NOȚIUNI DE ECOLOGIE

1. Definiţia ecologiei

- Ştiinţa care studiază condiţiile evoluţiei fiinţelor vii şi a interacţiunilor de orice natură care

ar avea loc între acestea şi mediul lor

- Studiul relaţional dintre organismele vii şi mediul lor de viaţă

2. Sistemul – ansamblul elementelor identice sau diferite unite între ele prin cele mai diferite

conexiuni care constituie un întreg organizat ce funcţionează cu o calitate proprie.

3. Populaţia – totalitatea indivizilor unei specii care trăiesc pe un teritoriu bine delimitat şi

care prezintă caractere specifice.

4. Biotopul reprezintă totalitatea factorilor abiotici (apa, vântul, energia solară, clima,

umiditatea) și relațiile dintre ei.

5. Biocenoza reprezintă un nivel de organizare a materiei vii format din populații legate

teritorial, și pe studiul interacțiunii acestor populații.

6. Habitat – reprezintă o parte de biotop împreună cu condiţiile ecologice specifice acestei

părţi, condiţii în care trăieşte şi se dezvoltă o anumită specie sau grup de specii din biocenoză.

7. Ecosistemul – un sistem ecologic supraindividual alcătuit din biotop şi biocenoză

8. Protecţia mediului înconjurător – este asociată fenomenului de poluare şi se referă la

gospodărirea raţională a resurselor, evitarea dezechilibrelor prin conservarea naturii, evitarea

poluării mediului, reconstrucţia ecologică a mediului.

9. Dezvoltarea durabilă – acea dezvoltare care satisface cerinţele prezente fără a compromite

generaţiile viitoare de a-și satisface propriile dorinţe.

10. Biodiversitate – diversitatea dintre organismele vii provenite din ecosistemele acvatice şi

terestre, precum şi dintre complexele ecologice din care acestea fac parte; cuprinde

diversitatea din interiorul speciilor, dintre specii şi între ecosisteme.

11. Mediu – ansamblul factorilor fizici şi biologici, naturali şi artificiali, care acţionează în

diferite moduri și generează o anumită ambianţă ecologică.

12. Pădure – teren acoperit cu vegetaţie forestieră în suprafaţă mai mare de 0,25 ha, făcând

parte din fondul forestier și fiind cuprinsă în amenajamente silvice.

13. Poluare – în general, se înţelege orice introducere de către om în mediu, direct sau

indirect, a unor substanţe ori energii cu efecte vătămătoare, de natură să pună în pericol

sănătatea omului, să prejudicieze resursele biologice, ecosistemele şi proprietatea materială,

să diminueze binefacerile sau să împiedice alte utilizări legitime ale mediului.

1

Ecoturismul

Ecoturismul este o formă de turism, în care principala motivație a turistului este

observarea și aprecierea naturii și a tradițiilor locale direct legate de natură.

Ecoturismul trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

1. Conservarea și protecția naturii;

2. Folosirea resurselor umane locale;

3. Caracter educațional, respect pentru natură prin conștientizarea turiștilor și a comunităților

locale;

4. Impact negativ minim asupra mediului natural, cultural si social.

Principiile ecoturismului

1. Ecoturismul se desfășoară în cadrul naturii și se bazează pe experiența directă și personală a

turiștilor în natură.

2. Ecoturismul contribuie la o mai bună întelegere, apreciere si bucurie de a descoperi si

ocroti natura si cultura locală traditională, atât pentru vizitatori cât si pentru comunitatea

locală.

3. Ecoturismul oferă cele mai bune practici de turism si planificare din punct de vedere al

conservării naturii si dezvoltării durabile. Produsul ecoturistic se desfăsoară si este condus

astfel încât să protejeze si să pună în valoare mediul natural si cultural în care se desfăsoară.

4. Ecoturismul contribuie în mod pozitiv la protejarea ariilor naturale. Ecoturismul oferă

modalităti practice pentru bunul management si protectia ariilor naturale (spre exemplu

oferirea ajutorului financiar în actiunile de reabilitare a ariilor naturale, strângerea deseurilor

lăsate de turisti sau contributii îndreptate către organizatiile de conservare).

5. Ecoturismul oferă contributii durabile privind dezvoltarea comunitătilor locale.

6. Ecoturismul trebuie să asigure o reducere a impactului negativ asupra comunitătii locale

vizitate si să contribuie la conservarea culturii si traditiilor locale.

7. Ecoturismul trebuie să răspundă asteptărilor turistilor. Potentialii eco-turisti au un nivel

înalt de educatie si de asteptări, asadar gradul de satisfacere legat de produsul ecoturistic este

esential.

8. Marketingul pentru ecoturism oferă clientilor informatii complete si responsabile care

conduc la cresterea respectului pentru mediul natural si cultural al zonelor vizitate si a

gradului de satisfacere a turistilor.

2

Factorii de mediu

Mediul înconjurător este constituit din totalitatea factorilor naturali şi a celor creaţi

prin activitatea umană, care în strânsă interacţiune influenţează condiţiile de viaţă ale omului

şi de dezvoltare a societăţii.

Apa, aerul şi solul, elemente constituente ale biosferei, sunt cunoscute şi sub

denumirea de factori de mediu, în fiecare dintre acestea se dezvoltă o faună şi o floră

specifice, cărora, pentru a putea supravieţui, trebuie să li se asigure un mediu ambiant cât mai

curat și sănătos.

Apa

Apa constituie o „minune" a planetei noastre; unde este apă este şi viaţă.

Apa poate exista fără viaţă, dar viaţa fără apă este imposibilă.

Apa, alături de aer, nu poate lipsi din hrana omului şi nu poate fi înlocuită cu nimic.

Apa este considerată „sângele Terrei" sau „inima biosferei" pentru că se găseşte

întotdeauna acolo unde există viaţă.

Apa este cea mai răspândită substanţă compusă şi reprezintă trei sferturi din suprafaţa

Terrei.

Apa este o resursă naturală esenţială, cu rol multiplu în viaţa economică.

1.1. Originea şi proprietăţile apei

Hidrosfera este învelișul de apă al globului terestru, alcătuit din: oceane, mări, lacuri,

ghețari, ape curgătoare, ape subterane, zăpezi și ghețuri.

Hidrosfera a rămas aproximativ constantă din punct de vedere cantitativ, încă de la

începuturile formării ei, acum mai bine de trei miliarde de ani. Au variat doar raporturile

dintre extinderea uscaturilor şi a bazinelor oceanice, sau raporturile dintre apa lichidă şi cea în

stare de vapori sau de gheaţă.

Apa este cercetată de toate ramurile ştiinţei, fiecare din punctul ei de vedere: chimia,

fizica, biologia, geografia, tehnologia, economia etc.

Știința care se ocupă cu studiul apelor se numește hidrologie.

3

Ca întindere pe planeta noastră, apa predomină în suprafaţă cu 71 %, iar uscatul

reprezintă 29%. Dacă se ia în considerare volumul întreg al masei terestre, apa reprezintă doar

7%, iar restul, de 93%, este format din masa solidă si semifluidă pe care stau oceanele şi

mările.

În natură, apa se găseşte într-un circuit continuu. Datorită circuitului său rapid, apa

constituie o resursă care poate fi reînnoită. Timpul petrecut în diferite faze ale ciclului variază

foarte mult: în atmosferă - câteva ore, în lac sau râu - zile, săptămâni sau luni, în gheţari sau

oceane - mii de ani. În atmosferă apa ajunge până la 10-15 km altitudine, iar în straturile

subterane, până la adâncimi de 50 km.

Circuitul apei în natură este un proces complex de circulaţie a apei în învelişul

geografic. Principalii factori care condiţionează acest proces sunt radiaţia solară şi forţa

gravitaţională. Procesul cuprinde:

Evaporarea,

transportul vaporilor de apă prin intermediul circulaţiei atmosferice;

condensarea vaporilor de apă;

căderea precipitaţiilor;

infiltrarea apei în sol;

scurgerea subterană;

scurgerea de suprafaţă spre ocean.

Apa nu este un element chimic, ci o combinaţie din doi atomi de hidrogen şi unul de

oxigen, H2O, formulă descoperită de chimistul Lavoisier, la sfârşitul secolului al XVIII-lea.

Deşi pare simplă, formula apei este extrem de complexă prin proprietatea pe care o are atomul

de hidrogen din compoziţia sa, de a se dubla sau tripla, dând apa grea, respectiv apa

supragrea. Apa grea se găseşte la mari adâncimi oceanice sau lacustre şi în corpurile

vieţuitoarelor care trăiesc la astfel de adâncimi. Apa supragrea se găseşte mai ales în apa de

ploaie.

Caracteristicile şi proprietăţile apei sunt atât de deosebite, încât nu le are nici un alt

corp de pe Pământ. Apa se prezintă în toate stările de agregare: lichidă, solidă (gheaţă) şi

gazoasă (vapori).

a. Caracteristici şi proprietăţi ale apei lichide:

molecula de apă este foarte stabilă din punct de vedere chimic;

în circuitul din natură îşi menţine constant volumul şi-şi păstrează proprietăţile;

4

masa ei specifică întrece de aproape 800 de ori pe cea a aerului;

are o mare forţă de adeziune, luând forma vaselor în care se află, lipindu-se de pereţii

acestora;

are tensiune superficială mare, putând urca în vasele capilare, împotriva gravitaţiei

(circulaţia apei în corpul plantelor, cu participarea ei la procesul de fotosinteză);

este un solvent perfect pentru aproape toate substanţele minerale;

joacă rolul unui catalizator universal;

are o mare capacitate termică (de 8 ori mai mare decât a fierului si de 33 ori decât a

mercurului);

are o mare conductibilitate electrică;

din punct de vedere biologic, întreţine toate procesele fizico-chimice care se petrec în

celula vie, asigurând termoreglarea organismului. Rolul apei în organism este: mediu

de reacţie; vehicul pentru transportul substanţelor; contribuie la formarea ţesuturilor;

participă la menţinerea echilibrului acido-bazic; contribuie la reglarea temperaturii

corpului prin evaporare; participă la procesele de osmoză; participă, ca parte activă, la

sintezele care se petrec în organism.

b. Caracteristici şi proprietăţi ale apei sub formă de gheaţă:

este un corp polimorf;

este mai uşoară decât apa în stare lichidă;

prin îngheţ, apa se dilată (îşi măreşte volumul cu 1/10).

c. Caracteristici şi proprietăţi ale apei în stare gazoasă (vapori):

este invizibilă (vaporii de apă se prezintă sub forma unui gaz transparent);

este mai uşoară decât apa lichidă (are densitatea mai mică);

cantitatea de vapori existentă în aer este cunoscută sub numele de umiditate.

1.2. Clasificarea apelor naturale

Clasificarea apelor naturale se face după mai multe criterii:

1. condiţiile de formare şi de acumulare: ape meteorice (atmosferice); ape de

suprafaţă: dulci (curgătoare şi stătătoare) și sărate (lacuri, mări şi oceane); ape

subterane

2. provenienţa:resurse de apă din atmosferă; resurse de apă ale mărilor si oceanelor;

resurse de apă continentale;

5

3. natura utilizărilor: apă potabilă; ape industriale;ape agricole; ape termale şi de

agrement; ape cu utilizări ce presupun modificări ale sursei de apă (transporturi

pe râuri, lacuri, piscicultura, stuficultură etc.)

4. modul de existenţă în natură: apă liberă; apă de cristalizare; apă de constituţie

5. puritatea: apă potabilă; apă industrială; apă reziduală.

Ape meteorice (atmosferice)

Apa se află în atmosferă sub toate cele trei stări:

• gazoasă

• lichidă (ploaie, nori, ceaţă)

• solidă (zăpadă, grindină, chiciură)

Dintre toate aceste forme, ploaia şi zăpada au cea mai mare frecvenţă pe suprafaţa

globului. Ploaia este caracteristică zonelor calde, iar zăpada, zonelor reci. Precipitaţiile

constituie sursa esenţială de alimentare a apelor de suprafaţă şi subterane. Ele influenţează

densitatea reţelei hidrografice şi regimul hidrologic al râurilor şi fluviilor.

Apa meteorică are o răspândire generală, pe toată suprafaţa globului, însoţind învelişul

atmosferic. Ea provine din apa de la suprafaţa oceanelor, mărilor, lacurilor şi chiar a solurilor,

care, sub influenţa căldurii solare, se evaporă în cantităţi mari. Când vaporii de apă ajung în

atmosferă, la mari înălţimi, se răcesc, condensează şi formează norii, din care apa ajunge

înapoi pe pământ, sub formă de ploi şi zăpadă.

Apa meteorică este pură în momentul formării, dar în drumul său către suprafaţa

pământului se impurifică.

Compoziţia apelor meteorice depinde de:

puritatea atmosferei;

durata precipitaţiilor;

intensitatea precipitaţiilor;

Principalii impurificatori ai apelor meteorice sunt:

gazele dizolvate (CO2, O2, N2),

suspensiile (polen, spori, bacterii, argilă, silice etc.),

impurificatorii specifici zonelor industrializate (oxizi de sulf, oxizi de azot, HC1, NH3,

H2S etc.).

6

Cu creşterea duratei precipitaţiilor, concentraţiile unora dintre impurităţi scad, astfel că

ea devine mai curată în timp. Apele meteorice constituie rareori surse de alimentare cu apă.

Ape de suprafaţă dulci

Se numesc dulci pentru că au un conţinut mic de săruri, sub 0,2%. Ele sunt curgătoare

(râuri, fluvii) şi stătătoare (bălţi, lacuri). Compoziţia lor depinde de: factori climaterici; natura

rocilor şi a albiei; lucrări hidrotehnice; afluenţi şi precipitaţii; fenomene fizice, chimice şi

biologice etc.

Compoziţia apelor curgătoare depinde în particular de preponderenţa apelor care le

alimentează: ape subterane (izvoare), ape meteorice şi ape reziduale.

Compoziţia apelor stătătoare este puternic influenţată de fenomenele biologice,

datorită nămolului sedimentat în cantităţi mari. Volumul mare de ape stătătoare asigură o

constanţă a compoziţiei, variaţii mai mari fiind provocate de afluenţi, de agitarea la suprafaţă

şi de dezvoltarea în anumite perioade a unor alge verzi. Concentraţia materiilor organice

dizolvate şi în suspensie este foarte mare.

Apele curgătoare şi stătătoare reprezintă principala sursă de apă datorită debitelor

asigurate. Echilibrul biologic caracteristic acestor ape este mereu perturbat, în condiţiile unei

poluări tot mai accentuate, astfel încât autoepurarea nu asigură calitatea necesară pentru

diversele folosinţe.

Utilizarea apelor de suprafaţă:

în viaţa colectivităţilor umane pentru nevoi curente;

ca sursă de energie;

în scop curativ şi de agrement;

în industrie;

în agricultură;

în transporturi;

în relaţiile internaţionale.

Ape de suprafaţă sărate

Două treimi din întinderea globului este ocupată de apa mărilor şi oceanelor.

Apa marină conţine, sub formă de ioni, aproape toate elementele sistemului periodic: ioni de

clor 55%, ioni de sodiu 30,6%, sulfaţi 7,7%, magneziu 3,8%, restul, cantităţi mai mici de

calciu, potasiu, bicarbonaţi, brom, urme de iod.

7

Salinitatea conferă apei anumite însuşiri: devine mai grea şi la -l ,4°C îngheaţă,

devenind mai densă. Diferenţele de salinitate dintre suprafaţă şi adâncime provoacă mişcarea

apei în sens vertical. Diferenţele de salinitate în plan orizontal produc mişcarea apei,

cunoscută sub numele de curenţi.

Multe dintre substanţele minerale din apa mărilor şi oceanelor sunt valorificate:

• Clorura de sodiu se află în proporţie de 80%. Volumul total dizolvat este evaluat la 38 000

milioane de tone, cantitate ce ar putea asigura nevoile omenirii 1,7 miliarde de ani. Pentru că

extracţia este anevoioasă, doar 30% din producţia mondială de sare provine din apa marină.

• Din apa mării se obţin două treimi din producţia mondială de brom.

• 60% din producţia mondială de magneziu.

• Alte minerale: săruri de potasiu, sulfat de sodiu, bor.

Substanţele minerale dizolvate în apele de suprafaţă sărate (resursele chimice ale apei)

provin din: uscat, aduse de fluvii; dezintegrarea rocilor litosferei; activitatea vulcanică

submarină; descompunerea organismelor marine; condensarea vaporilor de apă din atmosfera

primitivă.

În apa mărilor se află gaze care provin din:atmosferă; apele de pe uscat;

descompunerea substanţelor organice existente în apă; activitatea vulcanică submarină.

În perspectivă, apa mărilor şi oceanelor reprezintă o sursă importantă de apă, în

prezent însă, metodele de desalinizare nu pot concura încă din punct de vedere economic cu

tratamentele apelor din surse de apă dulce.

Utilizarea apelor mărilor şi oceanelor: ca sursă de energie; în scopuri curative;ca sursă

de apă potabilă; pentru transport maritim.

Ape subterane

Se formează în urma infiltrării apei atmosferice prin straturile permeabile ale solului şi

acumulării sale în bazine subterane. Ele sunt alimentate în proporţie de peste 99% din apa de

infiltraţie şi reprezintă o sursă foarte convenabilă de apă potabilă, în cazul unor rezerve

suficient de mari. \

În urma proceselor fizico-chimice şi în mai mică măsură a celor biologice, acestea

prezintă caracteristici destul de puţin variabile în timp. Compoziţia lor poate suferi

transformări importante în urma activităţii umane.

8

Compoziţia apelor subterane este foarte diferită. Ea depinde de compoziţia straturilor

de sol prin care a trecut. Bioxidul de carbon şi oxigenul dizolvat în apa atmosferică

reacţionează cu multe minerale pe care le întâlnesc în cale. Carbonaţii neutri de calciu,

magneziu şi fier, sub acţiunea dioxidului de carbon din apă, trec în săruri acide (bicarbonaţi),

uşor solubile în apă. Datorită acestui fapt, pe măsură ce trece prin straturile de pământ, apa se

îmbogăţeşte în săruri solubile. Apele subterane conţin de asemenea cloruri şi sulfaţi ai

metalelor alcalino-pământoase combinaţii ale fierului şi siliciului.

Străbătând straturile permeabile ale solului, apa de infiltraţie, încărcată cu

microorganisme şi substanţe în suspensie, se filtrează şi devine limpede şi sterilă.

Apele subterane ies la suprafaţa pământului sub formă de izvoare, fântâni arteziene,

sau se scot cu ajutorul pompelor, pentru a fi folosite în diverse scopuri.

Apa de izvor este foarte limpede, are calităţi pe deplin satisfăcătoare pentru apă

potabilă, dar în cazuri rare se găseşte în cantităţile necesare pentru alimentarea centrelor

urbane mari.

Dacă aceste ape conţin cantităţi apreciabile de săruri şi gaze dizolvate, se numesc ape

minerale, iar dacă au o temperatură mai mare de 40°C, se numesc ape geo termale.

Ape minerale

Reprezintă un caz particular al apelor subterane. Apa minerală este o apă din sursă

naturală, a cărei utilizare produce modificări asupra organismului uman şi care poate fi

exploatată favorabil. Gradul de mineralizare nu este un factor determinant al efectului

terapeutic. Acesta depinde de: termalitate, prezenţa gazelor dizolvate, radioactivitate,

modificări ale pH-ului, prezenţa unor substanţe de natură minerală sau organică.

1.3. Compoziţia apelor naturale

În condiţii naturale, apa nu se găseşte niciodată în stare pură. în apă se găseşte

totdeauna o oarecare cantitate de substanţe chimice dizolvate sau în suspensie. Diversitatea şi

multitudinea substanţelor care intră în compoziţia naturală a apei au necesitat clasificarea

acestor substanţe în mai multe grupe.

Gaze dizolvate

Cele mai frecvente sunt: oxigenul, bioxidul de carbon şi hidrogenul sulfurat.

Oxigenul, care se găseşte sub formă dizolvată, este necesar respiraţiei organismelor

acvatice prin intermediul cărora se petrec neîncetat o serie de procese chimice aerobe; în

absenţa sau carenţa de oxigen au loc procese anaerobe.

9

Bilanţul oxigenului din apă rezultă din echilibrul dinamic a două grupe de procese:

procesele care îmbogăţesc cantitatea de oxigen din apă şi procese care reduc cantitatea de

oxigen.

Din primul grup fac parte:

dizolvarea oxigenului atmosferic, care depinde de: cantitatea de oxigen dizolvată

existentă; temperatura şi presiunea aerului atmosferic; suprafaţa de contact a apei cu

aerul atmosferic;

fenomenele de fotosinteză prezente în vegetaţia subacvatică.

Din al doilea grup fac parte: consumul de oxigen în procesul de transformare şi degradare

biochimică a substanţelor organice; consumul de oxigen în procesul de oxidare a unor

elemente minerale.

Procesele de consum de oxigen se desfăşoară mai intens la temperaturi mai ridicate ale

apei, de aceea vara bilanţul oxigenului din apele de suprafaţă este mai scăzut decât iarna sau

în perioadele reci ale anului.

Bilanţul oxigenului dizolvat în apele de suprafaţă este mult mai variabil decât în apele

subterane, unde, deşi la concentraţii în general mai scăzute, stabilitatea sa este mai mare.

Bioxidul de carbon reprezintă un alt gaz care, în mod obişnuit, este dizolvat în apă.

Principalele surse de bioxid de carbon din apă sunt:dizolvarea din atmosferă, respiraţia

organismelor acvatice, procesele biochimice de degradare organică, procesele geochimice

rezultate din contactul apei cu solul.

Reducerea cantităţii de bioxid de carbon este determinată de trecerea sa în atmosferă şi

de procesele de fotosinteză a vegetaţiei acvatice.

Bioxidul de carbon din apă suferă o serie de combinaţii chimice care determină

diversele forme sub care se poate prezenta. El se poate găsi sub formă: combinată sau legată:

CO2 semicombinat (bicarbonaţi) şi CO2 combinat (carbonaţi), liberă: CO2 echilibrat şi CO2

agresiv.

Hidrogenul sulfurat se întâlneşte mai rar în apele naturale şi cu precădere în apele

subterane. El este legat de existenţa unor zăcăminte de sulf, care, prin prezenţa sulfurilor sau

sulf aţilor şi în urma unor procese chimice biogene, dau hidrogen sulfurat.

În condiţiile provenienţei sale naturale, hidrogenul sulfurat are variaţii foarte reduse de

concentraţie şi apare ca o caracteristică a apelor cu efecte terapeutice. Câteodată, apare şi în

apele naturale în cantităţi reduse.

Substanţe minerale

10

Sunt elemente deosebit de importante în caracterizarea unei ape. Substanţele minerale

cele mai frecvente sunt reprezentate de:

cationii: Ca2+, Na+, Mg2+, K+ etc.

anionii: CI', SO42', HCO3-, CO3

2-etc.

Cantitatea totală de săruri minerale prezente în apă determină gradul de mineralizare a

acesteia. Din acest punct de vedere, apele naturale se împart în trei categorii:

• ape slab mineralizate, care au sub 500 mg/dm3;

• ape mineralizate, care au între 500 şi 1000 mg/dm3;

• ape puternic mineralizate, care au peste 1000 mg/dm3.

În cea mai mare parte, sărurile minerale ajung în apă din rocile şi solurile cu care

aceasta vine în contact sau pe care le străbate. Din această cauză, în general apele subterane

sunt mai mineralizate decât cele de suprafaţă şi, cu cât adâncimea stratului acvifer este mai

mare, cu atât gradul de mineralizare este mai crescut.

Din unele studii efectuate în ţara noastră rezultă că mineralizarea apelor curgătoare de

suprafaţă creşte de la munte la şes; în zonele montane predomină mineralizarea cu bicarbonat

de calciu, iar în zonele de deal şi coline, mineralizarea cu clorură de sodiu.

Gradul de mineralizare a apelor de suprafaţă este în funcţie şi de debitul acestora: în

perioadele de debit scăzut creşte mineralizarea, şi invers. O variaţie în concentraţia sărurilor

minerale o suferă şi apele subterane de mică adâncime, determinată în special de regimul

precipitaţiilor.

Substanţe biogene

Sunt acele substanţe legate de activitatea vitală a organismelor acvatice şi care, la

rândul lor, influenţează această activitate. Ele au în general o provenienţă biologică, rezultând

din descompunerea substanţelor organice sub acţiunea enzimatică a microorganismelor.

Cele mai frecvente sunt amoniacul, azotiţii, azotaţii şi fosfaţii, dar tot aici pot fi incluşi

unii compuşi ai fierului şi siliciului, substanţe cu largă răspândire în natură.

Această grupă de substanţe are un mare rol în procesele naturale care se petrec în apă.

Ele se găsesc în apele de suprafaţă şi în cele de profunzime, fără a exista o regulă a repartiţiei

lor. Totuşi, în apele de suprafaţă, concentraţia lor este mult mai variabilă decât în apele

subterane, unde se menţin la niveluri aproximativ constante.

Substanţe organice

11

Se pot găsi sub formă dizolvată, coloidală sau în suspensie. Ele provin din:

distrugerea organismelor acvatice animale şi vegetale; descompunerea organismelor acvatice

animale şi vegetale; produşi de metabolism ai acestor organisme, eliminaţi în mediul hidric

înconjurător; apele uzate.

Substanţele organice se găsesc în general în concentraţii mai ridicate în apele de

suprafaţă decât în cele subterane, cu excepţia unor zone specifice cum ar fi cele petrolifere,

carbonifere şi altele, în care se găsesc în concentraţii mari, uneori superioare celor din apele

de suprafaţă.

1.4. pH-ul şi duritatea apei

Caracterul acid sau bazic al apei este determinat de concentrația ionilor de hidrogen și

se măsoară cu ajutorul unei mărimi numite ph.

Scara pH este cuprinsă între pH=0, cel mai acid, şi pH=14, cel mai bazic (alcalin). pH-

ul apei pure este 7 (neutru), iar al apei naturale este cuprins între 6,5- 8,5, având în general

tendinţă spre alcalinitate.

În general, aciditatea, respectiv alcalinitatea, unei soluţii apoase se exprimă prin

concentraţia, sau mai exact prin activitatea ionilor de hidrogen. Ionii de hidrogen apar şi în

apa chimic pură, ca urmare a procesului de disociere parţială. Deşi apa are o constantă de

disociere foarte redusă, la 555 milioane de molecule doar una disociază, totuşi concentraţia

ionilor de hidrogen este o caracteristică naturală foarte importantă. Ea determină pH-ul apei în

funcţie de care se petrec o serie de procese chimice, de la dizolvarea unor substanţe chimice,

obişnuit mai mare cu cât apa este mai acidă, până la desfăşurarea diverselor combinaţii

chimice şi a proceselor biochimice şi fiziologice.

Apele cu pH scăzut au o puternică acţiune corozivă, iar cele cu pH ridicat spumează

intens, în apele naturale, pH-ul este influenţat de compuşii existenţi:

• aciditatea se datorează de obicei bioxidului de carbon liber, mai rar acizilor organici şi

minerali, sau sărurilor acizilor tari cu baze slabe;

• alcalinitatea se datorează în special bicarbonaţilor de calciu şi magneziu, în mică măsură

carbonaților și fosfaților.

Duritatea este proprietatea conferită apei de totalitatea sărurilor solubile de calciu și

magneziu.

Duritatea apei este de două feluri:

• duritate temporară, dată de bicarbonaţii de calciu şi magneziu,

• duritate permanentă, dată de celelalte săruri solubile de calciu şi magneziu (cloruri,

sulfaţi, azotaţi, fosfaţi etc.).

12

Suma celor două durităţi formează duritatea totală.

Duritatea temporară poate fi înlăturată prin fierbere, deoarece bicarbonaţii se

descompun, duritatea permanentă nu se înlătură prin fierbere.

Duritatea se exprimă prin grade de duritate; acestea corespund concentraţiei sărurilor

de calciu şi magneziu la un loc.

l grad german de duritate = 10 mg CaO/1 apă (lmg MgO = 1,4 mg CaO)

l grad francez de duritate = 10 mg CaCO3/l apă

La noi în ţară, exprimarea durităţii se face în grade germane.

Apele pot fi clasificate în funcţie de numărul gradelor de duritate totală.

Dezavantajele apei dure:

• nu poate fi folosită la spălat, deoarece formează cu săpunul săruri insolubile care nu

spumează;

• depunerea de săruri pe pereţii cazanelor, sub formă de cruste rău conducătoare de căldură,

care pot provoca explozia lor;

• nu se fierb legumele.

Avantajele apei dure:gust mai bun; mai sănătoasă, mai puţin dăunătoare pentru inimă;

cea mai bună apă pentru fabricarea unor sortimente de bere.

1.5. Reglementări privind factorul apă

Legea mediului menţionează că protecţia apelor de suprafaţă şi subterane şi a

ecosistemelor acvatice are ca obiect menţinerea şi ameliorarea calităţii şi productivităţii

naturale a acestora, în scopul evitării unor efecte negative asupra mediului, sănătăţii umane şi

bunurilor materiale.

Prin productivitate naturală se înţelege capacitatea ecosistemelor acvatice de a'realiza

un spor de masă vie (biomasă) într-un interval de timp dat, care este consumat între verigile

lanţurilor trofice. Din punct de vedere economic, productivitatea naturală (în acest caz, a

bazinelor acvatice) este cantitatea de peşte" sau alte organisme (moluşte, crustacee) care se

pescuieşte într-un anumit sezon; scăderea productivităţii' este rezultatul supraexpldatării

stocurilor de specii pescuite (acestea nu mai pot să se refacă mulţumitor până la următorul

sezon de pescuit) sau al poluării.

Prevederile legii se realizează prin: Norme tehnice de protecţie a apelor; Aplicarea

unor proceduri de autorizare pentru exploatarea resurselor de apă; Standarde de emisie;

Standarde de calitate; Îndeplinirea cerinţelor de evacuare şi epurare a apelor uzate.

13

Pentru acţiunea de protejare s-a întocmit un sistem de clasificare a apelor. Astfel, în

privinţa regimului de protecţie, apele pot fi:

• Ape internaţionale (Dunărea, Prutul, Tisa, Marea Neagră); în această categorie intră şi

Marea Mediterană, România fiind membru al unei organizaţii de studiere şi protejare a Mării

Mediterane;

• Ape teritoriale: apele Mării Negre din dreptul litoralului românesc;

• Ape naţionale, până la limita de frontieră.

În funcţie de utilizări (folosinţe), apele se clasifică în:

Resurse de apă dulce;

Apa pentru populaţie (pentru nevoi gospodăreşti, activităţi publice, industrie);

Apa potabilă;

Apa uzată menaj eră;

Apa pentru industrie;

Ape industriale uzate;

Apa pentru irigaţii;

Apa rezultată din desecări şi drenaje.

Calitatea apei este dată de prezenţa sărurilor dizolvate, a particulelor organice sau

minerale şi a substanţelor poluante, în România se aplică următoarele reglementări

(normative) pentru calitatea apei: STAS 4706-88, pentru ape de suprafaţă. Indicatorii

prevăzuţi au cele mai mici valori pentru apele de prima categorie.

Conform standardelor de calitate, apele se încadrează în trei categorii:

Categoria l - ape care pot fi folosite pentru:

Alimentarea cu apă potabilă; Unele procese tehnologice; Alimentările cu apă

pentru industria alimentară;

Amenajări piscicole; Ştranduri; Irigarea culturilor agricole.

Categoria a ll-a - ape care pot fi folosite pentru:

Alimentări cu apă pentru piscicultura (exceptând crescătoriile păstrăvi);

Procese tehnologice industriale; Agrement.

Categoria a III-a - ape care pot fi folosite pentru:

Sistemele de irigaţii; Industrie; Scopuri tehnologice.

Normativul C-90/1983 privind condiţiile de descărcare a apelor uzate în reţelele de

canalizare ale centrelor populate. Normativele stabilesc nivelul admisibil pentru: cantitatea de

materii în suspensie; fenoli; detergenţi; hidrogen sulfurat; metale grele (crom, cupru, cadmiu,

plumb, zinc, mercur).

14

Apa potabilă trebuie să aibă o calitate deosebită, să nu conţină substanţe chimice sau

microorganisme dăunătoare sănătăţii omului. Normele de calitate pentru apa potabilă sunt

stabilite atât pe baza unor criterii interne, cât şi pe baza recomandărilor făcute de Organizaţia

Mondială a Sănătăţii (OMS).

Protecţia apelor este asigurată prin reglementări, astfel încât să se asigure protecţia

cantitativă, protecţia calitativă şi protecţia sanitară. Protecţia cantitativă este reglementată

prin:

• autorizaţii privind dreptul de folosinţă a apelor de suprafaţă şi subterane;

• respectarea normelor de consum. Protecţia calitativă se realizează prin:

• interzicerea poluării apelor;

• stabilirea normelor de calitate;

• restricţii şi interdicţii de folosire a apei în situaţii critice (secetă);

• prevenirea şi combaterea poluării accidentale.

Protecţia sanitară are ca obiectiv prevenirea contaminării apei cu bacterii patogene,

impurificarea cu diferite substanţe chimice, contaminarea radioactivă.

în acest scop, sunt stabilite următoarele zone de protecţie:

• zone de protecţie sanitară cu regim sever: se interzice orice activitate în jurul obiectivului

protejat;

• zone de protecţie sanitară cu regim de restricţie; include zona cu regim sever;

• perimetrul de protecţie hidrogeologică: asigură protecţia resursei de apă faţă de

substanţele greu degradabile sau nedegradabile; include zona cu regim sever şi zona de

restricţie.

Începând din 1990, în România există Fondul apelor, constituit din taxele şi tarifele

pentru serviciile de avizare şi autorizare, ca şi din amenzi (penalităţi) aplicate celor care

încalcă prevederile legale privind folosirea apelor. Acest fond este folosit pentru susţinerea

financiară a Sistemului naţional de supraveghere cantitativă şi calitativă a resurselor de apă

şi a unor lucrări din domeniul gospodăririi apelor.

Capitolul 2

ÎNŢELEGEREA Şl UTILIZAREA CONCEPTELOR SPECIFICE ECOLOGIEI Şi

PROTECŢIEI MEDIULUI

15

Schimbarea traiectoriei actuale de dezvoltare socio - economică presupune construirea

unor modele de percepţie şi interpretare a mediului, a poziţiei omului în natură, a relaţiilor

dintre om şi mediu şi, respectiv, a legăturii dintre mediu şi dezvoltare. Toate acestea se

bazează pe noţiuni modeme ca: dezvoltare durabilă, monitoring integrat, impact şi audit de

mediu, noţiuni care fundamentează în momentul de faţă orice acţiune de protecţie şi

conservare a mediului.

Metode de monitorizare a factorilor de mediu în scopul culegerii şi prelucrării

informaţiilor

Monitoringul integrat al mediului reprezintă un sistem de supraveghere continuă a

stării mediului care furnizează date privind componentele structurale (apă, aer, sol, biocenoze

etc.), date, care prin metode statistice, sunt transformate în informaţie.

Există câteva caracteristici care trebuie avute în vedere pentru proiectarea unui sistem

de monitorizare integrată:

• el trebuie organizat la scară spaţială în aşa fel încât să reflecte eterogenitatea structurii

sistemelor ecologice;

• să se ia în considerare în cadrul fiecărui tip de ecosistem variabilele (caracteristici) de stare

cele mai sensibile;

• trebuie aleşi parametrii de stare sintetici, care să difere de la un tip de sistem ecologic la

altul şi care să ţină cont nu numai de componentele abiotice, cât şi de cele biotice (structura

biocenozei);

• să se folosească metode comparabile de lucru la scară naţională (asocierea

măsurătorilor, comparaţii între date, stabilirea erorii cu care acceptăm să facem predicţia) şi

un sistem de control al calităţii datelor.

Structura sistemului de monitoring se proiectează la nivel naţional şi local, pe factori

de mediu şi forma de poluare.

Metode de monitorizare a apei

În prezent se disting cel puţin patru arii de investigaţie supuse monitorizării: Apa;

Sedimentele; Suspensiile; Biocenozele.

Reţeaua naţională de supraveghere pentru gospodărirea apelor cuprinde următoarele

componente:ape curgătoare; ape stătătoare; ape marine litorale; ape subterane; ape uzate.

Pentru fiecare din aceste componente, în vederea realizării activităţii de monitoring sunt

necesare: proiectarea reţelei naţionale de staţii sau secţiuni de control; elaborarea

metodologiei prin care se realizează fluxul de date şi informaţii.

16

Pe baza studiului deosebirilor dintre datele privind calitatea apei s-a apreciat că numărul

optim al secţiunilor de control, reprezentative pentru cursurile de apă curgătoare de suprafaţă,

este de 270.

Indicatorii de calitate sunt grupaţi în trei categorii principale: Indicatori fizico-chimici;

Indicatori biologici; Indicatori bacteriologici.

Indicatorii fizico-chimici se împart în două categorii:

Indicatori generali;

Indicatori specifici.

Caracterizarea calităţii apelor curgătoare se face din punct de vedere: Fizico-chimic;

Biologic; Bacteriologic.

Caracteristicile fizico-chimice ale apelor curgătoare de suprafaţă se realizează în raport

cu constituentul care indică nivelul cel mai ridicat de încărcare a apei. Caracteristicile calităţii

apelor se detaliază pe următoarele grupe principale de indicatori: Regimul de oxigenare;

Gradul de mineralizare; Substanţe toxice şi specifice.

Caracteristica biologică a calităţii apelor curgătoare de suprafaţă se stabileşte prin

interpretarea şi prelucrarea rezultatelor obţinute în campaniile periodice, ceea ce duce la

stabilirea a doi indicatori sintetici:Gradul de curăţenie; Zona saprobă.

Monitorizarea apelor stătătoare

În România a fost propusă o reţea principală de staţii, denumită staţii de control de

ordinul I, cuprinzând 49 de lacuri, din care 23 de lacuri naturale şi 26 lacuri artificiale,

inclusiv o parte din lacurile de supravegheat sub aspectul eutrofizării.

Principalele criterii de alegere a lacurilor artificiale de acumulare au fost următoarele:

- importanţa lacului sub aspect ecologic; importanţa lacului din punct de vedere

socioeconomic, ca resursă de apă utilizată de diverse folosinţe;

- integrarea în sisteme amenajate de gospodărire a apelor; durata de circulaţie a apei în

lacurile de acumulare artificiale.

Pentru aprecierea calităţii apelor lacurilor, în staţiile de control se iau în considerare

aceiaşi parametri ca şi în cazul râurilor, frecvenţa de colectare este aceeaşi. Colectarea

probelor din lacuri se face în intervalul cuprins între orele 12.00-15.00 şi se face în funcţie de

adâncimea lacului: în cazul lacurilor cu adâncime redusă (sub 15 m) se efectuează colectarea

lunară a unei probe duble dintr-un punct situat la cea. l m sub oglinda apei; în cazul lacurilor

cu adâncime mare (peste 15 m) probele se colectează atât de la suprafaţă, cât şi din zona de

profunzime.

17

Colectarea probelor de apă din lacurile naturale se efectuează în acelaşi mod ca şi

pentru lacurile artificiale de acumulare cu adâncime până la 15 m. Caracterizarea apei este:

fizico-chimică; biologică; bacteriologică.

Procedeele prin care se obţine sinteza evoluţiei calităţii apei urmăreşte aceleaşi

principii ca şi cele stabilite la râuri, cu precizarea că, în ceea ce priveşte caracteristicile fizico-

chimice, prelucrarea datelor analitice primare constă în estimarea valorilor medii pe fiecare

indicator.

Monitorizarea apelor marine litorale

Monitoringul calităţii apelor marine în România se exercită în cadrul unei reţele

alcătuite din 12 secţiuni de control reprezentative, amplasate de-a lungul litoralului românesc

în două zone distincte: zona nordică, cuprinsă între gurile Dunării şi capul Midia; zona

sudică, cuprinsă între Năvodari şi Vama Veche.

În fiecare secţiune de control, probele de apă se colectează de la suprafaţă din 3 sau 4

puncte. Având în vedere stratificarea pe verticală a apelor Mării Negre, probele din zonele de

larg trebuie colectate cel puţin de la două niveluri: suprafaţă; adâncime (sub 200 m).

Alegerea secţiunilor de supraveghere a calităţii apelor marine litorale se face în funcţie

de două aspecte principale:

• gradul de reprezentativitate în legătură cu desfăşurarea activităţilor balneare de sezon

(îmbăiere);

• efectul surselor exterioare, având în vedere că în zona de nord calitatea apei marine literale

este influenţată de aportul Dunării, iar în zona de sud, de apele uzate provenite de la

localităţile şi industriile riverane, inclusiv activităţile portuare.

Aprecierea calităţii apelor marine se face prin determinarea unor grupe de indicatori

grupaţi astfel:

• Indicatori fizico-chimici: transparenţă, pH, suspensii; salinitate, oxigen dizolvat, fosfaţi;

silicaţi, fenoli, Cu, Zn, Cd; Hg, As, Cr, detergenţi.

• Indicatori biologici: densitatea globală a fitoplanctonului cu indicarea formelor dominante;

densitatea organelor fitoplanctonice implicate în fenomenul de înflorire; ciuperci

saprofite şi parazite.

• Indicatori bacteriologici (numărul de germeni);

• Indicatori ai radioactivităţii prin care se urmăreşte radioactivitatea globală în dreptul gurilor

Dunării, în zona staţiunilor Năvodari, Constanţa Sud, Tuzla şi Mangalia.

Monitorizarea apelor subterane

18

Activitatea de evaluare a apelor freatice se desfăşoară în cadrul marilor bazine

hidrografice prin intermediul staţiilor hidrogeologice, bazate pe foraje de observaţie.

Sistemul de supraveghere a apelor subterane freatice are la bază o reţea cu cca. 270 de

staţii hidrogeologice care acoperă cele mai importante structuri hidrogeologice din cadrul

marilor bazine.

Desfăşurarea activităţii de monitoring a calităţii apelor subterane freatice cuprinde

următoarele faze principale:

• Stabilirea indicatorilor de calitate a apei freatice

- indicatori fizico-chimici generali, care se determina obligatoriu în toate secţiunile de

control: temperatură, culoare, miros, pH, conductivitate, oxigen, CO2 liber, H2S, Ca, Mg,

duritate, Fe, CCO-Mn; indicatori fizico-chimici specifici, care se determină în secţiunile de

control în care calitatea apei freatice este susceptibilă de alterări, datorită unor surse de

poluare exterioare: amoniu, azotiţi, sulfuri, cianuri, fenoli, detergenţi, Cr, Cu, Hg, fluor,

pesticide.

• Organizarea campaniilor de colectare a probelor de apă, la nivelul forajelor de observaţie

ale acviferului freatic; se realizează, în medie, 4 campanii pe an, o dată pentru fiecare

anotimp.

Colectarea probelor se efectuează de un personal calificat, în măsură să cunoască şi

procedeele de lucru pentru determinarea „in situ" a unora dintre indicatorii de calitate.

Conservarea probelor de apă este necesară pentru ca, pe timpul transportului probelor

la laboratoarele de hidrochimie, anumite proprietăţi ale apei să nu se modifice.

Transportul se va realiza astfel, încât timpul dintre colectare şi începerea analizelor să

nu depăşească de regulă 24 de ore.

Analiza probelor de apă freatică se poate face atât pe teren, la locul de colectare, dar

pentru un număr limitat de indicatori, cât şi în laboratoarele de specialitate. Datele obţinute în

urma activităţii de monitorizare a calităţii apelor subterane servesc pentru aprecierea globală

sub aspect calitativ a stării acviferului freatic; caracterizarea calităţii apelor freatice se face în

corelaţie cu evoluţia calităţii celorlalte sisteme (ape de suprafaţă) pentru evidenţierea

dinamicii calităţii apei în ansamblu.

Capitolul 3

AERUL

19

dacă concepem aerul ca un înveliş pe toată grosimea lui, sau ca geosferă, îl vom numi

atmosferă).

dacă ne gândim la compoziţia sa obişnuită, îi vom spune aer, şi în această situaţie nu mai pare

a fi înveliş!

dacă privim atmosfera în vastele ei dimensiuni, îi vom spune ocean aerian

3.1. Structura atmosferei

Atmosfera este învelişul gazos care înconjoară planeta Pământ. Atmosfera are o

grosime de 1000-3000 km. În viaţa planetei Pământ (Terra), rolul atmosferei este esenţial, în

antichitate, atmosfera se considera, prin intermediul aerului şi alături de apă, pământ şi foc,

drept element fundamental al Terrei.

Pe bună dreptate, învelişul aerian (atmosfera) este un component fundamental al

materiei deoarece:

întreţine viaţa pe Pământ, adică nici o vieţuitoare nu ar putea exista fără aer mai mult de

câteva minute;

de prezenţa atmosferei depinde păstrarea căldurii la suprafaţa pământului – aerul reglează

temperaturile la suprafaţa solului ca un termostat; dacă nu ar exista învelişul de aer, Pământul

ar fi suspus unor variaţii termice excesive între zi şi noapte;

are rol de filtru natural perfect - stratul de ozon absoarbe o mare parte din radiaţiile

ultraviolete, iar dioxidul de carbon (CO2) şi vaporii de apă absorb radiaţiile ultraviolete şi

infraroşii;

reglează lumina solară pe suprafaţa Terrei, făcând posibilă alternarea zilei cu noaptea;

protejează Pământul faţă de ploaia de meteoriţi;

este veriga principală în realizarea circuitului optim al apei, prin intermediul atmosferei, apa

se mişcă deasupra oceanelor şi mărilor, reglându-se în acest fel repartiţia umidităţii;

face posibilă transmiterea sunetelor, a radiocomunicaţiilor, efectuarea zborurilor aeriene, în

lipsa aerului astfel de activităţi nu ar fi posibile;

face posibilă existenţa fenomenelor meteorologice;

asigură oxigenul necesar tuturor vieţuitoarelor.

Atmosfera terestră este împărţită în mai multe straturi verticale, care se deosebesc între

ele prin compoziţia chimică şi fizică şi prin natura proceselor, care se desfăşoară în ele.

20

TROPOSFERĂ este stratul inferior al atmosferei, care vine în contact cu pământul,

fiind cea mai importantă pentru viaţă şi pentru procesele geochimice.

se poate considera „stratul vieţii", fiind partea cea mai activă a atmosferei;

în ea există curenţi de convecţie și mase de aer ce sunt provocațide încălzirea

straturilor inferioare ale aerului, în contact cu suprafața litosferei și hidrosferei;

în troposferă se concentrează 80% din volumul total de gaze din atmosferă;

are ogrosime de 8-11 km;

aici se produc fenomene meteorologice.

Tropopauza face trecerea de la troposferă la stratosferă și are o grosime de circa 2 km; se

mai numește substratosferă, este neomogenă, cu aspect stratificat.

STRATOSFERA este stratul ce are o grosime de 11-32 km.

• în acest strat nu se desfăşoară fenomene meteorologice;

• lipsesc curenţii verticali de convecţie, iar temperatura este aproape aceeaşi (-55° C);

• lipsesc vaporii de apă şi praful terestru;

• este prezent praful de origine vulcanică şi cosmică;

• este prezent stratul de ozon, cu un foarte important rol de protecţie a vieţii, deoarece apără

organismele de acţiunea vătămătoare a radiaţiilor UV;

• în acest strat se produc aurorele polare;

Stratopauza face trecerea spre mezosferă, având o grosime de circa 10 km. În acest

strat, se acumulează ozonul şi datorită acestui fapt are o temperatură ridicată. Acumularea

ozonului se datorează disocierii moleculelor de oxigen sub acţiunea razelor ultraviolete.

Prezenţa stratului de ozon este benefică pentru omenire, deoarece protejează Pământul

împotriva radiaţiilor ultraviolete.

Dinamica atmosferei şi fenomenul climatic

Atmosfera Pământului are un caracter dinamic. Aerul se încălzeşte în contact cu

suprafaţa Pământului, se dilată si se ridică. Acest proces este urmat imediat de o înlocuire cu

un alt aer mai rece.

Acest schimb de căldură, care are loc în permanenţă la suprafaţa Pământului, se

numeşte convectie. Convecţia este forma principală de energie ce se manifestă în interiorul

atmosferei.

La nivel planetar, fenomenul de convectie are loc pe întinderi mari, între regiunile tropicale si

cele polare, între uscat şi suprafaţa oceanelor.

Circulaţia aerului este individualizată la nivelul planetei într-o schemă clar conturată,

care cuprinde şapte zone termice:

21

zonă ecuatorială;

două zone tropicale;

două zone temperate;

două zone polare.

Pe scheletul acestor zone, se stabilesc zonele climato-eoliene în cele două emisfere.

Aerul are anumite particularităţi, de exemplu în zonele extreme ale globului, acolo unde în

cursul anului se menţin aceleaşi stări de temperatură şi umiditate, o perioadă mare de timp,

numite mase de aer.

Masele de aer sunt regiuni atmosferice care ocupă întinderi mari şi în interiorul cărora

proprietăţile aerului, atât pe orizontală, cât si pe verticală, rămân sensibil aceleaşi.

Se deosebesc următoarele tipuri de mase de aer:

• aer arctic (se notează cu A),

• aer polar (se notează cu P),

• aer tropical (se notează cu T),

• aer ecuatorial (se notează cu E).

Când se întâlnesc două mase de aer ia naştere un front atmosferic.

Datorită întâlnirii maselor de aer-cu fronturile atmosferice are loc permanenta

schimbare a stărilor de vreme, la intervale scurte de timp, uneori chiar pe parcursul unei zile.

Clima este un fenomen atmosferic mai constant, ce rezultă dintr-o succesiune îndelungată a

unor stări ale vremii, ce sunt însumate într-o stare mijlocie.

Tipurile climatice ocupă anumite areale, iar trecerea de la un tip de climă la altul se

face treptat. Variaţiile climatice sunt periodice, sezonale, au loc continuu şi aproape identic de

la un an la altul. Clima Terrei a suferit variaţii în decursul evoluţiei geologice a planetei.

Modificările climatice au fost generate de câţiva factori mai importanţi:

• schimbarea raporturilor dintre uscat şi oceane;

• modificările reliefului (apariţia munţilor);

• activitatea vulcanilor, care a mărit cantitatea de CO2 din atmosferă;

Atmosfera şi fenomenele biologice

Aerul, ca şi apa, este un factor esenţial în existenţa vieţii pe Pământ. Respiraţia este un

proces permanent al vieţii, ce are rol de nutriţie a organismului. Oamenii şi starea lor de

sănătate sunt influenţate de fenomenele meteorologice care se datorează atmosferei.

S-a demonstrat prin studii de specialitate influenţa fenomenelor atmosferice asupra:

sistemului nervos central;

funcţiilor glandelor endocrine;

22

aparatului cardiovascular;

sistemului sanguin.

Unii factori meteorologici, cum sunt umiditatea, temperatura, presiunea atmosferică,

mişcările de aer, pot exercita influenţe asupra stării de sănătate a oamenilor. Oamenii sunt

supuşi permanent unor anumite stări patologice sau de morbiditate din cauza variaţiilor

fenomenelor meteorologice.

Factorii meteorologici influenţează procesele de autopurificare a aerului prin: temperatura

şi umiditatea aerului, precipitaţii, curenţii de aer şi radiaţii.

• temperatura aerului - scăderea temperaturii aerului, o dată cu înălţimea, favorizează

diluarea poluanţilor, iar în cazul apariţiei la o anumită înălţime a unui strat de aer cald este

împiedicată difuzia în altitudine, iar poluanţii se acumulează în apropierea solului.

umiditatea aerului- când aceasta este crescută, diluarea poluanţilor este împiedicată,

aceştia acumulându-se în apropierea solului. Suspensiile din aer sunt nuclee de

condensare, care vor favoriza apariţia cetii (ceaţa poate fi uneori toxică).

precipitaţiile favorizeză depunerea pe sol a poluanţilor din aer, având un rol purificator

important.

curenţii de aer favorizează autopurificarea, facilitând diluarea poluanţilor în

atmosferă. De asemenea, curenţii de aer pot deplasa pulberile, până la distanţe

considerabile faţă de locul de emisie, producând poluare. Calmul atmosferic produce

concentrarea agenţilor poluanţi în jurul sursei de poluare.

radiaţiile solare împiedică condensarea vaporilor de apă pe suspensii, acest lucru

fiind favorabil autopurificării. Spectrul luminos şi ultraviolet al radiaţiilor solare duce

la producerea unor reacţii fotochimice şi formarea substanţelor nocive.

3.2. Compoziţia aerului

Aerul este un amestec de gaze care formează straturile inferioare ale atmosferei.

Atmosfera este o masă gazoasă invizibilă, încât cu greu ne putem da seama de

existenţa sa, doar dacă am fi la înălţimi din ce în ce mai mari am constata ce neplăcută este

lipsa aerului.

Spre deosebire de celelalte învelişuri ale planetei noastre, atmosfera se caracterizează prin

faptul că majoritatea atomilor se găsesc în stare gazoasă, iar principalele componente se află

în stare liberă şi într-un schimb intens cu atomii hidrosferei.

23

Dintre toate componentele atmosferei, oxigenul şi azotul sunt singurele elemente

gazoase care există în toate straturile acesteia, în partea inferioară, a atmosferei, aceste gaze se

găsesc în stare moleculară, iar în partea superioară, în stare atomică.

Principalele componente ale aerului sunt: oxigenul (O2), azotul (N2) şi bioxidul de

carbon (CO2).

Oxigenul este elementul care| determină în mare măsură proprietăţile fizice şi chimice

ale aerului. Aceste însuşiri fac din atmosferă un adevărat scut, la adăpostul căruia se

desfăşoară viaţa pe Pământ.

Oxigenul se găseşte în aer în stare liberă sub formă moleculară, O2, reprezentând 20,93%

volumetrice şi 23% de masă. Oxigenul are o foarte mare importanţă biologică deoarece este

răspunzător de procesele fundamentale care au loc la nivelul regnului vegetal şi animal şi, de

asemenea, este un constituent important al materiei din organismele vii. Oxigenul este

indispensabil respiraţiei vegetale şi animale, menţine reacţiile de oxidare care sunt

principalele surse de energie în procesele vitale:

animalele aerobe consumă oxigen pentru oxidarea diferitelor substanţe din organism,

în urma acestor reacţii rezultând bioxid de carbon si apă;

energia eliberată în procesul respiraţiei produce căldura şi alte forme de energie

animală;

la animalele superioare, oxigenul inspirat prin plămâni pătrunde în sânge, unde, cu

hemoglobina, formează oxihemoglobina;

în cursul circulaţiei sanguine, oxihemoglobina ajunge în vasele capilare ale

organismului, unde disociază în hemoglobina şi oxigen;

hemoglobina reintră prin vene în plămâni, iar oxigenul difuzează prin pereţii capilari

în ţesuturi;

în ţesuturi au loc procesele de ardere lentă necesare organismului, din aceste procese

rezultând dioxid de carbon, ce este expirat prin plămâni;

un om adult consumă într-o oră circa 40 de litri de oxigen.

Circuitul oxigenului în natura

Azotul este gazul cel mai răspândit din atmosfera Pământului; molecula azotului este

cea mai stabilă dintre toate combinaţiile azotului. Rolul ecologic al azotului în natură constă

în neutralizarea puterii de oxidare a oxigenului. Are un rol foarte important pentru viaţa

plantelor şi animalelor, fiind constituentul tuturor celulelor vii, proteinelor, acizilor nucleici.

24

Animalele si plantele superioare nu pot asimila direct azotul din atmosferă, deoarece ele

au nevoie de azot sub formă de săruri solubile, pe care plantele le iau din sol pe două căi:

prin intermediul unor bacterii fixatoare de azot, care utilizează acest element la

biosinteza unor compuşi azotaţi;

prin dizolvarea unor oxizi ai azotului în apă de ploaie, când se vor forma acizii azotos

şi azotic.

Circuitul azotului în natură reprezintă un echilibru dinamic care se stabileşte între lumea

animală, lumea vegetală şi lumea minerală.

Argonul este, din punct de vedere al concentraţiei, al treilea gaz din componenţa aerului

atmosferic; argonul nu are rol ecologic deosebit.

Bioxidul de carbon este principala formă a carbonului în natură. Circuitul carbonului în

natură depinde de toate procesele prin care trece carbonul din formă minerală în formă

organică.

Carbonul se găseşte în straturile inferioare ale atmosferei în concentraţie de 0,003%, iar în

jurul oraşelor industrializate concentraţia acestuia ajunge până la 0,05-0,07%. Această

creştere de concentraţie se datorează acumulărilor de bioxid de carbon rezultate din:

arderea combustibililor;

descompunerea plantelor, animalelor şi bacteriilor moarte;

respiraţia vieţuitoarelor;

erupţiile vulcanilor.

Concentraţia bioxidului de carbon scade puţin ziua, deoarece acesta este consumat de

plante în procesul de fotosinteză. Noaptea, concentraţia bioxidului de carbon creşte puţin,

datorită respiraţiei organismelor (animale, plante, bacterii) şi ca urmare a lipsei procesului de

fotosinteză.

Bioxidul de carbon este un component important al aerului, care participă la procesele de

fotosinteză, în urma cărora plantele verzi convertesc energia solară în energie chimică.

Bioxidul de carbon are o importanţă mare ca agent de dezagregare a rocilor, ca hrană

pentru plantele verzi, ca regulator al climei pe Pământ. Eficienţa conversiei realizată prin

procesul de fotosinteză este de 0,3-0,5%.

În afară de componentele de bază ce intră în compoziţia chimică a aerului, ca urmare a

unor fenomene nedorite de poluare, acesta poate să mai conţină:

Particulele solide - acestea vor influenţa negativ transparenţa aerului şi vor conduce la

încălzirea aerului datorită acumulării căldurii solare. Particulele solide din atmosferă pot

25

proveni din: praful terestru şi cosmic; cenuşa şi fumul vulcanilor; dezagregarea rocilor; fumul

fabricilor, uzinelor, locuinţelor; particulele organice (polen, bacterii, spori).

Se evaluează cantitatea totală de particule solide din atmosferă la câteva milioane de tone.

Prezenţa în aer a particulelor solide are influenţe asupra climei, având ca implicaţii ecologice

în ecosistem: reducerea transparenţei, slăbirea intensităţii radiaţiilor solare, modificarea

regimului precipitaţiilor.

Apa se poate găsi în atmosferă nu numai sub formă de vapori, ci şi în stare lichidă sau

chiar solidă, în funcţie de temperatura aerului. Prezenţa apei în atmosferă păstrează condiţiile

de umiditate necesare vieţii plantelor şi animalelor. Apa pătrunde în atmosferă prin evaporare

de pe suprafaţa Pământului, de pe suprafaţa mărilor şi a oceanelor, între atmosferă şi suprafaţa

terestră, existând un circuit constant al apei.

Compuşii cu azot se găsesc în aer în cantităţi mici sub formă de amoniac şi oxizi de

azot. Aceştia s-au format din azot liber, în urma descărcărilor electrice în aer umed, prin

acţiunea radiaţiilor UV asupra azotului molecular sau prin fixarea azotului atmosferic de către

unele specii de organisme, care, după ce mor, degajă oxizi de azot şi amoniac ce ajung în

atmosferă.

Ozonul se găseşte în cantităţi foarte mici în troposferă (0,002-0,003 mg/m3) şi provine

din acţiunea radiaţiilor UV sau a descărcărilor electrice asupra moleculelor de oxigen din aer.

Gazele radioactive sunt rezultatul unor transformări radioactive, ce au loc în litosferă,

în special deasupra zăcămintelor radioactive.

Microorganismele din atmosferă determină descompunerea materiilor organice în

substanţe anorganice (minerale: CO2, H2O şi NH3 ).

Proprietăţile aerului

Aerul pur are următoarele proprietăţi fizice.

• inodor (fără miros), incolor (transparent);

• în strat gros, pare albastru;

• un litru de aer cântăreşte 1,293 grame la O °C;

• poate fi lichefiat prin răcire şi comprimare.

Proprietăţile chimice şi biologice ale aerului sunt cele ale componentelor principale din care

este format.

3.3. Mişcările aerului

26

Mişcarea aerului - vântul - este elementul meteorologic cel mai activ şi dinamic, şi

acesta tinde să estompeze diferenţele ce apar în distribuţia neuniformă a temperaturii,

presiunii şi altor parametri, fiind caracterizat prin: viteză, durată, direcţie şi structură.

Vântul reprezintă o sursă inepuizabilă de energie, alături de energia mareelor si de

energia solară.

Mişcarea aerului sub formă de vânt influenţează peisajul geografic, modelează scoarţa

terestră prin acţiunea sa de eroziune, transport şi acumulare; creează forme specifice reliefului

eolian.

Vântul îşi pune amprenta şi asupra plantelor: modelează coroanele copacilor,

contribuie la polenizarea unui număr mare de plante.

Mişcările aerului (vânturile) se manifestă pe plan local, regional şi planetar. Mişcările

aerului se datorează faptului că suprafaţa Pământului este încălzită neuniform şi din acest

motiv aerul încălzit de la suprafaţa Pământului se ridică, deoarece îi scade densitatea, şi este

înlocuit cu mase de aer mai rece din alte zone.

Acest fapt duce la o distribuire neuniformă nu numai a căldurii, ci şi a presiunii

atmosferice. Deplasarea aerului din zone cu aer mai uşor şi mai cald se face şi cu un transport

de căldură şi umezeală.

Învelişul atmosferic al Pământului acumulează o uriaşă forţă energetică. Mişcările

aerului, element component al climei, au un rol important şi permanent în: reglările termice;

reglarea ciclului umidităţii; ventilarea maselor de aer.

Mişcările aerului constituie şi un agent de transport al unor germeni patogeni, fiind

răspunzător şi de unele fenomene fizice, care se petrec la suprafaţa Pământului.

3.4. Reglementări privind factorul aer

Poluarea aerului (atmosferei) reprezintă orice modificare a compoziţiei sale ideale şi

orice emisie care duce la depăşirea unui prag de calitate, depăşire considerată periculoasă

pentru om.

Legea mediului stabileşte că prin protecţia atmosferei se urmăreşte prevenirea,

limitarea deteriorării şi ameliorarea calităţii aerului, pentru a evita manifestarea unor efecte

negative asupra mediului, sănătăţii umane şi bunurilor materiale.

Reglementările privind factorul aer au ca scop:

• introducerea de tehnici şi tehnologii adecvate pentru reţinerea poluanţilor, înainte ca

aceştia să se disperseze în atmosferă;

• reducerea emisiilor de poluanţi;

27

• protejarea stării de sănătate a populaţiei;

• perfecţionarea sistemului naţional de monitorizare a calităţii aerului.

În Normele Metodologice privind determinarea emisiilor de poluanţi atmosferici

produşi de surse staţionare (din 1993) se prevăd următoarele categorii de indicatori pentru

calitatea aerului: cantitatea totală de pulberi; substanţe anorganice sub formă de pulberi; trei

clase de substanţe care conţin metale grele, cianuri etc.; substanţe anorganice sub formă de

gaze sau vapori; patru clase de substanţe, conţinând, între altele, hidrogen sulfurat, hidrogen

fosforat, halogeni, amoniac, compuşi cloruraţi, oxizi de sulf, oxizi de azot; substanţe organice

sub formă de gaze, vapori sau pulberi (trei clase de substanţe diferite); substanţe cancerigene

(trei clase de substanţe diferite).

De asemenea, există o serie de reglementări pentru norme tehnice de calitate a aerului:

- STAS 9081/1978 - Poluarea atmosferei;

- STAS 12574/1987 - Calitatea aerului din zone protejate;

- STAS 10331/1992 - Puritatea aerului.

Prin aceste norme se reglementează:

Calitatea aerului şi poluanţii din atmosferă;

Emisiile de poluanţi;

Calitatea combustibililor şi carburanţilor;

Limitarea zgomotelor;

Metode de analiză a aerului;

Supravegherea agenţilor economici care pot polua aerul;

Măsuri în cazul unor poluări cu efecte transfrontiere.

Pentru prevenirea şi combaterea poluării industriale a atmosferei s-au stabilit concentraţii

maxime admisibile pentru diferite substanţe, ca şi pentru zone de protecţie sanitară.

Zonele de protecţie pot fi: Zone de locuit; Parcuri; Rezervaţii naturale; Staţiuni

balneoclimaterice; Instituţii social-culturale; Instituţii medicale; Unităţi economice care au

procese tehnologice ce necesită factori de mediu nepoluaţi.

Prin alte reglementări se urmăreşte controlul poluării aerului de către aeronave, poluării

produse de autovehicule, ca şi deteriorării stratului de ozon.

Monitorizarea aerului

Calitatea aerului este monitorizată în 50 de zone urbane prin intermediul măsurătorilor

următorilor parametri: concentraţia de dioxid de carbon, dioxid de azot, amoniac, hidrogen;

sulfurat, pulberi sedimentabile, radionuclizi.

28

În zonele puternic industrializate, măsurătorile se compară cu cele făcute de industria

din zonă. Se fac, de asemenea, măsurători referitoare la calitatea precipitaţiilor în 100 de zone,

urmărindu-se conductivitatea, pH, respectiv aciditatea/alcalinitatea. Monitorizarea calităţii

aerului, la fel ca şi a apei, se face în flux informaţional rapid.

Capitolul 4

Solul

Solul este definit ca fiind stratul afânat, moale și friabil, care se găsește la suprafața

scoarței terestre și care, împreună cu atmosfera, constituie mediul de viață al plantelor. Jean

Dorst afirmă că: „cea mai preţioasă bogăţie naturală este fără îndoială solul".

29

Solul este învelişul afânat de la suprafaţa uscatului, în care plantele îşi înfig rădăcinile.

El este un corp natural format în timp îndelungat în urma unor procese pedogenetice şi are

alcătuire complexă.

Procesele pedogenetice, de natură fizică, chimică si biologică, sunt strâns legate de

natura rocilor (roca-mamă a solului), de condiţiile climatice, biologice, de vegetaţie.

Rocile sunt degradate, alterate şi transformate în scoarţa de alterare, care stă la baza

formării solului.

Plantele sunt descompuse pe cale chimică si, cu ajutorul unor organisme, sunt

transformate în humus, care, împreună cu substanţele minerale, stă la baza fertilităţii solului.

Factorii pedogenetici sunt: clima (temperatură, precipitaţii); rocile; vegetaţia; apa,

care participă la alterarea materiei organice şi dizolvă materia minerală, formând soluţia

solului care ajută la hrănirea plantelor; relieful contribuie la diferenţierea locală a solurilor.

De asemenea, trebuie luaţi în seamă factorul timp şi factorul antropic.

Solul se numără printre marile bogăţii ale omenirii şi este considerat un adevărat

organism viu; de activitatea microflorei şi microfaunei specifice depinde întreaga comunitate

a lumii vii de pe planeta noastră.

Solul este reprezentat prin partea superficială a scoarţei terestre şi s-a format ca urmare

a unui complex de procese mecanice, fizice, chimice şi biologice, desfăşurate pe lungi

perioade de timp. Grosimea medie a solului este apreciată la circa 1,5 m, reprezentând

0,300037 procente din grosimea medie a scoarţei terestre, care are 40 km.

Solul se prezintă ca un corp tridimensional, situat la suprafaţa uscatului, cu proprietăţi

şi funcţii specifice, produs în timpuri geologice prin acţiunea factorilor chimici şi biotici

asupra rocilor de la suprafaţa uscatului.

Prin natura lui, solul reprezintă particularităţi deosebit de importante pentru biosferă.

Ca suport şi mediu de viaţă pentru plantele superioare, solul este unul dintre principalii

depozitari ai substanţei vii, ai uscatului, ai energiei captate prin fotosinteză şi ai celor mai

importante elemente vitale: carbon, azot, calciu, fosfor, potasiu, sulf.

În orice ecosistem, care cuprinde solul, acesta are două funcţii esenţiale: de

depozitare şi furnizor de elemente nutritive şi apă, de recipient şi transformator de

reziduuri, deci rolul de reglare a ecosistemului şi de purificator al mediului înconjurător.

Datorită fertilităţii, solul constituie principalul mijloc în agricultură. El are un rol

important în dezvoltarea vegetaţiei pământului atât de utilă purificării atmosferei şi creatoare

de frumos. Solul, odată distrus, nu se mai reface aşa cum a fost, deoarece nu se pot reproduce

condiţiile şi istoria formării lui.

30

Solul este cel de-al treilea factor de mediu ce trebuie protejat. Importanţa protejării lui

este evidentă, dacă ne gândim că el este factorul principal în asigurarea hranei oamenilor,

animalelor, plantelor. O supraveghere atentă a lui poate avea ca rezultat o bună dezvoltare a

vieţii pe Pământ.

Alături de alţi factori naturali, solul participă la ciclurile vitale caracteristice

ecosistemelor: ciclul energiei, al apei, al elementelor biogene.

Solul are o influenţă deosebită asupra sănătăţii omului, fiind într-o strânsă corelaţie cu

clima unei regiuni, prin configuraţie, natură şi structură.

Calitatea lui depinde de formarea şi protecţia surselor de apă de suprafaţă şi a celor

subterane.

Solul determină creşterea şi dezvoltarea vegetaţiei, care are influenţă indirectă asupra omului;

are un rol hotărâtor în amplasarea localităţilor şi dezvoltarea aşezărilor umane.

4.1. Principalele proprietăţi ale solului

Compoziţia şi modul de dispunere a elementelor componente ale solului determină o

serie de proprietăţi care influenţează reţinerea şi migrarea poluanţilor. Principalele

proprietăţi fizice, chimice şi biologice ale solului sunt:

• textura; structura; permeabilitatea pentru aer; permeabilitatea pentru apă; capilaritatea;

• selectivitatea; pH-ul; temperatura; fertilitatea; activitatea biologică.

Textura sau alcătuirea granulometrică a solului indică proporţia în care diferite

fracţiuni granulometrice intră în alcătuirea solului, în mod curent, textura unui sol este

exprimată prin conţinutul procentual de argilă, praf, nisip, pietriş şi bolovăniş.

Structura solului reprezintă proprietatea acestuia de a se desface în fragmente de

diferite forme si mărimi, la o anumită umiditate, sub acţiunea unei forţe moderate.

Permeabilitatea pentru aer este proprietatea solului de a fi străbătut de aer. Ea depinde

de mărimea porilor; astfel, solurile formate din particule mari, ca pietrişurile şi nisipurile, sunt

foarte permeabile pentru aer. Cu cât solul conţine o cantitate mai mare de aer, cu atât

procesele biologice care se petrec în sol sunt mai active.

Permeabilitatea pentru apă este proprietatea solului de a fi străbătut de apă. Ea

depinde de mărimea porilor şi de volumul total al acestora. Apa din sol are un rol important în

întreţinerea vegetaţiei şi în diverse procese biologice si biochimice care se petrec în sol.

Capilaritatea este capacitatea solului de a permite apei subterane să se ridice prin porii

săi către straturile superficiale.

31

Selectivitatea este proprietatea solului de a reţine în porii săi diferite impurităţi care îl

străbat, acestea fiind purtate de aer şi mai ales de apă. Ea este una dintre cele mai importante

calităţi ale solului, prin care se realizează protecţia apelor subterane.

pH-uI solului indică valoarea acidităţii sau alcalinităţii lui. Această valoare depinde de

concentraţia ionilor H+.

Temperatura este dependentă de structura solului. Solul primeşte căldură de la soare,

de la masa incandescentă din centrul Pământului şi de la procesele biochimice, cu degajare de

căldură, care se petrec în sol. Solul, în general, este rău conducător de căldură, de aceea

înregistrează cu întârziere variaţiile temperaturii atmosferice.

Fertilitatea este proprietatea solului de a acumula, păstra şi furniza toate elementele

nutritive (apă, aer, hrană) necesare plantelor pentru ca acestea să-şi poată îndeplini ciclul

vegetal. Cu alte cuvinte, ea exprimă capacitatea de producţie a terenurilor agricole. Fertilitatea

este calitatea solului, care-1 deosebeşte de orice alt corp natural.

Fertilitatea solului poate fi apreciată indiferent de vegetaţia naturală sau cultivată pe

care acesta o poartă.

Activitatea biologică a solului este determinată de fauna şi microorganismele din sol.

4.2. Componentele solului

Solul este un sistem dispers alcătuit din trei faze: faza solidă (componenţi minerali şi

organici), care reprezintă sursa de elemente nutritive; faza lichidă (soluţia solului) care

constituie un mijloc de transport; faza gazoasă (aer + CO2).

1. Faza solidă cuprinde materia organică (humusul), care:

• contribuie la îmbunătăţirea proprietăţilor fizice şi chimice ale solului; măreşte

permeabilitatea solului; influenţează regimul termic al solului (datorită culorii sale închise);

contribuie la solubilizarea substanţelor nutritive; contribuie la reţinerea cationilor; joacă rolul

de liant, ajutând la formarea structurii solului; reprezintă substanţa energetică necesară

microflorei; reprezintă principalul izvor de substanţe minerale.

2. Faza lichidă din sol - apa încărcată cu săruri ale mineralelor (Ca, Mg, K, Na etc.) ale

acizilor (azotos, azotic, clorhidric etc.), compuşi ai fierului, aluminiului, manganului, apă,

amoniac, bioxid de carbon, acizi organici (humici, aminoacizi, acetic, oxalic) ş.a. - constituie

soluţia solului.

Compoziţia şi concentraţia în care se găsesc solubilizate substanţele minerale şi

organice sunt determinate atât de apa din sol, de condiţiile climatice (temperatură și

32

umiditate), de natura substratului şi de activitatea microorganismelor din sol şi, în multe

cazuri, de măsurile ameliorative şi silvotehnice aplicate.

Compoziţia şi concentraţia soluţiei de sol prezintă o deosebită importanţă pentru

plante, ea constituind însăşi sursa lor de aprovizionare cu substanţe nutritive.

Sursele principale de aprovizionare a soluţiei sunt: materia organică în curs de

humificare şi mineralizare, care eliberează continuu însemnate cantităţi de substanţe solubile,

materialul mineral în curs de alterare, sărurile de diferite solubilităţi din sol, precum şi

complexul adsorbtiv al solului, care are rol de rezervor de cationi şi de regulator al

concentraţiei soluţiei solului.

Faza solidă minerală şi materia organică în descompunere cedează continuu substanţe

minerale (ioni, acizi, baze, săruri) şi substanţe organice, soluţiei solului. Astfel, capacitatea

productivă sau fertilitatea solului este neîntrerupt susţinută.

3. Faza gazoasă (aer + CO2) permite aprovizionarea cu oxigen şi parţial cu CO2 a rădăcinilor,

cu azot a unor microorganisme, este mediul de eliminare a CO2 rezultat din activitatea

biologică a solului.

Componente minerale - sunt reprezentate de sfărâmăturile de pietrişuri, nisipuri, praf,

argile, săruri, oxizi, hidroxizi, apă şi aer. Fracţia fină din soluri este reprezentată printr-un

amestec de minerale argiloase, precum şi din silice, carbonaţi, oxizi, hidroxizi etc.

a) Apă

Apa are un rol deosebit în formarea şi evoluţia solurilor în procesul producţiei

agricole. Apa participă la formarea diferiţilor componenţi minerali şi organici, la repartizarea

acestora pe adâncime, la definirea principalelor proprietăţi ale solului. Alcătuirea şi însuşirile

solurilor depind, în mare măsură, de regimul lor hidric. Apa din sol se găseşte aşezată în

straturi succesive, numite zone:

• zona de evaporare este cea mai superficială şi este supusă permanent fluctuaţiilor

determinate de variaţiile de temperatură ale atmosferei;

• zona de filtrare este zona străbătută de apă, dar care reţine diversele impurităţi. Ea are un rol

deosebit de important în protecţia calităţii apelor subterane;

• zona de capilaritate este zona în care apa subterană se ridică în porii solului, menţinând o

continuă stare de îmbibaţie;

• zona apei propriu-zise sau a stratului purtător de apă, cu o grosime variabilă, reprezintă de

fapt pânza de apă subterană. Sub această zonă se găseşte stratul de sol impermeabil.

Apa este una dintre cele mai importante componente ale solului, de care depinde

creşterea plantelor şi deci producţia agricolă. Ea are un rol important şi în diversele procese

33

biologice şi biochimice care se petrec în sol. Pe lângă faptul că este componentă de bază a

materiei organice vii, apa determină solubilizarea substanţelor nutritive din sol, care astfel pot

fi folosite de către plante.

Solul constituie rezervorul care aprovizionează plantele, atât cu substanţe nutritive, cât

şi cu apă. Prezenţa în sol a apei în cantitate prea mare sau prea mică împiedică creşterea şi

dezvoltarea normală a plantelor.

Excesul de umiditate din sol se datorează atât factorilor naturali, cât şi celor antropici

(intervenţiei omului).

Factorii naturali care determină excesul de umiditate sunt:

clima, care se evidenţiază printr-o alternantă si rapidă schimbare de fenomene

atmosferice în urma cărora se produc precipitaţii abundente atât în timp, cât şi în

spaţiu;

relieful terenului, care se evidenţiază prin influenţarea negativă a scurgerii apei

provenite din precipitaţii, inundaţii etc.;

hidrografia teritoriului poate favoriza excesul de umiditate mai ales pentru teritoriile

riverane, de regulă prin inundaţiile provocate de cursurile de apă;

hidrogeologia teritoriului determină excesul de umiditate din sol datorită existenţei

temporare a unor niveluri ridicate a apelor freatice, precum şi a scurgerii mult prea

lente a acestora către colectorii naturali sau artificiali;

caracteristicile solului amplifică de cele mai multe ori efectele altor factori naturali.

Factorii antropici'care pot genera sau accentua excesul de umiditate pe anumite suprafeţe

de teren sunt:

modificarea structurii terenurilor în pantă prin defrişări neraţionale, desfiinţarea

izlazurilor si a pajiştilor naturale, executarea lucrărilor din deal în vale;

executarea pe suprafeţe întinse a arăturilor de bază la aceeaşi adâncime, lucrarea

solului cu mijloace mecanice cu capacitate de tasare a solului mare şi în condiţii de

umiditate a acestora;

neglijarea lucrărilor de întreţinere şi adâncire a albiilor cursurilor de apă, precum şi a

reţelelor de canale de desecare; H exploatarea neraţională şi slaba întreţinere reţelei de canale

deschise din marile sisteme de irigaţie sau amenajări locale;

trasarea si executarea, uneori la întâmplare, a unor drumuri şi căi ferate, care barează

sau întârzie scurgerea apelor din precipitaţii.

Efectele excesului de umiditate din sol se manifestă şi prin următoarele: solurile sunt mai

reci datorită unei evaporaţii mai puternice, îngheaţă pe adâncimi mai mari, se lucrează mai

34

greu, întârzie executarea lucrărilor de primăvară; excesul de umiditate manifestat în diverse

forme se reflectă şi în pagubele provocate diferitelor sectoare de activitate economică şi

socială, cel mai afectat sector fiind agricultura.

b)Aer

Aerul se găseşte în sol în porii acestuia, deci conţinutul de aer depinde de porozitate.

Porii solului pot fi însă ocupaţi în măsură mai mare sau mai mică de apă, deci conţinutul de

aer al unui sol cu anumită porozitate depinde de umiditate.

Porozitatea solurilor este în funcţie de textură, de structură şi de gradul de afânare sau

îndesare a solului. Cu cât solul este mai umed, cu atât apa ocupă un procent mai mare de pori

şi deci conţinutul de aer este mai mic. Când solul este saturat cu apă, practic nu conţine aer,

iar când este uscat conţinutul de aer corespunde porozităţii totale.

Pentru caracterizarea solului sub raportul conţinutului de aer, s-a convenit să se

folosească valoarea acestuia atunci când solul se află în condiţii optime de umezire.

Volumul de aer în condiții optime de umezire se numește capacitate de aer a

solului.

Capacitatea de aer variază între 5 şi 40 % şi este mai mică la solurile argiloase,

nestructurate, îndesate, şi mai mare la solurile nisipoase, afânate, structurate.

Deoarece conţinutul de aer variază în funcţie de porozitate, dar şi de umiditate, pentru

aprecierea condiţiilor de creştere şi dezvoltare a plantelor trebuie luat în considerare raportul

aer - apă. Din acest punct de vedere, cele mai bune sunt solurile cu structură bine formată şi

stabilă, afânate. Textura fină, îndesarea solului creează condiţii pentru exces de apă şi aeraţie

slabă, iar textura grosieră şi afânarea accentuată creează condiţii pentru aeraţie excesivă şi

deficit de umiditate.

Sub aspectul conţinutului de aer se consideră că solul oferă condiţii bune de creştere şi

dezvoltare a plantelor de cultură atunci când acesta reprezintă 15-30% din volumul total al

solului.

Datorită proceselor biologice şi biochimice care se petrec în sol şi în primul rând

datorită descompunerii substanţelor organice, aerul din sol faţă de cel atmosferic prezintă

unele diferenţe în ceea ce priveşte proporţia principalilor componenţi, procentul de oxigen

fiind mai scăzut, iar cel de bioxid de carbon mai ridicat.

Tot ca urmare a proceselor de biodegradare a substanţelor organice în compoziţia

aerului din sol, pot apărea şi alte gaze ca: amoniacul, hidrogenul sulfurat, metanul, vaporii de

apă.

35

Aerul din partea superioară a solului poate conţine: 10 - 20 % oxigen; 78,5 - 80 %

azot; 0,2 - 3,5% bioxid de carbon.

Pentru creşterea si dezvoltarea plantelor de cultură este important conţinutul de oxigen

şi de bioxid de carbon.

În general, micşorarea conţinutului de oxigen este însoţită şi de creşterea conţinutului

de bioxid de carbon, datorită proceselor specifice ce au loc în sol, îndeosebi ale celor

biologice. Astfel, în procesul de respiraţie a rădăcinilor plantelor se consumă oxigen şi se

eliberează bioxid de carbon.

Micşorarea conţinutului de oxigen din sol mai poate avea loc şi prin consumarea lui în

reacţiile chimice ale diferiţilor componenţi minerali.

Compoziţia aerului din sol diferă de la sol la sol, de la anotimp la anotimp, după natura

solului şi în funcţie de activitatea organismelor vegetale şi animale din sol.

Aerul din solurile bogate în substanţe organice şi cu activitate microbiologică intensă

are un conţinut mai ridicat de bioxid de carbon şi mai scăzut de oxigen, decât aerul din

solurile care au o cantitate mai mică de substanţe organice şi o activitate microbiologică mai

redusă.

în solurile foarte bogate în resturi organice şi cu supraumezire puternică, aerul conţine şi unele

gaze toxice pentru plante (hidrogen sulfurat, metan etc.).

Compoziţia aerului din sol variază şi în funcţie de cantitatea de apă de adâncime, de

starea culturală etc. Astfel, conţinutul de bioxid de carbon este mai ridicat vara şi mai coborât

iarna; mai scăzut, când solul este bine lucrat, mai mare, când este prea umed; mai mic, în

partea superioară decât în partea inferioară.

Scăderea sub anumite limite a conţinutului de oxigen din aerul solului, însoţită de

creşterea conţinutului de bioxid de carbon, influenţează negativ germinaţia, înrădăcinarea,

pătrunderea în plantă a apei si a substanţelor nutritive.

Variaţia în timp a compoziţiei aerului din sol se datorează şi schimbului permanent

dintre aerul din sol şi cel atmosferic, între sol şi atmosferă există un schimb permanent şi

rapid de gaze, ceea ce duce la împrospătarea continuă a aerului din sol. Acest schimb este

influenţat de temperatură, umiditate, presiune atmosferică şi vânt.

Cu cât compoziţia aerului din sol este mai apropiată de cea a aerului atmosferic, cu

atât solul este mai curat, mai corespunzător din punct de vedere igienic.

c) Săruri

36

Sărurile s-au format prin reacţia cationilor bazici (calciu, magneziu, sodiu, potasiu

etc.), care, din silicaţi, trec prin hidrolizăîn soluţie sub formă de hidroxizi. Hidroxizii

reacţionează cu acizii, care se găsesc în sol (acid carbonic, azotic, clorhidric, sulfuric, fosforic

etc.), formând sărurile respective. După gradul de solubilitate, sărurile din sol se clasifică în:

uşor solubile; cu solubilitate medie; greu solubile.

Dintre sărurile uşor solubile cel mai des întâlnite sunt:

sărurile acidului azotic (azotatul de sodiu, azotatul de potasiu, azotatul, de calciu);

sărurile acidului clorhidric (clorura de sodiu, clorura de potasiu, clorura de magneziu,

clorura de calciu);

sărurile acidului sulfuric (sulfatul de sodiu, sulfatul de potasiu, sulfatul de magneziu);

sărurile acidului fosforic (fosfatul monocalcic);

sărurile acidului carbonic (carbonatul de sodiu).

Sărurile din această grupă, datorită solubilităţii lor mari, pot fi îndepărtate cu uşurinţă de

la locul de formare.

Dintre sărurile cu solubilitate medie, o răspândire mai mare o are gipsul. Având o

oarecare solubilitate, de obicei şi gipsul poate fi îndepărtat de la locul de formare.

Sărurile greu solubile sunt reprezentate în principal prin carbonatul de calciu şi de

magneziu. Aceste săruri în apa chimic pură sunt practic insolubile, în apă încărcată cu dioxid

de carbon aceşti carbonaţi se transformă în bicarbonaţi, care sunt solubili şi pot fi îndepărtaţi

de la locul de formare.

Din soluţiile de bicarbonaţi, ajunse în locuri cu presiuni mici de dioxid de carbon sau prin

evaporarea apei, se separă din nou carbonaţii, care se depun. Dintre sărurile greu solubile mai

fac parte fosfatul dicalcic şi fosfatul terţiar de fier (III).

Pentru creşterea plantelor, prezintă importanţă sărurile ce servesc ca sursă de substanţe

nutritive: sărurile de azot, fosfor, potasiu, calciu, magneziu.

Componenta organică

Sursele de materie organică

Materia organică din masa solului este în cea mai mare măsură de origine vegetală,

cantităţi extrem de reduse sunt de origine animală, în pădure, ea provine mai ales din resturile

organice de la suprafaţa solului (frunze, crăci, arbori prăbuşiţi, resturi de exploatare, scoarţă,

seminţe, ierburi ş.a) şi mai puţin din sol (rădăcini).

Resturile organice de la suprafața solului, în general împrospătate an de an, și care

formează o pătură variabil de groasă și continua, poartă denumirea de litieră.

37

Grosimea stratului de litieră variază în funcţie de cantitatea de frunze sau ace moarte,

căzute anual la suprafaţa solului forestier, şi de rapiditatea procesului de humificare şi

mineralizare, în condiţii normale, această grosime este de l -3 cm în pădurile de răşinoase şi 3-

6 cm în cele de foioase, în condiţii normale de activitate biologică, descompunerea se petrece

în 2-3 ani.

În terenurile cultivate agricol, masa cea mai mare de substanţe organice ce intră în sol

provine din rădăcini. Acestea sunt cantonate în sol, pe grosimi de până la 100 cm, dar cu

densitate maximă în primii 40 cm.

Pătura moartă a solului (litiera) constituie un înveliş protector şi ameliorator care

influenţează caracterele şi procesele acestuia:

apără solul împotriva acţiunii de tasare datorată ploii şi animalelor;

absoarbe multă apă din precipitaţii, diminuând scurgerile şi favorizând infiltraţiile;

întrerupe legăturile capilare sol - atmosferă, împiedicând evaporarea apei din sol;

eliberează mari cantităţi de substanţe nutritive, fiind fertilizator al solului; n este

lăcaşul unei abundente microflore (ciuperci, bacterii), a unor microorganisme şi a

macrofaunei;

împiedică îmburuienarea solului ş.a.

În păduri, pe lângă litieră, solul mai primeşte materia organică moartă a rădăcinilor

arborilor, rizomilor, rădăcinilor ierburilor ş.a. Microflora şi micro-fauna, prin corpurile moarte

şi dejecţii, contribuie de asemenea la acumularea în sol a materiei organice.

Componenta organică a solului este constituită din: materie organică moartă; materie

organică vie.

A. Materia organică moartă

Materia organică moartă cuprinde organisme moarte în curs de descompunere,

substanţe organice şi substanţe humice. Acestea din urmă constituie cea mai mare parte a

materiei organice din sol. Substanţele organice nehumice nu sunt specifice solului.

Constituenţii organominerali din sol sunt reprezentaţi de complecşi organici cu ioni metalici

(Cu2+, Fe2+, Mn2+ etc.) şi de asociaţiile care se formează între argile şi substanţele organice

humice şi nehumice.

Prin humus se înțelege materia organică puternic transformată sau aflată în diferite

stadii de transformare și care are drept componenți esențiali acizii humici.

Humificarea este un proces microbiologic complex; de descompunere a materiei

organice și de sinteză ulterioară, care are ca rezultat final humusul. Acesta se prezintă ca un

38

compus organic, relativ stabil, format din substanțe specifice de neoformare, printr-un proces

complex de heteropolicondensare.

Humusul este un material organic amorf, situat la partea superioară a solului de

culoare neagră sau brună. El conține carbon, oxigen, hidrogen, azot, fosfor, potasiu, substanțe

care intervin în alcătuirea unor substanțe organice specifice numite acizi humici.

Alături de acizii humici, în humus se mai pot găsi şi substanţe organice care alcătuiesc

resturile organice respective ca atare sau aflate în curs de descompunere.

Acizii humici, componenţi esenţiali şi specifici humusului, se formează pe seama

produselor macromoleculare de descompunere a resturilor organice ca urmare a oxidării

biochimice lente a acestora. Reacţiile de oxidare care se petrec în prezenţa oxigenului din aer

şi a fermenţilor oxidativi sunt catalizate de către componenţii minerali ai solului şi însoţite de

reacţii ale produşilor macromoleculari rezultaţi prin descompunere.

Humusul este componentul de bază, esenţial, al solului. Acolo unde la suprafaţa

scoarţei terestre pe rocă nu s-au stabilit plante şi microorganisme, deci nu s-a format şi

acumulat humus, nu se poate vorbi de sol. Humusul asigură o bună fertilizare a solului prin

substanţele pe care le eliberează treptat prin procese chimice şi microbiologice. El contribuie

totodată şi la formarea structurii afânate a solului, favorabilă dezvoltării plantelor.

Humusul este de două tipuri:

• saturat, de obicei în calciu, care are rolul cel mai important în fertilizarea solului;

• nesaturat (acid) care are o acţiune mai puţin favorabilă.

Influenţele humusului asupra fertilităţii solului depind de cantitatea şi de calitatea lui. Cu cât

solul este mai bogat în humus de calitate, cu atât are o fertilitate mai ridicată.

B. Materia organică vie

Solul este un mediu natural deosebit de complex în care îşi desfăşoară viaţa şi

numeroase organisme. Plantele lasă în sol cantităţi însemnate de substanţe organice, pe seama

cărora se formează humus. Rădăcinile lor secretă diferite substanţe care modifică compoziţia

solului.

Influenţa vegetaţiei asupra solului este o influenţă directă deoarece solul se formează

prin amestecul de material organic cu partea minerală a solului.

Vegetaţia după moarte se acumulează şi se transformă în humus.

Primii care se instalează pe roci fisurate sau dezagregate sunt lichenii şi muşchii

(organisme inferioare). După moarte, materia organică acumulată în sol favorizează instalarea

unor plante superioare (lemnoase sau ierboase).

39

Deosebit de importantă este acţiunea mecanică a rădăcinilor. Aceasta fragmentează

masa solului şi exercită prin îngroşare presiuni asupra fragmentelor cuprinse între ele. O

influenţă importantă în această privinţă are mai ales vegetaţia ierboasă, care dezvoltă în partea

superioară a solului o reţea foarte ramificată de rădăcini.

Vegetaţia lemnoasă prezintă rădăcini adânci, dar puţin ramificate, deci exercită o

acţiune mai slabă de fragmentare a solului, însă pe o adâncime mai mare.

Organismele animale contribuie, de asemenea, la formarea solului prin acumularea

de material organic, în sol trăiesc foarte multe organisme care, după moarte, se acumulează în

sol şi formează humus.

Râmele din sol, insectele, hârciogii, reptilele din sol participă la deplasarea şi

antrenarea unor cantităţi de sol dintr-un loc în altul, afânează solul, permit accesul apei şi

aerului prin canalele create.

Microorganismele din sol, sub acţiunea cărora este transformat în mare parte

materialul organic sunt: algele albastre; bacteriile; actinomicetele; ciupercile; algele

superioare (algele verzi şi diatomeele); protozoarele.

Algele albastre sunt organisme simple, unicelulare, care pot sintetiza materia organică

şi fixa azotul molecular. Fiind puţin pretenţioase la condiţiile de mediu, au răspândire largă.

Bacteriile sunt microorganisme unicelulare foarte răspândite în sol şi sunt în

majoritate heterotrofe, deci îşi procură carbonul necesar din substanţele organice deja

sintetizate. Ele joacă un rol deosebit în procesul de humificare.

Actinomicetele suni microorganisme unicelulare mai evoluate, care fac trecerea de la

bacterii la ciuperci. Se dezvoltă mai ales în soluri slab acide şi alcaline, în sol, actinomicetele

au un rol deosebit în transformarea celulozei şi în procesul de humificare.

Ciupercile sunt microorganisme heterotrofe care se găsesc mai ales în stratul

superficial al solului (până la 20 cm). Numărul lor sporeşte cu creşterea acidităţii. Ele

descompun materiile organice hidrocarbonate şi azotate, înglobând în miceliul lor carbonul şi

azotul acestora, azotul anorganic din sol, şi eliberează cantităţi însemnate de amoniac.

Unele ciuperci descompun foarte uşor celuloza, iar altele, ligninele. Ciupercile joacă

un rol principal în descompunerea solurilor acide din pădure şi în formarea humusului

forestier.

Ciupercile „cu pălărie" şi bureţii de pe arbori sunt cele mai evoluate.

Algele verzi şi diatomeele sunt organisme unicelulare cu clorofilă, care sintetizează

substanţe organice şi contribuie la îmbogăţirea solului cu aceste substanţe. Ele contribuie şi la

fixarea azotului.

40

Protozoarele sunt organisme unicelulare cu alcătuire foarte simplă, de aceea ie

deosebesc foarte greu după aspect de plantele unicelulare. Diferă însă de acestea iupă modul

de nutriţie. Ele se hrănesc cu bacterii.

41