Tehnologii de Remediere In-Situ pentru Plumb, Zinc și Cadmiu în Sol

Introducere

Solul este un sistem dinamic vital pentru activitatile umane si pentru mentinerea ecosistemului. Ca interfata directa dintre suprafata terestra, atmosfera, si hidrosfera, solul este o sursa neregenerabila care indeplineste numeroase functii vitale: producerea de biomasa, depozitarea, filtrarea si transformarea unor substante organice si minerale; surse de biodiversitate, habitate, specii si gene; mediu fizic pentru oameni si activitati umane; sursa de materii prime.

Solul este supus activiatilor poluarilor din aer si apa, fiind locul de intalnire a poluantilor.

Poluarea este evidenta in cazul solului. Depozitarea si scurgerea accidentala de substante toxice si periculoase din activitatile casnice, agicole si industriale au condus la contaminarea grava a solului, creand o nevoie urgenta de a gasi solutii viabile pentru problemele de mediu.

Una dintre cele mai grave contaminari ale solului o constituie cea produsa cu metale grele, care au un efect deosebit de grav atat asupra fiziologiei vegetatiei ecosistemului terestru cat si asupra oamenilor si animalelor care intra in contact direct sau indirect cu siturile poluate.

Ca urmare a acestei situatii, stiinta si tehnica mondiala din domeniul protectiei mediului a elaborat un număr mare de metode si tehnici de prevenire si/sau combatere a poluarii cu metale grele.

Metalele grele cum, ar fi plumbul, cadmiul, cromul, nichelul si arseniu principalele componente de contaminare a solului la numeroase situri industriale (Ashrof, 2008).

Multi cercetatori considera cadmiul unul dintre cele mai toxice elemente in urme care se gasesc in mediu.

Plumbul, zincul si cadmiul din soluri devin o amenintare atunci cand sunt prezentate intr-o concentratie suficient de mare pentru a afecta in mod negativ sanatatea umana si mediu. In unele cazuri, solurile sunt atat de contaminate in cat nu mai pot sa intretina functionarea ecositemului.

Cadmiul din sol reprezinta un risc atat pentru om, cat si pentru natrura, datorita toxicitatii sale ridicata si asimilarii in plante.

Obiectivul acestui referat este de a evalua gradul de dezvoltare a tehnologiilor in-situ disponibile si de a furniza un rezumat general al aplicatiilor tipice si al limitarilor acestor tehnologii.

In literatura de specialitate se identifica sapte tehnologii in-situ de reabilitare a solurilor: solidificare/stabilizare; vitrificare; remediere electrocinetica; spalarea solului; fitoextractia; fitostabilizarea; stabilizarea chimica.

Aceste tehnologii au fost luate in considerare pentru capacitatea lor de a indeplini un set specific de obiective de reabilitare in conformitate cu o serie de conditii.

Aceste tehnologii au atat punctele lor forte, cat si punctele lor slabe, motiv pentru care vor fi abordate fiecare in parte.

Este furnizat de asemenea un rezumat general despre care tehnologie este mai aplicabila în scenarii diferite de remediere.

Evaluarea se concentreaza pe solurile contaminate cu plumb, zinc si cadmiu si pe strategiile de remediere in-situ disponibile pentru indepartarea acestor metale. O sursa primara de contaminare cu plumb, zinc si cadmiu in sol o reprezinta extractia si topirea minereurilor care contin aceste metale. Deseurile din minerit reprezinta surse potentiale de metale care pot fi redistribuite in mediul inconjurator prin transport aerian si fluvial.

Capitolul I. Compozitia si proprietatile solului

1.1. Compozitia solului

Solul poate fi definit ca sediul unui complex de substante – surse de nutrienti si energie – al unor organisme si microorganisme, insusiri si procese, determinat atat de compozitia si arhitectura sa proprie cat si de totalitatea factorilor pedogenetici care-l influienteaza neintrerupt, in special factori climatici si cei hidrologici (Macoveanu, 1998).

Sub denumirea de sol se intelege acea parte a scoartei terestre in care se petrec procese biologice. Sub aspect fizic, solul este format din particole solide de forme si dimensiuni variabile, cunoscute sub denumirea de grunji sau particole. De fapt, granula reprezinta particola cea mai mica, care rezista la deformare mecanica.

Spatiile libere intre garanulele de sol formeaza porii solului, iar volumul total al porilor reprezinta porozitatea. Porozitatea solului depinde de marimea granulelor, iar volumul total al porilor constitue porozitatea. De asemendea, asezarea neregulata sau lipsa de uniformitate a grunjurilor reduc porozitatea.

Din punct de vedere al biologiei solului, solul este un sistem enzimatic in care enzimile acumulate au, alaturi de enzimile microorganismelor proliferate, o semnificatie deosebita, participand la ciclurile biologice ale elementelor si contribuind la fertilitatea solului, la creaarea conditiilor favorabile pentru nutritia plantelor superioare si, implicit, la perpetuarea vietii pe planeta noastra (Tudorache, 2010).

Aceasta legatura dintre viu si neviu alcatuieste solul. Inca de la inceputul secolului se cunoaste ca solul are toate elementele necesare pentru a putea fi considerate un organism viu:

• Materiale organice (humusul);

• Respira (consuma oxigen si elimina dioxid de carbon);

• Este sediul unor procese fiziologice si biochimice complexe;

• „Digera” materiile organice incorporate si le asimileaza.

Caliatea solului (definita de Soil Science Society of America, SSSA, in 1998) este capacitatea de a functiona in cadrul ecosistemelor in vederea sustinerii productivitatii, mentinerii caliatii mediului si a sanatatii florei si faunei.

Compozitia solului. Solul este alcatuit dintr-o faza solida (componenti minerali si organici), o faza lichida (solutia solului) si o faza gazoasa(aer din sol), conform tabelului 1.1.