Ingineria Mediului - Sol

1. Generalitati

Solul, ca si aerul si apa, este un factor de mediu cu influenta deosebita asupra sanatatii. De calitatea solului depinde formarea si protectia surselor de apa, atat a celei de suprafata, cat mai ales a celei subterane.

Solul este stratul de la suprafata pamantului, afanat, moale, friabil, care impreuna cu atmosfera constituie mediul de viata al plantelor.

Solul s-a format din roci, sub influenta factorilor pedogenici: clima, microorganisme, vegetatie, relief. Transformarile rocilor in timp au fost profunde, astfel incat solul apare ca un corp natural, distinct, deosebit de roca mama. Durata de generare este mare, astfel incat pentru a se forma pe cale naturala 3 cm de sol sunt necesari 300 - 1000 de ani, iar pentru 20 cm, 70000 de ani.

Compozitia solului este data de:

- substante minerale rezultate din degradarea si alterarea rocilor si mineralelor, ca de exemplu: SiO2, FeOx, CaCO3, CaSO4 etc.;

- substante organice specifice, produse prin transformarea chimica a resturilor vegetale.

De exemplu: acizi humici, celuloza, hemiceluloza, aldehide, alcooli, fenoli, grasimi, aminoacizi, albumine, etc. Resturile vegetale si animale se descompun sub influenta microflorei si microfaunei existente in sol, in compusi simpli (CO2, H2O, NH3 etc.), din care microorganismele sintetizeaza compusi organici.

Compozitia solului recoltat de pe 1 ha (aproximativ 100 t) este urmatoarea: radacini 2 - 6 %, microorganisme 1 - 2 %, substante minerale 8 - 12 %, substante organice 80 - 85 %.

Solul contine un ansamblu complex de micro si macroorganisme, aflate intr-un echilibru biologic, care actioneaza asupra compusilor lui. Astfel, macrofauna aereaza solul, il structureaza, ii imbunatateste fertilitatea. Microorganismele (bacterii, alge verzi) transforma compusii carbonului in CO2 si CH4, amoniu in nitrati, sau azot, iar alte microorganisme fixeaza azotul atmosferic. Ciupercile ajuta absorbtia apei si a microelementelor in radacini. Tot microorganismele descompun unele substante poluante, inclusiv pesticidele si fertilizantii, dar nu in totalitate

Solul poate indeplini urmatoarele functii:

- depozit si sursa regenerabila de energie fosila, prin fitomasa transformata in humus;

- participare la circulatia apei si a altor elemente in natura;

- purificare a naturii, prin proprietatile lui de adsorbant si neutralizant al poluantilor;

- sursa de elemente nutritive pentru plante.

Pentru a-si indeplini functiile, solul trebuie sa fie intr-o forma accesibila, deci: poros, umed, aerat (cu fractie mare de goluri). Plantele isi extrag din sol elementele de baza: azot, fosfor, si potasiu, pe scurt N,P,K, alte macroelemente: Ca, Mg, S si microelemente: B,Fe, Mn, Mo,Cu,Zn, etc. Compozitia chimica a solului este in continua schimbare, prin procese rapide, sau lente de pedogeneza, cu implicatii asupra ecosistemelor.

Poluarea este deosebit de evidenta si in cazul solului. Deseurile de tot felul care nu au fost evacuate in ape si aer acopera uscatul tocmai in locurile aglomerate unde fiecare metru patrat este intens si multiplu solicitat, degradeaza terenurile agricole tocmai acolo unde sunt mai fertile, uratesc natura tocmai acolo unde este mai cautata pentru frumusetea ei. Inca o contradictie a civilizatiei: alaturi de capacitatea de a crea un mediu de viata acceptabil, chiar si in spatiul cosmic, sta rezolvarea precara a salubritatii solului. Dar deseurile solide constituie numai un aspect al problemei. Solul mai este supus actiunilor poluarilor din aer si apa.

Intr-adevar, solul este locul de intalnire al poluantilor. Pulberile din aer si gazele toxice dizolvate de ploaie in atmosfera se intorc pe sol. Apele de infiltratie impregneaza solul cu poluanti antrenandu-i spre adancimi, iar raurile poluate infecteaza suprafetele inundate sau irigate. Aproape toate deseurile solide sunt depozitate prin aglomerare sau aruncate la intamplare pe sol. De la mucul de tigara sau biletul de autobuz pana la autoturismul abandonat, de la picatura de ulei scursa din tractorul care ara campul pana la groapa de gunoi cu diverse deseuri, toate sunt poluari directe ale solului. In orase deseurile sunt inlaturate mai mult sau mai putin sistematic. Daca nu ajung in ape, sunt depozitate pe anumite terenuri, limitand poluarea la suprafete mai reduse, dar exista si pericolul infiltrarii in panza freatica. Elementele poluante ale solului sunt grupate in 3 categorii:

- elemente biologice, reprezentate de organisme (bacterii, virusi, paraziti), eliminate de om si de animale, fiind in cea mai mare parte patogene. Ele fac parte integranta din diferite reziduuri (menajere, animaliere, industriale);

- elemente chimice, in cea mai mare parte de natura organica. Importanta lor este multipla: servesc drept suport nutritiv pentru germeni, insecte si rozatoare, sufera procese de descompunere cu eliberare de gaze toxice si pot fi antrenate in sursele de apa, pe care le degradeaza; cresterea continutului de metale grele, pesticide, modificarea pH-ului

- elemente fizice care provoaca dezechilibrul compozitiei solului: inundatii, ploi acide, defrisari masive,compactarea, degradarea structurii

Indicatorii poluarii solului pot fi continuturile de elemente, substante, microorganisme (ca si la problemele de poluare atmosferica si acvatica). In practica se folosesc insa urmatorii indicatori:

- deprecierea calitativa si cantitativa a recoltelor;

-cresterea cheltuielilor pentru mentinerea recoltelor la parametrii anteriori poluarii;

- cheltuieli pentru drenaj, antierozionale s.a.;

- restrictii la exportul unor produse, cum sunt legumele cu un continut prea mare de nitrati, sau restrictii in utilizarea furajelor din terenurile contaminate cu plumb etc.

Solul fiind un sistem mult mai complex decit aerul si apa, poluarea ii afecteaza proprietatile, deci si fertilitatea. In plus, poluantii pot trece din sol in plante, apa, sau aer, iar depoluarea este un proces dificil, uneori chiar nerealizabil.

In general, ploile antreneaza in suvoaie particulele pe care le desprind din pamant, formeaza torente care ‘‘ spala’’ straturile de humus si cara cu ele in ape fertilitatea solului ; in urma lor, terenurile dezgolite se degradeaza, devin laterizate (acoperite cu o crusta de oxizi de fier) sau podzolite (lipsite de humus), in ambele cazuri fiind neproductive si nefolositoare.

Apa din ploi actioneaza distructiv in general datorita efectului de siroire care se manifesta indeosebi la nivelul terenurilor accidentate. Fiecare cuta simpla a terenului poate in cativa ani sa devina o rapa a carei adancimi sa atinga cateva zeci de metri si catre care converg apele colectate in cuprinsul unui bazin cu suprafata intinsa. Se ajunge, astfel, nu numai la inlaturarea solului ci si la erodarea profunda a rocii-mama.

O cauza importanta a degradarii solului o reprezinta irigatiile, adica tocmai acel mijloc tehnic chemat sa asigure in cele mai multe cazuri face recolte bogate, inlaturand capriciile vremii. Facute in mod nerational, fara a tine seama de conditiile pedoclimatice specifice, acestea provoaca insa salinizarea, fie excesul de apa. Un prim aspect al poluarii solului il constituie reziduurile solide industriale. Se apreciaza ca circa jumatate din cantitatile de materii prime industriale, ajung sub forma de reziduuri si deseuri ; din acestea aproape o treime pot fi considerate ca nocive sau toxice. Un loc important printre poluantii solului detin diversele substante chimice rezultate de la intreprinderile industriale si pesticidele folosite in cantitati excesive. Aceste substante, de fapt adevarate otravuri, transportate de apele de ploaie, se acumuleaza treptat in sol si, patrunzand in radacinile si tesuturile plantelor, ajung in hrana omului.