Impactul poluării cu metale grele a zonelor agricole

Grant: IMPACTUL POLUARII CU METALE GRELE ASUPRA ZONELOR AGRICOLE DIN BAZINUL VAII AMPOIULUI SI SOLUTII DE REABILITARE A ZONELOR POLUATE

Autor: Maria Popa

Universitatea: “1 Decembrie 1918” Alba Iulia

I. INTRODUCERE

Poluarea cu metale grele reprezintă o problemă de interes major datorită implicaţiilor negative ale metalelor grele asupra organismului uman atât prin poluarea de impact (influenţată direct de om) cât şi prin poluarea de fond.

În ultimul timp poluarea mediului înconjurător cu metale grele a atras atenţia datorită problematicii deosebit de complexe ridicate de acest fenomen, deoarece majoritatea metalelor grele nu se găsesc sub formă solubilă în apă, sau dacă intr-adevăr există, speciile chimice respective sunt complexate cu liganzi organici sau anorganici, fapt care influenţează radical toxicitatea acestora.

Ca şi poluanţi ai apelor naturale, metalele grele se numără printre cei mai toxici poluanţi datorită persistenţei lor îndelungate în soluţii şi-a dificultăţii de-a fi transformaţi în compuşi insolubili în apele de suprafaţă. Pericolul contaminării cu metale grele este mărit în prezenţa agenţilor complexanţi, care leagă puternic aceste metale în compuşi solubili, care nu pot fi îndepărtaţi în cursul tratării apei. Chiar dacă toxicitatea complecşilor este mai mică decât cea a metalelor libere, prin descompunerea lor în cursul proceselor biologice, proprietăţile nocive ale metalelor grele se pot manifesta nestânjenit.

Ca poluanţi ai atmosferei, metalele grele prin oxizi şi vapori (care se transformă în oxizi în atmosferă), poluează mai ales regiunile industriale din jurul oraşelor Baia Mare, Zlatna, Copşa Mică etc. fenomenul poluării devenind specific, astfel la Baia Mare poluarea este provocată mai ales de plumb, la Zlatna de plumb, cupru, cadmiu, zinc, la Copşa Mică de zinc şi cadmiu.

În ultimele două decenii concentraţia de plumb din organismul uman în unele zone a crescut de 200 de ori faţă de nivelul anterior, depăşindu-se chiar valoarea concentraţiei admise.

Zlatna – sursă de poluare cu metale grele

Calitatea apelor naturale şi în special a apei potabile, este un factor esenţial pentru conservarea mediului şi starea de sănătate a vieţuitoarelor. În paralel cu dezvoltarea economiei a crescut însă şi posibilitatea contaminării apelor cu diferite substanţe nocive, mai ales în ţările industrializate.

Există multe surse posibile de contaminare chimică, între care şi industria chimică şi secţiile de galvanizare ale unor întreprinderi nechimice, ocupă un loc de frunte.

Poluarea cu metale grele a atras atenţia prin acumularea acestora în sedimente şi biocenoze, problema fiind însă deosebit de complexă, deoarece majoritatea metalelor grele nu se găsesc sub formă solubilă în apă, sau dacă se găsesc speciile chimice respective sunt complexate cu liganzi organici sau anorganici, fapt care influenţează radical toxicitatea acestora.

Există două tipuri de de interacţiuni metal-compus organic:

- compuşii metalelor cu liganzi organici, care formează complecşi, de obicei chelatici:

M2+ + H2L = ML + 2H+

- al doilea tip de interacţiune duce la formarea compuşilor organometalici: Pb(C2H5)4; CH3HgCl; etc, în urma interacţiunii metal -compus organic, toxicitatea metalului în ecosistem putând creşte sau descreşte.

Prevenirea poluării apelor se face prin tratarea şi epurarea apelor uzate înainte de deversare, prin mijloace fizico-chimice şi biologice.

Apa, datorită capacităţii sale de autopurificare, contribuie la reducerea poluării, faţă de valoarea iniţială, prin diluţia poluanţilor, depunerea substanţelor insolubile, degradarea substanţelor organice. Aceste fenomene se petrec mai ales în apele de suprafaţă şi sunt condiţionate de concentraţia şi frecvenţa poluanţilor deversaţi

Există zone industriale în care emisiile industriale de poluanţi depăşesc limitele admise, problemele ridicate de impactul asupra sănătăţii populaţiei din zonele respective fiind de-a dreptul alarmante

Una din aceste zone o reprezintă depresiunea Zlatna, situată pe valea Ampoiului, incluzând oraşul Zlatna, dealurile şi văile adiacente ei.

Anual „coşurile din zona industrială Zlatna”, aruncă peste soluri şi păduri mii de tone de substanţe poluante (Pb, Cu, Zn, Ar, Sb, Bi) toate sub formă de sulfaţi, dioxid şi trioxid de sulf, care în combinaţie cu umiditatea din atmosferă formează ceţurile şi ploile acide.

Prin acumularea acidifianţilor în sol se produce acidifierea complexului trofic, slăbirea activităţii microbiologice, sărăcirea fondului de substanţe minerale, descompunerea în elemente primare prin dispariţia argilei ca factor liant, acestea din urmă amplificându-se în urma ploilor puternice din luna iulie 1995 în zona Zlatna.

Datorită geografiei zonei, circulaţia aerului între sol şi nivelul dealurilor are un caracter local de scurgere si pendulare de-a lungul văii, ceea ce determină un transport orizontal al poluanţilor emişi sub nivelul dealurilor, pe firul văii, de-o parte şi de alta a sursei cu frecvenţe egale.Dispersia poluanţilor emişi în atmosferă este slabă, datorită:

• vitezei mici a vântului – 0,06 m/sec;

• frecvenţei mari a calmului – 51%;

• frecvenţei mari a stărilor stabile – 42,5%;

Noaptea şi lunile reci ale anului oferă condiţii nefavorabile de dispersie a poluanţilor emişi, din această cauză zona Zlatna prezintă un pericol real de acumulare şi stagnare a noxelor.

Zona poluată se întinde pe o suprafaţă de circa 47.000 ha, distanţele de baleiere ajungând la aproximativ 10 km amonte şi 20 km aval

Efectele poluării cu metale grele se regăsesc în componentele de bază ale mediului: aer, apă, sol şi implicit în domeniul de interes care îl reprezintă componenta umană din zonă.

Tabelul. 1. Indicatori de impurificare

ANUL 1997 INDICATORI DE IMPURIFICARE AI APEI

pH Suspensii Cu Plumb Zinc Fier Cadmiu

LUNA mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

IAN. 5,5 42 7,928 0,000 1,725 9,323 0,000

FEBR. 6,0 65 4,239 0,049 1,269 7,647 0,000

MART. 5,5 254 60,20 1,366 26,20 67,40 0,005

APRILIE 6,0 134 0,092 0,000 2,100 0,000 0,000

MAI 6,5 173 0,258 0,000 1,181 0,015 0,000

IUNIE 5,5 71 0,088 0,006 0,317 0,052 0,003

IULIE 10,0 158 0,005 0,070 0,035 0,070 0,003

AUG. 6,5 73 0,059 0,030 0,361 0,306 0,003

SEPT. 6,0 40 0,049 0,030 0,516 0,139 0,003

OCT. 6,0 110 5,774 0,030 1,815 0,028 0,003

NOV. 5,5 51 0,077 0,034 0,185 0,03 0,003

DEC. 7,0 96 0,106 0,050 0,256 0,262 0,004

Medie an 6,33 105,6 6,56 0,136 2,99 7,106 0,0025

Dintre pericolele la care este expusă populaţia din zonă amintim:

• contaminarea surselor de apă potabilă prin infiltrarea poluanţilor prin sol;

• atentarea directă la sănătatea umană, la viaţa animalelor şi plantelor prin efectul substanţelor explozive, inflamabile sau prezentând toxicitate avansată;

• distrugerea florei si faunei valoroase din apele de suprafaţă şi favorizarea dezvoltării unor microorganisme ca şi mărirea numărului de virusuri şi de bacterii, printre care se pot găsi şi germeni patogeni;

• introducerea în mediu natural a unor substanţe stabile având un efect toxic pe termen lung.

II. STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRII ÎN DOMENIUL

UTILIZĂRII METODELOR ELECTROCHIMICE

Metodele electrochimice clasice permit determinarea compuşilor organici şi anorganici până la concentraţii de 10-4-10-5 M. Aşa numitele metode de stripare permit extinderea limitelor de detecţie până la ppm şi chiar ppb.