalității și morbidității legate de stresul termic la om, dar au fost raportate unele
lucrări pe animale. În Guineea de Nord s-a raportat o reducere de 20% a consumului de furaje în
rânduri le găinilor datorită stresului termic care a dus la o producție redus ă. De asemenea, au
raportat o creștere a mortalității cu 3,7% din cauza stresului cauzat de c ăldură în regiune [21].

Cancerul
Una dintre influențele deșertificării este deteriorarea acoperirii vegetale, astfel încât
oamenii, în special lucrătorii în aer liber, să fie expuși la influența directă a radiației solare. S -a
demonstrat că expunerea excesivă la lumina soarelui poate provoca afecțiuni ale pielii și cancer.
Cercet ătorii au făcu t o observație la lucrătorii în aer liber, cum ar fi lucrătorii agricoli și
fermierii , că apari ția cancerul ui de piele a avut loc pe zone cel mai frecvent expuse la soare (de
exemplu, mâinile, gâtul și fața). Afecțiunile maligne ale pielii au fost raportat e ca reprezentând
un procent mai mare din toate cazurile de cancer în nordul Nigeriei, comparativ cu sudul
Nigeriei [21].

Pierderea plantelor cu importanță medicală
Deșertificarea a contribuit la pierderea plantelor cu potențiale proprietăți medicinale. Cele
mai multe specii lemnoase servesc ca sursă de medicină în special pentru localnici. Aceste plante
medicinale nu sunt nici cultivate, nici protejate împotriva deșert ificării, astfel încât acestea dispar
într-o rată rapidă, cu un număr mare din ele amenințate cu dispariția totală, mai ales în zonele
aride și semi -aride. Madaci (A. senegalistis) o specie de plante medicinale indigene se utilizează
pentru a vindeca diver se boli în Maiduguri și un alt loc în nordul Nigeriei este acum pusă în
pericol din cauza deșertificării [21].

Încălzire a globală
O parte din radiațiile infraroșii reflectate de pământ este reținută de câteva gaze din
atmosferă ale căror concentrații au fost crescute din cauza activităților umane. Vegetația și solul
joacă un rol important în sec hestrarea carbonului; un important gaz cu efect de seră. Atunci când
se produce deșertificare a, capacitatea de sechestrare a carbonului din vegetație și din sol se
pierde foarte mult, făcând nivelul carbonul ui să crească în atmosferă, agravând astfel încălzirea
globală. O creșt ere medie de cel puțin de 1 ° C a însoțit temperatura în statele nordice din Nigeria,
învecinate cu Sahara, atunci când s-au comparat datele din 1901 până în 2010 [21].

Reducerea alimentării cu apă
Disponibilitatea apei este de obicei măsurată în termeni de apă reînnoibilă pe cap de
locuitor, densitatea populației, precum și volumul total de apă. Organizația Mondială a Sănătății
consider ă că o medie de 1.000 m3 pe persoană pe an este o cantitate necesară de apă pentru uzul
modern, industrial, și agricol. Nigeria (în special partea de nord) și alte 45 de țări, cele mai multe
în Africa sau în Orientul Mijlociu, nu pot satisface nevoile minime esențiale ale tuturor
cetățenilor lor, iar deșertificarea a fost implicată ca factor majoritar [21].

Pierderi economice și o creștere economică redusă
Deșertificarea are consecințe eco nomice. Aceasta slăbește populațiile și instituțiile,
făcându -le mai vulnerabile la factorii eco nomici globali . Scăderea încasărilor fiscale câștigate se

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 43 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU datorează productivității scăzute și are consecințe asupra capacității guvernului de a -și rambursa
datoria externă și de a dezvolta programe socio -economice naționale. Persistența deșertificării
reduce producția națională de alimente și susține necesitatea de a se baza pe produsele importate
străine [21].

Toate celălalte amenințări ale solului ar put ea contribui la o creștere a deșertificării. Un
studiu a constatat că compactarea solului și perturbarea suprafețelor de sol criptobiotice
(cianobacterii, licheni și mușchi ) provocate de animale, oameni și vehicule off -road au condus la
o vulnerabilitate c rescută față de deșertificare la cinci locuri de studiu din Utah. Pe de altă parte,
deșertificarea afectează și alte ame nințări ale solului (Fig. 3.33 ). O reducere a deșertificării va
îmbunătăți producția de biomasă și, prin urmare, materia organică și cic lurile de nutrienți din sol.
Creșterea acoperirii vegetative și a rădăcinilor plantelor va reduce, de asemenea, riscul de
eroziune eoliană și hidrică [25].
Atunci când solurile sunt degradate, își pierd capacitatea de captare și stocare a apei, a
nutrienților și a carbonului și de susținere a proceselor microbiologice. Având în vedere formarea
naturală lentă a solurilor, pierderea funcțiilor solului datorită deșertificării este adesea
ireversibilă. În mod evident, deșertificarea va afecta toate fun cțiile solului. Cu toate acestea,
impactul asupra producției de biomasă și alimente, a habitatului biologic și a serviciilor de mediu
va fi cel mai mare [25].

Figura 3.33 Efectele deșertificării solului asupra celorlalte pericole ale solului [25]

3.9.5. Măsuri de prevenire și remediere a deșertificării solului

De-a lungul anilor, a fost colectat un volum mare de informații privind cauzele și
controlul degradării terenurilor. În pofida disponibilității cunoștințelor despre modul în care
deșertific area poate fi controlată, această cunoaștere nu a fost și nu est e aplicată într -un mod

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 44 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU eficient . În conformitate cu studiile de specialitate , riscurile climatice, preocupările utilizatorilor
de terenuri (drepturile de proprietate), eșecurile instituționale și ale pieței, munca limitată a
gospodăriilor agricole și constrângerile în numerar sunt printre cauzele care contribuie la
adoptarea necorespunzătoare a tehnologiilor de remediere. Abordarea integrată, subliniind o
legătură strânsă între agricultor, cerc etător, ofițer de dezvoltare guvernamentală și ONG -uri prin
parteneriat, poate reduce decalajul existent între tehnologia disponibilă și acceptată. Cu toate
acestea, problema principală a fluxului de credit limitat pentru dezvoltarea agriculturii în
regiun ile cu riscuri climatice va trebui abordată mai întâi [20].
Odată cu dezvoltarea agriculturii, sunt necesare inițiative pentru controlul populației,
investiții în capitalul uman (prin educație și formare) și dezvoltarea infrastructurii de marketing.
O abo rdare pozitivă a dezvoltării agricole (productivă, profitabilă și stabilă) va crea un mediu
favorabil pentru o investiție mai mare în gestionarea terenurilor de restaurare. Acest lucru este
considerat a influența în mod direct bunăstarea economică și durab ilitatea calității terenurilor. În
opinia Biroul ui de Statistică al Națiunilor Unite , este de așteptat ca educația și formarea să
încurajeze mai multă mobilitate, să extindă oportunitățile și să reducă dependența de agricultură
ca singura sursă de trai pentru persoanele din zonele rurale. O bună infrastructură de marketing,
inclusiv facilități de transport mai bune, va îmbunătăți și rentabilitatea agriculturii [20].
Soluțiile de combatere a deșertificării constau în controlul cauzelor deșertificării. O
abordare a tratamentului cauzelor este modalitatea de a contracara procesele de degradare și de a
asigura durabilitatea. Cu toate acestea, rețeaua complicată de acțiuni umane și constrângeri
naturale care cauzează deșertificarea sugerează că nu există moda lități ușoare de combatere a
deșertificării. Soluțiile vor fi probabil specifice site -ul și situației . Sarcina de a stabiliza și de a
susține producția agricolă în zonele aride dezavantajate din punct de vedere al mediului
reprezintă o adevărată provocare. În funcție de cauzele de degradare a terenurilor, posibilele
soluții pentru combaterea degradării terenurilor ar trebui să ia în considerare următoarele [20]:
– variabilitatea climatică ;
– apa de irigare, calitatea managementului solului și vegetației ;
– nevoile structurale și organizaționale .

Gestionarea apei
Gestionarea riscurilor este esențială pentru gestionarea terenurilor, ceea ce duce la
dezvoltarea agriculturii durabile. Întrucât riscul pentru agricultură este adesea legat de deficitul
de apă care rezultă din variabilitatea înnăscută a modelelor de precipitații, toate strategiile de
combatere a degradării terenurilor / deșertificării terenurilor trebuie să se bazeze pe conservarea
apei. Dezvoltarea și utilizarea eficientă a resurselor de apă – fie în condiții de ploaie sau irigare –
este esențială pentru susținerea calității terenurilor și a performanței agriculturii. În mod obișnuit,
în zonele ploioase, utilizarea altor inputuri de producție este afectată de deficitul de apă. Prin
urmare, gest ionarea apelor pluviale pentru o eficiență maximă de conservare și utilizare este
prima intervenție care trebuie instituită ca o activitate permanentă, nu numai ca un program de
gestionare a crizelor ca răspuns la secetă. Trebuie să se pună accentul pe inv estițiile în structurile
de colectare a apei la scară redusă pentru irigații. Pentru a asigura că gestionarea apelor pluviale
devine mai degrabă o regulă decât o excepție, trebuie să se realizeze un program de alfabetizare a
apei pentru agricultori, sublin iind colectarea și împărțirea apei în comunitate, precum și o
utilizare eficientă. În această sarcină, utilizarea apei ar trebui să aibă legătură cu avantajele
economice și de mediu. Agricultorii ar trebui să fie învățați că utilizarea eficientă a apei (ad ică
valoarea produsului pe unitatea de volum de apă) maximizează productivitatea economică și
oferă posibilitatea de a opri sau chiar de a inversa degradarea terenurilor [20].
Accentul pus pe gestionarea apelor pluviale în zonele irigate este la fel de im portant ca în
zonele cu ploi frecvente . La urma urmei, creșterea eficienței utilizării apei în zonele irigate se
află în centrul restricționării răspândirii apelor reziduale și a salinității. Fără îndoială, investițiile
necesare pentru minimizarea pierderi lor de transport și a pierderilor de aplicații vor fi mari. Dar
investițiile care vor fi făcute pentru prevenirea pierderilor de apă vor fi justificate dacă va fi luată

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 45 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU în considerare și negată contribuția continuă a apei pierdute la degradarea terenurilor . În plus,
pierderile contribu ie la reducerea zonei din cauza deșertificării, ceea ce reprezintă o investiție
slabă în ceea ce privește pierderea productivității și a producției globale. Un s tudiu al Băncii
Mondiale a arătat că India ar putea obține o prod ucție suplimentară de cereale alimentare de 88
de milioane de tone pe an prin simpla creștere a eficienței utilizării apei de la 35% la 43% [20].

Gestionarea terenurilor
Adoptarea anumitor opțiuni de gestionare a terenurilor specifice secetei poate atenua și
efectul precipitațiilor reduse. Soluțiile trebuie adaptate la calitatea terenului și la disponibilitatea
resurselor pentru agricultor. Aplicarea cu succes a acestor pr incipii fundamentale de gestionare a
terenurilor se găsește în Burkina Faso, Africa. Fermierii au evoluat ceea ce este cunoscut ca
sistemul Zaï de plantare a Pearl millet . Metodologia implică săparea unei găuri de plantare,
urmată de așezarea, însămânțarea și împământarea plasată după stabilirea plantelor. Semănarea
în găurile discrete de plantare ușurează presiunea populației și concentrează apa la locul de
plantare. Epurarea selectivă a microsistemelor, mai degrabă decât pe întreg teritoriul,
concentrează efectul de tratament și oferă randament ridicat. În cele din urmă, punerea în pământ
creează un mozaic de micro captări pentru recoltarea maximă a precipitațiilor și pentru pierderea
minimă prin evaporare, datorită creării de mulci de praf. Deși intensiv, Zaï este un sistem
excelent de management care acționează pentru a conc entra apa și nutrienții limita ți la baza
fiecărui răsad pentru a obține beneficii maxime. Astfel de tehnologii merită o evaluare și o
dezvoltare ulterioară prin integrarea cu tipuri de plante cu toleranță la stres mare și randament
ridicat [20].
Semănarea mixtă a două sau mai multe culturi (dintre care una este de obicei
leguminoasă), combinând astfel arhitectura variabilă, durata și toleranța la secetă, a fost o
strategie testată de c ătre agricultori pentru a acoperi riscurile unui regim de precipitații fluctuant.
Aceste sisteme sunt numite intercropping sau culturi de alee atunci când semănatul în linie de
culturi este aranjat în rapoarte geometri ce predeterminate . În anii normali de precipitații, toate
culturile reușesc, în timp ce în anii uscați este asigurat succesul cel puțin a culturii celei mai
rezistente la secetă. Culturile mixte acționează ca un fel de plasă de siguranță împotriva eșecului
total de recoltă. De asemenea, urmăre ște creșterea productivității și creșterea fertilității solului
datorită componentei leguminoase. Tehnici le recomandate de intercropping se confruntă cu rate
de adopție proaste. Acest lucru se poate schimba odată cu dezvoltarea mașinilor care pot semăna
recolte în rapoarte predeterminate și pot fi utilizate pentru recoltare [20].

Gestionarea materiei organice
Eforturi serioase de a umple pierderile și de a menține materia organică a solului la
niveluri acceptabile sunt, în general, insuficiente . Apatia față de managementul materiei organice
din sol nu se datorează neapărat ignoranței agricultorilor, deoarece cunoștințele despre valoarea
utilizării sale sunt la fel de vechi ca și agricultura în sine. Disponibilitatea insuficientă, datorată,
în mare parte , utilizărilor concurente și lipsei unui sistem bine organizat de returnare a deșeurilor
de subproduse în câmpuri, este constrângerea esențială pentru modificarea materiei organice în
sol. Gunoaiele de grajd produse de bovine sunt folosite mai degrabă ca c ombustibil decât ca
sursă de nutrienți pentru plante. Transformarea bălegarului în biogaz prin fermentare anaerobă
poate fi o soluție câștigătoare, cu avantaje multiple. În primul rând, biogazul umple necesarul de
energie pentru gătit cu o valoare energeti că mai mare decât bălegarul. În al doilea rând, aceasta
generează amendament, care este valoroas ca gunoi de grajd și conține o concentrație mai mare
de nutrienți decât bălegarul. În al treilea rând, utilizarea biogazului este o alegere ecologică,
deoarece este o sursă de energie curată. Indirect, ajută la reducerea emisiilor de dioxid de carbon
din arderea combustibililor fosili. De asemenea, reduce consumul de combustibil și încetinește
despăduririle [20].
Tehnologia biogazului nu a devenit atât de popul ară, cum ar sugera potențialul său.
Reziduurile sunt mai greu de manevrat decât bălegarul solid, care necesită dispozitive speciale

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 46 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU de ridicare și transport. Având în vedere costurile ridicate, o abordare comunitară sau un serviciu
personalizat poate fi si ngura modalitate fezabilă de gestionare a gunoiului. Mai mult, fermierii
mici și marginali nu dispun de numărul de bovine necesare pentru a asigura cantități adecvate de
gunoi de grajd pentru generarea eficientă a gazelor. Combinarea gunoiului de grajd și a
excrementelor umane ar contribui la asigurarea unei aprovizionări adecvate a materiei prime
pentru generarea de gaze. Astfel, i nstalațiile de biogaz comune pot fi singura opțiune. Acest
lucru necesită un sprijin guvernamental puternic, dar nu și cu c ondiții prealabile administrative,
cum ar fi insistența asupra construcției de instalații de biogaz de către firmele aprobate de
guvern, așa cum este comun în India [20].

Gestionarea apei pluviale
Apa joacă un rol central în gestionarea secetei și în de zvoltarea durabilă a întregii
agriculturi. În plus, disponibilitatea apei este o cerință fundamentală pentru investitorii agricoli,
alte resurse necesare pentru a sprijini dezvoltarea durabilă a zonelor aride și pentru a asigura
creditul necesar. Există di verse căi de asigurare a alimentării cu apă: gestionarea in situ a apelor
pluviale, recoltarea scurgerilor și irigarea [20].
Conservarea apelor pluviale este un mijloc de atenuare a secetei care începe cu
gestionarea pre -secetă care implică maximizarea stocării în profil a apei de ploaie. Colectarea
apelor pluviale de către profilul solului este promovată prin creșterea vitezei de infiltrare și prin
prelu ngirea timpului de infiltrare. Apa stocată în sol servește culturilor în creștere în timpul
perioadelor de secet ă frecvente . Prelucrarea terenului în sezonul pre-ploios este adesea
recomandată pentru a face stratul superior al solului mai permeabil pentru a infiltra apa. Cu toate
acestea, lucrările de cultivare promovează pierderea materiei organice, iar efectele acesteia
variază în funcție de soluri. Lucrările de prelucrare a alfisolurilor se dovedesc, în general, a fi
necesare pentru a îmbunătăți conserv area in -situ a apelor pluviale și randamentele culturilor.
Practicile de prelucrare de -a lungul conturului (sau de -a lungul pantei) și de însămânțare plană,
urmată de brăzdare după stabilirea culturilor, pare să îmbunătățească eficacitatea lucrărilor de
prelucrare a apei de ploaie. Brăzdarea creează un mozaic de mini -bazine pentru a prinde apa de
ploaie. Sistemul de cultivare Zaï combină, de asemenea, avantajele lucrărilor de prelucrare a
solului și micro captări rezultate din dezvoltarea plantelor. Eficaci tatea apei stocate în sol poate fi
sporită prin reducerea p ierderilor de evapotranspira ție post-stocare. Acest lucru se realizează prin
acoperirea solului cu mulci din material organic sau plastic pentru controlul buruienilor [20].

3.9.6. Studii experimentale privind deșertificarea solului

Studiu privind monitorizarea deșertificării prin Teledetecție în Ningxia, China din
2000 până în 2014 și factorii care afectează deșertificarea

Ningxia este situată în zona de tranziție a platourilor și munților și zona de tranziție dintre
regiunea musonului estic și regiunea aridă din nord -vest, care este una dintre zonele cu o
distribuție largă a deșertificării. Statutul și evaluarea dinamică a deșertificării în Ningxia are o
importanță practică importantă pentru prevenirea și controlul acesteia. Majoritatea studiilor
despre Ningxia se bazează pe date de rezoluție redusă și se bazează pe caracteristicile peisajului
de deșertificare pentru a evalu a starea deșertificării, care a analizat rareori dinamica
deșertificării, în special rolul factorilor de conducere în procesul de deș ertificare nu a fost studiat .
Pe baza situației actuale a regiunii, studiul folosește indicele RUE (eficien ța utiliz ării ap elor
pluviale) pentru a evalua dinamica deșertificării în Ningxia și analizează cantitativ influența
factorilor naturali și a factorilor socio -economici în procesul de deșertificare, evaluând detaliat
cauzele deșertificării în Ningxia, pentru a oferi o baz ă științifică pentru construcția ecologică în
Ningxia [22].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 47 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU În funcție de caracteristicile topografiei, climatului, hidrologiei și altele, Ningxia este
împărțită în zona de deal -munte , zona aridă și zona de irigare a râului galben de la sud la nord.
Precipitațiile medii anuale din regiunea nordică sunt de aproximativ 200 ml, însă con dițiile de
irigare convenabile duc la o agricultur ă dezvoltată. Există, în principal, pășunea deșertificat ă din
regiunea centrală unde precipitația anuală este de 200 ~ 350 mm. Regiunea sudică este zona cu
cele mai multe precipitații din Ningxia, cu precipitații anuale de 350 -600 mm și resurse
abundente de pădure. Ningxia a pus în aplicare în mod succesiv politicile privind proiectul
"Transformarea terenurilor agricole în apoi în păduri", proiectul de irigare Yellow River și
proiectul național de protecție a resurselor naturale forestiere, care au îmbunătățit într -o oarecare
măsură situația dezertificării. Cu toate acestea, Ningxia este una dintre zonele în care
deșertificarea este larg răspândită și este necesar să se efectueze un studiu aprofundat al
dinamicii deșertificării [22].

Figura 3.34 Loca ția (a) și tipurile de teren (b) din zona studiat ă Ningxia , China [22]

Interpolarea spațială a factorilor meteorologici: Datorită rarității stațiilor meteorologice
din Ningxia, stațiile meteorologice pot determina abateri de la distribuirea factorilor
meteorologici în zona stațiilor nemetorologice. Cercet ătorii au constatat c ă precizia interpolării a
fost îmbunătățită semnificativ prin adăugarea de stații meteorologice simulate pentru a îmbogăți
cantitatea de date meteorologice. Prin urmare, această lucrare adoptă stațiile de măsurare actuale
și stațiile de simulare care sunt adăugate în zona goală pentru a și interpola pentru a obține
rezultate cât mai precise [22].
Proces specific: pe baza analizei geostatistice a stațiilor actuale de măsurare din Ningxia,
rezultatul arată că 30 km este o zonă de prelevare adecvată. Apoi, au fost desenate zone cu
influență circulară cu o rază de 30 km în zona de distribuție a ariei nemetorologice și extras
centrul fiecărui cerc ca o stație meteorologică suplimentară. Au fost adăugate în total 11 stații
meteorologi ce, așa cum se arată în figur a 3.35 . Analiza de corelație Pearson este utilizată pentru
a identifica relația dintre elementele meteorologice anuale (precipitații, temperatura medie,
durata soarelui și umiditatea medie relativă) și factorul de teren (longitudine, panta, aspectul și

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 48 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU înălțimea fiecărei stații meteorologice). Factorul de teren care are cea mai mare corelație cu
factorii meteorologici este utilizat pentru a stabili ecuația de regresie cu factorul meteorologic
corespunzător pentru a calcula valoarea f actorilor meteorologici simula ți. La final , interpolarea
Kriging este folosită pentru interpolarea spațială a siturilor măsurate și simulate [22].

Figura 3.35 Distribuția stați ilor meteorologice simulate [22]

Deșertificarea din Ningxia are loc în principal în zona centrală aridă , urmată de zona
inaccesibilă a Fluviului Galben și mijlocul zonei irigate și doar o mică parte din regiunea de sud.
Având în vedere faptul că deșertificarea este un proces bazat pe eficiența utilizării precipitațiilor
în anul 2000, în conformitate cu analiza tendințelor Sen și testul nonparametric MK, tendința de
variație spațială a eficienței utilizării precipitațiilor în Ningxia din 2000 până în 2014 a fost
calculată de ajutorul Matlab. Cu diferite niveluri de încredere, tendința de variație a fost
împărțită în cinci niveluri: degradare semnificativă, ușoară degradare, stabilitate, ușoară
îmbunătățire și îmbunătățire semnificativă. D upă cum se arată în figura 3.36 , suprafețele
semnificative de îmbunătățire au fost distribu ite în principal în Xiji, Pengyang, Guyuan și părți
din Lingwu, reprezentând 29,88% din suprafața totală. Zonele de îmbunătățire ușoară au
reprezentat 55,97% din suprafața totală. Zona în care mediul ecologic și -a menținut forma
originală a reprezentat 6,3 6% din suprafața totală, în principal împrăștiate la intersecția dintre
Zhongwei și Haiyuan. Desertificarea a avut loc în zona în care a fost degradată eficiența utilizării
precipitațiilor, care reprezintă 7,79% din suprafața totală, distribuită în princip al în Shizuishan,
Pingluo și Yinchuan, Yongning, Qingtongxia, Zhongning și părți din Jingyuan. Într -o

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 49 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU perspectivă globală, mediul ecologic din Ningxia s -a îmbunătățit considerabil în ultimii 15 ani și
au existat doar câteva zone cu degradare ecologică [22].

Figura 3.36 Tendință spațială din zona studiat ă Ningxia , China [22]

Dinamica deșertificării studiată în această lucrare a fost reflectată în principal de eficiența
utiliz ării a precipitațiilor, care nu numai că reflectă în mod direct capacitatea de producție a
terenului și poate, de asemenea, să facă anumite îmbunătățiri ca răspuns la impactul mare al
precipitațiilor asupra vegetației în regiunile aride. Lucrarea folosește în principal schimbările din
indicele RUE pentru a caracteriza apariția deșertificării terenurilor, care întruchipează pe deplin
caracteristicile dinamice ale deșertificării. Zonele de deșertificare din Ningxia în perioada 2000 –
2014 au fost concentrate în principal în Munții Helan, Muntele Liupan și mijlocul zonei irigate.
Majoritatea zonelor au prezentat o îmbunătățire a indicelui RUE, care a avut mult de a face cu
schimbările climatice, activitățile umane, educația culturală și implementarea politicii în
Ningxia, indicând faptul că construcția ecologică a obținut rezultate pozitive în acest stadiu [22].

3.10. Inundațiile (excesul de umiditate în sol) și alunecările de teren
3.10.1. Noțiuni introdu ctive

Inundațiile constituie fenomene naturale și sunt o componentă a ciclului hidrologic
natural al Pământului. Inundațiile și în special marile inundații constituie unele dintre
fenomenele naturale care au marcat și marchează profund dezvoltarea societății uma ne, ele fiind

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 50 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU din punct de vedere geografic cele mai răspândite dezastre de pe glob și totodată și cele mai mari
producătoare de pagube și victime omenești. În același timp, marile inundații au constituit
factorul declanșator și catalizatorul unor mari sch imbări în modul de abordare a acestui fenomen,
de la acceptarea inundațiilor ca pe un capriciu al naturii, la încercarea omului de a se opune
naturii prin abordări de genul lupta împotriva inundațiilor, la cele de apărare împotriva
inundațiilor și la preve nirea inundațiilor [42].
Inundațiile pot apărea ca un exces de apă din corpurile de apă, cum ar fi un râu, lac sau
ocean, în care apa suprapune sau rupe digurile, rezultând ca o parte din acea apă să depășeacă
limitele obișnuite sau poate apărea la o acumulare de apă de ploaie pe un pământ saturat. În timp
ce mărimea unui lac sau a altui corp de apă variază în funcție de schimbările sezoniere a le
precipitațiilor și ale topi rii de zăpadă, este puțin probabil ca aceste modificări de dimensiune să
fie considerate semnificative, cu excepția cazului în care acestea inundă proprietatea sau îneacă
animalele domestice. Inundațiile pot apărea și în râuri atunci când debitul depășește capacitatea
canalului fluvial, în spe cial în curbe sau meandre din calea navigabilă. Inundațiile adesea
dăunează locuințelor și afacerilor dacă se află în câmpiile naturale de inundații ale râurilor. Deși
daunele pot fi eliminate prin îndep ărtarea de râuri și alte corpuri de apă, oamenii au t răit și au
lucrat în mod tradițional l ângă râuri, deoarece terenul este de obicei plat și fertil și deoarece
râurile oferă călătorii ușoare și acces la comerț și industrie. Unele inundații se dezvoltă lent, în
timp ce altele, cum ar fi viiturile, se pot de zvolta în doar câteva minute și fără semne vizibile de
ploaie. În plus, inundațiile pot fi locale, cu impact asupra unui cartier sau a unei comunități sau
asupra unor mari bazine hidrografice [39].
Practica mondială a demonstrat că apariția inundațiilor nu poate fi evitată, însă ele pot fi
gestionate, iar efectele lor pot fi reduse printr -un proces sistematic care conduce la un șir de
măsuri și acțiuni menite să contribuie la diminuarea riscului asociat acestor fenomene.
Managementul inundațiilor este ușura t de faptul că locul lor de manifestare este predictibil și
adesea este posibilă o avertizare prealabilă, iar în mod obișnuit este posibil să se precizeze și cine
și ce va fi afectat de inundații [39].
Managementul riscului la inundații înseamnă aplicarea unor politici, proceduri și practici
având ca obiective identificarea riscurilor, analiza și evaluarea lor, tratarea, monitorizarea și
reevaluarea riscurilor în vederea reducerii acestora astfel încât co munitățile umane, să poată trăi,
munci și să -și sati sfacă nevoile și aspirațiile într -un mediu fizic și social durabil [39].
Riscul la inundații este caracterizat prin natura și probabilitatea sa de producere, gradul
de expunere al receptorilor (numărul populatiei și al bunurilor), susceptibilitatea la inu ndații a
receptorilor și valoarea acestora, rezultând implicit că pentru reducerea riscului trebuie acționat
asupra acestor caracteristici ale sale [39].
Problema esențială în managementul riscului la inundații este aceea a riscului acceptat de
populație și decidenți, știut fiind că nu există o protecție totală împotriva inundațiilor (risc zero),
după cum nu există nici un consens asupra riscului acceptabil. În consecință, riscul acceptabil
trebuie să fie rezultatul unui echilibru între riscul și beneficii le atribuite unei activități ca urmare
a reducerii riscului la inundații sau a unei reglementări guvernamentale [42].
Alunecările de teren sunt o categorie de fenomene naturale de risc, ce definesc procesul
de deplasare, mișcarea propriu -zisă a rocilor sau depozitelor de pe versanți, cât și forma de relief
rezultată.
Alunecările de teren se pot produce sub apă, numite alunecări de teren submarine, medii
de coastă și pe uscat. Deși efectul gravitației este forța motrice primară pentru apariția
alunecărilor de teren, există și alți factori care contribuie la stabilitatea inițială a pantei. De
obicei, factorii pre -condiționali creează condiții specifice de sub -suprafață care fac suprafața
pantei predispusă la eșec, în timp ce alunecarea reală a terenului neces ită adesea un declanșator
înainte de a fi eliberat. Alunecările de teren nu trebuie confundate cu fluxurile de noroi, o formă
de pierdere în masă care implică un flux foarte rapid de resturi care a devenit parțial sau complet
lichefiat prin adăugarea unor cantități semnificative de apă la materia primă [40].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 51 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU Alunecările de teren apar atunci când panta se schimbă de la o stare stabilă la o stare
instabilă. O modificare a stabilității unei pante poate fi cauzată de un număr de factori care
acționează împreună sau singuri. Cauzele naturale ale alunecărilor de teren includ [40]:
– apele subterane care acționează pentru a destabiliza panta;
– pierderea sau absența structurii vegetative verticale, a nutrienților solului și a structurii
solului (de exemplu, după un foc sălbatic – un incendiu în păduri care durează 3 -4 zile);
– eroziunea vârfului unei pârtii de către râuri sau valuri oceanice;
– slăbirea unei pârtii prin saturație prin topirea zăpezii, topirea ghețarilor sau ploi
abundente;
– cutremurele car e adaugă încărcături pe panta abia stabilă;
– lichefiere cauzata de cutremure ce duc la destabilizarea pantei;
– erupții vulcanice.
Alunecările de teren sunt agravate de activitățile umane, cum ar fi [40]:
– despădurirea, cultivarea și construcția, care destabilizează pantele deja fragile;
– vibrații de la mașinile agricole sau de la trafic;
– lucrările de terasament care modifică forma unei pante sau care impun sarcini noi pe o
pantă existentă;
– în sol urile puțin adânci, îndepărtarea vegetației adânci înrădăcinate care leagă coluviul
de roca de bază;
– activități agricole sau forestiere (exploatare forestieră) care schimbă cantitatea de apă
care infiltrează solul.
Tipuri de alunecări în raport cu adân cimea pe care este dislocată masa de materiale [29]:
– alunecări superficiale, care frecvent antrenează materiale de suprafețe cu declivitate ce
depășeste aproximativ valoarea de 5 grade (în cazul materialelor foarte ușor labile) și 10 -15
grade când depozi tele de pe versanți și suprafete de racord se umezesc mai greu și dislocarea lor
se face mai lent.
– alunecările profunde (de profunzime) definesc alunecările de teren care antrenează
depozitele și roca din acel loc pe o secțiune de adâncime ce depășește frecvent 2 -5 m, ajungând
chiar la zeci de metri. Alunecările profunde sunt concordante în anumite regiuni cu alunecările
numite "masive", care pot să antreneze sectoare relativ mari sau chiar serii de culmi deluroase.
Un fapt potențial și specific pentru astfel de alunecări este, de exemplu, amploarea lor, ele au
vechime mare și foarte mare; ca urmare a rezistenței lor în timp îndelungat și reactivarea repetată
conduc la transformarea acestora în alte tipuri de alunecări. Ele îndeplinesc și rolul de suport
pentru manifestarea altor categorii genetice de procese geomorfologice (și, eventual, de un alt tip
geomorfologic), apariția altor forme de relief, etc [29].

3.10.2. Factorii care determină inundațiile și alunecările de teren

Forțele motrice/presiunile pentru formarea alunecărilor de teren sunt de natură, socială,
economică și ecologică. Ele interacționează în moduri complexe; prin urmare, analiza impactului
acestora necesită respectarea sinergiilor.
Factorii climatici:
Climatul și s chimbările climatice, precipita țiile și topirea zăpezii (frecvența, intensitatea,
magnitudinea, sezonalitatea, ciclonalitatea ), își manifestă impactul atât local, cât și regional.
Acești factori sunt factori externi importanți pentru alunecările de teren ș i inundații.
Cauzele de bază ale instabilității pantelor pot fi [28]:
– Slăbiciune în structură, a materialului sau structurii geologice a rocilor în formarea
solului;
– Factori externi care afectează regimurile de apă subterană (exemple ploaie torențială,
topirea z ăpezii, schimbări în nivelul apei subterane etc.);
– Cutremure sau activități vulcanice;

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 52 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU – Crearea unor condiții noi ale sit ului, cum ar fi modificări ale pantei n aturale datorate la
activităților de construcție.
Există mai mulți factori naturali care pot p rovoca defecțiuni în panta. Ace știa sunt
sublinia ți mai jos [28]:
– Ploile intense sau depunerile de zăpadă vor determina cre șterea maselor de ap ă
subterane, scăderea rezistenței solului și creșterea greutății materialelor asociate;
– Fluctuația nivelului apei datorată acțiunii mareelor;
– Scăderea nivelului apei în râuri, rezervoare etc;
– Eroziunea cauzată de scurgerea continuă pe o pantă. Îndepărtarea ba zei și sprijinul
lateral al unei mase a solului prin curgerea apei în curenți, râuri, acțiunea valurilor etc., poate
provoca instabilitatea masei de sol/ rocă.
– Depunerea sedimentelor libere în zonele de delt ă;
– Descompunerea pietrelor;
– Vibrațiile la sol create în timpul cutremurelor;
– Activitatea vulcanică – În zonele în care există un vulcan activ,depozitele de cenușă
(uneori numite depozite lahare) sunt predispuse la eroziune și supuse fluxurilor de noroi datorate
ploilor intense.
Variabilitatea spațio -temporală a precipitațiilor, în special pe scări temporale și spațiale
fine, pot afecta în mod semnificativ inundațiile și declanșarea alunecări de teren și pot duce la o
mare variabilitate în răspunsuri și incertitudini în previziunile lor. Un stu diu care să acopere
întreaga Europă a fost condus și analizează tendințele în perioadele extreme de precipitații între
1950 și 2010 pentru o scurtă durată (1 zi) și pentru o perioadă lungă (5 zile), evenimente în
diferite anotimpuri în nordul și sudul Eur opei. Rezultatul a arătat că frecvența evenimentele
extreme cre ște în toate regiunile pentru toate sezoane și pentru ambele durate luate în
considerare. Partea de nord a Europei este, în general, mai afectată decât Europa de Sud deoarece
lunile iernii ind ică cea mai mare rată de schimbare în frecvența evenimentelor de precipitații,
indicând o creștere a riscurilor de inundații și alunecări de teren [28].
Factorii antropici – schimbările de utilizare a terenului induse de om :
Unul dintre principalii facto ri socio -economici ai inundațiilor și alunecărilor de teren sunt
schimbările în utilizarea terenurilor.Printre aceștia se numără și factori precum abandonarea
terenurilor, modificări ale acoperirii forestiere, protecția ecosistemelor și măsuri de retenție
natur ală a apei. Factorii locali specifici și subi ți, cum ar fi incendii, calamități ecologice și
eoliene și sigilarea datorită dezvoltării urbane, care sunt, într -o mare măsură, imprevizibi li, ar
trebui să fie lua ți în considerare. Schimbările în practicile agricole au beneficiat de o atenție
deosebită din cauza rolului lor în formarea inundațiilor. Creșterea drenajului subteran al
terenurile agricole și zonele împădurite pot, de asemenea, să crească riscurile de inu ndații [25].
Creșterea vegeta ției/acoper irea forestiera reduce activita țile de alunecare și pierderea
solului și îmbunătățește caracteristicile mecanice ale solului datorită coeziunii radiculare.
Abandonarea terenurilor în pantele terasate din Marea Medite rană din sudul Europei a dus la o
creștere a activităților de alunecare a terenurilor de mică adâncime. Deseori sunt terase de piatră
uscată care, dacă nu sunt bine întreținute, își pot pierde funcția de drenaj și se pot dezvolta
orizonturile saturate pe v ersantul lor din spate, care pot duce la prăbușirea lor și la declanșarea
unor alunecări de teren superficiale [25].
Datorită volumului mare de diversitate în relațiile cauză -efect, indicatorii pentru inundații
și alunecări de teren trebuie să reflecte următoarele aspecte:
– generarea mișcărilor de scurgere și a mișcărilor de sol și factorii de mediu care
controlează dinamica acestora;
– sensibilitatea inundațiilor, a scurgerilor de inundații și a mișcărilor de masă a solului la
perturbații;
– diferiț i factori biofizici și socio -economici pentru schimbările de semnalizare;
– relevanța politicilor, soliditatea și măsurabilitatea analitic ă;
– date fiabile din rețelele armonizate de monitorizare a solului.

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 53 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU Valorile critice și de prag sunt, prin natura lor, locale, deoarece depind de hidrologia de
parcelă /versantul dealului/ bazinul hidrografic în cauză.
Indicatorii pentru alunecări de teren pot fi de asemenea împărțiți în două categorii
principale: indicatori de susceptibilitate/ pericol și indicatori d e activitate. Când vorbim de
susceptibilitate, scara de referință este regională, în timp ce analizând activitatea, scara este
locală. Susceptibilitatea alunecărilor de teren într -o anumită zonă depinde de condiția
materialelor; setarea topografică; setare a structurală; și utilizarea terenurilor. Litologia, textura
solului și structura solului pot fi considerate ca indicatori buni pentru porozi tate, conductivitatea
hidraulic ă și rezi stența mecanic ă, deoarece au o influen ță direct ă asupra alunec ărilor de ter en.
Amploarea solului, poate fi, de asemenea, un indicator util pentru volumul disponibil de stocare
a apei. În ceea ce privește caracteristicile topografice, indicatorul utilizat în mod obișnuit este
unghiul de înclinare, deoarece influențează direct comp onen ța forțelor care acționează asupra
masei solului. Apropierea de ruptură este principalul indicator structural, deoarece poate fi cauza
de slăbiciune difuză și de cutremur în zone seismice [25].
Există activită ți umane ce pot duce la deteriorarea pantelor cum ar fi [28]:
– Construcții realizate fără suport ingineresc și inputuri geologice adecvate;
– Practici agricole necorespunzătoare;
– Defrișări masive etc.
Aceste activități pot determina o creștere a gradientului în pantă sau o schimbare
semnificativă în suprafețe și ape subterane la instabilitatea pantelor.
Excavarea sau săpăturile măresc unghiul de înclinare dacă sunt efectuate fără consiliere
specializată. Exploatarea, mineritul cu dinamit ă sau recuperarea terenul ui poate destabiliza
pantele. Activitățile agricole pe pante implică îndepărtarea stratului vegetal de obicei urmată de
terasare. Uneori, agricultorii ard resturile vegetației ca o metodă convenabilă de curățare a
terenului pentru cultivare. Logarea comercială duce la defrișări. Aceste activități sporesc
scurgerea de suprafață a apei de ploaie și expun solul la eroziune. Schimbările în regimul de apă
au ca rezultat creșterea sau scăderea nivelului pânzei freatice de apă. Modificarea drenajului de
suprafață poate fi, de asemenea, un factor care contribuie. Irigarea modifică drenajul natural al
suprafeței. Scurgerea de suprafață a apei irigate pe pante expune solul cultivat la eroziune. O
parte din această apă este absorbită de sol crescând greutatea sa, ceea ce poate pune o sarcină
suplimentară pe pantă. Infiltrația și acumularea apei irigate pe pante poate crește masa apei
subterane. Acest lucru poate fi, de asemenea, un rezultat al descărcării apelor uzate, scurgeri de
conducte de apă din instalațiile de depozitare permanente și t emporare, cum ar fi iazuri și
instalații de irigare subterane [28].
Activitatea umană poate duce, de asemenea, la scăderea nivelului de apă. Pomparea din
puțurile de alimentare cu apă subterană, scăderea rapidă a nivelului apei în râuri, lacurile sau
rezervoarele pot duce la coborârea nivelului pânzei freatice [28].

3.10.3. Starea actuală a inundațiilor și alunecărilor de teren

Inundațiile și alunecările de teren sunt pericole naturale majore, costând milioane de euro
în daune materiale și revendicări multe vieți în fiecare an în aproape toate zonele Europei.
Ambele au efecte clare asupra solurilor pe care acestea apar și, prin u rmare, este justificată
recunoașterea acestora deoarece amenințările solului, inundațiile și alunecările de teren nu au
fost, în general, considerate amenințări la adresa solului din locațiile recente dar mai mult ca
declanșatoare a le amenințărilor la adre sa activităților sociale din zonele susceptibile. Numeroase
studii au fost întreprinse la nivel european și regional în acest sens pentru climatele trecute,
prezente și viitoare. Un număr de programe de cercetare în domeniul inundațiilor la nivel
european , interregional și național a contribuit la o înțelegere mai profundă și valoroasă a
problemelor inundațiilor și alunecărilor de teren și pentru formarea unei baze de date. Percepția
societății asupra stării inundațiilor în Europa poate fi ilustrată de com binarea daunelor potențiale
și a riscului de inundare, așa cum se arată în figura 3 .37 [25].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 54 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU În ceea ce privește schimbările climatice, un raport al Spa țiului Economic European a
concluzionat că încălzirea globală este responsabilă de intensificarea ciclu lui hidrologic și
sporește apariția și frecvența evenimentelor de inunda ție în părți mari ale Europei. Viiturile și
inundațiile pluviale, care sunt declanșate de evenimente locale de precipitații intense, sunt
susceptibile de a fi devini mai frecvente în î ntreaga Europă. În regiunile cu o reducere proiectată
a acumulării zăpezii în timpul iernii , riscul de inundare de primăvară ar putea scădea. Cu toate
acestea, proiecțiile cantitative ale schimbărilor în frecvența și magnitudinea inundațiilor rămân
nesigur e [25].

Figura 3.37 Poten țialul de daune al inunda țiilor pentru Uniunea European ă[25]

Datorită încălzirii globale preconizate și creșterii aferente a precipitațiilor
extreme, este de așteptat să crească și activitatea de alunecare a terenurilor. Cu toate acestea, un
mod realist de a proiecta modul în care poate evolua activitatea de alunecare a terenurilor ar
trebui să includă rolul activității umane și a evoluția geomorfologică [25].
Alunecările de teren sunt considerate dominant o amenințare local ă a solului în regiunile
muntoase și pe pante. Alunecările de teren reprezintă un numărul mare de proiecte cadru
dedicate ale Uniunii Europene , proiecte interregionale și naționale. Aceste proiectele variază de
la progresele de înregistrar e, cartografierea , monitorizarea și prognoza pe baza de observare a
pământului, la dezvoltarea de noi strategii și politici de management pentru riscul de alunecare
de teren. Studii de caz specifice privind riscurile, vulnerabilitatea și modelarea riscurilor au fost
efectu ate, precum și analize ale modificărilor așteptate în clim ă și utilizarea terenurilor [25].
Regimul evenimentelor de precipitații și modelele meteorologice sunt în schimbare, ceea
ce ar putea să fie atribuită schimbărilor climatice. Va fi acesta un factor decisiv în creșterea
inundațiilor și a alunecările de alunecare pe pante și în ce măsură? Cum pot fi reduse aceste
amenințări ale solului prin gestionarea și îmbunătățirea funcției de reglare a apei și a peisajelor?
Astfel de întrebări nu au găsit până acum un răspuns într -un mod coerent din punct de vedere
spațial în întreaga Europă, în special în ceea ce privește alte amenințări la adresa solului și

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 55 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU respectându -se diverse regiuni hidroclimatice și fiziografice, sisteme agroecologice, practici de
gestionare a terenurilor și situații socio -economice [25].

Figura 3.38 Harta susceptibilit ății la alunec ările de teren în Europa [25]

3.10.4. Efectele inundațiilor și alunecărilor de teren

Efectele inundațiilor
Inundațiile temporare la scară mică și la scară mare ale solului pot provoca efecte
semnificative de deteriorare a solului. Inundații peste pârtii, evacuarea apelor subterane, etc.,
sunt în mod evident legate de eroziunea solului și alunecările de teren. Schimbările în structura și
compactarea solului datorate inundațiilor sunt un subiect mai problematic deoarece depind de
tipul de sol, precum și de o serie de alți factori. Apel e de inundații împreună cu condițiile
saturate poate distruge macroporii solului și organismele solului cu rol în crearea unei structuri a
solului. În aceste condiții, solul poate să fie mai susceptibil la compactare, sigilare și creștere în
densitate. Sol uri cu conținut mare de argilă poate deveni compactat e și poate forma o crustă de
suprafață după ploi torențiale și inundații. Compactarea solului poate crește datorită inundațiilor,
dacă, de exemplu, cultivarea și pășunatul se face pe terenuri care nu sun t încă suficient uscate.
Atunci când practicile agricole devin din ce în ce mai industrializate, mai mult teren este deținut
de multe ori de mai puțini agricultori, ceea ce înseamnă că mașinile grele sunt cele mai utilizate
în condiții care nu sunt optime pentru solurile cu conținut ridicat de apă. Această condiție în
combinate cu frecvențe și durate de inundații crescute poate accentua problema compactării în
unele regiuni [25].
Inundațiile pot duce la scăderea biodiversității solului dacă prevalează con dițiile
anaerobe. Studiile de caz enumeră cauzele cum ar fi moartea vegetației din cauza epuizării
oxigenului în zona de înrădăcinare (semințele nu pot germina în zonele de înrădăcinare saturate,
iar majoritatea plantelor nu vor crește) și pierderea azotul ui din sol dispo nibil pentru plante

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 56 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU datorită leșierii sau volatiliz ării (conversia biologică la gazul de azot prin microbii de sol).
Inundații legate de exploatarea forestieră ar putea duce la salinizare locală (totuși, o asemenea
salinizare poat e fi o var iabilă foarte importantă, atât spațială cât și temporală). Alte amenințări la
adresa solului, inclusiv eroziunea solului prin vânt și deșertificare, pot fi afectate doar marginal
de inundații sau deloc [25].
Durata și adâncimea inundațiilor afectează nive lurile de oxigen din sol (O2), p H-ul
solului, disponibilitatea fosforului , precum și nivelurile și formele unor micronutrienți [12].
Nivelurile de oxigen
Atunci când un sol es te inundat (condiții anaerobe), microorganismele utilizează O 2
disponibil în sol pentru a supra viețui. O 2 liber din sol este de obicei epuizat în câteva zile după
inundare. Cu cât solul este m ai inundat, cu atât mai scăzute vor deveni nivelurile de O 2 ale
solului . O parte din O 2 atmosferic poate ajunge în sol prin a pele de inundație la nivelul solului
superior (straturile de p ână la jum ătate de inch) . Cu cât este mai ma re inundația, cu atât mai puțin
O2 se poate deplasa din aer în sol. Cele mai multe culturi montane nu pot tolera saturația
prelungită sau inundațiile. În schimb, orezul are capacitatea de a transporta O 2 de la frunze și
tulpini la rădăcini. Zona imediat din jurul rădăcinilor de o rez este de obicei oxigenată în
comparație cu restul solului [12].
Cantitatea de O2 din sol poate fi măsurată utilizând electrozi specializați și se numește
potențial redox. Potențialul redox este măsurat în milivolți. Cu cât este mai redus potențialul
redox (mai negativ), cu atât este mai redus nivelul O2 din sol . Dacă aprovizionarea cu O 2 a
solului e ste deficitară, bacteriile din sol sunt forțate să obțină O 2 de la alți compuși din sol în
următoarea ordine generală, de la primul la ultimul: azot nitric (NO 3-N), oxid de mangan
(MnO 2), hidroxid d e fier FeOOH) și sulfat -sulf (SO 4-S). Dacă funcționalitatea acestor compuși
este epuizată, microorganismele pot folosi o parte din energia stocată în compușii organici din
sol și prin fermentarea materiei organice cu dioxid de carbon (CO 2) și metan (CH 4) [12].

Figura 3.39 Efectele inundațiilor asupra celorlalte pericole ale solului [25]

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 57 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU Niveul de pH al solului
După ce un pământ este inundat, indiferent de pH -ul inițial înainte de inundare, pH -ul se
va apropia de neutralitate (pH 6,5 – 7,5). PH -ul solurilor alcaline scade și pH -ul solurilor ac ide
crește. Schimbarea pH -ului la inundare poate dura până la câteva săptămâni, în funcție de tipul
de sol, de materiile organice, de populația microbiană, de temperatură și de alte proprietăți
chimice ale solului [25].

Efectele alunecărilor de teren
Alunecările de teren sunt distructive. Ele pot avea efecte pe termen lung asupra mediului.
În gama extremă, modificările topografice cauzate de unele diapozitive mari pot persista de mai
multe mii de ani. Alunecările de teren pot să copleșească și chiar să polueze curenții și apă cu
exces de sedimente. În cazuri extreme, acestea pot bloca pârâuri și râuri, afectând atât calitatea
apei, cât și habitatul peștilor. Alunecările de teren pot elimina suprafețe mari de pădure, pot
distruge habitatele sălbatice și pot elimina solurile productive din pante. În unele cazuri,
alunecările de teren provoacă tsunami sau izbucni inundații [3].
Legătura dintre alunecările de teren și eroziunea hidrică a solului este intuitivă și
evidentă, deoarece alunecările de teren pot fi văzute ca o sursa primară de eroziune punctuala
prin cresterea cantității de sedimente în bazinele de drenaj unde acestea apar. Pe de altă parte,
alunecările de teren pot de asemenea, să fie văzute ca o sursă secundară de eroziune, deoarece
materialul c are se acumulează în zona de depunere este mai slăbit decât în zonele învecinate. În
primele etape, este evident că nu este acoperită de vegetație, deci este foarte predispusă
proceselor erozionale determinate de diferiți factori. Un studiu de caz a rapo rtat creșterea
depozitelor de sedimente din cauza livrării de sedimente în canalele fluviale datorită alunecărilor
de teren. Efectele alunecărilor de teren sunt adesea aproape imposibil de recunoscut pe durate
lungi de timp pentru o zonă afectată de mici alunecări de teren datorită proceselor de eroziune și
a proces elor de creștere a vegetație [25].
Alunecările de teren transformă substraturile în moduri complexe, prin amestecarea
solului, vegetației și nivelului superficial al substratului de bază. Astfel rearanjarea bruscă și
complexă a unui peisaj poate diferenția, de asemenea, mișcarea organismelor și dezvoltarea
ecosistemelor din zonele afectate de alunecări de teren, inclusiv cele neperturbate din
proximitatea sa, conducând astfel la o întinerir e a solului și a ecologiei. Un studiu rezumă în mod
succint modul în care alunecările de teren pot influența bogăția specii lor, abundența plantelor și
nutrienți lor solului atât pe termen scurt (<5 ani) cât și pe termen lung (> 5 ani). În medii
modificate d e activitatea umană, în special zone industriale și zone cultivate intens, dacă
alunecările de teren ar avea loc, ar conduce, cel mai probabil, la creșterea potențialului de
eroziune, a eliberării și a transportului de substanțe contaminante. Foarte puține studii au abordat
acest tip de scenariu multirisc, care este deosebit de important atunci când sedimentul contaminat
poate ajunge la râuri, chiar dacă riscul de alunecări de teren care apar în zonele poluate este în
creștere din cauza schimbărilor climati ce și dezvoltării ne durabile . Unele alunecări de teren curg
și pot călători, prin urmare mai departe. În acest caz, ele au un impact evident asupra locului în
care este depozitat sedimentul [25].
Baraje împotriva alunecărilor de teren de scurtă durată car e se formează și eșuează în
timpul unui eveniment de inundare provocat de precipitații în mediile montane (adică, câteva ore
până la câteva zile) pot genera inundații sau pot agrava inundațiile unui bazin . Ele apar în multe
zone de teren abrupte, dar sunt adesea mici în volum . Inundațiile noroioase sunt un fenomen
comun în zonele de loess din Europa, dar au conținut mai mic de sedimente. Inundațiile nu sunt
întotdeauna dăunătoare, inundațiile sunt utile în special în zonele joase aride unde agricultura
este posibilă prin devierea inundațiilor mici și mijlocii pentru a iriga câmpurile adiacente.
Acestea sunt inundațiile sezoniere provinite din zonele montane și conțin sedimente fe rtile și
substanțe nutritive [25].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 58 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU

Figura 3.4 0 Efectele alunec ărilor de teren asupra celorlalte pericole ale solului [25]

3.10.5. Măsuri de prevenire și remediere a inundațiilor și alunecărilor de teren

Procedee de prevenire și combatere a degradării solului prin inundații
Un bun management al riscului la inundații este rezultatul unor activități intersectoriale,
interdisciplinare care cuprind managementul apelor, amenajarea teritoriului și dezvoltarea
urbană, protecția naturii, dezvoltarea agricolă și silvică, protecția infrastructurii de transport,
protec ția construcților și protecția zonelor turistice, protecția comunitară și individuală, fiecărui
sector revenindu -i atribuții în realizarea unor activități specifice [42].

Măsuri și acțiuni preventive [42]:
– elaborarea planurilor bazinale de management al riscului la inundații ca parte
componentă a schemelor – cadru de amenajare și gospodărire a apelor;
– asigurarea de resurse (materiale, financiare, umane) la nivel județean pentru intervenția
operativă;
– elaborarea prognozelor meteorologice și hidro logice și a avertizărilor și diseminarea
acestora către autorități;
– implementarea de sisteme informaționale de colecta re a datelor și de avertizare
(alarmare ) pentru cazuri le de inundație ;

Remedierea daunelor cauzate de inundații

Primul pas în remedierea solurile inundate este să le lași să se usuce în mod natural. Cât
va dura va depinde de cantitatea de umiditate care a afectat parcela și de formarea solului,

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 59 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU solurile care conțin o proporție mai mare de argilă necesită mai mult ti mp să se scurgă decât
solurile nisipoase. Deși poate fi tentant să încerci să îmbunătățești solul înainte ca apa să fie
drenată, acest lucru tinde să cauzeze probleme de compactare a solului, deoarece este încă foarte
umed, așa că începerea reparațiilor pr ea devreme poate limita eficacitatea lor. În multe cazuri,
apa de inundație se va scurge în câteva zile, iar cele mai multe plante se pot recupera dacă stau în
apă timp de multă vreme. Dacă apa de inundație rămâne o săptămână după inundație, luați în
consi derare căutarea canalelor pentru a ajuta la drenaj, deoarece după mai mult de câteva zile
lipsa aerării solului și inhibarea fotosintezei vor determina moartea plantelor [41].
Daunele primare pe care inundațiile le provoacă în sol sunt eliminarea nutrienț ilor din
sol. Acest lucru se face prin apa de inundație care erodează solul vegetal bogat în humus și prin
apa care intră în sol, spălând substanțele nutritive din profilul solului și în afara rădăcinilor
plantelor. Odată ce apa de inundare a fost drenat ă, revigorați solul prin adăugarea multor
îngrășăminte organice. Acest lucru va ajuta resuscitarea solului cu substanțele nutritive necesare
și va deveni baza unui nou strat de sol vegetal, care ar fi putut fi erodat de inundații [41].
Deoarece apele de inu ndații pot extrage o proporție atât de mare a substanțelor nutritive
din sol prin profilul solului, ajutarea compostului cu niște îngrășăminte de grajd va contribui cu
adevărat la revenirea la normal a nivelului de nutrienți ai solului. Unele "îngrășăminte " de pui
bine fermentate vor ajuta la restabilirea nivelelor de azot – esențiale pentru creșterea plantelor – în
timp ce adăugarea unor oase sau sânge va ajuta la creșterea activității microorganismelor [41].
Solul inundat va deveni în mod obișnuit acid, datorită fermentației solului. Adăugarea de
var agricol poate ajută la readucerea nivelului pH al solului la neutru sau la nivelul cel mai
potrivit pentru plante și condițiile climatice normale. Solul trebuie testat pentru pH și adăugat
var, după cum este necesar, pentru a stabiliza nivelurile de aciditate și alcalinitate.
După adăugarea de compost, gunoi de grajd și var, conform cerințelor stării solului,
trebuie adăugat un strat de mulci organic. Nu numai că mulciul va spori în contin uare nivelurile
de nutrienți ale solului, ci va contribui și la p rotejarea aditivilor solului care au fost folosi ți și la
crearea unui mediu mai stabil pentru refacerea plantelor [41].

Procedee de prevenire și combatere a degradării solului prin alunecări de teren
Măsurile de prevenire includ pe de o parte, evitarea declanșării alunecărilor de teren, iar
pe de altă parte reducerea efectelor distructive, acolo unde s -au produs deplasări de materiale pe
versanți.
Evitarea declanșării alunecărilor de teren:
Implementarea programele de împădurire a versanților, cu predispoziție la acțiunea
alunecări lor de teren, reîmpăduriri (refaceri de spații ori parchete forestiere, unde defrișările au
fost scăpate de sub control) dar și de aspecte le de regenerar e a solurilor erodate este necesar ă.
Sectoarele de izvoare a le apelor curgătoare , fac parte din categoria prioritară a arealelor vizate de
împăduriri și reîmpăduriri, acestea constituind locurile cel mai frecvent expuse cauzelor
potențiale și pregătitoare pentru declanșarea alunecări lor de teren. În același timp, atenția
acordată solurilor erodate devine foarte importantă pentru asigurarea condițiilor de reinstalare a
fondului forestier. În unele situații conservarea, împădurirea ori reîmpădurirea porțiunil or din
partea inferioară a versanților, contribuie la o asigurare a rezistentelor acestora în fața acțiunilor
de subminare prin eroziune exercitată de albiile minore ale râurilor, care sunt instalate la baza
acestor suprafețe morfologice înclinate. Prezenț a acestei surse de apă din imediata apropiere, pe
care o reprezintă râurile și corespondențele lor cu pânzele freatice din interiorul versanților, ofera
vegetației forestiere o dezvoltare optimă mai ales cand arborii sunt și adaptați creșterii în condiții
de umiditate accentuată. Asemenea fâșii forestiere îndeplinesc un rol important pentru rezistența
versanților în fața alunecărilor delapsive [29].
Drenarea apelor din pânzele freatice existente în cadrul versanților poate reprezenta o altă
modalitate de p revenire a mișcării pe pante, realizându -se astfel posibilitatea de scădere a
gradului de îmbibare a materialelor și rocilor care intră în alcătuirea acestora. Puțuri și șanțuri
pentru drenaj amplasate convenabil, permit acceptabil evacuarea unor cantități importante de

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 60 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU apă. Un asemenea procedeu devine deosebit de necesar pentru versanții situați în imediata
apropiere a localităților expuse riscului geomorfologic al alunec ărilor de teren [29].
Reducerea cât mai mare a greutății determinată de efectuarea un or construcții grele
amplasate în diferite porțiuni și, în special, în treimea superioară a versanților, ori în situații care
dovedesc și mai multă dificultate, interzicerea efectuării construcțiilor [29].
Evitarea tăierii de drumuri transversale pe versa nți, care să fie utilizate predominant
pentru transporturi uneori de mare capacitate. Evitarea executării construcțiilor și a drumurilor
forestiere insuficient consolidate în zone cu predisp oziție ridicată la alunecări [29].

Reducerea efectelor distructi ve:
Remedierea /nivelarea terenurilor și scoaterea din funcționalitate (consolidarea) a pantei
de desprindere și astuparea a eventualelor crăpături care o însoțesc pe aceasta, pentru a bloca o
eventuală evoluție a lor în direcția transformării în viitoare râpe de desprindere. Pentru această
parte superioară a unei alunecări, conservarea spațiului forestier (menținerea integrității
pădurilor) de deasupra și reîmpăduririle fac parte din categoria măsurilor de o foarte strictă
necesitate pentru diminuarea depl asării și oprirea unei alunec ări de teren. Când versanții cu
desfășurare pe mari suprafețe sunt afectați de alunec ări de materiale aproape în integralitatea lor,
cerința unei remedieri cu pădure devine o prioritate [29].
Drenarea unei cantități cât mai mari de apă din microdepresiuni, evacuare dirijată a
fluxului scurgerilor superficiale de apă de pe versanți și devierea izvoarelor prin șanțuri de coastă
din zona amonte pantei de desprindere, pentru a condiționa reducerea deplasării și, dacă este
posibilă stagnarea/stoparea alunec ării de teren. Se întelege c ă o asemenea drenare trebuie să
dureze până când efectele sunt constatate, alunecarea dovedind ieșirea ei din faza dinamică, după
care pot fi aplicate și operații tehnic e de consolidare a sectoarelor de versanți, situații le de risc
fiind îndepărtate [29].
Consolidarea prin baraje de rezistență de tipul unor parapete masive și cât mai profund
fixate cu talpa lor în masa de materiale și roci expuse mișcării prin alunecare în lungul
versanților. Astfel de corecții de ordin tehnic sunt eficiente pentru alunecările superficiale și de
profunzime medie, în cazul acestora existând un procent ridicat de asigurare pentru revenirea
stării de stabilitate a versanților cu alunec ări de teren [29].
Consolidarea bazei versanților cu lucrări de corectare a torenților (în cazul subminării
acesteia de către un curs de apă) și/sau ziduri de sprijin (în cazul drumurilor de vale) [29].

3.10.6. Studii experimentale privind inundațiile și alun ecările de teren

Schimbări induse de inundații în funcțiile microbiene ale solului modificate prin
diversitatea plantelor

Se preconizează o creștere a frecvenței de inundații în deceniile următoare, solicitând o
mai bună înțelegere a impactului asupra ecosistemelor terestre și elaborarea unor strategii de
atenuare a posibilelor pagube. Diversitatea plantelor este de așteptat să tamponeze efectele
inundațiilor prin furnizarea unei game largi de răspunsuri ale speciilor. A cest studiu de caz
raport eză răspunsul proceselor solului la un inundații severe din timpul verii din 2013, care au
afectat părți im portante din Europa Centrală. A fost comparată respirația microbiană a solului,
biomasa, limitarea nutrienților și activitatea enzimatică într -un experiment cu biodiversitate în
pășuni din Germania înainte de inundații, la o săptămână și la trei luni după inundații. Biomasa
microbiană a fost redusă în parcelele grav inundate la o bogată funcționalitate a grupurilor de
plante , dar nu și la o funcționalitate scăzută a grupurilor de plante . Inundarea atenuează limitarea
microbiană a azotului, probabil datorită introducerii sedimentelor bogate în nutrienți. În plus,
activitatea enzimelor de sol, incluzând 1,4 -β-N acetilglucozaminid aza, fenol oxidaza și
peroxidaza , a crescut cu severitatea inundării, ceea ce sugerează o creștere a degradării chitinei și
a ligninului ca o co nsecință a introducerii detrientelor în sedimente. Efectele de inundare au fost

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 61 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU accentuate de diversitatea plantelor, indicând faptul că diversita tea plantelor reduce temporar
stabilitatea proceselor din sol în timpul inundării. Impactul pe termen lung, cu toate acestea,
rămâne necunoscut și merită investigații suplimentare [7].
Eșantioanele de sol au fost prelevate din fiecare parcelă înainte de inundații (16 mai
2013) și de două ori după inundații (1 iulie și 17 septembrie 2013), adică la maxim ul de creștere
a plantelor și la finalul ciclului de creștere. Probele s -au bazat pe eșantioane compuse din trei
nuclee de sol cu un diametru de 5 cm la o adâncime de 5 cm. Probele au fost omogenizate,
cernute ( 2 mm) și depozitate la 5 ° C până la analiza u lterioară [7].
Respirația bazală (RB ) și re spirația indusă de substrat (RIS ) au fost măsurate utilizând un
aparat de microcompensare cu O 2. Respirația a fost măsurată la 22˚C cu citirile efectuate din oră
în oră . RB a fost calculată ca rată medie de consum de O 2 de la 14 la 24 de ore după atașarea
eșantioanelor la aparatul de respirație. RIS a fost măsurată după adăugarea de D -glucoză
saturând enzimele catabolice ale microorganismelor (4 mg g -1 greutate uscată dizolvat ă în 400
μL apă deionizată) [7].
Limitele nutrienților microbieni au fost evaluate prin măsurarea răspunsului respirator
după adăugarea de D -glucoză și nutrienți sub formă de soluție apoasă (400 μL greutate uscată în
sol) la sol proaspăt echivalent cu 3,5 g de masă uscată. Au fost adăugate glucoză (C), glucoză și
azot (CN; N ca (NH 4) SO 4), glucoză și fosfor (CP, P ca K 2HPO 4) și glucoză, azot și fosfor (CNP)
P raport de 10: 2: 1 [7].
Inundațiile au fost asociate cu introducerea de sedimente bogate în nutrienți. Ca o
consecință, limitarea N a scăzut cu gravitatea inundațiilor. De asemenea, activitatea enzimelor
degradante ale compușilor recalcitranți, cum ar fi lignina și chitina, a crescut cu inundații. În
mod special, aceste efecte au fost mai pronunțate la diversitatea crescută a plantelor și au variat
cu identitatea grupului funcțional al plantei. La scurt timp după inundaț ii, au predominat efectele
legumelor, probabil datorită cererilor ridicate de P de rizobia legată de leguminoase. Dimpotrivă,
la trei luni după inundație, efectul ierburilor mici a fost cel mai pronunțat, sugerând o sporire a
depozitării radiculare de cătr e ierburi mici în solul vegetal. În general, efectele inundațiilor au
fost mai pronunțate la scurt timp după inundații decât după trei luni, ceea ce a sugerat că
microorganismele solului și funcționarea lor s -au redresat rapid, ducând la limitări ale
nutri enților asemănătoare celor care au avut loc înainte de inundații. În mod deosebit, chiar și
după inundațiile de vară, biomasa și activitatea microorganismelor din sol au fost afectate doar
moderat, în ciuda condițiilor anorganice ale solului. În ansamblu, rezultatele indică rezistența
ridicată și rezistența comunităților microbiene ale solului în pășuni, cu diversitatea plantelor care
compromite stabilitatea ecosistemelor. Cu toate acestea, studiile viitoare ar trebui să investigheze
schimbările pe termen l ung ale compoziției asupra comunităților de sol, precum și efectele
comunității plantelor asupra răspunsurilor procesului solului la tulburări [7].

Studiul senzorului de umiditate a solului pentru sistemul de avertizare timpurie
împotriva alunecărilor de teren: Experiment la scară de laborator

Rata mare a precipitațiilor este principalul factor de declanșare în multe cazuri de
alunecări de teren. Cu toate acestea, fiecare tip de sol are caracteristici și comportamente unice
privind infiltrarea precipitațiilor. Prin urmare, sistemul de avertizare timpurie a alunecărilor de
teren va fi mai precis prin monitorizarea schimbărilor condițiilor de apă subterană. În acest
studiu, monitorizarea schimbărilor de apă subterană a fost proiectată prin utilizarea senzorului de
umiditate a solului și a unui micr ocontroler simplu pentru prelucrarea datelor. Performanța
senzorului de umiditate a solului a fost calibrată folosind metoda gravimetrică. Pentru a
determina caracteristica și comportamentul solului în ceea ce privește conținutul de apă care
determină alun ecări de teren, a fost efectuat un experiment care a implicat modelul de alunecare
de teren la scară redusă. Din aceste experimente, rezistența electrică a solului a crescut odată cu
creșterea conținutului de apă din sol. Creșterea conținutului de apă din sol a dus la creșterea
presiunii porilor și a greutății solului, care ar putea cauza vulnerabilitatea solului la mișcare. În

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 62 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU plus, diferite tipuri de sol au fost utilizate pentru a determina răspunsurile solurilor care induc
eșecul pantei . Rezultatele experimentale au arătat că fiecare tip de sol are un conținut volumetric
diferit de apă, o aspirație a matricei de sol și o forță de forfecare a pantei. Această condiție a
influențat stabilitatea pantei care declanșează alunecarea de teren [16].
Studiul p rivind dezvoltarea unui sistem de avertizare timpurie pentru alunecări de teren
prin modificări ale conținutului de apă subterană s -a realizat în mai multe etape. Prima etapă a
fost proiectarea și caracterizarea sistemului de instrumente care măsoară schim bările fizice. În
acest experiment, s -a utilizat un senzor rezistiv pentru a determina modificările conținutului de
apă din sol. Principiul de bază al acestui senzor a fost creșterea conținutului de apă va reduce
rezistența care determină scăderea tensiuni i măsurate. Ac eastă relație este descrisă de ecuația
[16]:
V = I ∙ R;
unde V este tensiunea măsurată, R este rezistența solului care se modifică în funcție de
variația conținutului de apă subterană în timp ce I este curentul electric.
Diagrama bloc a si stemului de instrument ație este prezentată în figura 3.41 (a) care
constă dintr -un senzor rezistiv, un circuit de condiționare a semnalului, un convertor de date, un
microcontroler și un computer. Circuitul de condiționare a semnalului prezentat în figura 3.41
(b). În principiu, acest circuit este un circuit de separare a tensiunii de probă și op -amp ca
amplificator. Ieșirea acestui circuit va fi procesată de către microcontroler pentru a fi convertit la
date digitale utilizând ADC intern pe 10 biți [16].

Figura 3.41 (a) Diagrama bloc a sistemului de măsurarea schimbări i conținutului de apă
subterană; (b) circuitul de condiționare a semnalului [16]

În efortul de a reduce pierderile și numărul victimelor care pot rezulta din alunecările de
teren, este necesară monitorizarea în timp real a zonelor predispuse la evenimente de alunecare
de teren. Pentru a determina răspunsul solului la schimbarea conținutului de apă care poate
declanșa alunecări de teren, s -a efectuat simularea alunecării de teren la scară de laborator
utilizând două tipuri de probe, așa cum se arată în figura 3.42 pentru probele de sol și în figura
3.43 pentru proba de nisip. Aceste diagrame au arătat starea pantei înainte și după adăugarea
unui anumit volum de apă, precum și răspunsul senzorului la aceste modificări. În acest
experiment s -au folosit diferite tipuri de soluri pentru a determina efectul solului asupra
alunecării de teren. În general, fiecare tip de sol are caracteristici unice , cum ar fi compoziția
materia lului, porozitatea și densitatea . Aceste caracteristici se referă la rezistența solului,
presiunea porilor și aspirația matriceală a solului. Cu cât materialele organice sunt mai mari în
sol, structura granulară și porii solul ui devin m ai mari, dar densitatea scade. Deoarece fluxul de
apă și de aer din sol este influențat de pori, densita tea va afecta, prin urmare, capacitatea materiei
din sol [16].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 63 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU

Figura 3.42 Simularea alunecărilor de teren (a) înainte de eveniment, (b) după eveniment, (c)
răspunsul senzorului pentru proba solului [16]

Figura 3.42 Simularea alunecărilor de teren (a) înainte de eveniment, (b) după eveniment, (c)
răspunsul senzorului pentru proba nisipului [16]

Rezultatele simulării celor două probe arată că fiecare tip de sol are propriile
caracteristici care influențează stabilitatea pantei. Solul are coeziune puternică între fiecare
particulă, astfel încât orice cantitate suplimentară de apă nu duce direct la alunecări de teren, în
timp ce nisipul are o forță atractivă mai mică între particulele sale, astfel încât este pr edispus la
alunecări de teren cu adaos de apă. În plus, nisipul are porii mici și materii organice scăzute, prin
urmare, are capacitatea scăzută de a absorbi, menține și tran sporta apa în stratul adânc . Pe baza
acestor simulări, rezistența solului și aspir ația matricei solului au fost mai mari decât cele ale

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 64 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU nisipului. Prin urmare, solul are o valoare de prag mai mare a apei. Acest lucru a fost dovedit
prin simularea în care adăugarea apei de 3600 ml la sol nu a provocat alunecări de teren, în timp
ce adăug area apei de 3200 ml la nisip a dus la apariția alunecărilor de teren. Valorile de prag ale
apei pentru fiecare tip de sol sunt diferite, astfel măsurarea conținutului de apă subterană a fost
mai exactă decât intensitatea precipitațiilor [16].

3.11. Pierderea biodiversității solului
3.11.1. Noțiuni introductive

Biologia solului reflectă amestecul de organisme vii din sol. Aceste organisme
interacționează una cu alta și cu plante și animale mici care formează o rețea de activitate
biologică. Solul e ste de departe cea mai diversificată parte biologică a Pământului. Lanțul trofic
pentru alimentația solului include gândaci, arbuști, acarieni, viermi, păianjeni, furnici, nematozi,
fungi, bacterii și alte organisme. Aceste organisme îmbunătățesc pătrunder ea și stocarea apei,
rezistența la eroziune, nutriția plantelor și descompunerea materiei organice. O mare variet ate de
organisme oferă un control și o balanț ă a nutrienților din sol prin c ontrolul populației, mobilitații
și supraviețuirii microorganismelo r de la sezon la sezon [33].

Beneficiile organismelor din sol
Organismele solului descompun reziduurile de la plante. Fiecare organism din sol joacă
un rol important. Organismele mai mari din sol împrăștie frunze le și tulpini le moarte. Aceasta
stimulează ciclismul nutrienților. Fauna mai mare a solului incl ude râme, termite,
pseudoscorpioni , micro păianjeni, centipede, furnici, g ândaci, acarieni și arbuști. Când se
amestecă solul, organismele mari aduc materialul unor organisme m ai mici. Organismele mari
au, de asemenea, organisme mai mici în sistemele lor sau ca "autostop " pe corpul lor.
Organismele mici se hrănesc cu subprodusele organismelor mai mari. Organismele încă mai mici
se hrănesc cu produsele acestor organisme. Ciclul s e repetă de mai multe ori cu unele organisme
mai mari care se hrănesc cu organisme mai mici. Unele organisme mai mari au o durată de viață
de doi sau mai mulți ani. Organismele mai mici mor mai repede, dar ele se înmulțesc rapid atunci
când condițiile sunt favorabile. Prin urmare, țesutul alimentar este rapid î n răspuns atunci când
sunt disponibile surse de hrană, iar umiditatea și condițiile de temperatură sunt bune [33].
Infiltrarea și depozitarea apei
Canalele și agregatele formate de organismele solului îmbunătățesc pătrunderea și
stocarea apei. Organismele amestecă materialul organic poros și pufos cu materia minerală în
timp ce se deplasează prin sol. Această acțiune de amestecare furnizează materie organică faunei
nonsubterane și creează buzunare și pori pentru mișcarea și depozitarea apei. Hifele fungice
leagă particulele de sol împreună iar secre ția bacterian ă leagă particulele de lut împreună.
Agregatele umede formate prin aceste procese sunt mai rezistente la eroziune decât particulele de
sol individuale. Agregatele măresc cantitatea de spațiu mare de pori care crește rata de infiltrare
a apei. Acest lucru reduce scurgerea și eroziunea hidric ă și mărește umiditatea solului pentru
creșterea plantel or [33].

Ciclul nutrienților
Organismele solului joacă un rol -cheie în ciclismul nutrienților. Ciupercile, adesea cele
mai extinse organisme vii d in sol, produc hife fungice. Hi fele apar adesea ca niște fire fine
înfundate în sol. Unele hife fungice (fungi i microrizi ci) ajută plantele să extragă substanțe
nutritive din sol. Ei furnizează substanțe nutritive plantei, obținând carbon în schimb și astfel
extind sistemul radicular. Exudatele de rădăcină oferă, de asemenea, hrană pentru ciuperci,
bacterii și nematode. Atunci când ciupercile și bacteriile sunt consumate de diverse acarieni,
nematozi, amoebi, flagelari sau ciliate, azotul este eliberat în sol ca amoniu. Descompunerea de
către organismele solului transfo rmă azotul din forme organice prin desco mpunerea resturilor de
plante și a organismelor în forme anorganice pe care plantele le pot folosi [33].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 65 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU Amenințarea – declinul biodiversității solului – este, în general, considerată ca o reducere
a formelor de viață care trăiesc în sol, atât în ceea c e privește cantitatea, cât și varietatea.
Proiectul ENVASSO a propus următoarea descriere a amenințării declinului biodiversității
solului: "Reducerea formelor de viață care trăiesc în sol (atât din punct de vedere al cantității cât
și varietății) dar și a funcțiilor conexe" [25].
Pierderea biodiversității solului a devenit o preocupare gl obală, deoarece dovezile
acumulate sugere ază că aceasta va afecta în mod negativ serviciile ecosistemice de care depinde
societatea. Până în prezent, majoritatea stu diilor s -au concentrat asupra consecințelor ecologice
ale pierderii biodiversității la suprafață; totuși o mare parte din biodiversitatea Pământului este
literalmente ascunsă sub pământ. Dacă reducerea biodiversității în comunitățile subterane ale
solului are consecințe asupra performanței globale a unui ecosistem rămâne nerezolvată. Este
important să se investigheze acest lucru, având în vedere observațiile recente că biodiversitatea
solului este în declin și că comuni tățile din sol se schimbă în intensifi carea utilizării terenurilor.
Au fost stabilit e comunități de organisme din sol care diferă în funcție de compoziție și
diversitate și a fost testat impactul asupra a opt funcții ecosistemice. Rezultă că pierderea
biodiversității solului și simplificarea c ompoziției comunității solului afectează multiple funcții
ale ecosistemului, inclusiv diversitatea plantelor, descompunerea, retenția nutrienților și
ciclismul nutrienților. Răspunsul mediu al tuturor funcțiilor ecosistemelor măsurate
(multifuncționalitate a ecosistemelor) a prezentat o puternică relație liniară pozitivă cu indicatorii
biodiversității solului, sugerând că compoziția comunității solului este un factor cheie în
reglementarea funcționării ecosistemelor. Rezultatele indică faptul că schimbările în comunitățile
de sol și pierderea biodiversității solului amenință multifuncționalitatea și durabilitatea
ecosistemului [11].

3.11.2. Factorii care determină pierderea biodiversității solului

Gestionarea solului influențează puternic biodiversitatea solului, de ex. în ecosistemele
agricole. Diferitele practici determină schimbări în calitatea habitatului și în disponibilitatea
substratului, ceea ce duce la schimbări în abundența speciilor individuale. Mul te procese
desfășurate de organismele solului persistă în ecosistemele native, precum și în sol intens
cultivat. Există doar o perspectivă limitată în ce măsură aceste modificări ale intensităților de
management sunt însoțite de schimbări în spectrul micro organismelor din sol responsabile de
procesele implicate. Cei mai importanți factori care afectează biodiversitatea solului sunt:
fragmentarea habitatelor, disponibilitatea resurselor (cantitatea și calitatea nutrienților și a
surselor de energie), e teroge nitatea te mporară (efectele sezoniere), eterogenitatea spațială
(diferențele spațiale din sol), variabilitatea climatului, interacțiunil e în cadrul comunității biotice.
Reducerea diversității biologice a macrofunei solului este una dintre cele mai profunde
consecințe ecologice ale agriculturii moderne, de exemplu, numărul de specii de râme este în
mare măsură scăzut în solurile agricole. Biodiversitatea organismelor solului duce la control
(suprimarea biologică naturală) a bolilor rădăcinii plantelor. Pract icile de gestionare utilizate în
multe agro -ecosisteme (de exemplu, monoculturi, utilizarea îndelungată a lucrărilor de
fertilizare, amendamente chimice) degradează structura fragilă a interacțiunilor comunității
dintre dăunători și dușmanii lor naturali ș i duc la creșterea numărului de dăunători și a bolilor. Se
preconizează că declinul biodiversității solului va afecta randamentul solului, va diminua
agregarea naturală a solului, va crește crustele, va reduce ratele de infiltrare și va exacerba
eroziunea solului [9].

Principalele forțe motrice care influențează biodiversitatea în solurile agricole sunt:
Intens ificarea utilizării terenurilor: i ntroducerea agriculturii și extinderea acesteia au
modificat diversitatea habitatelor și, astfel, numărul de spe cii care au loc în mediul înconjurător
la scară peisagistică. Intensitatea cre scândă a utilizării terenurilor a distrus un ele habitat e și, prin
urmare, a redus substanțial biodiversitatea. De exemplu. o consecință a practicilor agricole este

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 66 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU pierderea copacilor și a resturilor vegetale și, în consecință, a grupurilor de macrofaune
dependente de arbori și de așternuturi de suprafață (de exemplu, termite, furnici, larve de insecte
care trăiesc în sol). Utilizarea sporită a mașinilor grele în agr icultură conduce la compactarea
solului și, prin urmare, la degradarea habitatului pentru organismele solului [9].
Influența culturilor: s istemele care maresc cantitatea de carbon și azot subteran prin
includerea în rotație a legumelor sau culturilor înrădăcinate fibroase pot crește populațiile și
activitățile microbiene în comparație cu aplicarea îngrășămintelor comerciale. Compoziția
chimică a reziduurilor de culturi poate avea un efect semnificativ asupra structurii comunităților
de descompunere. De exemplu, aplicarea îngrășămintelor animale conduce, în general, la
creșterea abundenței și a activității unei părți specifice a biotei solului [9].
Influențe ale plantelor: p lantele au un impact asupra comunităților microbiene ale solului
prin fluxul de carbon și competiția pentru nutrienți. S -a demonstrat că există diferențe distincte în
structura comunității bacteriene între diferitele tipuri de sol. Numerele de bacterii din rizosol sunt
mai mari decât numărul în solurile non -rizosferice. Activitățile b acteriene sunt stimulate în
această zonă din cauza nutrienților furnizați de rădăcini. Variabilitatea compoziției chimice a
exudațiilor de rădăcini poate influența, de asemenea, compoziția comunităților microbiene din
sol. De asemenea, rotația culturilor e ste o componentă cheie, care influențează compoziția
comunității microbiene a solului. Faptul că rotația culturilor poate schimba agresivitatea
agenților patogeni aprobă schimbările în biodiversitatea și funcția solului din cauza
managementului [9].
Influ ența în grășămintelor și a pH -ului: a plicarea îngrășămintelor și modificarea pH-ului
solului influențează î n aceea și măsură structura solului. PH -ul scăzut favorizează fungii peste
bacterii , iar concentrațiile ridicate de azot au ca rezultat creșterea conce ntrațiilor bacteriene.
Influențele pH -ului asupra faunei solului sunt de asemenea clare. De exemplu. un pH scăzut în
sol duce la o scădere a abundenței râ melor [9].
Influența resturilor de culturi din procesele de prelucrare a solului
Exploatarea periodică readuce solul într-o etapă anterioară a succesiunii ecosistemelor.
Tulburările fizice cauzate de procesele de prelucrare a solui sunt un factor crucial în
determinarea diversității speciilor de sol din agroecosistem. Lucrările de prel ucrare a solului
determină pierderea microhabitatului de sol stratificat, ceea ce conduce la o abundență scăzută a
speciilor care locuiesc în aceste agroecosisteme. Lucrările de prelucrare a apei aerizează solul,
ceea ce duce la mineralizarea rapidă a mate riei organice și la pierderea substanțială a
substanțelor nutritive. Activitatea și diversitatea comunităților microbiene ale solului sunt
influențate de distribuția reziduurilor de culturi. Aratul solui poate avea un impact indirect asupra
proceselor fizi ce din sol prin modificarea diversității și activității comunităților din sol. Lucrările
reduse, cu plasarea pe suprafață a reziduurilor, generează medii relativ stabile, ceea ce conduce
la o mai mare diversitate a comunităților de descompunere și la un ri tm mai redus al nutrienților.
Sistemul non -prelucrare favorizează ciupercile peste bacterii , deoarece descompunerea
reziduurilor de plante apare în partea superioară a solului [9].
Aplicarea pesticidelor: p esticidele au atât efecte vizate, cât și efecte n edorite care pot
determina o schimbare în compoziția biotei solului. Când organ ismele sunt suprimate, altele se
pot prolifera în nișe ecologice vacante. Efectul pesticidelor depinde foarte mult de proprietățile
fizice și chimice ale solului, care le afecte ază disponibilitatea [9].
Schimbările climatice sunt de așteptat să influențeze în mod direct organismele solului,
prin modificarea habitatului lor și lanțului trofic sau, indirect, prin eroziune crescută, secetă,
incendii și așa mai departe [34].
Depozitarea carbonului și controlul climatizării: temperaturile mai ridicate pot promova
descompunerea mai rapidă a materialelor organice în sol și, prin urmare, o eliberare accelerată a
dioxidului de carbon în atmosferă. Acest lucru va duce la creșterea î n continuare a temperaturii
într-un ciclu de feedback pozitiv [34].
Ciclul nutrițional și fertilitatea: schimbările în concentrația de CO 2, temperatur ă și
precipitații vor avea un impact asupra disponibilității substanțelor nutritive din sol. Încălzirea

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 67 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU poate crește azotul disponibil pentru plante, în timp ce o combinație de încălzire și precipitații
mai mari s -a dovedit a reduce numărul de bacterii din sol [34].
Controlul apei: fluctuațiile temperaturii lor și precipitațiilor pot, de asemenea, să afecte ze
structura și aciditatea solului. Aceasta, la rândul său, își va modifica capacitatea de a absorbi și
de a stoca apa și de a susține organismele care trăiesc în sol. Multe specii de organisme din sol
sunt extrem de sensibile la disponibilitatea apei: bac terii, care trăiesc în porii umpluți cu apă de
sol, precum și în râme [34].
Controlul dăunătorilor: cu cât comunitatea solului este ma i diversă, cu atât este mai bun
controlul dăunătorilor. Dacă speciile interdependente sunt în mod similar sensibile la s chimbările
climatice, echilibrul va fi menținut; dacă nu sunt, soldul v a fi perturbat. Modificările sistemul ui
climatic vor afecta probabil anumite specii mai mult decât altele, ceea ce ar putea compromite
capacitatea comunității solului de a controla foca rele de dăunători. Dăunătorii pot fi bacterii,
ciuperci, nematode, insecte sau plante exotice invazive, microbi și animale nevertebrate;
temperaturile mai ridicate favorizează în general populațiile de insecte dăunătoare [34].
Produsele chimice pot afecta direct organismele solului, cu efecte toxice asupra
capacității lor de reproducere și a supraviețuirii, sau indirect, prin contaminarea aprovizionării cu
alimente sau a habitatului. Efectele lor pot fi scurte sau pe termen lung și pot afecta unele sau
toate organismele solului. Deoarece ele afectează diferite specii în moduri diferite, ele pot
perturba interacțiunile din interiorul solului și între clasele de organisme ale solului. Organismele
microbiene, muncitorii din această fabrică de viață (solul) , se reproduc foarte rapid și pot
dezvolta rezistență la o toxină, prin selecție naturală sau chiar pot transforma substanțele chimice
în compuși mai puțin toxici. Autoritățile de reglementare biologică au fost, în același timp,
constatate că suferă de expunerea la substanțe chimice industriale, cum ar fi metalele grele și
petrolul. Inginerii ecosistemului, cum ar fi râmele, sunt foarte sensibili la poluare, în timp ce
furnicile și termitele sunt mai rezistente. Acest lucru se dator ează faptului că viermii înghit
cantități mari de sol și pielea lor este foarte permeabilă la apă. Cadmiul, un metal găsit în
anumite tipuri de îngrășăminte, poate fi extrem de otrăvit pentru râme și chiar fatal la niveluri
foarte scăzute [34].
Organismel e modificate genetic (GMO ) pot avea un impact asupra biodiversității solului
și pot promova rezistența genetică la speciile dăunătoare pe care sunt proiectate să le vizeze.
Acestea pot interfera cu structura și eficiența bacteriilor din sol și pot afecta c apacitatea solului
de a descompune materia organică [34].
Speciile invazive perturb ă procesele solului și sunt o cauză scump ă de pagube: cost ă
miliarde de euro în fiecare an pentru a controla speciile invazive din Europa. În sol, plantele
invazive pot fi mai rezistente decât nativii la atacul asupra r ădăcinii al erbivore lor și la agenți i
patogeni ai solului și acest lucru va spori pur și simplu invazivitatea lor. Dar biodiversitatea
solului poate contribui, de asemenea, la combaterea speciilor invazive. C u cât biodiversitatea
este mai abundentă și variată, cu atât va fi mai rezistentă la invazie [34].

3.11.3. Starea actuală a pierderii biodiversității solului

După cum s -a menționat mai sus, biodiversitatea solului este atât de extinsă încât, în
comparație cu alte componente ale ecosistemului global, pare să fie în stare bună de sănătate.
Biodiversitatea sub teran ă poate fi adesea mult mai mare decât biodiversitatea de deasupra
solului. Totuși, biodiversitatea solului nu scade în mod independent de alți factori și, de obicei,
este legată de o altă deteriorare a calității solului. Aceasta repr ezintă o scădere a calității și/ sau a
numărului de habitate biologice din sol care susțin biodiversitatea solului. În termeni generali și
geografici, starea bio diversității solului a fost bine descrisă în Atlasul european al biodiversității
solului. Această resursă unică pentru Europa, descrisă din punct de vedere european, include
evaluări ale biodiversității solului la nivel global, în special din medii le extre me. Atlasul încearcă
să abordeze o problemă fundamentală cu biodiversitatea solului: dacă nu știm ce este acolo, de

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 68 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU unde știm dacă este în declin? Chiar și cu această resursă este o provocare pentru a măsura la
scară națională, europeană și globală [25].
La nivel local, este clar că biodiversitatea este în declin. De exemplu, sigilarea solului
(acoperirea permanentă a solului cu suprafețe dure, cum ar fi drumuri și clădiri) cauzează decesul
biotei solului prin î ntreruperea aportului de apă, de carbon și de nutrienți. În acest caz extrem, nu
numai că biodiversitatea este pierdută, ci practic toată biologia. În alte cazuri, declinul
biodiversității solului poate fi legat de eroziune, epuizarea materiei organice, salinizare,
contaminare și compactare. Ori de c âte ori are loc declinul biodiversității solului, este
îngrijorător deoarece poate afecta în mod semnificativ capacitatea solului de a funcționa normal
și de a răspunde la perturbații [25].
Biodiversitatea solului este supusă unor perturbări considerabile prin orice număr de
amenințări. Biota solului are propria capacitate unică de a rezista la evenimente care provoacă
tulburări sau schimbări și o anumită capacitate de a se recupera din aceste perturbații.
Capacitatea de a se recupera de la schimbare este considerată un atribut -cheie al biodiversității.
Figura 3 .43 oferă o schemă simplă care descrie conceptul Rezistență și Elasticitate .

Figura 3.43 Model ul simplu care arată efectul unei perturbații asupra rezistenței și elasticității
unei funcții sau a unei proprietăți biologice a solului [25]

Solurile cu o biodiversitate mai mare se crede că au o rezistență și o elasticitate înnăscută
la schimbare. O pierdere a biodiversit ății se crede că duce la un sol cu rezistență redusă la
perturbare și capacitate redusă de recuperare [25].
Orice strategie adecvată pentru conservarea biodiversității, fie ea superioară sau
subterană, ne cesită existența unor instrumente care să ne permită să înțelegem cauzele
potențialelor reduceri/ pierderi de biodiversitate și să identificăm zonele cu risc. Cercetătorii care
au ca scop prioritizarea locațiilor sau a acțiunilor de conservare a biodiversității solului trebuie să
furnizeze aceste informații. De exemplu, pentru a stabili prioritățile de conservare, a fost propusă
o hartă globală a punctelor fierbinți pentru biodiversitate pe baza datelor de distribuție a
biodiversității de pe teren . Importanța recunoscută a biodiversității subterane pentru gestionarea
ecosistemelor demonstrează că aceasta ar trebui inclusă și în viitoarele strategii de conservare.
Cu toate acestea, această încorporare nu este ușoară, deoarece factorii cu impact pote nțial asupra
biodiv ersității solului sunt numeroa și, cu o intensitate variată și cu efecte controversate. Prin
urmare, evaluarea amenințărilor la adresa organismelor solului rămâne o sarcină ambițioasă. În
ciuda disponibilității mai multor studii care eval uează impactul diferitelor presiuni asupra

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 69 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU anumitor grupuri de organisme care trăiesc în sol, încă lipsește un cadru larg care să reflecte
nivelul actual de cunoaștere. Cunoștințele experților nu sunt adesea luate în considerare în mod
corespunzător pentru transla ția în politicile de mediu, de asemenea, deoarece acestea ar putea fi
influențate de interese personale (de exemplu, d ezbaterea privind utilizarea GMO -urilor). Este
timpul ca biodiversitatea solului să obțină același nivel de atenție ca și viața de asupra solului
atunci când se discută despre politicile de conservare și sustenabilitate. Pentru a ajunge la un
astfel de scop ambițios, este necesar să se dezvolte metode pentru: (a ) evaluarea mai bună a
distribuției și bogăției organisme lor solului la sc ară largă și (b ) identificarea ariilor de risc.
Recent s -au înregistrat progrese în cercetarea biogeografiei biodiversității solului și al creării de
baze de date ale organismelor solului, dar mai puțin e progrese au fost făcut e în ceea ce privește
evaluare a riscurilor. În viitor, aceste două linii de cercetare ar trebui combinate pentru a
identifica riscul real pentru biota solului prin compararea datelor observate cu nivelurile de
referință ale biotei solului stocate în bazele de date (adică elaborarea unu i plan fiabil de
monitorizare a biodiversității solului). În prezent, în ciuda limitelor intrinseci ale evaluărilor
experților, analiza propusă începe să depășească acest decalaj expunând o nouă eră a cercetării
privind conservarea biotei solului [6].

Figura 3. 44 Hărți ale riscului potențial pentru biodiversitatea solului în Europa. Distrib uția
amenințărilor potențiale pentru (a) microorganismele din sol, (b) fauna solului și (c) funcțiile
biologice ale solului prevăzute pentru 27 de țări europene (rezoluție spațială 500 m) [6]

3.11.4. Efectele pierderii biodiversității solului

Procesele de conversie a terenurilor și de i ntensificare a agriculturii reprezintă o cauză
semnificativă a pierderii biodiversității solului. Aceasta are consecințe negative atât asupra

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 70 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU mediului, cât și asupra durabilității producției agricole. În ceea ce privește conversia terenurilor
și intensific area agriculturii, biodiversitatea planificată de la suprafață este redusă (prin
monoculturi) cu intenția de a spori eficiența economică a sistemului. Acest lucru afectează
biodiversitatea asociată a ecosistemului, inclusiv microorganismele și animalele ne vertebrate atât
deasupra, cât și sub nivelul solului, reducând astfel capacitatea biologică a ecosistemului pentru
autoreglementare, ceea ce conduce la necesitatea suplimentară a înlocuirii funcțiilor biologice cu
agrochimia și consumul de energie pe benzi nă. Sustenabilitatea acestor sisteme depinde astfel de
factori externi și de piață, mai degrabă decât de resurse biologice interne. Alte practici care duc
la pierderea biodiversității sunt cultivarea continuă a terenurilor fără o perioadă de repaus,
monocu ltura, eliminarea reziduurilor de culturi prin ardere sau transfer pentru utilizare ca furaje,
eroziunea solului, compactarea solului datorită degradării structurii solului și aplicarea repetată
de pesticide [36].
Declinul biodiversității solului este, de obicei, legat de alte degradări ale calității solului
și poate fi legat de alte amenințări precum eroziunea, epuizarea materiei organice, salinizarea,
contaminarea și compactarea. Un grup de experți de la Cerntrul Comun de Cercetare a
evidențiat, în figur a 3.45 , amenințarea potențială – pentru o posibilă selecție a amenințărilor
solului – la biodiversitatea solului. Acest lucru ilustrează faptul că biodiversitatea solului este
puternic influențată de celelalte amenințări [25].

Figura 3.45 Ponderea potențial ă a amenințării conform unei selecții de posibile amenințări la
adresa solului pentru biodiversitatea solului de către grupul experților de la Centrul Comun de
Cercetare la 2 Martie 2009 [25]

Deși este mai puțin evident, există modalități prin care declinul biodiversității poate
afecta alte amenințări ale solului. Se poate presupune , de exemplu, că schimbările climatice sau
gestionarea solului reprezintă factorul principal ce poate provoca pier derea unei specii (scăderea
biodiversității), ceea ce poate duce la pierderea funcției atunci când există o redundanță

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 71 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU funcțională redusă, ceea ce înseamnă, de exemplu, o defalcare redusă a unii compuși xenobiotici,
adică o contaminare crescută a solului [25].
Chiar și atunci când o altă amenințare a solului determină o scădere a biodiversității
solului, ea poate, la rândul său, să aibă efecte asupra altor amenințări la adresa solului. Imaginați –
vă că antibioticele din gunoi de grajd reduc activitatea micr obiană, ceea ce reduce respiraț ia
solului, crescând astfel con ținutul de materie organic ă. Majoritatea acestor efecte sunt, totuși,
foarte prost înțelese [25].
Modif icările aduse biodiversității din sol sunt adesea considerate a reflecta cele de
suprafa ța. Există dovezi că comunitatea solului poate fi mai rezistentă din punct de vedere
funcțional decât biota de la suprafață. Este adesea emisă ipoteza că reducerea diversității
comunității solului, inclusiv a cazurilor de dispariție a speciilor, poate provoc a o pierdere
catastrofică a funcției, reducând capacitatea unui ecosistem de a -și păstra caracteristica de auto –
perpetuare [36].

3.11.5. Măsuri de prevenire și remediere a pierderii biodiversității solului

Practicile de gestionare a solului au efecte i mportante și uneori imediate asupra
biodiversității solului și a serviciilor ecosistemice rezultate. De exemplu, terenurile utilizate
intens sunt adesea fertilizate cu îngrășăminte minerale, cultivate intens, puternic compacte în
timpul recoltării și cultivate cu o varietate limitată de specii de culturi. Aceasta are ca rezultat o
presiune ridicată a dăunătorilor și a agentului patogen, care necesită pulverizare regulată cu
biocide, precum și eradicarea buruienilor de către erbicide. Aceste condiții sunt nefavorabile
pentru stocarea carbonului în sol, ele sporesc riscul de scurgere a nutrienților și reduc capacitatea
de menținere a apei, care poluează apele de suprafață și de suprafață și care sporesc riscul de
inundare în aval în timpul și după ploi abundente. Prin urmare, practicile de management ar
trebui să vizeze diminuarea acestor acumulări de tulburări (de exemplu, în cazul agricul turii
intensive), precum și să ofere oportunități pentru îmbunătățirea rezilienței serviciilor
ecosistemelor de sol prin conservarea biodiversității solului. Aceste activități pot duce la ceea ce
se poate numi practici de management durabil. Având în veder e că practicile de gestionare sunt
aplicate în mod obișnuit de către fermierii care au contacte influente de lungă durată cu terenul,
interesul și motivația lor în abordarea amenințărilor la adresa biodiversității solului vor avea o
influență puternică asu pra menținerii acestei diversități [23].
Mulcirea constă în acoperirea suprafeței solului pentru a proteja împotriva eroziunii și
pentru a spor i fertilitatea acesteia. Mulciul este, de obicei, aplicat spre începutul sezonului de
cultură și poate fi reaplicat după cum este necesar. Servește inițial la încălzirea solului ajutând la
menținerea căldurii și umidității. O varietate de materiale pot fi utilizate ca mulci, inclusiv
reziduuri organice (de exemplu reziduuri de culturi, fân, coajă), dar și gunoi ul de grajd, nămol ul
de epurare, compost ul, filme le de cauciuc sau plastic. Mul cirea limitează creșterea buruienilor, în
timp ce conservă umiditatea solului și temperarea temperatur ii solului, eliminând practic
eroziunea. Mulciurile organice sunt, de asemenea, o sursă de nutrienți pentru sol atu nci când se
descompun, stimuleaz ă activitatea inginerilor chimici ai solului [23].
În plus, mulciurile pot îmbunătăți arhitectura solului prin asigurarea unor spații poroase
care pot susține ciup ercile și creșterea rădăcinilor . Pe termen lung, sistemele de mulcire
favorizează râmele anecice și epigene (pot avea o biomasă de până la 12 ori mai mare în
sistemele de recoltare a mulciulilor , com parativ cu sistemele convenționale), în timp ce sistemele
de agricultură organică și convențională sunt favorabile pentru râmele endogene [23].
Aplicarea gunoiului de grajd, nămolului de epurare sau a altor deșeuri bogate în carbon,
cum ar fi compostul, îmbunătățește conținutul de materie organică a solului. În scopuri agricole,
este de obicei mai bine să se permită o perioadă de descompunere a reziduurilor organice înainte
de aplicarea acestora p e teren. Acest lucru se datorează faptului că adăugarea de compuși bogați
în carbon imobilizează temporar azotul disponibil în sol, deoarece micr oorganismele au nevoie
atât de carbon, cât și de azot pentru creșterea și dezvoltarea lor. Compostarea este toc mai

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 72 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU reciclarea și transformarea materialului organic (de obicei din resturile de plante), în formă de
humus pentru a îmbunătăți producția agricolă. Deșeurile organice pe câmpurile de cultură măresc
cantitatea de hran ă disponibilă ingin erilor chimici și ing inerilor din sol. Astfel, structura solului
este stabilizată și descompunerea materiei organice în sol este îmbunătățită [23].
Alegerea culturii cultivate este importantă deoarece definește tipul de habitat disponibil
faunei solului. De exemplu, legumele pot acționa ca îngrășăminte naturale, îmbunătățind
concentrația de azot din sol datorită relației simbiotice pe care o stabilesc cu Rhizobia . Rata de
creștere și randamentul culturii determină, de asemenea, cât de mult sol și faună de sol sunt
afectate de practicile agricole. Culturile de creștere rapidă și varietățile culturilor cu randament
ridicat, cum ar fi porumbul sau culturile energetice cu creștere rapidă, necesită o cantitate de
energie și de resurse din sol, care apoi au nevoie de timp pentru a se reface. Astfel de recuperare
a solului nu poate apărea dacă următoarea recoltă este o altă creștere rapidă sau o recoltă cu
randament ridicat, cum ar fi porumbul sau iarba elefant ului, care este utilizată pentru producerea
de biocombustibili. În acest fel , ciclurile succesive de culturi cu randament rapid sau cu
randament ridicat vor duce la epuizarea materiei organice din sol și, prin urmare, a faunei solului
care se hrănește cu toate consecințele negative asupra structurii solului și a serviciilor
ecosis temice aferente [23].
Rotația culturior este utilizat ă pentru a contracara efectele negative ale monoculturilor,
care duc la eliminarea nutrienților din sol. Rotațiile culturilor pot contribui, de asemenea, la
evitarea acumulării de agenți patogeni și dăunători, deoarece alternanța culturilor modifică
comunitățile de reglementare biologică asociate. De exemplu, rotația culturilor implică adesea
alimentarea azot ului prin utilizarea culturilor leguminoase succesiv cu cerealele. O formă
obișnuită de rotație este un ciclu de trei ani, în care grâul este cultivat în primul an, plantele
leguminoase în al doilea an, transformând efectiv câmpul într -o pășune, iar în fin al terenul este
lăsat să se odihnească în decursul celui de -al treilea an. Studiile pe termen lung au arătat că o
astfel de practică de gestionare generează variații mari ale nivelului de carbon al solului și
azotului total din sol, în funcție de perioada de rotație. Solurile au niveluri mai ridicate de carbon
în terenurile de pășune care au fost anterior câmpuri de cereale decât în câmpurile permanente de
cereale [23].
Utilizarea unor garduri vii sau a unor benzi ierboase la marginea terenurilor arabile sunt
metode utilizate în mod obișnuit în Europa. Ele oferă un habitat stabil, o hrană și un mediu de
protecție pentru fauna solului de lângă câmpurile intens gestionate. De exemplu, benzile de șase
metri măresc numărul și varietatea de specii, cum ar fi r âme, gâște și diverse regulatoare
biologice, care au ca rezultat îmbunătățirea fertilității solului și, eventual, îmbunătățirea
controlului dăunătorilor. Aceste benzi pot fi plasate în jurul câmpurilor, așa -numitele benzi de
margine de câmp, dar pot fi ins talate și pe câmpuri, așa -numitele bănci de gândaci. În prezent,
astfel de insule ecologice au fost considerate în principal pentru scopuri supraterane, cum ar fi
promovarea inamicilor naturali ai insectelor dăunătoare de suprafață. Gardurile vii sunt chia r mai
favorabile pentru organismele solului, în special pentru organismele de reglementare biologică,
decât marginile ierboase de câmp , totuși, d atorită mobilității lor scăzute organismele solului vor
avea doar o dispersie limitată pe teren . Acest lucru fa ce din aceste habitate importante surse de
biodiversitate, deși efectele lor asupra biodiversității solului în câmpurile adiacente vor scădea
brusc cu distanța datorită mobilității slabe a biotei solului [23].

3.11.6. Studii experimentale privind pierderea biodiversității solului

Agricultura fără prelucrarea terenurilor din Brazilia de Sud; beneficiul adus
macrofaunei solului și de rolul acesteia în funcțiile solui. Un studiu de caz din America de
Sud, Paraná, Brazilia

Perturbarea fizică este una dintre principalele cauze ale pierderii biodiversității în toate
ecosistemele lumii. Macrofauna solului (nevertebratele importante pentru structura, funcția și

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 73 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU fertilitatea solului) sunt, de asemenea, susceptibile la tulburări f izice, în special cele asociate
practicilor de prelucrare a solului. Adaptarea regimurilor de prelucrare a solului și a plantelor
pentru a reduce la minimum perturbările ar trebui să ofere medii mai bune pentru macrofauna
solului și funcțiile sale, benefic iind astfel de o agricultură durabilă [13].
Macrofauna solului cuprinde majoritar nevertebrate mari (termite, furnici, râme, gândaci ,
melci, millipede, centipede, păianjeni și alți arahnide , greieri, cărăbuși și alte larve de insecte) .
Activitatea lor est e esențială pentru integritatea fizică, chimică și biologică a solurilor și
importantă pentru fertilitatea solului. Macrofauna solului include: 1) descompun ători care circulă
materie organică și care eliberează substanțe nutritive din plante; 2) bi operturb atorii care
amestecă și mișcă solul, care afectează structura fizică, formarea agregatelor, procesele
hidrologice și schimbul de gaz; 3) dăunători care produc efecte adverse asupra culturilor
agricole; 4) prădători care pot acționa ca agenți de control bio logic pentru a reglementa
epidemiile de paraziți și dăunători [13].
În acest studiu de caz, compararea caracteristicilor de perturbare asociate cu practicile
fără prelucrarea terenurilor și practicile conven ționale de prelucrare a terenurilor , precum și
abilitățile lor de a conserva macrofauna solului demonstrează principiile 3 și 5 ale abordării
ecosistemice. Principiul 5 recunoaște că funcț ionarea durabilă și reziliența ecosistemelor depind e
de conservarea relațiilor dintre diferitele specii care intera cționează. Astfel, obiectivele de
gestionare ar trebui să modifice sau să înlocuiască orice practici care limitează grav funcționarea.
Principiul 3 recunoaște că intervențiile de gestionare, cum ar fi lucrările de prelucrare a solului,
pot avea efecte nedo rite asupra organismelor so lului și a funcțiilor acestora [13].
Rezultatele au arătat că sistemele fără prelucrarea terenurilor îmbunătățesc, în general,
condițiile de mediu ale sol ului pentru plante și animale din sol comparativ cu sistemele
conven țional e de prelucrare a terenurilor . Îmbunătățirile includ reducerea eroziunii , eficiența
sporită a utilizării nutrienților și a apei de către culturi, precum și randamentele și rentabilitatea
culturilor îmbunătățite, în special după o perioadă de tranziție de câțiva ani. Practicile fără
prelucrarea terenurilor , de asemenea, au dus la creșterea diversității macrofunale a solului, în
conformitate cu mai mulți indicatori, și a redresării rapide a populației după încetarea practicilor
conven ționale de prelucrare a terenurilor . Organismele solului, care au beneficiat în special de
practicile fără prelucrarea terenurilor , au fost prădătorii naturali ( importanți pentru controlul
biologic al dăunătorilor), bio perturbatorii (importanți pentru îmbunătățirea structurii f izice a
solului) și descompun ătorii (importan ți pentru reciclarea resturilor de plante). În cele din urmă,
lipsa de perturbări ale solului de la siturile fără prelucrarea terenurilor a condus la creșterea
conținutului de materie organic ă a solului în straturile superioare ale solului, la creșterea
protecției suprafeței solului prin reziduuri de plante și la creșterea populațiilor de nevertebr ate de
sol benefice; în ciuda compactării solului care adesea însoțește metodele de cultivare fără
prelucrarea terenurilor [13].
Sistemele fără prelucrarea terenurilor oferă un mediu favorabil pentru restabilirea
macrofaunei solului după practicile conven ționale de prelucrare a terenurilor , deoarece practicile
fără prelucrarea terenurilor modifică ecosistemele solului și in terfața solului, beneficiind
comunitățile biologice ale solului. Diversitatea sporită a speciilor, dimensiunile populației mai
mari și activitățile funcționale îmbunătățite ale taxonilor selectați ai macrofunei solului în
sistemele fără prelucrarea terenurilor pot fi corelate cu niveluri mai bune de performanță ale fără
prelucrarea terenurilor față de practicile conven ționale de prelucrar e a terenurilor . Conservarea
macrofaunei solului și a funcțiilor sale biologice pot contribui la rezistența ecosistemelor solului
și la capacitatea lor de a rezista la condițiile de mediu stresante, un factor esențial pentru
agricultura tropicală durabilă [13].

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 74 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU

BIBLIOGRAFIE

[1]. Amal Kar, Ajai Dwivedi, R. S. Dwivedi Geospatial Technology for Integrated Natural
Resources Management, Edition: 1st, Chapter: 8 – Desertification Editura Yes Dee Pu blishing,
Ianuarie 2016;
[2]. Costas Kosmas , Dominique Arrouays , Frank G.A. Verheijen , José Luis Rubio , Mark G.
Kibblewhite , Robert Jones , Sigbert Huber Environmental Assessment of Soil for Monitoring
Desertification in Europe Editura Cra nfield University, 2007;
[3]. Kyoji Sassa, Paolo Canuti Landslides – Disaster Risk Reduciton Editura Springe r-Verlag,
Berling, 2009;
[4]. Abdul Hafeez, Adnan Noor Shah, Babar Shahzad, Biangkham Souliyanonh, Guozheng
Yang, Mohsin Tanveer, Muhammad Adnan Bukhari, Shah Fahad, Saif Ali, Shahbaz Atta Tung
Soil compaction effects on soil health and crop productivity: an overview Environmental Science
and Pollution Re search, Ianuarie 2017;
[5]. Ajay S. Kalamdhad , Jiwan Singh Effects of Heavy Metals on Soil, Plants, Human Health
and Aquatic Life International Journal of Research in Chemistry and Environment, In dia, 9
Octombrie 2011;
[6]. Alberto Orgiazzi, Ciro Gardi, Cristiano Ballabio, Luca Montanarella, Martha B. Dunbar,
Panos Panagos, Yusuf Yigini A knowledge -based approach to estimating the magnitude and
spatial patterns of potential threats to soil biodiversity Science of the Total En vironment, 2016;
[7]. Alexandre Jousset, Katja Steinauer, Nico Eisen hauer, Odette Gonzalez Mace, Stefan Scheu
Flood -Induced Changes in Soil Microbial Functions as Modified by Plant Diversity Plos One,
Noiembrie 2016;
[8]. Anna Łaptaś, Katarzyna Zięba, Paweł Miśkowiec Soil pollution with heavy metals in
industrial and agric ultural areas: a case study of Olkusz District. Journal of Elementology,
Universitatea Jagiellonian, Kraków, Polonia, 2015;
[9]. Anton M. Breure Soil Biodiversity: Measurements, Indicators, Threats and Soil Functions
soilACE , Spania, 2004;
[10]. Behzad Mu rtaza, Camile Dumat, Irshad Bibi, Muhammad Shahid, Nabeel Khan Niazi,
Sana Khalid A comparison of technologies for remediation of heavy metal contaminated soils.
Journal of Geochemical Explora tion, Elsevier, 2016;
[11]. Cameron Wagg, Franco Widmerc, Marcel G. A. van der Heijdena, S. Franz Bendera Soil
biodiversity and soil community composition determine ecosystem multifunctionality PNAS,
Aprilie 2014;
[12]. Cliff Snyder Effects of Soil Flooding and Drying on Phosphorus Reactions News & Views,
Potash & Phosp hate Institute, 2002;
[13]. Dan Bennack, George Brown, Mariangela Hungria da Cunha , Sally Bunning Soil
Biodiversity Management for Sustainable and Productive Agriculture: Lessons from Case
Studies Organizația pentru Alimentație și Agricultur ă a Națiu nilor U nite, Italia, 2002;
[14]. Dian Chu Effects of heavy metals on soil microbial community IOP Conf. Series: Earth and
Environment al Science 133, 2018;
[15]. D. Adamcová, E. Brouńková, M. D. Vaverková, S. Bart on, Z. Havlícek Soil contamination
in landfills: a case study of a landfill in Czech Republic Copernicus Publicat ions, Februarie
2016;
[16]. E Yuliza, H Habil, Khairurrijal, M Abdullah, M Irsyam, M M Munir Study of soil moisture
sensor for landslide early warning system: Experiment in laborato ry scale Journal of Physics:
Confere nce Series 739, 2016;
[17]. Franco Ajmone Marsan , Riccardo Scalenghe The anthropogenic sealing of soils in urban
areas Landscape and Urban Planning, Martie 2009;

Considerații teoretice privind procesele de degradare a solului

Ing. Marian Cristian STATE 75 Cond. științific: Ș.l.dr.ing. Nicoleta UNGUREANU [18]. Felix E. Okieimen , Raymond A. Wuana Heavy Metals in Contaminated Soils: A Review of
Sources, Chemistry, Risks and Best Available Strategies for Remediation GeoEnvironmental &
Climate Change Adaptation Research Centre, University of Benin, Beni n City, Nigeria, 2011;
[19]. G. U. Chibuike, Smart Obiora Heavy Metal Polluted Soils: Effect on Plants and
Bioremediation Methods Applied and Environmental Soil Science, August 2014;
[20]. Jagdish C. Katyal, Paul L.G. Vlek Desertification – Concept, Causes and Amelioration
Zentrum f ür Entwicklungsforsch ung, Octombrie 2000;
[21]. Olagunju Temidayo Ebenezer Drought, desertification and the Nigerian environment: A
review Journal of Ecology and the Natural En vironment, Iulie 2015;
[22]. Q. Wu, Z. Zhao Study on Desertification Monitoring from 2000 to 2014 and its Driving
Factors Through Remote Sensing in Ningxia, China International Archives of the
Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 2018;
[23]. Anne Turbé, Arianna De Toni, Eric Labouze, Nuria Ruiz, Patricia Benito, Patrick Lavelle,
Perrine Lavelle, Shailendra Mudgal, Wim H. Van der Putten Soil biodiversity: functions, threats
and tools for policy makers. Bio Intelligence Service, Raport pentru Comisia European ă, 2010;
[24]. Arnulf Schönbauer, Gundula Prokop, Heide Jobstmann Report on best practices for
limiting soil sealing and mitigating its effects Comisia European ă, Austri a 11 Aprilie 2011;
[25]. Cristiano Ballabio, Frank Verheijen, Jacob Keizer, Jannes Stolte, Lillian Øygarden,
Mehreteab Tesfai, Panos Panagos, Rudi Hessel, Sigrun Kværnø Soil threats in Europe
Publications Office of th e European Union, 2016;
[26]. Desertification: Its Effects on P eople and Land Worl d Ecology Report, 2009;
[27]. Ahmad Kobeissi , Boris Brasseur , Emilie Gallet -Moron , Fabien Spicher , Hamza
Mohieddin ne, Hélène Horen , Jérôme Buridant , Simon Gauchet Biological and physical recovery
of soil after compaction European Geosciences Union General As sembly, Aprilie 2018;
[28]. Anuradha Malalasekara, Evangeline Ekanayake, Kumari M. Weerasinghe, Susil
Jayashantha Perera Learning to live with LANDSLIDES Natural Hazards an d Disasters Sri
Lankan -German Development Coo peration, Germania, 2006;
[29]. Ghid de Prevenire a Efectelor Alunecărilor de Teren Monitor II, 2016;
[30]. Guidelines on best practice to limit, mitigate or compensate soil sealing Comisia
European ă, Brussels, 12 Aprilie 2012;
[31]. Remedies to overcome soil compaction Agriculture and Consumer Protection Department,
Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2015;
[32]. Ross H. McKenzie Agricultural Soil Compaction: Causes and Management Agronomy
Agriculture Research Division Alberta Agriculture and Rural Development, Alb erta, Octombrie
2010;
[33]. Soil Quality Resource Concerns: Soil Biodiversity USDA Natural Resources Conse rvation
Service, 1998;
[34]. The factory of life Why soil biodiversity is s o important Comisia European ă, Belgia 2010;
[35]. Angamuthu Manikandan Heavy metal pollution in soil Suport de curs, Chimia și Știința
solului Colegiul de Agricult ură, Rahuri, India, 2005;
[36]. Jane Kiarie, John Kimenju, Peter Wachira, Sheila Okoth Conservation and Sustainable
Management of Soil Biodiversity for Agricultural Productivity Suport de curs, Universitatea din
Nairobi, Kenya, 2016 -2017;
[37]. Jodi DeJong -Hughes Tires, tract ion and compaction Suport de curs, Universitatea din
Minnesota, 2016 -2017;
[38].***https://www.conserve -energy -future. com/causes -effects -solutions -of-
desertification.php;
[39].***https://en.wikipedia.org/wiki/Flood;
[40].***https://en.wikipedia.org/wiki/Landslide;
[41].***https://www.regenerative.com/magazine/repair -flood -damaged -soil;
[42].***http://www.rowater.ro/dacrisuri/Documente%20Repository/Legislatie/gospodarirea%20
apelor/strategia_nationala_de_management_al_riscu lui_la_inundatii.pdf ;