DEGRADAREA SI POLUAREA SOLURILOR

DEGRADAREA SI POLUAREA SOLURILOR

POLUAREA SOLULUI

POLUAREA SOLULUI

Solul este suport si mediu de viata pentru plantele superioare terestre, principalul mijloc de productie vegetala si forestiera. Activitatile de productie au provocat si provoaca fenomene care deterioreaza solurile in diferite moduri.

In Romania, fenomene sunt: eroziunea si scurgerea solurilor, compactarea stratului accesibil radacinilor plantelor, dezechilibre de nutritie in sol, poluare chimica si biologica, escavarile de terenuri, distrugerea completa a solului prin lucrari miniere la zi, exploatarea de balast, gropi de imprumut la construirea digurilor, acoperirea solului cu deseuri si cu reziduuri solide si lichide, inclusiv dejectii si halde (in limba greaca, halde = reziduuri), depozite de diferite reziduuri, cum sunt: cenusa de la termocentrale, steril din activitatile miniere, fosfogips de la fabricile de ingrasaminte fosfatice etc. Rezultatul acestor fenomene (deseuri si reziduuri) determina poluarea solului.

Poluarea solului consta in orice actiune care produce dereglarea functionarii normale a acestuia ca suport si mediu de viata pentru plantele terestre superioare din cadrul diferitelor ecosisteme naturale sau antropice (create de om).

Degradarea se manifesta prin degradare fizica adica prin fenomene de compactare, degradare a structurii etc, chimica adica poluarea cu metale grele, modificarea pH-ului etc. si biologica adica poluarea cu germeni de boli etc.

Indicii sintetici ai efectului poluarii sunt in general urmatorii:

deprecierea recoltei calitativ si cantitativ;

sporirea cheltuielilor necesare pentru mentinerea recoltei la arametriicantitativi si calitativi anterior poluarii.

Este insuficient sa se considere ca poluarea solului include numai sau preponderent poluarea chimica, fenomen care include intreaga gama a proceselor de degradare a solului.

La evaluarea gradului de depreciere a solului se are in vedere nu numai modificarea insusirilor acestuia, ci intreg ansamblul de implicatii in lantul si reteaua trofica (sol - microorganisme - plante - animale - om - societate umana -biosfera), deci intr-o abordare sistemica.

In ceea ce priveste actiunea de depoluare, solul prezinta unele specificitati comparativ cu aerul si apa, care sunt sisteme de complexitate mai mica. Astfel, poluarea aerului si apei consta in impurificare, deci patrunderea poluantului in masa lor. In cazul aerului si apei se ia in considerare sensul poluarii (a murdaririi) si prin epurare, acestia isi recapata caracteristicile initiale, iar aceasta operatie se poate realiza intr-un grad avansat si relativ repede.

Sistemul sol este mai complex, iar poluarea sa consta nu numai in patrunderea poluantului in masa sa, ci si in provocarea de dezechilibre, fiindu-i afectate functiile sale fizice, fizico-chimice, chimice, biologice si biochimice. in final ii este afectata fertilitatea sa, adica ii este afectata capacitatea sa productiva.

Inlaturarea poluantului, in cazul solului este de obicei foarte dificila si de durata, iar uneori practic nerealizabila, ca in cazul degradarii sale prin eroziune, poluarii cu metale grele, cu substante radioactive etc.

Studiile efectuate in directia prevenirii combaterii poluarii solului, au contribuit la elaborarea unei clasificari sistematice (clasa, tip, grad si varianta de poluare), luandu-se in considerare natura si sursa poluarii, gradul de poluare, activitatea care genereaza poluarea etc. (tabelul 1.).

Tabelul 1. Activitati care genereaza poluare

In cazul unor de exploatari, este necesar ca mai intai sa se execute decopertarea separata pe straturi de sol (pe orizonturi genetice) si apoi a sterilului, adica a materialului care acopera stratul exploatabil. Materialul decopertat, reprezentat prin sol si steril, se depoziteaza in locuri separate si in ordinea scoaterii, iar dupa incheierea exploatarii, la epuizarea minereului, straturile de sol si cel de steril se aduc in zona, care se reface prin depunerea acestora in ordinea scoaterii, adica in cea care se gaseau la inceput. Dupa aceasta operatie, terenul este reintrodus in circuitul productiei vegetale.

Prin acoperirea solului cu halde, iazuri de decantare, depozite de steril de la flotare, depozite de gunoi etc., poluarea acestuia s-a extins pe suprafete apreciabile.

Pentru fixarea cenusei si zgurei, adica pentru stoparea spulberarii materialului de catre vant si ca urmare a poluarii aerului si pentru reintroducerea suprafetelor de teren poluate in circuitul productiei agricole s-au experimentat mai multe variante cu sau fara acoperirea haldelor cu strat de sol fertil.

Tabelul 2.Gradul de poluare si reducerea cantitativa si calitativa a productiei vegetale

Prin studiile efectuate s-a constatat, de exemplu, ca potentialul de fertilizare a solului, reliefat de randamentele productive, scade treptat, pe masura ce creste gradul sau de poluare (tabelul 2.).

Pentru a putea actiona asupra sursei de poluare a solului, este necesar sa se cunoasca activitatile productive care provoaca asemenea fenomene. Natura si sursa poluantilor sunt legate nemijlocit de lucrarile de escavare la zi, de exploatarile miniere la zi, balastiere, cariere, foraje etc.

Poluarea chimica anorganica a solului. Poluarea solului cu substante disipate in aerul atmosferic sau cu metale grele se realizeaza ca urmare a procesului de autoepurare a aerului atmosferic, prin schimbul permanent al acestuia cu aerul din sol.

Din sol, plumbul trece in vegetatie si, pe lant trofic, ajunge la om unde afecteaza sistemul nervos si reduce oxigenarea sangelui. La copii, prezenta plumbului determina o intarziere a formarii gandirii logice, o diminuare a capacitatii de abstractizare, maniefstari frecvente de indisciplina.

Ploile acide determina o acidifiere a solului. in Romania, 2,2 milioane hectare de teren arabil prezinta o reactie acida. Acidifierea are loc si in preajma surselor de dioxid de sulf, de exemplu, in jurul termocentralelor care ard combustibili cu sulf. Prezentam in tabelul8.3., ca exemplu, acidifierea solului in raport cu o sursa punctiforma de dioxid de sulf situata la nivelul zero.

Tabelul 3.Acidifierea solului in apropierea unei surse de S0₂

Suprafetele de sol poluate direct de dioxid de sulf sunt estimate in Romania la 0,9 milioane hectare, din care 0,2 milioane hectare au devenit total neproductive.

Poluantii din zona determina unele perturbari ale microorganismelor din sol, ceea ce determina dereglari grave ale proceselor de formare a acizilor humici, situatie care declanseaza in lant deteriorarea insusirilor fizice si chimice ale acestuia. Din cauza unor astfel de dereglari ale solului, conjugate cu poluarea aerului din zona, unele specii vegetale dispar.

Prin feed-back, disparitia vegetatiei agraveaza in proportie mare fenomenul de degradare a solului, pentru ca, sub actiunea precipitatiilor, se declanseaza procesele de eroziune si alunecari de teren.

Prezenta in sol a plumbului in doza mai mare decat limita maxima deregleaza prin fitotoxicitatea produsa procesele de crestere si dezvoltare a plantelor de soia, cand se remarca o scadere a fitomasei cu 9% pana la 26% si un continut ridicat de plumb repartizat in special in radacina si mai putin in tulpina si in frunze.

Cadmiul si mercurul, ajunse in sol in urma poluarii industriale, impiedica cresterea plantelor, prin blocarea unor procese biochimice redox din cadrul metabolismelor lor. Ajunse ulterior in hrana, produc la om boli grave.

Poluarea solului cu cadmiu determina o concentratie a sa in radacina plantei, care depaseste pe cea inregistrata in sol. Prezenta cuprului in concentratii peste limita admisa determina ca si in cazul plumbului si cadmiului o concentratie mai mare acumulata in radacina plantei, decat cea inregistrata in sol.

Pe solurile cu textura fina (argiloase), in care se manifesta mai pregnant procesul de retinere ionica (Pb, Cd, Cu) de catre complexul lor coloidal, acumularile metalelor grele in organele vegetale ale plantelor sunt mai mici decat pe solurile cu textura usoara (nisipoase).

Pe solurile care au au acumulat (s-au poluat) cantitati mai mari de metale grele si care datorita aciditatii lor determina si un grad mai mare de mobilitate a acestora, plantele absorb si acumuleaza in organismul lor cantitati mai mari de asemenea elemente.

Pe langa aceste fenomene de acumulare in proportie mare de poluanti, pe organele aeriene ale plantelor se depun din aer cantitati mari de metale grele. in cazul plantelor furajere, concentratia metalelor grele provenita prin asimilatie din sol si prin depunere pe partile lor aeriene determina cantitati improprii furajarii animalelor, datorita gradului lor ridicat de toxicitate. Consumarea de catre animale a furajelor in conditii de poluare a solului si aerului a avut drept consecinta acumularea unor cantitati mari de cupru in diferitele organe ale ovinelor.

Poluarea solului cu metale grele, inclusiv cu fluorul provenit din reziduurile obtinute de la fabricarea superfosfatului sau din fosfogips, are o persistenta indelungata.

Fluorul distruge microorganismele din sol si micsoreaza capacitatea de fixare a azotului pentru microorganismele ramase. Astfel, la o distanta de 50 m de o sursa punctiforma de fluor situata la nivelul solului, numarul de microorganisme scade la jumatate si activitatea lor de fixare a azotului scade la un sfert, fata de valorile normale, iar la o distanta de 500 m de sursa numarul de microorganisme este numai de 75% si activitatea lor de fixare a azotului este redusa la jumatate.

In ceea ce priveste plantele, se pare ca ele culeg fluorul direct din aer mai. repede decat din sol si apar astfel efecte nefavorabile de la o concentratie de 6μg fluor/m³ de aer. Fluorul are un efect toxic si asupra insectelor. Astfel, doza letala pentru albine este de 10-11 mg/albina.

Poluarea cu fluor este legata si de tratamentul bauxitei pentru extractia de aluminiu, care utilizeaza ca fondant criolita (fluorura de aluminiu si de sodiu), precum si de cuptoarele care utilizeaza fluorura de calciu. Si in aceste cazuri se emit compusi ai fluorului care determina fluoroze la animalele ce pasuneaza in zona industriala respectiva.

Poluarea radioactiva a solului. Industria chimica si nucleara determina poluari mari atat atmosferei, cat si solului. O atentie deosebita trebuie acordata poluarii provocate de industria acidului sulfuric, a acidului azotic si a clorului.

In prezent, criza de energie determina trecerea la utilizarea tot mai intensa a energiei atomice ca alternativa a consumului de combustibili fosili. Concomitent cu aceasta, au crescut si pericolele legate de intensificarea poluarii ecosferei cu substante radioactive.

Plantele au sensibilitati diferite, in functie de dimensiunile nucleilor si ale cromozomilor. Chiar daca planta nu este ucisa, iradierea o poate afecta in diferite moduri, facand-o mai vulnerabila la infectii si la atacul diferitilor daunatori.

Datorita sensibilitatii foarte diferite a organismelor fata de radiatii, in cazul iradierii unei biocenoze, nu toate populatiile vor fi afectate in acelasi mod. Se va produce o mortalitate diferentiata, ducand la schimbarea structurii intregii biocenoze.

Poluarea radioactiva a solului este de data mai recenta si consta din depunerile radioactive si depozitarea pe sol a reziduurilor cu continut bogat de izotopi. Cei mai periculosi radionuclizi sunt cei cu viata lunga, cum sunt: strontiu-90 (26 de ani) si cesiu-137 (30 de ani), dar importanta au si iodul-131, bariul-140, ceriul-144, ruteniu-160 si altii emisi de reactoarele nucleare si care contribuie la radiatia gama globala.

In principal, strontiu radioactiv se concentreaza in sol in cantitate mai mare, ca urmare a precipitatiilor abundente. El este mentinut in straturile superioare prin forte electrostatice, de unde este antrenat in cazuri de eroziune.

In ultimul timp se acorda importanta si carbonului-14 care ia nastere in aer sub actiunea radiatiilor cosmice, plecand de la azot. El se poate depozita in sol, de unde intra cu usurinta in ciclul metabolic al plantelor ajungand ulterior la animale si la om. Nu se poate sti in prezent daca poate atinge niveluri suficiente pentru a avea efecte nocive.

Poluarea radioactiva a solului ca urmare a produsilor de fisiune a dus in emisfera nordica la cresterea cu 10-30% a radioactivitatii naturale.

Contaminarea cu izotopi radioactivi a ecosistemelor naturale si a ecosferei provine din doua surse si anume: exploziile nucleare si uzinele atomoelectrice. Exploziile nucleare din atmosfera contamineaza invelisul gazos al intregii planete cu un numar mare de radionuclizi.

Radionuclizii cazuti din atmosfera, partial sunt adsorbiti de sol, partial de plante si intra in cicluri trofice, iar o parte sunt spalati de ape si transportati in rauri, lacuri, mari.

Un mare pericol potential pentru contaminarea ecosferei cu izotopi radioactivi il reprezinta depozitarea deseurilor radioactive din uzinele atomoelectrice.

Nici un mijloc si nici un loc de depozitare a acestor materiale periculoase nu sunt sigure. In prezent ele sunt depozitate in continuare pe fundul oceanului sau in mine de sare parasite, care insa, devin insuficiente pentru cantitatile mari de deseuri existente. Containerele se corodeaza cu timpul, iar riscul de eliberare al deseurilor radioactive nu poate fi evitat in prezent.

Substantele radioactive care polueaza solul provin din aerul si apele poluate si se adauga celor care se afla in compozitia lor naturala. Iradierea adioactiva naturala este in medie de 1870μSv/an, dar in diferite zone de pe glob, aceasta variaza intre limite foarte largi si uneori chiar la distante foarte mici.

Efectele radioactivitatii din sol se pot urmari numai in cel necultivat, pentru ca in solul cultivat prin lucrarile executate asupra lui, se determina o omogenizare relativ rapida pe primii 30-40 cm.

Poluarea organica a solului. Poluarea organica se datoreste, in principal, reziduurilor menajere si zootehnice, dar si unor reziduuri industriale provenite in special de la intreprinderile alimentare.

Ea persista in sol un timp limitat datorita capacitatii mari a solului de a degrada aceste substante prin intermediul microorganismelor.

Prin aceasta descompunere a materiei organice si prin transformarea sa in substante minerale, se realizeaza un ciclu natural al elementelor chimice care trec astfel din sol in plante si animale, respectiv om, pentru a reveni sub forma organica in sol si a relua ciclul.

In mod deosebit acest ciclul este caracteristic pentru azot si pentru carbon, dar si pentru alte elemente care, de altfel, urmeaza indeaproape acelasi ciclu.

Procesele de degradare a substantelor organice din sol sunt asemanatoare cu cele din apa, dar ele au loc la niveluri mult mai intense, datorita numarului mare de germeni care actioneaza in sol.

In functie de cantitatea de substante organice, de structura si calitatile fizice ale solului, ca si de unii factori meteorologici, procesele de descompunere a poluantilor organici se pot desfasura aerob sau anaerob. in cazul unei poluari foarte intense si a unui sol putin bogat in aer, au loc procese anaerobe, pe cand intr-un sol bine aerat sau in cazul unor cantitati mici de poluanti, au loc procese aerobe.

Cele doua tipuri de procese se pot desfasura succesiv, cele anaerobe trecand in cele aerobe pe masura reducerii poluarii organice sau se pot petrece concomitent in cazul unei poluari medii.

Procesele anaerobe nu conduc descompunerea pana la compusii finali, aceasta ramanand la unii produsi intermediari, in timp ce procesele aerobe produc totdeauna o descompunere completa. La procesele anaerobe si aerobe iau parte un numar mare de germeni din care putin sunt strict anaerobi sau strict aerobi, marea majoritate a germenilor telurici fiind aerobi si anaerobi facultativ.

Procesele de descompunere a substantelor poluante din sol au loc, in general, in straturile superioare (10-20 cm) unde poluantii sunt retinuti prin puterea selectiva a solului. Aceasta prima faza este urmata de faza degradarii propriu-zise sau faza biochimica (enzimatica).

Diferitele substante organice in functie de constitutia lor chimica, urmeaza cicluri diferentiate. Astfel, hidrocarbonatele sunt descompuse intr-o prima faza pana la glucoza, iar in cea de a doua faza sunt descompuse pana la dioxid de carbon si apa. in cursul descompunerii apar o serie de compusi intermediari, cum sunt: acizii gluconic, oxalic, fumarie, succinic, in cazul descompunerii aerobe sau alti produsi intermediari cum sunt: acetona, acid acetic, butiric, lactic sau propionic, in cazul descompunerii anaerobe.

Lipidele sunt descompuse, intr-o prima faza, in glicerina si acizi grasi. in faza a doua glicerina se descompune in dioxid de carbon si apa, iar acizii grasi, mult mai rezistenti, se acumuleaza in sol, fie ca atare, fie sub forma unor produsi intermediari, care se degradeaza intr-un timp mai indelungat.

Proteinele sunt descompuse intr-o prima faza, in polipeptide sub actiunea florei proteolitice, iar ulteriof sub influenta unor ectoenzime, cum sunt: proteinazele, peptidazele, se descompun in acizi aminati (aminoacizi). Acestia, la randul lor, prin procese de dezaminare si de decarboxilare, ajung la amoniac. Din acest moment procesul de descompunere se considera terminat si incepe procesul de mineralizare, care consta in oxidarea amoniacului la azotiti, intr-o prima faza si a azotitilor la azotati in faza a doua.

Procesul este identic si pentru sulf si fosfor, in sensul descompunerii pana la hidrogen sulfurat si hidrogen fosforat, PH₃, iar mineralizarea ulterioara are loc pana la sulfati si respectiv fosfati.

In conditii de anaerobioza pot sa apara si procese inverse de reducere, cu formare de amoniac, hidrogen sulfurat si fosforat, plecandu-se de la azotati, sulfati si fosfati.

In cazul azotatului, acesta poate fi preluat si inglobat in sol sub forma de azot teluric organic necesar cresterii plantelor. Acest proces natural constituie humificarea.

Deseurile si reziduurile organice provenite de la industria alimentara si usoara polueaza solul numai accidental deoarece, acestea fiind formate din materii prime organice, pot fi reciclate prin folosirea lor ca ingrasaminte sau ca amendamente.

Poluarea solului cu deseuri si reziduuri vegetale agricole si forestiere se produce numai atunci cand acestea se depoziteaza necorespunzator, adica atunci cand ele se arunca la intamplare, putand aproviziona excesiv solul cu azotati si cu agenti patogeni, iar unele suprafete de teren pot deveni focare de imburuienare. Apele din ploi pot sa favorizeze transportul in diferiti receptori a reziduurilor nedescompuse, a azotatilor etc.

Dejectiile animale pot produce poluarea solului numai in situatiile in care acestea sunt folosite in cantitati excesive. in aceasta situatie se afecteaza unele insusiri fizice ale solului si in primul rand permeabilitatea sa.

Prin continutul lor ridicat in sare de bucatarie, soda caustica, detergenti si in unii agenti patogeni, apele de igienizare pot sa favorizeze raspandirea unor epizotii, adica transmiterea in masa a unor boli la animale sau zoonoze, adica boli care se transmit de la animale la oameni. Evitarea unor astfel de poluari biologice presupune respectarea unor norme de comportament.

Namolurile provenite din zootehnie nu pot fi folosite in stare proaspata ca ingrasamant, ele se vor stoca si se vor supune unor procese de mineralizare si numai dupa cel putin 6 luni de fermentare pot fi utilizate ca ingrasamant, pe pasuni sau dupa cel putin 3 luni se pot folosi drept fertilizam la cultura de camp.

In cazul unor epidemii si epizotii (pesta porcina, febra aftoasa, tuberculoza, salmoneloza acuta etc.) se recomanda ca paturile de uscare a namolurilor sa fie acoperite cu plase.

Dejectiile umane pot constitui substante poluante numai in jurul unor localitati mici, a unor asezari stabile sau temporare (tabere, locuri de agrement, targuri, santiere etc.) care sunt lipsite de canalizare.

In unele din aceste situatii poate apare pericolul transformarii solului in focar de germeni patogeni, fapt ce impune luarea unor masuri corespunzatoare pentru a se preveni asemenea situatii.

Namolurile provenite din apele uzate orasenesti pot deveni agenti de poluare in functie de provenienta si de compozitia lor. Astfel, cele provenite din industria alimentara si din zootehnie au o compozitie predominant organica si pot fi reciclate in natura prin folosirea lor ca fertilizand.

Namolurile provenite de la prepararea minereurilor, a carbunelui, de la industriile metalurgice, electronice etc, au o compozitie predominant anorganica si de aceea se impune mai intai supunerea lor unor procese tehnologice de epurare si de recuperare a metalelor grele, pentru a le micsora potentialul poluant si apoi se pot folosi si acestea ca ingrasamant.

Hidrocarburile care se produc in jurul sondelor de extractie, a rezervoarelor de titei, a rafinariilor, pe traseul conductelor de transport a unor produse petroliere, in caz de avarie, se pot comporta ca poluanti ai solului.

Astfel, in punctele de extractie a petrolului apar ape subterane mineralizate, care pot, in unele cazuri, sa modifice in sens negativ unele insusiri ale solului, iar in stratul de la suprafata al solului se pot manifesta direct si intens procese de poluare.

Depoluare unor astfel de terenuri necesita lucrari costisitoare de colectare prin drenaj a petrolului patruns in adancul solului si arderea celui care stagneaza la suprafata. Dupa aceea se impun unele lucrari energice ale solului, insotite de o inoculare activa bacteriana si o fertilizare puternica, in special cu azot, pentru ca microorganismele care utilizeaza petrolul ca sursa de carbon si de energie sa-si intensifice activitatea in procesul de descompunere a petrolului.

Poluarea cu ingrasaminte a solului. Ingrasamintele sunt absolut necesare, deoarece productia agricola indeparteaza an de an uriase cantitati de substanta organica, care altfel reintrau in circuitele solului.

Acum circa 100 de ani a fost descoperit fenomenul de nutritie minerala a plantelor si s-a trecut astfel la sinteti

Alaturi de irigari, ele reprezinta azi principalul mijloc de crestere a productiei agricole. Materiile prime pentru sinteza, cu exceptia fosforului, nu ridica probleme dificile si periculoase in general.

Totusi nu se cunosc pe deplin toate urmarile datorita aplicarii acestor ingrasaminte, sub aspectul poluarii, al distrugerii ecosistemelor specifice solului, in special a unor microorganisme folositoare.

Dezvoltarea agriculturii moderne, intensive este indisolubil legata de folosirea ingrasamintelor, in principal a celor cu azot, fosfor si potasiu.

Efectul poluant al ingrasamintelor rezulta din faptul ca unele din ele contin numeroase impuritati toxice sau sunt folosite in cantitati excesive.

Fiind solubile in apa, atat impuritatile cat si excesul de ingrasamant neutilizat de plante este spalat si ajunge in apele freatice, in rauri, lacuri, in apa potabila si deci la om.

Efectul poluant cel mai intens il are utilizarea in exces a ingrasamintelor chimice cu azot. Acestea, de exemplu: azotatul de amoniu, ureea etc, introduse in sol, prin hidroliza si sub actiunea bacteriilor nitrificatoare, dau nastere la ioni nitrici (N0₃^_) sau azotici. in urma reactiilor dintre acidul azotic si acidul azotos cu bazele din sol, se formeaza azotiti (nitriti) si azotati (nitrati).

Azotatii fiind usor solubili, in conditii de exces pot ajunge in panza de apa freatica pe care o polueaza. Azotatii sunt transformati in azotiti in tubul digestiv al omului si al animalelor. Azotitii favorizeaza conversia hemoglobinei in methemoglobina, impiedicand oxigenarea sangelui. Tot azotitii se pot transforma in nitrosamina, un produs foarte toxic si cu actiune cancerigena.

Pentru a avea o imagine cat mai cuprinzatoare a situatiei calitati solurilor agricole si a cunoasterii dinamicii acesteia, inca din anul 1970 s-a instituit in cadrul ICPA Bucuresti, sistemul national de monitoring al calitatii solurilor agricole, cu elaborarea in fiecare an a unei analize privind starea de calitate a solurilor agricole din tara.

In ceea ce priveste saraturarea solurilor, s-a constatat ca fertilitatea lor scade puternic, daca ele se incarca cu un continut mare de saruri. Sarurile provin din apa, in zonele cu un drenaj insuficient si se datoreaza, in principal, urmatoarelor doua cauze:

ridicarea nivelului apelor freatice, cel mai adesea din cauza cresterii presiunii hidrostatice pe seama construirii de baraje (cazul cel mai cunoscut si mai grav este cel al zonei fertile din jurul Nilului, datorat ridicarii barajului de la Assuan);

irigatiile practicate in regiunile aride. Apa folosita la irigatii se evapora foarte rapid, iar sarurile raman in sol.

Daca tinem seama de amploarea si intensificarea fenomenelor de poluare a solului, precum si de tendintele de agravare a acesteia, se impune de urgenta elaborarea si implementarea unui program complex de masuri care, intr-o succesiune de etape, sa duca la reducerea sub limita admisibila a factorilor agresori, corespunzator cerintelor dezvoltarii productiei agricole si mentinerii echilibrului ecologic.

Trebuie avut in vedere stoparea procesului de secatuire a solului in humus si elemente nutritive cu compensarea acestor elemente prin promovarea unor sisteme de fertilizare perfectionata, care sa includa in masura mai mare folosirea ingrasamintelor organice si verzi, cresterea ponderii plantelor leguminoase fixatoare de azot din atmosfera, precum si a plantelor perene care contribuie la imbunatatirea solului in materie organica si a structurii acestuia.

Pentru prevenirea proceselor de inmlastinare si saraturare secundara a solurilor in sistemele cu lucrari de irigatii si drenaj se impune modernizarea acestor amenajari si a modului de exploatare a acestora in scopul reducerii pierderilor de apa, a prevenirii ridicarii nivelului freatic, concomitent cu asigurarea controlului riguros asupra folosirii apelor poluate la irigare.

O cerinta a carei implementare se impune de urgenta este generalizarea zonarii productiei agricole la nivel cat mai detailat.

De asemenea, se impune promovarea de cercetari multidisciplinare care sa asigure elaborarea unor masuri complexe privind protectia si realizarea reproductiei largite a fertilitatii solului, in asa fel incat acesta sa-si poata indeplini integral functiile sale de protectie si ameliorare a mediului inconjurator, a calitatii vietii omului.

Poluarea cu pesticide a solului Utilizarea excesiva a pesticidelor constituie o alta sursa de poluare a solului, printr-un proces de impurificare si indirect de degradare.

Pesticidele sunt definite ca fiind substante sau amestecuri de substante, utilizate in agricultura cu scopul de distrugere, respingere, moderare sau impiedicare a activitatii insectelor daunatoare, a rozatoarelor, ciupercilor, buruienilor si a oricaror alti daunatori. Ele sunt substante chimice capabile sa micsoreze sau sa distruga agentii biotici daunatori. Produsele chimice utilizate pana in prezent in acest scop nu au o actiune selectiva absoluta, ci distrug si alte vietuitoare decat cele nedorite. De aceea, a fost propusa si folosita denumirea de biocide, adica ucigatoare de viata, pentru toate substantele capabile sa distruga grupe izolate de specii sau comunitati vii mari, pe arii intinse. in ultimul caz, ele indeplinesc rolul de ecocide, adica substante capabile sa distruga in masa ecosisteme naturale sau chiar agroecosisteme.

In figura 1 sunt redate schematic efectele posibile pozitive si negative ale pesticidelor, din diferite puncte de vedere: biomedical, ecologic si economic.

Fig. 1 Efectele pozitive si negative ale pesticidelor

Folosirea pesticidelor pentru distrugerea buruienilor, a insectelor daunatoare si a rozatoarelor a constituit un fel de umbrela protectoare, sub care productia agricola a facut progrese mari. Numai rozatoarele distrug anual circa 10% din recoltele lumii.

Pierderile de recolte datorita daunatorilor sunt extrem de mari, uneori pana la zeci de procente, ca mai sus. De aceea, incercarile de a remedia situatia au fost pe deplin justificate si in buna masura benfice.

In tabelul 8.3 sunt prezentate, ca exemplu, pagubele produse de daunatori in cazul unui teren netratat cu pesticide.

Tabelul 3 Pagubele produse de daunatori

Raspandirea aplicarii pesticidelor in agricultura s-a facut dupa anul 1940, odata cu descoperirea DDT-ului (diclor difenil tricloretan), un insecticid si un fungicid extrem de puternic.

In prezent se folosesc circa 46000 de tipuri de pesticide, bazate pe 140 de substante active si grupe in patru categorii mari si anume:

a)        produse anorganice, pe baza de arsenic. Acestea sunt extrem de puternice, dar si toxice, nu numai pentru daunatori, ci si pentru om. Cel mai cunoscut reprezentant din aceasta categorie este Verdele de Paris;

b)     produse organoclorurate. Principalul reprezentant este DDT-ul, netoxic ca atare pentru om, dar care se acumuleaza in grasimi prin lant trofic (tabelul 8.4.), iar efectele sale pe termen lung nu sunt prea bine cunoscute.

Tabelul 4. Concentrarea DDT-ului pe lantul trofic

c)        produsi organofosforici, reprezentati prin Paration, care este toxic pentru mamifere, deci si pentru om, doza letala fiind de 6 mg/kg corp.

d)     produse naturale, reprezentate printr-un insecticid extrem de eficace, numit Piretru, extras dintr-o specie de crizanteme ce cresc in Kenya, ca si de nicotina etc.

Produsele din aceasta categorie par a fi cele ce se incadreaza cel mai bine in mediul natural, dar sunt cele mai scumpe si productia lor este limitata la posibilitatile de a disponibiliza pentru ele terenuri de cultura. Aceste probleme nu se pun la pesticidele de sinteza, care pot fi produse in tonaje de mii de ori mai mari si la costuri mult mai scazute.

Dintre factorii perturbatori pe care pesticidele ii introduc in ecosisteme, putem mentiona urmatorii:

afecteaza lanturile trofice si pun in pericol specii care se hranesc cu insectele sau cu rozatoarele starpite, perturbatie care se aplica apoi in lant.

favorizeaza aparitia altor daunatori care prospera in nisa ecologica 'eliberata' sau ai caror dusmani naturali au fost ucisi de catre pesticide;

determina mutatii genetice la unele specii, in special insecte sau fungii, care devin rezistente la actiunea pesticidelor.

distrug solul, prin uciderea ramelor si a unor microorganisme care au rol esential in incorporarea materiilor organice in sol;

polueaza apele. Mentionam ca in cazul pesticidelor de tip substante organofosforice, poluarea se manifesta printr-o crestere exploziva a algelor, care ajung sa 'sufoce' toate celelalte forme de viata din biotopul acvatic respectiv. Efectele negative sunt agravate de faptul ca unele pesticide au perioade de remanenta foarte mari, adica sunt aproape nebiodegradabile.

Timpii de injumatatire ai unor clase de pesticide sunt de ordinul lunilor sau al anilor, asa cum rezulta din tabelul 5.

Tabelul 5 Timpii de injumatatire pentru clase de pesticide

DDT-ul, impiedica transferul ionilor de K⁺ si Na⁺ la nivelul membranelor celulare, blocheaza activitatea nervoasa si pe cea musculara, antrenand astfel moartea insectei.

Mecanismul functioneaza insa atat la speciile fitofage, care sunt cele daunatoare pentru ca ele mananca recolta, cat si la speciile entomofage, care se hranesc cu insectele daunatoare si le limiteaza astfel populatia in mod natural.

Inseamna ca, la 5 ani dupa declansarea tratarii cu DDT a unui teren, numarul de entomofage se reduce la 5% din populatia initiala, in timp ce numarul insectelor fitofage, carora le-a disparut dusmanul natural, creste la 400%.

Datorita stabilitatii sale fata de agentii fizici, chimici si microbiologici, DDT-ul se concentreaza pe lantul trofic pana la animalele superioare. Desi nu se cunosc in suficienta masura efectele sale asupra organismelor cu sange cald, totusi, cresterea concentratiei sale nu poate avea asupra acestora decat un efect nefavorabil.

Mentionam ca, la DDT s-a renuntat, dar pentru nici un alt pesticid existent pe piata, noi nu dispunem de studii suficient de aprofundate pentru a putea fi siguri ca acesta nu este chiar mai periculos decat era DDT-ul.

Pentru a testa efectele imediate ale unui pesticid, trebuiesc efectuate studii ample, care vizeaza urmatoarele aspecte:

stabilitatea in sol, care trebuie urmarita pentru tipuri diferite de soluri (nisipos, cernoziom etc);

levigarea, adica antrenarea pesticidului din zona in care a fost depus, de catre ape, vant etc. si distributia lui finala in sol, apa, aer;

translocatia in plante, unde poate afecta cantitatile organoleptice si unde poate determina efecte toxicologice, in urma acestor studii, se determina un 'indice de limitare', care conduce apoi la calculul normativelor de utilizare.

Subliniem faptul ca studiul descris mai sus se refera la un pesticid utilizat singur, in timp ce in practica se lucreaza cu amestecuri de pesticide, intre care apar efectele sinergetice.

Sinergismele trebuie, deci, cunoscute inainte de aplicarea pesticidelor. Dar, pentru o recolta, de obicei, se apeleaza la trei pesticide si anume: un erbicid, un fungicid si un insecticid.

De aici rezulta o mare problema: sa se gaseasca formele optime pentru o productivitate ridicata, dar care sa mentina un mediu inconjurator sanatos.

Intre masurile ce se pot lua pentru a obtine o productie agricola buna fara a folosi pesticide, mentionam urmatoarele:

a) folosirea feromonilor. Feromonii (cuvantul vine de la cuvintele pherein = a transporta si omon = excitare) sunt substante naturale care pot fi fabricate prin sinteza si care joaca rolul de mediator chimic intre indivizii unei specii sau sau cei de specii diferite.

b) dezvoltarea de soiuri de cereale si legume rezistente la atacul daunatorilor. Metoda este extrem de lunga in timp, de ordinul cel putin a 10-20 ani pentru a crea un soi nou si de aceea ea trebuie aplicata continuu, intru-cat daunatorii se adapteaza si ei foarte repede.