Resursele mediului inconjutator si tipuri de poluare

1. Introducere

Mult timp omul a crezut ca resursele mediului inconjutator sunt inepuizabile, considerandu-le a avea capacitate nelimitata de regenerare. Inca de la inceput, ciclul vietii a fost desavarsit; relatiile dintre acesta si natura au fost din ce in ce mai stranse, fiind reciproce si permanente. Daca natura poate exista fara oameni, oamenii nu sunt in masura sa-si asigure existenta in afara ei. S-a dovedit ca folosirea nerationala a mediului inconjurator a dus la restrangerea posibilitatilor de hranire a oamenilor si animalelor. Astfel, de-a lungul secolelor, impactul omului a provocat efecte ireversibile, care acumulate si diversificate in timp, au dus la schimbari grave in echilibrul dinamic al mediului (Giurcaneanu, 1986).

Fiind preocupat sa traiasca in conditii cat mai bune, omul foloseste permanent resursele naturale primare: minereuri, carbuni, titei, gaze naturale, apa. Prin utilizarea lor, pe langa aspectele benefice, apar si efecte daunatoare cum ar fi "resturile" rezultate in urma folosirii acestor resurse si faptul ca, pe timp ce trece, resursele sunt folosite tot mai intens, iar regenerarea lor este din ce in ce mai greu de realizat. Epuizarea unor resurse naturale au dus la disparitia unor specii de plante si animale, afectand grav echilibrul ecologic. Exista vietuitoare care, au supravietuit modificarilor aparute in mediu, s-au adaptat la noile conditii, insa cu pretul unor modificari genetice si/sau functionale.

Activitatile antropice cum sunt: aglomerarea populatiei in megalopolisuri superindustrializate si dezvoltarea mijloacelor de transport au provocat schimbari topografice si de clima, ce au avut puternice repercusiuni asupra mediului, unele pozitive (impaduriri, indiguiri), altele negative (defrisari, asanari, eroziuni). Aparitia factorilor perturbatori ai mediului si producerea dezechilibrelor ecologice au dus la aparitia poluarii (polluo (lat.) - a murdari, a degrada).

Poluarea atmosferei, apei si solului nu se rasfrange numai asupra centrelor urbane si agriculturii, ci si asupra ecosistemelor naturale. Impurificarea apelor freatice si de suprafata, efectele termoficarii asupra calitatii apei si a formelor de viata acvatica, influenta cresterii urbanismului se rasfrang direct si indirect asupra calitatii vietii. Degradarea solurilor datorita reziduurilor chimice, a folosirii irationale a ingrasamintelor sintetice si pesticidelor micsoreaza capacitatea bioproductiva a celorlalte elemente vii. Poluarea sonora, noxele, resturile menajere (deseurile) constituie tot atatea stress-uri asupra naturii. Dezvoltarea turismului, devenit fenomen de masa incepand cu a doua jumatate a secolul al XX-lea, a dus la degradarea unor peisaje si in mod selectiv a florei si faunei. Toate acestea au contribuit la degradarea relatiei om-natura, fiind necerasa limitarea arealelor intens exploatate economic prin programe si legi (Bonnefous, 1976).

Cauzele aparitiei poluarii pot fi sintetizate astfel:

• Utilizarea haotica a rezervelor naturale;
• Acumularea in mediu a substantelor neutilizabile (deseuri);
• Cresterea demografica;
• Dezvoltarea intensa a industriei, transporturilor si agriculturii;
• Aparitia centrelor urbane suprapopulate.

Exista mai multe criterii de clasificare a tipurilor de poluare:

Dupa provenienta:

Poluare naturala: biologica, fizico-chimica;

Poluare antropica: industriala, agricola, din transporturi, menajera.

Dupa natura poluantului:

Poluare fizica: termica, fonica, radioactiva, electromagnetica;

Polare chimica: cu carbon si compusii sai, cu sulf si compusii sai, compusi cu metale grele, materiale plastice, pesticide;

Poluare biologica: invazii de specii de animale (daunatori) sau plante (buruieni).

Poluarea estetica: degradarea peisajelor datorita urbanizarii, sistematizari eronat concepute sau industriei.

Dupa starea fizica a poluantului:

Poluare cu gaze;

Poluare cu lichide;

Poluare cu substante solide.

Agentii poluanti sunt emisi din surse naturale si antropice.

In categoria surselor naturale de poluare se inscriu:

• Solul: particule solide rezultate din eruziune, particule organice rezultate din descompunerea sau dezvoltarea vegetatiei si animalelor, gazele rezultate in urma proceselor enzimatice si microbiene din sol.
• Vulcanii: emisii de gaze (SO₂, CO, CO₂, H₂), materii solide, lava.
• Cutremurele: distrug solul si produc poluarea aerul cu particule solide si gaze.
• Praful cosmic: meteoritii care cad zilnic pe pamant produc degradatea peisajului si a solului. Uneori poate avea si caracter radioactiv.
• Incendiile din perioade secetoase: distrug ecosistemele si produc cantitati mari de CO₂ si fum.

Din categoria surselor antropice de poluare amintim pe cele mai importante:

• Industria polueaza toti factorii de mediu cu gama diversificata de poluanti: emisii in atmosfera, in ape de suprafata, prin depozitare de materiale nocive pe sol, in subsol, contaminari biologice si radioactive. Activitatea industriala comporta riscuri atat in exploatare, cat si prin posibilitatea producerii unor accidente.

Tabelul 1. Emisiile de poluanti industriali in aer pe glob in anul 1990 (mil. tone) (Visan si colab., 2000).

Evaluarea emisiilor de poluanti atmosferici pe glob pentru anul 1990 (Visan si colab. 2000) (Tabelul 1) a evidentiat industria energetica ca fiind cea mai mare poluatoare cu dioxid de sulf si oxizi de azot. Extractia titeiului este cel mai mare poluator cu hidrocarburi. Principala ramura industriala care popueaza mediul cu monoxid de carbon este cea a metalurgiei feroase. Asa cum era de asteptat, industria materialelor de constructii este cea mai mare poluatoare cu pulberi.

• Transporturile rutiere, feroviare, aeriene si navale emit o serie de poluanti rezultati din arderea combustibililor: monoxid de carbon, oxizi de azot, dioxid de sulf, hidrocarburi nearse si aldehide (acetaldehida, acroleina, etc.). Acesti poluanti gazosi, pe langa efectele nocive asupra sanatatii umane, pot afecta peisajul, operele de arta si pot chiar sa modifice clima. Se stie, de exemplu ca, in centrul marilor orese unde exista o aglomerare de cladiri si traficul este intens, temperatura medie zilnica este mai mare cu cateva grade decat la periferii. Sub actiunea dioxidului de sulf, carbonatul de calciu existent in materialele de constructii se transforma in sulfat de calciu solubil; acesta poate fi antrenat de precipitatii si de vant, contribuind la degradarea peretilor exteriori si implicit la poluarea aerului cu pulberi. Mijloacele de transport produc si efecte sonore puternic poluante, contribuind la scaderea confortului in locuinte sau la locul de munca.
• Agricultura afecteaza mediul prin lucrarile de imbunatatiri funciare (desecari, asanari), prin pesticidele si fertilizantii utilizati in exces, dezvoltarea zootehniei (dejectii animale, substante folosite la igenizare, cu substante folosite pentru combaterea daunatorilor, cu biostimulatori, suprapasunatul), industrializarea produselor agricole (resturi vegetale si animale).
• Activitati menajere produc poluare mai ales prin producerea de deseuri. O parte din aceste deseuri persista in mediul la locurile de depozitare multi ani, in functie de viteza de degradare sub influenta apei, a oxigenului atmosferic, a luminii si a microorganismelor si a enzimelor din sol. Tabelul 2 arata persistenta in mod natural in mediu a unor materiale componente a deseurilor menajere.

Tabelul 2. Persistenta in mod natural in mediu a unor materiale.

Aceste deseuri contribuie la degradarea peisajului din zonele de depozitare, cauzand dificultati cresterii plantelor si contribuind la proliferarea parazitilor (insecte, sobolani).

Efectele poluarii se pot manifesta in timp (imediate si persistente) si in spatiu (langa sursa sau pe arii extinse) si sunt apreciate din punct de vedere calitativ in functie de calitatea factorilor de mediu.

Activitatea sistematica de lunga durata, bazata pe masuratori si observatii standardizate care sa permita evaluarea calitatii mediului, precum si tendintele de evolutie spatio-temporale poarta numele de monitorizare.

Exemplul cel mai de actualitate este incalzirea globala, fenomen produs ca o consecinta directa a poluarii atmosferei. Pentru a preveni efectele catastrofale si ireversibile ale acestui fenomen, in decembrie 1997 a fost adoptat Protocolul de la Kyoto, document prin care este recunoscuta tendinta de modificare a climei la nivel global si responsabilizeaza totodata poluatorii pentru viitoarele emisii de poluanti in atmosfera limitand totodata cantitatea acestora. Pentru a intra in vigoare, acest protocol trebuia sa fie ratificat de cel putin 55 de natiuni (conditie deja indeplinita), care sa produca 55% din emisiile globale de dioxid de carbon. Aceasta ultima conditie a fost indeplinita abia in octombrie 2004 prin ratificarea protocolului de catre Rusia, tara responsabila pentru 17,4% din emisiile mondiale de gaze de sera. In decembrie 2007, Australia a semnat instrumentele de ratificare, angajandu-se sa reduca emisiile de gaze cu efect de sera cu 60% (fata de anul 2000) pana in anul 2050.

Protocolul de la Kyoto prevede ca, in perioda 2008-2012, emisiile de poluanti sa fie reduse cu 5,2%, fata de cele din 1990. Acest obiectiv va fi foarte greu de atins, atata timp cat tari mari poluatoare (SUA si Turcia) nu au semnat acest protocol. Dintre acestea numai Statele Unite ale Americii, este responsabila pentru 36,1% din totalul emisiilor de gaze de sera (potrivit declaratiilor din 2001). In aceste conditii, in perioda 2008-2012 reducerea de emisii poluante va fi doar de 2%.

Protocolul de la Kyoto a fost semnat de Romania in 1997 si ratificat prin Legea 3/2001. Conform cu prevederile acestui protocol, Romania s-a angajat sa reduca emisiile gazelor cu efect de sera in perioada 2008-2012 cu 8% fata de 1989, obiectiv atins inca din anul 2004. Astfel, incepand cu anul 2007, operatorii romani care nu au depasit plafonul de emisii alocat vor putea vinde marilor poluatori certificate de emisii de gaze cu efect de sera.

Nesupravegherea riguroasa a impactului om-biosfera ar duce la o catastrofa ecologica. Problema mentinerii balantei ecologice apare ca o problema multilaterala, cuprinzand protectia solului, vegetatiei si faunei, a apelor, atmosferei si lupta impotriva poluarii.

2. MONITORIZAREA MEDIULUI

Monitorizarea mediului reprezinta activitatea de supraveghere, prognoza, avertizare si interventie in vederea evaluarii sistematice a dinamicii caracteristicilor calitative ale factorilor de mediu, in scopul cunoasterii starii de calitate si a semnificatiei ecologice a acestora, a evolutiei si implicatiilor sociale ale schimbarilor produse, urmate de masurile care se impun. Cu toate ca informatiile privind calitatea apei, aerului si a solului constituie un obiectiv major pentru politica de mediu, totusi monitorizarea nu reprezinta un scop in sine ci, este mai degraba un instrument de evaluare obiectiva, indispensabil fundamentarii masurilor de protectie a mediului inconjurator.

Functii

Functiile activitatii de monitorizare sunt urmatoarele (Varduca, 2003-suport de curs):

De evaluare

De semnalizare

De asigurare

De caracterizare a expunerii la risc

De predictie

De alarmare

De integrare a datelor si informatiilor sectoriale

Instrument de urmarire a eficientei politicii de mediu.

Orientari:

In prezent, monitorizarea calitatii factorilor de mediu are orientari diferite, in functie de obiectivele urmarite: sanatatea populatiei, protectia ecosistemelor sau dezvoltarea economica. Intensificarea activitatii de monitorizare din ultimii ani, chiar si pe plan mondial, face imposibila abordarea tuturor ariilor geografice cu aceeasi frecventa, densitate spatiala si parametri de investigare, astfel incat trebuie stabilit un optim intre problemele presante si cele de perspectiva.

Organizarea sistemelor de monitorizare trebuie sa tina seama printre altele de cateva criterii:

abordarea integrata: integrarea monitorizarii chimice cu cea biologica si biochimica a fiecarui factor de mediu; integrarea monitorizarii aerului cu cea a apei si a solului; monitorizarea resurselor punctiforme (evacuari) si a celor difuze, (emisii/imisii); coroborarea datelor de cantitate cu cele de calitate in vedere evaluarii transportului de fluxuri masice de poluanti.

structura flexibila: monitorizarea intensiva acolo unde factori de mediu sunt puternic afectati. Acolo unde nu sunt depistate presiuni antropice monitorizarea mediului se poate face o data pe an, mergand pana la o data la cinci ani pentru zonele protejate sau rezervatii cu acces special.

legatura emisii-imisii: atat informatiile ambientale (imisii), cat si cele de conformitate (emisii) se interconditioneaza reciproc. De multe ori nu exista un sistem de parteneriat intre monitorizarea emisiilor (automonitorizare) si cel ambiental al imisiilor. Activitatea de automonitorizare poate aduce o serie de contributii legate de: frecventa si parametrii monitorizati, proiectarea unor subretele de monitorizare ambientala si dezvoltarea de protocoale comune privind calitatea datelor analitice in vederea asigurarii gradului de comparabilitate a datelor.

comparabilitatea metodelor: Incompatibilitatea metodelor de determinare folosite pentru analiza factorilor de mediu constituie unul din handicapurile majore in schimbul de date si in compararea rezultatelor chiar la nivelul aceleiasi variabile. Pentru eliminarea acestui neajuns se are in vedere:

aplicarea metodelor standardizate sau de tehnici recomandate de institutiile abilitate (ex. metode de determinare pentru precipitatii si o parte a analizelor de sol),

stabilirea prin consens a definitiilor de termeni (dictionar de parametrii si de termeni),

adaptarea unei structuri flexibile a sistemului de monitorizare de baza,

asigurarea unor sisteme de referinta comune, mai ales pentru programul de monitorizare biologica si ecologica.

Sistemul de monitorizare trebuie sa asigure si accesibilitatea la bazele de date privind: automatizarea schimbului de date si informatii, metodele standard, tabele de referinta comune, etc.

Periodic, sistemul de monitorizare trebuie evaluat pentru a stabili modificarile necesare imbunatatirii acuratetei si obiectivitatii datelor furnizate. La proiectarea si implementarea sistemelor de monitorizare trebuie sa se tina seama de caracteristicile diferite ale factorilor de mediu (sol, aer, apa), precum si de diferentele spatio-temporale ale aceluiasi factor (ex. ape de suprafata si ape subterane).

Proiectarea unui sistem de monitorizare, la modul general, cuprinde cinci etape (Varduca, 1999): definirea necesarului de informatii, definirea informatiilor care pot fi

Figura 1. Ciclul general de monitorizare (dupa Varduca, 2003).

produse prin monitorizare, proiectarea retelei de monitorizare, elaborarea procedurilor de colectare a datelor si elaborarea documentatiilor cu informatii si a procedurilor de raportare. Elementele unui ciclu de monitorizare sunt redate in Figura 1 (Varduca, 2003).

Strategia de monitorizare se elaboreaza atunci cand aceasta nu exista sau cand se doreste o modernizare a celei existente. Pentru aceasta este nevoie de un minim de informatii cu care sa se poata proiecta o retea de monitorizare care are la baza un sistem informational. Realizarea acestuia cuprinde sase etape (etapele 1 - 6 din Figura 1) si este parte integranta a ciclului de monitorizare:

prelevarea de probe pentru determinarea caracteristicilor fizice, chimice si biologice (etapa 1);

masurarea caracteristicilor fizico-chimice si biologice pentru determinari in teren si in laborator (etapa 2);

introducerea rezultatelor intr-o baza de date (etapa 3);

analiza datelor prin procedee statistice sau modelare (etapa 4);

elaborarea unui raport pe baza unui format stabilit anterior (etapa 5);

utilizarea informatiilor obtinute la nivelul factorilor de decizie (etapa 6).

In aceste etape, un punct cheie este prelevarea probelor, si nu atat acasta, cat stabilirea punctelor de prelevare. Alegerea necorespunzatoare a acestor puncte, precum si erorile de recoltare, pot duce la o interpretare eronata a rezultatelor, si deci elaborarea unei strategii gresite.

Informatia este utilizata pentru aprecierea calitatii factorului de mediu, reprezentand totodata necesarul de informatii folosit in vederea elaborarii strategiei de monitorizare propusa. In functie de strategia adoptata se modifica si reteaua de monitorizare in asa fel incat sa raspunda noilor obiective stabilite.

Definirea necesarului de informatii

In aceasta etapa se identifica si se evalueaza necesarul de informatii, se definesc procedurile de raportare si utilizare a informatiei, precum si procedurile statistice pentru producerea informatiei. In acest moment este importanta armonizarea viziunii generale cu cea particulara. Aspectul general este dat de privirea de ansamblu a efectului produs asupra calitatii factorilor de mediu de catre sursele de poluare, precum si impactul fenomenului asupra publicului. O evaluare corecta ne ajuta sa raspundem corect la necesarul de informatii si la intocmirea de raporte accesibile tuturor categoriilor sociale interesate de eveniment. Aspectul particular este dat de punctul de vedere al specialistului asupra fenomenului, iar evaluarea lui corecta permite alegerea procedurilor statistice.

Definirea informatiilor care pot fi produse de monitorizare

Aceasta etapa a proiectarii retelei de monitorizare se refera la caracterizarea statistica a calitatii factorului de mediu (sol, aer, apa, nivel de zgomot, biodiversitate), stabilirea tipului de informatii ce pot fi produse si compararea acestora cu informatiile solicitate. Pentru aceasta se stabilesc principalii indicatori ai factorului de mediu care trebuie urmariti si detalii tehnice privind masuratorile acestor parameri (pe teren si/sau in laborator). In functie de datele furnizate de acesti indicatori se vor fixa si informatiile care sa fie furnizate in urma monitorizarii.

Proiectarea retelei de monitorizare

In aceasta etapa se stabilesc punctele de prelevare, parametri de masura si frecventa de prelevare a probelor.

In functie de scopul urmarit, atunci cand proiectam un sistem de monitorizare a factorilor de mediu, stabilirea punctelor de prelevare se face diferentiat in functie de:

factorul de mediu (sol, aer, apa, nivel de zgomot, biodiversitate);

sursele majore de poluare;

tipul de poluanti;

preocuparea si interesul comunitatii.

Stabilirea punctelor de recoltare in functie de factorul de mediu

Fiecare factor de mediu are trasaturile lui caracteristice. Datorita acestor caracteristici particulare, alegerea punctelor de recoltare a probelor in vederea alcatuirii unui sistem de monitorizare a calitatii mediului este foarte diferita si dificila. De exemplu, pentru alegere punctelor de recoltare a probelor de sol sunt importante urmatoarele aspecte: cantitatea si tipul poluantilor proveniti din aer, destinatia terenului si caracteristicile geologice ale subsolului si a rocilor (pentru a aprecia corect amploarea impactului, precum si efectele lui). In acest sens, poluarea solului cu metale grele este mai periculoasa in soluri acide decat in cele cu pH bazic. Important nu este cantitatea totala de metale grele, ci fractiunea mobila, direct accesibila plantelor, care in cazul solurilor acide este mai mare decat in cele bazice (la cantitati similare de metale grele totale in cele doua tipuri de sol). Aceeasi relatie intre pH si continutul de metale grele este valabila si pentru ape. Metalele grele din sedimente sunt sub forma imobila si nu afecteaza calitatea apei. Scaderea pH-ului din apa determina solubilizarea acestora, cresand concentratia in fractiunea mobila a metalelor grele. Aceste cresteri pot duce la depasiri ale valorilor limita si deci la aparitia poluarii. Pentru aer insa, poluarea cu metale grele se face prin pulberile din aer si intr-un procent mic prin compusii anorganici (saruri) si organici volatili (pesticide, carburanti) care au in compozitia lor metale grele. In acest ultim caz, depoluarea cu metale grele se face printr-o simpla sedimentare - la pulberi sedimentabile, sau cu ajutorul precipitatiilor - la produsii volatili. In acest fel poluarea aerului cu metale grele este rezolvata, insa problema ramane, ea fiind transferata unui alt factor de mediu: apei si/sau solului.

Stabilirea punctelor de recoltare a probelor dupa sursele majore de poluare

Acest criteriu este caracteristic pentru suprafete mai mici de teren, de cele mai multe ori el referindu-se la suprafata unui judet. Pe aceasta suprafata se stabilesc mai intai sursele majore de poluare (intreprinderi, firme, terenuri agricole, ferme zootehnice, trafic, rampe de deseuri, etc.) care altereaza grav calitatea mediului si apoi se intocmeste un program de urmarire a activitatii acestora, precum si frecventa prelevarii probelor.

Dupa acest criteriu nu se tine seama de intensitatea poluarii unui anumit factor de mediu, ci daca aceasta poluare exista, se determina calitatea mediului pe toti factorii de mediu. De exemplu, daca se stabileste faptul ca rampa de deseuri neecologica este o sursa majora de poluare intr-o anumita zona, desi se stie ca principali factori de mediu afectati sunt apa de suprafata (daca curge prin apropiere), apa de adancime si solul (prin infiltratii), folosind criteriul de recoltare a probelor dupa sursele majore de poluare, se preleveaza si probe de aer, zgomot si biodiversitate. Se contureaza astfel o imagine globala asupra impactului pe care sursa il are asupra mediului.

Identificand toate sursele majore de poluare a mediului de pe o suprafata administrativa si cunoscand impactul pe care il are se pot face prognoze privind evolutiile lor viitoare, se pot face propuneri de imbunatatire a activitatilor generatoare de poluare, si cel mai important aspect este cel al constientizarii riscurilor la care este expus mediul inconjurator si nu in ultima instanta sanatatea omului.

Stabilirea punctelor de recoltare a probelor dupa tipul de poluanti

Este o metoda de stabilire a punctelor de recoltare care se aplica mai ales in locurile cu activitati industriale putin diversificate si mari poluatoare. De exemplu, se cunoaste ca activitatile miniere produc poluarea mediului cu metale grele. Daca activitatea de minerit se realizeaza pe o suprafata extinsa, atunci determinarea continutului de metale grele se face atat in apa, sol si plante, cat si in aer.

Stabilirea punctelor de recoltare a probelor dupa preocuparea si interesul comunitatii

Pentru recoltarea probelor in vederea monitorizarii calitatii factorilor de mediu este recomandat sa se faca si in functie de interesele comunitatii. In acest caz sunt foarte importante primele doua etape - de definire a necesarului de informatii si de definire a informatiilor care pot fi produse de monitorizare - din cadrul procesului de monitorizare. In urma parcurgerii acestor etape sunt furnizate date necesare stabilirii punctelor de recoltare, cum ar fi cele legate de existenta unor sesizari si/sau reclamatii din partea publicului cu privire la obiectivul sau activitatea vizata pentru control. Rezolvarea acestora si sugerarea solutiilor este un mod de realizare si/sau imbunatatire a relatiei dintre comunitate si institutia care face monitorizarea.

Elaborarea procedurilor de colectare a datelor

Aceasta etapa cuprinde identificarea operatiilor de prelevare a probelor si procedurile aferente, metodele de analiza de laborator si teren si sistemle de stocare si redistribuire a datelor. Toate acestea se stabilesc in functie de situatia concreta de pe teren si in conformitate cu standardele si reglementarile in vigoare, acolo unde ele exista. Daca prelevarea probelor si metodele de determinare sunt standardizate pentru apa, aer si zgomote, pentru sol si biodiversitate acestea sunt inca la nivel de propuneri si adoptate ca normative de lucru de uz intern.

Elaborarea procedurilor de raportare

Elaborarea procedurilor de raportare cuprinde logistica aferenta analizelor de date si proceduri de utilizare a informatiei. In acest sens se vor intocmi rapoarte de specialitate periodice (lunare, semestriale si anuale) privind calitatea mediului catre organele superioare ierarhice. De asemenea se vor organiza conferinte de presa periodice (de obicei lunare) sau/si cu ocazia unor evenimente importante privind mediul inconjurator (Ziua Pamantului, Ziua Mediului, Ziua Apelor, Ziua Ozonului, realizarea unor proiecte, etc.). In cadrul acestore se vor prezenta rapoarte generale privind calitatea mediului redactate special pentru a putea fi intelese si de nespecialisti.