metode moderne de valorificare a determinărilor

Metode moderne de valorificare a determinărilor experimentale

utilizate în cuantificarea gradului de poluare a solului

1

UNIVERSITATEA „DUNĂREA de JOS” din GALAŢI

TEZĂ DE DOCTORAT

Metode moderne de valorificare a determinărilor

experimentale utilizate în cuantificarea gradului de poluare a

solului

Autor: chim. Trif Cătălin Răzvan

CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC

Prof. dr. ing. LUCIAN P. GEORGESCU

Comisia pentru evaluarea şi susţinerea tezei de doctorat

Preşedinte Conf. univ. dr. fiz.

Nicolae ŢIGĂU

Universitatea “Dunărea de

Jos”din Galaţi

Conducător de

doctorat

Prof. univ. dr. ing.

Puia-Lucian

GEORGESCU


Jos”din Galaţi

Referent oficial Prof. univ. dr. ing.

Maria GAVRILESCU

Universitatea tehnică

„Gheorghe Asachi” din

Iaşi

Referent oficial

Prof. univ. dr. ing.

Dan - Alexandru

GAVRILESCU

Universitatea tehnică

„Gheorghe Asachi” din

Iaşi

Referent oficial Conf. univ. dr. Mirela

VOICULESCU


Jos”din Galaţi

Galaţi 2012



2

Articole publ icate

ISI

1 . G. Murar iu; M.Voiculescu; L. Georgescu; C. I t icescu; V.Gogoncea;

C. Trif – „Speci f ic di ffusion us ing the Monte Carlo simula tion”;

Journa l o f Environmental Protect ion and Ecology, accepted October

2012

2. D. E. Constantin, M. Voiculescu, L. Georgescu, C. Tri f , E.

Karakolios, A. Mamoukaris, K. Xipol i tos. – „Impr int o f road vehicles

dynamics on atmospher ic pollut ion. case s tudy”: Bucharest ci ty 2007 -

2010, Journa l Of Environmenta l Protect ion and Ecology 13, 837 -843

(2012);

3. Paula Popa, Mihaela Timoft i , Mire la Voiculescu, Si lvia Drăgan,

Cătăl in Trif , Lucian P . Georgescu – „Study of psysico -chemica l

charac ter i st ics of wastewater in a urban agglomerat ion in Ro mania”,

The Scient i fic World Journa l , ar t icle id 549028, 10 PAGES 2012 .

4 . C Trif , M. Voiculescu, L. Georgescu, S. Drăgan – „Study and

stat is t ic prognosis on soil po llut ion in Moldova region” - Journa l o f

Environmenta l Management – propus spre publ icare septembrie 2012.

BDI

1. Daniel Ciobanu, Lucian p. Georgescu, Cătălin Trif – „Contaminated

si tes în Romania’s south -east region, assessing soi l vulnerab il i ty to

pollut ion by monitor ing data analys is”, „Annals o f Univers i ty

“Dunărea de Jos” , Fascicle IX – Metal lurgy and Mater ia ls

2. Cătăl in Trif ,

Si lvia Drăgan, Paula Popa, Mihaela Timofti , Mire la

Voiculescu, Lucian P . Georgescu - “Study of soi l contamination wi th

petroleum products” - .annals o f “dunarea de jos” univers i ty o f

gala t i ,mathematics, physics , theoret ica l mechanics - fascicle I I , year

I I I (xxxiv) 2011.

3. Cătăl in Trif , S i lv ia Drăgan, Mihaela Timofti , Mire la Voiculescu,

Lucian P . Georgescu – „Ecological s tudy on soi l qua li ty” Annals o f

“Dunarea de Jos” Universi ty o f Galat i , Mathematics, Phy s ics,

Theoret ical Mechanics, fascic le I I , year I I (XXXIII) 2010, no . 2 .

4. Vlad Gogoncea, Catal in Trif , Lucian Georgescu, Gabriel Murar iu –

„Numer ical aproaching în waste d isposal assessment”, Annals o f

„Dunarea de Jos” Univers i ty o f Galat i , fasc icle IX Meta lurgy and

Mater ia l Sc ience , pag 123 – 128. May 2011.

5. Cătă lina M. Ţopa, A. Căldăraru, L. P . Georgescu, C. Trif , G. Murar iu .

- „Human impact on benthic biocenosis structure on a sector o f the

lower Danube” Annals of “Dunarea de Jos” Universi ty o f Gala t i ,

Mathematics, Physics, Theoret ical Mechanics - Fascicle I I , year I I I

(XXXIV) 2011.

http://www.phys.ugal.ro/Annals_Fascicle_2/Year2010/index2.htm#L28



3

Partic ipare la conferințe naț ionale ş i internaț ionale

1 . C. Trif , S . Drăgan, M. Voiculescu, D.E. Constant in, G. Murar iu, L.

Georgescu „Map of flood hazard for smal l r iver basins us ing arcgis

f lood model” - Environmenta l Capacity Build ing” – Bucharest 11th -

13th November 2011

2. C. Trif , S. Dragan, M. Voiculescu, L. Georgescu „Comparison of

environmenta l qual i ty soi ls f rom di fferen t geographical areas” -

„Environmenta l Capacity Build ing” – Buchares t 11th -13 th November

2011

3. V. Gogoncea, G. Murar iu , L. Georgescu, F. Mingireanu, I . Mocanu,

V. Gogoncea, C. Trif „Opt imiza tion procedure for waste d isposal

management using GIS sof tware” , - „Environmental Capacity

Bui lding” – Bucharest 11th -13th November 2011.

4. D.E. Constantin, M. Voiculescu, I . Bal in, L. Georgescu, C. Trif

„Imprint o f road vehic les dynamics on atmospher ic pol lut ion case

study: Buchares t ci ty 2007 -2010” - „Environmental Capa ci ty

Bui lding” – Bucharest 11th -13th November 2011

5. C. Trif , L. Georgescu, G. Murar iu, D.E. Constant in, C.M. Topa

„Comparison between two f luid models resul t s in water f lood

assessment” Simpozionul PhD Student 7 -8 dec . 2011 – Universi tatea

Dunarea de Jos, Galat i

6. Daniel CIOBANU, Lucian P . GEORGESCU, Catal in TRIF -

Contaminated s i tes în Romania’s south -east region, assess ing so il

vulnerab il i ty to pol lut ion by monitor ing data analys is, „Cast ing, from

r igor o f technique to ar t” - 6 th edi t ion - May 18-19, 2012, Gala ţ i –

Romania.

Partic ipări în proiecte de cercetare naț ionale şi internaț ionale

Proiecte internaționale

TEMPUS

511044-TEMPUS-1-2010-1-UK-TEMPUS-JPCR

Modernisat ion of Post -Graduate Studies în Chemistry and Chemistry

Related Programmes, MCHEM

RETINA

Programul de Cooperare Teri tor ială Europeană Sud-Estul Europei , Axa

prior i tare 4 „Dezvol ta rea s inergii lor t ransnaţionale pentru zonele de

creştere durabi lă”, Do meniul de intervenţie 4 .1 „Abordarea prob lemelor

cruciale care a fec tează zonele metropoli tane şi si s temele regionale de

loca li tăţ i” ,

Lider în acest p roiect es te Munic ipa li tatea Budapesta – Dis tr ictul 21 –

Csepel (Ungar ia) , ce i la l ţ i par tener i fi ind: Municipa li tatea Iaş i (România) ,

Munic ipa li tatea Gala ţ i (România) , Provincia Ferrara ( I tal ia) , SO PRIP –

Agenţ ia de Dezvolta re Regională Parma şi P iacenza (I ta l ia) ,

Munic ipa li tatea Pernik (Bulgaria) , Agenţ ia de Dezvoltare Locală

Komotini (Grec ia) , Munic ipa li tatea Tavros (Grec ia) , Univers i tatea

Maribor (Slovenia) , Municipal i ta tea Kosice (Slovacia) .

Susta inable management of brownfields , monitoring and eco logical

remediation



4

Parteneri: Universi tatea Dunărea de Jos Gala ț i , (ECEE) , Univers i tatea de

Sta t d in Chișinău, Republica Moldova, Universi tatea Tehnica Iaș i

Proiect bi latera l Ital ia - Ro mania

Conservazione e gest ione deg li ecosistemi acquatici di Transiz ione:

Potenzia mento di iniziat ive congiunte per la formazione di g iovani

ricercatori în Ita lia e în Ro mania (2008 – 2013)

Partener i : Universi ta tea Lecce (I ta l ia) , Universi ta tea Dunărea de Jos,

Galaț i , Romania.

European Science Foundation, ESF Exploratory Workshops

Long Term Socio -Ecologica l Research of an European Watershed –

Towards an Environmental His tory of the Danube’s River ine Landscapes

(2007 – 2008)

Acronim: ENVIRDANUBE

Coordonator : Ins t i tute o f Socia l Eco logy, IFF - Univers i ty o f Klagenfur t ,

Vienna, Austr ia

Par tener i : Inst i tute o f Social Ecology IFF - Univers i ty o f Klagenfurt ,

Vienna Austr ia; Inst i tute of Hydrob io logy and Aquat ic Ecosystem

Management , Universi ty of Natura l Resources and Appl ied Li fe Sciences

Vienna, Austr ia , Lehrstuhl für Neuere Geschichte, Universi tä t

Regensburg, Germany.

Proiecte naț ionale

ISPA

Asistenta tehnica şi supervizarea contracte lor IS PA de apa uzata d in

Galat i” , cu numărul de identi f icare EuropeAid/121882/D/SV/RO POS

Mediu, Axa 1.

PN II – Parteneriate

Acronim: ECORES

Coordonator : Universi tatea de Șt i ințe Agr icole ş i Medicina Veter inara

Bucureș t i

Par tener i : Univers i ta tea Poli tehnica Buc ureș t i , Univers i ta tea Dunărea de

Jos Galaț i , Societatea Comercia la pentru Cercetare, Proiec tare şi

Producție de Echipamente şi Insta la ț i i de Automatizare, Centrul de

Biochimie Apl ica ta şi Biotehnologi i , Inst i tutul National de Cerce tare -

Dezvolta re pentru Pedologie, Agrochimie ş i Protec ția Mediului – ICPA

Bucureş t i

Proiect PN II – Parteneria te , finanțat de Autori ta tea Naționala pent ru

Cercetare Ști inț i fică.

PN II – Parteneriate

Acronim: TERESOL

Coordonator : Universi ta tea Pol i tehnica Bucureșt i

Par tener i : Univers i tatea de Șt i ințe Agricole şi Medic ina Veter inara

Bucureș t i , Univers i ta tea Dunărea de Jos Gala ț i , Ins t i tutul National de

Cercetare Dezvoltare pentru Optoelec tr ica , Inst i tutul National de

Cercetare -Dezvoltare pent ru Pedologie, Agrochimie ş i Protecț ia Med iului

– ICPA Bucureşt i

Proiect PN II – Parteneriate

Acronim: SAFIR



5

Coordonator : Ins t i tutul de Ști ințe Spaț iale Bucureș t i

Partener i : Universi ta tea Dunărea de Jos Gala ț i , Universi ta tea Al I Cuza

Iaș i

Proiect PN II – Parteneria te , finanțat de Autori ta tea Naţi onală pent ru

Cercetare Ști inț i fica

CEEX (Modul IV)

Centru regional de cercetare şi moni tor izare a cal i tă ț i i mediului (2006 -

2008)

Acronim: CREDENTIAL

Proiect CEEX (Modulul IV) finanța t de Autori ta tea Naţ ionala pent ru

Cercetare Ști inț i fica pr in RENAR

Part ic ipare în cadrul laboratoarelor ş i centre lor de cercetare :

Centrul Regional de Cercetare şi Moni tor izare a ca l i tăț i i mediului

- Labora tor acred ita t RENAR LI 712/2008;

Depar tamentul InterMEDIU (c lasi f icat Centrul European de

Excelenta pe probleme de Me diu) - Univers i tatea “Dunărea de Jos”

Galaț i .



6

CUPRINS:

Scurt rezumat 2

Rezumat 11

INTRODUCERE 15

Structura tezei de doctorat 15

Relevanţa şi importanţa temei de cercetare, obiective fundamentale şi specifice 17

CAPITOLUL I – Noţiuni introductive 20

1.1. Solul 20

1.2. Metale grele în mediu 21

1.2.1. Poluarea solului cu metale grele 23

1.2.2. Originea metalelor grele 25

1.2.3. Surse antropice de poluare a solului cu metale grele 25

1.2.4. Metalele grele în sol 26

1.2.5. Parametri fizico-chimici ai solului ce influenţează interacţiunea metalelor grele cu

solul

27

1.2.6. Toxicitatea metalelor grele asupra mediului înconjurător şi sănătăţii umane 29

1.2.7. Reglementări privind calitatea solurilor la nivel comunitar şi naţional 30

1.2.8. Metode privind evaluarea riscului de poluare a solului cu metale grele 34

1.3. Sisteme geografice informaţionale aplicabile în evaluarea impactului 37

1.3.1. Geostatistica aplicată în evaluarea de mediu 39

1.3.2. Metode de predicţie spaţială utilizate în evaluarea poluării solurilor din zonele

ţintă analizate

43

2. CAPITOLUL II – Principii şi parametri experimentali 49

2.1. Descrierea zonelor de studiu 50

2.2. Metode utilizate pentru prelevarea eşantioanelor şi principiile de bază în

prelevarea probelor

51

2.2.1. Etape în prelevarea probelor 51

2.2.2. Alegerea zonei şi a parametrilor pentru prelevarea de probe 53

2.3. Tehnici analitice utilizate 56

2.3.1. Tehnici analitice utilizate în studiu pentru evaluarea pH solului 57

2.3.2. Evaluarea poluării solului cu metale grele prin spectrometrie de fluorescenţă cu

raze X

57

2.3.3. Procedurile de evaluare a calităţii 66

2.4. Metode statistice utilizate în cadrul studiului 69

2.4.1. Analiza statistică a seturilor de date obţinute în cadrul cercetărilor 69

2.4.2. Reprezentarea datelor 71

3. CAPITOLUL III – Analiza poluării cu metale grele a unor areale şi impactul

asupra funcţionalităţii acestora

73

3.1. Zone de studiu cu folosinţă mai puţin sensibilă a terenurilor 75

3.1.1. Zonă industrială din Municipiul Brăila 75

3.1.2. Zonă industrială din municipiul Galaţi 88

3.1.3. Zonă industrială din oraşul Tecuci 102

3.1.4. Zonă industrială din oraşul Adjud 112

3.1.5. Zonă industrială din oraşul Bacă 119

3.2.6. Zonă industrială din oraşul Piatra Neamţ 127

3.1.7. Zonă industrială din Municipiul Iaşi 135

3.1.8. Zonă industrială din oraşul Fălticeni 145

3.1.9. Poluarea solurilor cu metale grele în zonele de studiu 155

3.1.10. Distribuţia metalelor grele în solurile zonelor analizate şi tipul de activităţi 156



7

necesare pentru respectarea limitelor legale stabilite

3.1.11. Clasificarea calităţii zonelor analizate în funcţie de concentraţia metalelor grele

observate

163

3.2. Analiza impactului în zona de studiu cu folosinţă sensibilă –ANP- Pădurea

Gârboavele

164

3.3. Analiza impactului în zona de studiu – Unitatea Administrativ Teritorială a

municipiului Galaţi

172

4. CAPITOLUL IV – Modelări şi metode de interpolare spațială 178

4.1. Modelare spaţială a variabilelor determinate 178

4.1.1 Selectarea eşantioanelor pentru modelarea spaţială 178

4.1.2. Calcularea distanţei de decalaj „lag distance” pentru zonele studiate 179

4.2. Modelare spaţială a nivelelor concentraţiilor metalelor grele prin interpolare

spaţială (Kriging şi IDW) în ANPM – Pădurea Gârboavele

181

4.2.1. Modelare spaţială a variabilelor prin aplicarea metodei IDW 182

4.2.2. Modelare spaţială a variabilelor prin aplicarea metodei Kriging 185

4.2.3. Validarea modelelor de interpolare spaţială 188

4.2.4. Studiu de caz - Aplicarea modelului Kriging în distribuţia metalelor grele în zona

UAT Galați

191

4.2.5. Optimizarea cuantificării solurilor propuse pentru a fi decontaminate 194

4.3. Concluzii finale şi perspective de dezvoltare 199

Bibliografie 203

Anexa 1 Rezultate ale determinărilor experimentale 213

Anexa 2 Distribuția concentrațiilor de Cu, Cr şi Zn în UAT Galați 231



8

Scopul pr inc ipa l a l acestui s tudiu a fos t de a examina

var iab il i ta tea spa ţ ia lă a distr ibuţ ie i meta le lor în so l pentru zone urbane

(poli industr ial i) d in regiunea Moldovei . Obiec tive le pr inc ipale a le

stud iului au consta t în descr ierea d is tr ibu ţ ie i me talelor grele în func ţ ie de

factor i geograf ic i , cum ar f i local izarea topograf ică, distan ţa de la sursa

de poluare ş i inf luen ţa meta lelo r asupra sănă tă ţ i i umane , ş i de a tes ta

capac itatea de es t imare şi predic ţ ie a va lor i lor determinate pr in ana liz e

geostat i st ice cu pre lucrare a datelor într -un Sis tem Geograf ic

Informaţ ional GIS.

Teza de doctorat determină capac itatea de a reexamina loca ţ i i de

prelevare a probelor din zonele s tudiate ş i pr in testarea reproduct ibi l i t ă ţ i i

proceduri lor de ana liz ă în labora tor ş i de a identi f ica proceduri le ce le mai

pu ţ in recep tive la eror i . În p lus, pentru a eva lua cal i ta tea p redic ţ i i lo r

loca le rea l iza te în ceea ce pr ive ş te reproductib i l i ta tea determinări lor s -au

real iza t stud ii independente pe zone s tudiate .

Pentru eva luarea ca li tă ţ i i so lur i lor pr ivind conţ inutul de meta le

gre le ş i determinarea gradului de poluare at ins s -au ales ca zone de

stud iu, amplasamente c las i ficate în 3 ca tegor i i :

1 . Zone mai pu ţ in sensib i le ( industr ia le) unde s -a es t imat o posibi lă

amprentă asupra carac ter is t ici lor chimice a solur i lor dator i tă

desfăşurăr i i unor ac t ivi tă ţ i ant ropice var iate (construc ţ i i , depozite

mater i i pr ime, ac t ivi tă ţ i de acoper ir i meta l ice, construcţ i i maşini ş i

subansamble, fabr icare mobil ier , act ivi tă ţ i de producţie al imentară

etc.) ;

2 . Zonă sens ibi lă carac ter izată pr in exis tenţă unor arealur i pro tejate :

ar i i naturale , parcuri na tura le unde s -a presupus că inf luenţa

antropică este nesemnalată , neinf luenţând negativ carac ter i st ici le

chimice a solur i lor .

3 . Zonă cumulat ivă în care se regăses c atât zone cu caracter sensib il

(zone rez idenţiale , parcur i) dar şi zone carac ter iza te pr in prezenţa

act ivi tă ţ i lor antrop ice (mai pu ţ in sensib ile) . Această zonă anal iza tă

a cupr ins un areal de cerce tare mai vast , având în vedere suprafaţ ă

luată în ca lcul .

Evidenţier ea caracter i s t ic i lor chimice a so lur i lor ana lizate şi

cuant i ficarea gradului de poluare at ins s -a bazat pe determinări le

experimentale pr ivind con ţ inutul de meta le gre le în sol (Pb, Cr , Zn, Ni ,

Cu) , meta le grele ce sunt suscep tib i le în afectar ea fac torului uman ca

urmare a pătrunderi i aces tora lanţul t ro fic cauzând d i fer i te t ipuri de

in toxica ţi i .

În cazul zonele de stud iu cu caracter mai puţ in sensibi l anal iza te

pr ivind existen ţa r i scului de po luare a so lur i lo r cu meta le grele s -a mai

anal iza t şi pH so lului , ca urmare a faptului ca aces ta reprezintă un fac tor

important ce influenţează interac ţ iunea meta lelo r grele cu solul ( f ixarea ş i

mobil izarea acestora) .

În scopul eviden ţ ier i i surse lor spec i fice de generare a metalelor

gre le au fost alese zone în au exis tat act ivi tă ţ i industr iale var ia te ce s -au

sis tat şi unde amplasamente le sunt propus pent ru o dezvolta re ul ter ioară

cu carac ter sensib il ( rezidenţial) sau mai pu ţ in sensib il ( industr ia l)

amplasamentele s tudiate si tuându -se în unităţ i adminis tra t ive di fer i te de



9

pe zona Moldovei . Ast fe l au fost a lese 8 zone industr ia le s i tuate în

oraşele Bră ila , Galaţ i , Tecuci , Adjud, Bacău, Pia tra Neamţ , Iaş i ş i

Făl t iceni .

Pentru zona de s tudiu ca caracter sensibi l a fost a leasa o ar ie

natura lă pro tejată si tuată în jude ţu l Galaţ i – ANP – Pădurea Gârboavele .

Pentru apl icarea metodelor de interpo lare geostat i s t ică a fost ales

un areal mai mare de ana liză ce a cupr ins unitatea administra t ivă a

oraşului Galaţ i , ce reprezintă o aşezare umană cu aproximativ 300.000

locu i tor i dar care reprezintă ş i un pol industr ial important ca urmare a

existenţe i unor act ivi tă ţ i importante de: indust r ie metalurgică , construc ţi i

navale , construc ţ i i maşini ş i subansamble e tc . , act ivi tă ţ i ce au adus un

aport important speci f ic asupra conţi nutului de meta le grele în so l .

Pentru at ingerea ob iec t iv elor p ropuse (cuanti f icarea gradului de

poluare a solului cu con ţ inut de metale grele) a fost necesară dezvol tarea

unei metodologii de eşant ionare spec i fică zonelor de stud iu.

Ast fe l pentru fiecare din cele 8 zone industr ia le stud iate au fos t

prelevate probe de sol d in 2 or izontur i de 5 -10 cm (or izontul I ) , respec t iv

40-50 cm (or izontul I I ) , prelevare ce a ident i f ica t nive lul de migrare al

poluantului în puncte le unde s -au eviden ţ ia t concent raţ i i r id ica te ale

meta le lor grele în sol . Această prelevare a pr obelor pe stratur i d i fer i te a

reuşi t să s tabi lească suprafeţele de inf luenţă a zonelor contaminate

reprezentând un fac tor important în eva luarea gradului de poluare a t ins.

De asemenea de terminarea pH solur i lor a stabi l i t anumite corela ţ i i înt re

grupur i le var iab ile lor ana lizate de terminându -se ast fel inf luenţă acestuia

asupra mobi l i tă ţ i i sau f ixăr i i poluanţ i lor în solur i le amplasamente lor

anal iza te .

În cazul zonei UAT Gala ţ i şi Pădurea Gârboavele pre levarea

probelor s -a real iza t din or izontul I însă numărul probelor a fos t cu mul t

mai mare decâ t cea a suprafeţei zonelor de s tudiu. Puncte le de prelevare

au fost s tabi l i te a lea tor iu ca urmare a imposib il i tă ţ i i s tab il ir i i unei re ţe le

de t ip gr id , eşantionarea rea l izându -se cu o dis tr ibuţie s imetr ică a

acoper ir i i zonei de s tudiu.

Toate probele eşant ionate au fost t ransportate în cadrul

labora torului unde s -a real iza t o pregătire a aces tora în scopul ana lizăr i i

meta le lor gre le ş i pH .

Anal iza con ţ inutului de meta le grele s -a real izat pr intr -o tehnică

ned istruc tivă bazată pe f luorescen ţa raze lor X, ut i l izându -se un anal izor

de t ip Niton XLT 792.

Rezul tatele de terminăr i lor ob ţ inute pentru f iecare punct de

prelevare au fos t in tegrate într -o baza de da te de t ip GIS, real izându -se

apoi o pre lucrare stat is t ică a acestora în scopul determinări i d is tr ibu ţ ie i

var iab ilelor şi a tend in ţelor cent rale ale setur i lor de date . Prelucrarea

stat is t ică a se tur i lor de date a concis în ana liza dis tr ibu ţ ie i va lor i lor sub

formă diagrame box -p lot , eviden ţ ierea ind ic i lor s tat i st ici : va loarea

minimă, maximă, mediana, indice le de asimetr ie , indicele kurtosi s

(plane itatea sau ascuţimea dis tr ibu ţ ie i) stabi l indu-se as t fe l ş i nevoia de

normal izare a unor se tur i de da te în contextul ut i l izăr i i acestora în

predic ţ ia spaţ ia lă a concentra ţ i i lor metalelor gre le în zonele anal izate .



10

Prin car tarea puncte lor de prelevare şi ges t ionarea a tr ibute lor

acestora (var iabi le: metale gre le , pH) s -a reuşi t real izarea unor hăr ţ i de

prognoză a d is tr ibu ţ ie i meta le lor gre le în solur i le zonelor anal iza te

stabi l indu-se as t fe l zonele de inf luenţă şi gradul de poluare a t ins.

Cercetarea s -a f ina lizat pr in aplicarea a 2 modele de interpo lare

spa ţ ia lă (determinist ic şi geostat is t ic) cu scopul pred ic ţ i i lor valor i lor

concent ra ţ i i lor metalelo r gre le identi f ica te în puncte le de prelevare şi

generarea unor hăr ţ i de impact pr ivind clasi f icarea zonelor caracter iza te

pr in exis tenţă meta le lor gre le în sol .

Cele 2 modele de interpolare geosta t i st ică au fost comparate pr in

introducerea unui eşantion de probe necunoscute, probe ce au fost

anal iza te ul ter ior comparându -se as t fe l rezul tatele ob ţ inute p r in

interpo lare spa ţ ia lă ş i a legerea mode lului op tim de interpo lare spaţ ială pe

baza eror i lor generate .



11

CAPITOLUL I – Noţiuni introductive

Solul es te un amestec complex de minerale , substan ţe nutr i t ive,

mater ie organică şi organisme vii de care toate celela l te si steme teres t re

t ro fice sunt dependente (Perez de Mora et al . , 2005) .

Mai mul ţ i parametr i anorganic i ar trebui să f ie lua ţ i în considerare

atunci când se real izează carac ter izarea ş i eva luarea r i scur i lor pe si tur i le

contaminate, cum ar f i conduct ivi ta tea e lec t r ică , pH-ul , p ierderea la

calc inare, con ţ inutul de carbona ţ i , conductivi tatea, precum şi

concent raţ i i le de meta le grele (Thompson e t a l . 2003) .

Fig. 1 .1 .Metodologia de caracter izarea geochimică a so lur i lor

Una d intre propr ie tă ţ i le spec i fice ale meta lelo r , care le

di feren ţ iază de po luanţ i i organic i , es te faptul că nu sunt biodegradabile în

mediul natural .

Metale grele toxice ş i micronutr ien ţ i i u t i l iza ţ i sub forma unor

anioni a i metale lor prezente cu mai mul te t ipur i de mobil i ta te ( tabe lul

nr .1 .2 ) iau par te la numeroase interac ţiuni chimice.

Tabel. nr. 1 .1 .– Speci i chimice ale metalelor gre le în sol cu privire la

solub il i ta te .

Specii Exemple

Ion metal ic l iber [Cd(aq)] ²-, [Cu(aq)] ²

-, [Pb(aq)] ²

-

Perechi de ioni şi

complecş i anorganici PbCO 3 , PbHCO 3+, P b Cl

+, CdCO 3 , CdCl

+

Complecş i organici Complec ş i a i ac idului M -fulvic



12

Metal absorb it pe co loiz i

anorganici Forme interschimbabi le ş i non-schimbabi le

( în stare sol idă)

Metal absorb it pe co loiz i

organic i Forme interschimbabi le şi complec ş i a i ac idului

humic ( în sta re sol idă)

Precipi ta te PbCO 3 , CdCO 3 , CdS ( în stare sol idă)

În faza sol idă aceste speci i a le metalelor grele apar ca precip itate

şi minera le inso lubi le , pe suprafaţa de colo iz i organic i ş i anorganic i în

forme interschimbabile ş i non-schimbabi le .

Reglementări privind calitatea so lu ri lor

În Europa, măsuri ob ligator i i pr ivind reducerea emisi i lor anuale de

cadmiu, p lumb şi mercur au fost introduse în Protocolul pr ivind metale le

gre le (Aarhus 1998) pent ru a evi ta e fectele adverse semnif ica t ive asupra

ecosistemelor na tura le . Ast fe l la nive l comuni tar ş i na ţ ional au fos t

elaborate preveder i legislat ive (Direc tiva 86/278/EC şi Ordinul 344/708

din 2004) , ce reglementează uti l izarea nămolur i le de epurare în

agr icultură precum ş i concentra ţ i i le chimice admise pent ru poluan ţ i în

spec ia l meta le grele .

În ul t imi i ani , pol i t ic i le de protec ţ ie a so lului s -au axat pe

contaminan ţ i d i fer i ţ i ş i surse var ia te de contaminare (de exemplu,

act ivi tă ţ i miniere ş i industr iale , pract ici le agr icole sau industr ia

petrol ieră) fi ind e labora te normat ive şi d irect ive puse în apl icare la n ivel

comunitar şi naţ iona l mai mul te ţăr i cum ar fi : în Olanda (Environmental

Qual i ty Standards in the Nether lands 1999 ) , Fran ţa (Darmendrai l , D. ,

2001) , Spania (B.O.E. 2005) , România (Ord. MAPPM 756/1997) şi la

nivel european în cadrul Strategie i Europene pentru Protec ţ ia Solului

(Direct iva 2004/35/CE).

Tabel 1 .2 . Reglementar i na ţ ionale pentru conţ inutul de metale

gre le în solur i .

Metale Olanda Franţa Spania Romania

mg/kg

Va

loa

re

ţin

tă

Va

loa

re

de

inte

rv

en

ţie

So

lur

i

se

nsib

ile

So

lur

i m

ai

pu

ţin

se

nsib

ile

So

lur

i c

u

uti

liz

ar

e

ind

ustr

ială

S

olu

ri

cu

uti

liz

ar

e

ur

ba

nă

Alt

e u

tili

ză

ri

Pr

ag

de

ale

rta

Pr

ag

de

inte

rv

en

ţie

Se

nsib

il

e

Ma

i

pu

ţin

se

nsib

il

e

Se

nsib

il

e

Ma

i

pu

ţin

se

nsib

il

e

As 29 55 37 120 30 30 30 15 25 25 50

Pb 85 530 40

0

200

0 550 60 60 50 250 100 1000

Cd 0,8 12 20 60 55 5 ,5 2 ,5 3 5 5 10

Cu 36 190 19

0 950

10

0 250 200 500

Cr 100 380 13 700 10 300 300 600



13

( total) 0 0

Cr(III) 100

0

100

0 50

Cr(VI) 25 10 1 4 10 10 20

Hg 0,3 10 7 600 30 3 2 1 4 2 10

Ni 35 210 14

0 900

100

0 470 45 75 200 150 500

Zn 140 720 9000 - 100

0 650

17

0

30

0 700 600 1500

În România poluarea so lului es te reglementa tă de Ordinul MAPM

756/.1997 şi Ordinului MAPM 1144/2002 pentru aprobarea Reglementăr i i

pr ivind evaluarea po luăr i i mediului sunt relevante următoarele date ce

stabi lesc nivelul concentra ţ i i lor de po luanţi în mediu, ce depăşesc

praguri le de intervenţie prevăzute în reglementăr i le pr ivind evaluarea

poluăr i i mediului :

Prag de alertă - concentra ţ i i de poluanţi în aer , apă, sol sau în

emisi i /evacuări , care au rolul de a aver t iza autor i tă ţ i le competente

asupra unui impact po tenţ ia l asupra mediului ş i care determină

declanşarea unei moni tor izăr i supl imentare şi / sau reducerea

concent raţ i i lor de poluanţ i d in emis i i /evacuăr i .

Prag de intervenţie - concentraţ i i de poluanţi în aer , apă, so l sau în

emisi i /evacuări , la care autor i tăţ i le competente vor dispune

executarea studii lor de evaluare a r i scului ş i reducerea

concent raţ i i lor de poluanţ i d i n emis i i /evacuăr i .

Reglementăr i le privind poluarea solur i lor ş i s tabil irea praguri lo r

de aler tă ş i in tervenţ ie cu scopul de determinare a gradului de

contaminare se re feră a tât la fo los inţa sensibi lă , cât ş i la cea mai puţ in

sensib ilă a terenuri lor , identi f icate după cum urmează:

folos inţa sensibi lă a terenur i lor este reprezenta tă de ut i l izarea

acestora pentru zone rezidenţ ia le şi de agrement , în scopuri

agr ico le, ca ar i i pro teja te sau zone sani tare cu regim de restr icţ i i ,

precum ş i suprafe ţe le de terenur i prevăzute pent ru ast fel de ut i l izăr i

în vi i tor ;

folos inţă mai puţ in sensibi lă a terenur i lor inc lude toa te ut i l izăr i le

industr iale şi comerciale exis tente, p recum ş i suprafeţele de terenuri

prevăzute pentru as t fe l de ut i l izăr i în vi i tor ;

Sisteme geograf ice informa ţ ionale apl icabile în eva luarea

impactului

Sistemele Informa ţ iona le Geograf ice (Geographica l Informatio n

System - GIS) reprezintă s i stemele în care componentele de t ip

informa ţ iona l sunt raportate la coordonate le geografice. Aceste si s teme

sunt ut i l iza te global pe scară largă cu posibi l i ta tea rea l izăr i i unor ana lize

şi corela ţ i i mai complexe: ana lize s ta t i st ice, car tograf ie , management de

date, ana liza mul t idimensională , re ţe le de ana liză, inte rpolare spa ţ ială

etc.



14

În cadrul cerce tăr i lor cupr inse în teza de doctorat au fost apl icate

ins trumente de ana liză şi prognoză stat is t ică (Geostat i s t ical Analys t ş i

Geosoft Geochemical) , ins trumente ce împreună cu s is temul ARCGIS- -

ARCMap au generat determinarea distr ibu ţ ie i metalelor gre le şi

prezentarea gradului de contaminare a solur i lor .

Pr in ut i l izarea acestor ins trumente informa ţ ionale s -a rea l iza t o

mai bună abordare a d imensiuni i zonei contaminate, furnizând va lor i de

refer inţă ca p r im pas în evaluarea impactului produs, ajutând ast fel în

luarea dec izi i lor pr ivind reducerea e fecte lor negat ive produse asupra

mediului si / sau sănătă ţ i i umane. S-au real izat în acelaş i t imp predicţ i i

asupra dist r ibuţ ie i poluan ţ i lo r în zone adiacente.

Metode geosta t i st ice în domeniul ş t i in ţei solului au fost ap licate

pentru a s tudia d istr ibu ţ ia spa ţ ia lă a so lur i lor (Atteia , e t a l , 1994;. Einax

at a l . , 1995; Goovaer ts e t a l . , 1999; Navas e t a l . , 2002) .

Metode stat ist ice apl icate în anal iza date lor experimentale

Metoda stat i st ică ap licat ă în cadrul s tudiului pr ivind distr ibu ţ ia

con ţ inutului de metale grele în sol , este caracter iza tă de un proces spa ţ ia l

b idimensional s tocas t ic Z (x) şi poate f i reprezentat matematic ca :

( ) ( ) ( ) 1 .1

unde : reprez intă vec torul de coordonate ;

( ) es te media lui ( ) la loca ţ ia ;

( ) este componenta reziduală aleatoare cu media zero.

În scopul descr ier i i dependen ţei probabil i s t ic e a procesului

stocast ic Z între două loca ţ i i ş i , ce reprez intă eşantioane de prelevare

cu atr ibute di fer i te ce reprez intă var iabi le a leatoare ( )ş i ( ), semi-

var ian ţa es te defini tă :

( )

[ ( ) ( )]

[{ ( ) ( ) [ ( ) ( )]}

]

[{ ( ) ( )}

]

1 .2

Variograma experimentală sau de probă es te es t imată d in datele

măsurate conform rela ţ ie i :

( )

( )∑{ ( ) ( )}

( )

1 .3

unde ( ) ş i ( ) sunt valor i măsura te a le var iabi lei a leatoare

Z la punctele p releva te ş i , iar ( ) este numărul de perechi d e

puncte de măsurare separate pr in dis tan ţa h (d istanţă lag) .

Prezicerea (prognozarea) va lor i lor concentra ţ i i lor metalelor gre le

în so lur i le zonelor de stud iu la puncte le ce nu au fost inc luse în

eşantioanele prelevate s-a rea l izat pr in metode de interpolare d i fer i te

aplicabi le GIS: Metode determinis t ice : Distan ţa Inversă Ponderată IDW

(Ind irec t Distance Weight ing) , precum ş i metode geosta t i s t ice: Kr iging.



15

Geosta t i s t ica corobora tă cu Sistemul Informat ic Geograf ic

ARCGIS a devenit un instrument ut i l în s tudierea d is tr ibu ţ ie i spa ţ ia le ş i

prognozarea impactului pr ivind po luarea so lur i lor cu metale gre le . (Shi ,

e t a l , 2007.) .

Analiza stat ist ică a datelor

Informa ţ i i le ob ţ inute pr in modelarea spa ţ ia lă a date lor sunt

fo los i t e pentru a ca lcula fac tor i i de ponderare pentru eşantion pr in

in terpo lare spa ţ ia lă ( IDW, GPI, Kriging) , fo los ind pentru punctul

necunoscut cele mai apropiate 12 probe determinate şi o distan ţă maximă

de căutare aproape ega lă cu distan ţa medie a distan ţe lor var iab ile lor .

Denumit şi indice de as imetr ie (Skewness) , evaluează gradul d e

asimetr ie a d is tr ibu ţ ie i va lor i lor înregis tra te în jurul mediei acestora.

( ) ∑ ( )

( )( ) 1 .2 .1 .2 .a

unde este va loarea medie, este abaterea standard iar es te

numă rul de setur i de date.

Ind ice le kur tos is denumit şi coeficient de bo lt i re şi reprez intă o

măsură a ext inder i i înspre valor i le care sunt concent rate într -o par te a

dis tr ibuţiei de frecvenţă. Formula de ca lcul a ind ice lui kurtosis es te

bazată pe momentul cent rat de grad 4 :

( ) ∑ ( )

( )( ) 1 .4

Metode de interpolare spa ţ ia lă aplicate

Majori tatea pred ic ţ i i lor s -au rea l izat p r in metode determinist ice

fără a lua în calcul şi eror i le apărute. Dis tr ibu ţ ia spa ţ ia lă a var iabi le lor

anal iza te (metale grele ) în so l pe zonele studiate a impl ica t ut i l izarea

unor metode de terminist ice dar ş i a unor metode geostat is t ice ce implică

şi ca lculul eror i lor de terminate în pred icţ ia var iabile lo r anal iza te .

Poligoane Thiessen (Voronoi)

Aceasta metodă generează zone de influenţă în jurul puncte lor

centrale de terminate s i tua te în pol igon ul genera t . Ast fel prognoza

aproximativă a poluan ţ i lo r genera tă pr in poligoane construi te , se

ut i l izează pentru a crea "sfere de inf luen ţă" la interpolarea setur i lo r de

date (Ni tu C. et a l l . , 2002)

Metoda distanţe i inverse ponderate (IDW

Metoda porneşte de la prezumţia că inf luenţa unui punct

compara tiv cu al tul descreşte o data cu distanţa d intre punctele de

prelevare .

Avantaje: dezvoltare foar te simpla a algori tmului de calcul ş i

implementare fac i la în p rogramare ;

Dezavantaje: consuma mul t t imp de ca lcul atunci când numărul puncte lor

din se tul de date este mare ; generează aşa numitul e fec t „ochi de

taur”apărut în j urul puncte lor cu concentra ţ i i mai mar i din domeniul de

interpo la t .

Krig ing reprez intă o metodă de predicţ ie spaţială în care se

consideră că var iaţ i i le alea toare a le un or eşantioane necunoscute se pot



16

determina pe baza local izăr i i în spaţ iu a unor eşantioane cunoscute a f late

în aceeaş i zonă ana lizată .

Există mai mul te var iante „tehnic i” de inte rpolare kr iging ce

presupun ut i l izarea unor condiţ i i mai mult sau mai puţin res tr ic t ive a

medie i var iab ile lor aleatoare.

Interpolarea kriging obişnu ită (o rd inary kr iging) presupune că

media var iabi le i a lea toare este cunoscută ş i constantă , iar f luctuaţ i i le e i

depind de amplasarea geografică a punctelor de prelevare (eşantioane) .

Astfe l , este considera t că var iab ila necunoscută s ta ţ ionează numai în

vecină ta te loca lă.

Avantaje ut i l izăr i i in terpolăr i i de t ip Kr iging: a lgori tmul

in terpo lăr i i es te baza t pe o formulare sta t i s t ic ă a celei mai bune est imări

l iniare ceea ce înseamnă ca nu exis ta o a l t ă metodă de interpolare mai

buna din punct de vedere s ta t i st ic ;

Dezavantaje : ponderi le ecua ţ i i lor sunt ca lculat e pent ru f iecare nod

al re ţelei ; daca numărul de puncte es te mare atunci ş i numărul de ecua ţ i i

ce trebuie rezo lva te es te mare.

Pentru a fi u t i l izata în inter po larea suprafe ţe lor extinse se poate

implementa un a lgori tm care sa caute puncte înt r -un domeniu spec i ficat

pentru f iecare nod al re ţele i , metoda produce adânci tur i (p i t s) sau izo lini i

c irculare în modelul interpola t .

Val idarea metodelor de interpolare

În scopul de a ver i f ica cal i ta tea interpo lăr i i spaţiale a rezultatelor

es t imate este necesara o va lidare încrucişa tă

Eroarea medie, EM, ce este da tă de :

∑{ ( ) ( )}

1 .5

unde z este valoarea măsurată la x, şi este valoarea prez isă .

Eroarea pătra t ică medie aştep ta tă este zero pentru est imări le

nepărt ini toare . O est imare a eror i i pătrat ice medii es te :

∑{ ( ) ( )}

1 .6

şi reprez intă o măsură a prec iziei aş tep tăr i i . Aşteptăr i le sale se egalează

cu var ianta in terpo lăr i i kr iging. Împăr ţ irea EPM prin ( )dă rapor tul de

eroare medie pă tra t ica s tandard sau

∑

{ ( ) ( )}

( )

1 .7

Ast fe l pentru un model care produce pred ic ţ i i cu acurate ţe mare

ale datelor necunoscute va loarea medie trebuie să fie câ t mai apropiată de

0 , eroarea pătrat ică medie EPM cât ş i eroarea s tandard pă tra t ică medie

EPMS t rebuie să f ie aproape de 1 .



17

CAPITOLUL II – Principii ş i para metri experimental i

Pentru o monito r izare a cal i tă ţ i i so lur i lor din zonele s tudiate

primul pas a fos t stab il i rea zonelor de s tudiu reprezentat ive. Se lec ţia

zonelor stud ia te din regiunea Moldovei s -a rea l iza t considerând

îndepl ini te următoare le cr i ter i i :

sunt zone industr iale suscep tib i le de po luarea solului cu meta le

gre le ;

act ivi tăţ i le industr ia le în aceste zone s -au si s tat ;

zone ce se vor ut i l iza pentru dezvoltarea unor act ivi tăţ i ul ter ioare

( rezidenţ iale sau comerc iale) .

amplasamentele zonelor stud ia te sunt l imi tro fe unor zone locui te ;

posib il i ta tea ident i ficăr i i relaţ i i lor dintre poluaţ i i so l ului ,

concent raţ i i le aces tora ş i ac t ivi tăţ i le desfăşura te în trecut .

Descrierea zonelor de studiu

Această lucrare se bazează pe cercetarea mai multor zone de s tudiu

amplasa te în zone ţ intă clasi f icate ca f i ind terenur i cu ut i l izare sensib i lă

(Arie naturala – Pădurea Gârboavele) cât şi pr in ut i l izare mai puţin

sensib ilă (zone industr iale i sto r ice din Brăi la , Gala ţ i , Vrancea, Bacău,

Iaş i , Neamţ şi Suceava) .

Acţ iuni le întrepr inse pent ru s tabi l irea nivelului de poluare pr ivind

cal i ta tea solului d in zone indust r ia le:

A. Investigarea terenului:

evidenţie rea po tenţia le lor zone contaminate ;

stabi l irea loca ţi i lor puncte lor de prelevare ;

prelevarea p robelor de sol .

B. Analize de laborator :

determinarea indicator i lor chimic i (meta le gre le )

managementul ca l i tă ţ i i determinăr i lor .

Selec tarea zonei de eşantionare s -a re fer i t s t r ict la zona ţ intă ,

in i ţ ia l s -a real izat un screening al zonei pr in ana liză cal i ta t ivă fără

prelevare de probe. Ast fe l s -au de terminat ca l i tat iv o l i stă de

contaminanţi exis tenţi ş i a fost stab i l i tă pr ior i tatea celor care au nevoie

de moni tor izare.



18

Hartă loca lizarea zone de s tudiu

Fig 2 .1 - Locaț ia zonelor de pre levare



19

Metode uti l izate pr ivind prelevarea eşant ioanelor ş i pr incipii le

de bază în pre levarea probelor

Colec tarea probelor de sol au inclus 2 metode: prelevarea

alea toare şi prelevarea s is temat ică t ip gr i lă .

Fig. 2 .2 Modele de eşantionare a lea tor i i

Fig .2 .3 . Harta eşantionări i în rețea gr i lă

Pentru aces t s tudiu pr ivind concentra ţ ia metalelor gre le în so lur i le

mai puţ in sensibi le din regiunea Moldovei precum şi o zonă sensib ilă au

fost preleva te un total de 534 de probe de so l distr ibui te as t fe l :



20

Tabel 2 .1 Distr ibuţ ia puncte lor de prelevare în zonele anal izate

Zona

studiată nr. Zona de studiu

Număr

probe

1. Brăila - zonă industr ială 30

2 . Galaţ i 1 - zonă industr ia lă 30

3 . Tecuci - zonă industr ială 20

4 . Adjud - zonă industr ială 21

5 . Bacău - zonă industr ială 20

6 . Piatra Neamţ - zonă industr ia lă 19

7 . Iaş i - zonă industr ială 15

8 . Făl t iceni - zonă industr ială 15

9 . Pădurea Gârboavele - Gala ţi 57

10. Galaţ i - UAT 273

11. Galaţ i – oraş (p robe control) 34

TOTAL puncte prelevate 534

Tota l probe sol anal izate 704

În tota l s -au pregăt i t în labora tor ş i ana liza t 704 probe de so l

determinându-se concentra ţ i i le Pb, Zn, Cu, Cr ş i Ni precum şi pH solului

în zonele de ana liză.

Analiza stat ist ică a determinări lor

Cali ta tea anal i t ică a determinăr i lo r este cel mai adesea c i tată ca o

combinaţie de prec izie ş i acurateţe .

Precizia pr in determinarea probelor este în aces t s tudiu

reprezenta tă de ca lcularea devia ţ iei standard a probelor anal iza te

si s tematic . Ast fe l aba terea standard calcula tă es t imează cal i ta tea ana li t ică

pe o gamă posibi lă de concentraţ i i în probele le de so l .

√

∑ ( )

2 .1

unde reprez intă va loarea concentraţ ie i în proba măsura tă ş i

media ar i tmetică a valor i lor determinate ş i N este numărul de măsurător i .

Abaterea standard a MRC-uri lor care a fos t calculată pentru

probele standard cer t i f icate (MRC) cu ajutorul ecuaţie i pent ru aba te re

(devia ţ ie) standard (SD) :

√∑ ( )

( ) 2 .2

unde reprez intă media ar i tmetică a numărului de măsurător i

real iza te pe mater ia lul de re fer inţă , N – numărul de măsurător i rea l iza te

pe MRC.

Acurate ţea de terminărilor reprezintă o al tă măsură importantă lua tă

în ca lcul pentru as igurarea ca l i tă ţ i i ana li t ice şi se re feră la inter ferenţa



21

sis tematică între un rezul ta t , sau un se t de rezulta te , ş i valoarea care este

accep ta tă ca va loare rea lă sau corec tă

curateţea 2 .3

unde este va loarea accepta tă pentru standard (din cer t i ficatul

MRC) iar este media va lor i lor măsura te pentru standardul în cauză.

CAPITOLUL III – Anal iza poluări i cu metale gre le a unor

areale s i impactul asupra funcţ ional ităţ i i acestora

Pentru s tudiu pr ivind clas i ficarea so lur i lor industr ia le d in punct de

vedere al concentra ţ i i lo r metalelor grele înregistrate , s -au ales 8 loca ţ i i

dintr -un area l ce cupr inde jude ţe le Brăi la , Gala ţ i , Vrancea, Bacău, Pia t ra

Neamţ , Iaş i , ş i Suceava.

Aceste loca ţi i au reprezenta t în cadrul temei de cerce tare zone de

stud iu la scară mică unde s -a eva lua t impactul potenţial produs asupra

solului p r in desfăşurarea ac t ivi tă ţ i lor antrop ice is tor ice urmând ca zonele

potenţ ia l a fectate să f ie redate în folos inţă. Pent ru fiecare probă în par te

s-au făcut anal ize pent ru determinarea conţ inutului de metale lor gre le

(Pb, Ni, Cr , Cu, Zn) ş i pH.

Concluzii priv ind evaluarea impactului produs prin poluarea cu

meta le grele a solului în zonele anal izate .

Pe baza legisla ţ ie i naţionale pr ivind se pot caracter iza 5 nive le de

poluare cu meta le grele a so lului ast fel :

Tabel 3 .1 Clasi ficarea solur i lor în funcţie de conţ inutul meta le lo r

gre le

Metale

mg/kg

Valor i

naturale

Prag de

alerta

Prag de

intervenţie

Prag de

alerta

Prag de

intervenţie

Soluri

naturale

Zone

reziden ţ ia l

e

Zone

reziden ţ ia l

e

Zone

industria l

e

Zone

industria le

Pb 20 50 100 250 1000

Cu 20 100 200 250 500

Cr (tota l) 30 100 300 300 600

Ni 20 75 150 200 500

Zn 100 300 600 700 1500

Co 15 100 50 100 250

Clasif icar

e so luri I II III IV V

In urma analizei dist r ibu ţ ie i meta lelor gre le pe cele 8 zone

eşantion şi în cele 2 or izontur i de pre levare se pot caracter iza ş i c las i fica

solur i le prezente ca urmare a nivelului de concentra ţ ie înregistrat pentru

f iecare meta l greu în par te as t fel :

Plumb: având în vedere concentra ţ i i le Pb determinate în or i zontul

de suprafa ţa a solului se constată a în major i tatea cazuri lor aces tea se

înscr iu în domeniul valor i lor normale pentru solur i mai pu ţ in sensibi le

excep ţ ie făcând zonele s tud ia te din Brăi la ş i Tecuci . Pentru zona Brăi la se

constată 2 va lor i maxime uşor aberante ( sta t i s t ic) de 617,53 mg kg s.u. în



22

orizontul I ş i o valoarea ce 668,14 mg/kg s.u . în or izontul I I , valor i ce nu

se înscr iu în domeniul de va lor i centra le înregistra te în eşantioanele

men ţ ionate. De asemenea în zona Tecuci se consta tă o concent ra ţ ie

r idicată a Pb si tua tă la valoarea de 654,34 mg/kg s.u. in or izontul I ,

concent ra ţ ie ce scade progres iv înregis trându-se o concentra ţ ie maximă în

orizontul I I de 187,5 mg/kg, nea tingând pragul de aler tă , respect iv 250

mg/kg.

Fig. 3 .1 .Distr ibuţ ia concentra ţ i i lor Pb (mg/kg s.u .) în or izontul I .

Fig. 3 .2 .Distr ibuţ ia concentra ţ i i lor Pb (mg/kg s.u .) în or izontul I .

Concentratii PB (orizont 5 cm)

FalticeniIasiPiatra NeamtBacauAdjudTecuciGalatiBraila

Pb

_5

650

600

550

500

450

400

350

300

250

200

150

100

50

0

Concentratii PB (orizont 5 cm)


Pb

_5

650

600

550

500

450

400

350

300

250

200

150

100

50

0



23

Cromul : pentru major i tatea solur i le ana lizate concent ra ţ i i le se

înscr iu în va lor i le normale. In cazul ac t ivi tă ţ i lo r unde au avut loc procese

tehnologice de t ra tare ş i acoper ire a meta le lor , act ivi tă ţ i ce au ut i l iza t ca

agent de cromare Cr 2O 3 ş i H 2 CrO 4 (Cr+ 3 ,

Cr+ 6

) (Gala ţ i zona industr ială

nr .3) se constată o puternică poluare a solului . Concentra ţ i i le Cr total

înregis tra te în mai mul te puncte de prelevare depăşesc valor i le pragului

de interven ţ ie de 600 mg/kg. Se observă aşadar o inf luen ţa puternică a

act ivi tă ţ i lor industr iale desfăşurate asupra ca l i tă ţ i i so lur i lor , acestea fi ind

inf luen ţa te d irec t în t imp.

Fig 3 .3 . Distr ibuţ ia concentra ţ i i lor Cr ( to tal ) în or izontul I

Concentratii Cr (orizont 5 cm)


Cr_

5

5.500

5.000

4.500

4.000

3.500

3.000

2.500

2.000

1.500

1.000

500

0



24

Fig 3 .4 . Distr ibuţ ia concentra ţ i i lor Cr ( to tal ) în or izontul I I

Cuprul: es te un element care la concentra ţ i i mari poa te produce

efec te toxice . Pr incipalele surse poten ţ ia l po luatoare a so lului cu Cu î l

consti tuie industr ia pre lucră toare a metalelor şi a acoper ir i lor meta l ice

ut i l iza ţ i în procesul de galvanizare, p igmen ţ i a i vopse lur i lor ,

dezinfectan ţ i , pur i ficarea ape lor e tc . (Georgescu , 2006) .

La nive l global în toate zonele ana lizate concentra ţ i i le Cu-lui se

înscr iu în valor i normale, excepț ie făcând proba S2 din zona industr ia lă

Bacău (256,72 mg/kg s.u.) în or izontul I , aşa cum se poate observa

poluantul nu a penetra t în or izontul I I

Concentratii Cr (orizont II )


Cr_

50

4.000

3.800

3.600

3.400

3.200

3.000

2.800

2.600

2.400

2.200

2.000

1.800

1.600

1.400

1.200

1.000

800

600

400

200

0

Concentratii Cu (orizont I )


Cu

_5

260

240

220

200

180

160

140

120

100

80

60

40

20

0



25

Fig 3 .5 . Distr ibuţ ia concentra ţ i i lor Cu în or izontul I

Prezen ţa Cu în ambele or izontur i , a fos t semnalată în concentra ţ i i

mai mar i în zona de studiu nr . 2 – Gala ţ i în puncte le de prelevare S3 ş i

S11.

Distr ibu ţ ia concentra ţ i i lor Cu în or izontul I I

Fig 3 .6 Dis tr ibuţ ia concentra ţ i i lor Cu în or izontul I I

Zinc: determinări le pr ivind potenţialele contaminăr i cu Zn a

solului în zonele industr iale au concluz ionat fap tul că numai în 2 zone de

stud iu (Tecuci ş i Bră ila ) , concent raţ i i le de Zn au depăşit valor i le

praguri lo r de aler tă ş i cel de intervenţie .

Fig 3 .7 Distr ibuţ ia concentra ţ i i lor Zn în or izontul I

Concentratii Cu (orizont II )


Cu

_5

0

110

105

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

Concentratii Zn (orizont I )


Zn

_5

2.200

2.000

1.800

1.600

1.400

1.200

1.000

800

600

400

200

0



26

Fig 3 .8 Dis tr ibuţ ia concentra ţ i i lor Zn în or izont I I .

Niche l: anal izând solur i le din ce le 8 zone de studiu , se conta tă ca

valor i le înregis tra te se si tuează la l imi ta valor i lor normale a tâ t în

orizontul super ior câ t ş i în or izontul infer ior de prelevare. Din punct de

vedere a l poluăr i i cu Ni solur i le ana lizate nu sunt a fec ta te f i ind

clasi f icate cu un grad redus de po luare I ( stare normală) .

Fig 3 .9Dis tr ibuţia concent raţ i i lor Ni în or izontul I .

Concentratii Zn (orizont II )


Zn

_5

0

800

750

700

650

600

550

500

450

400

350

300

250

200

150

100

50

0

Concentratii Ni (orizont I )


Ni_

5

64

62

60

58

56

54

52

50

48

46

44

42

40



27

Fig 3 .10 Dis tr ibuţ ia concentraţ i i lor Ni în or izontul I I .

Analiza stat ist ica a datelor brute

Toate probele de sol se lec tate pentru ana liza meta lelo r grele în so l

din ce le 8 zone industr iale au fos t ana lizate din punct de vedere stat is t ic

ob ţ inându-se informaţi i despre se tur i le de da te brute. Date le sta t i s t ice au

fost examinate pentru fiecare metal în par te , obț inându -se informa ţ i i ut i le

(valoarea minimă, va loarea maximă, media va lor i lor înregistra te ) ,

ind icator i care carac ter izează distr ibuţ ia concentraţ i i lor : indice de

as imetr ie ( skewness) , ş i ind ice kur tos is, precum ş i tend in ţa centra lă ş i

forma dis tr ibu ţ ie i concent raţ i i lor măsurate pentru f iecare metal anal izat .

Calculul masei de sol poluate în zonele afectate de poluarea cu

meta le grele

Uti l izând metoda po ligoanelor Voronoi s -a determina t zona asoc ia tă

f iecărui punct de prelevare pentru fiecare interva l de adâncime ( strat de

sol) .

( )

( ) 3 .1

unde:

= ar ia conc . ponderate pentru un interval de adâncime da t ;

= conc. pentru f iecare probă în cadrul intervalul de adâncime

dat (or izont de prelevare)

= zona individuală asoc iată cu f iecare punct de prelevare în

intervalul de adâncime .

Rela ţ ia de calcul pentru volumul zonei a fectate (poluate) Vp este :

( ) 3 .2

unde: = adâncimea interva lului de probă ( st ratul de sol )

Ecua ţ ia de baza pentru calcularea mase i de so l poluat este :

[∑[ (

) ]

] 3 .3

Concentratii Ni (orizont II )


Ni_

50

60

58

56

54

52

50

48

46

44

42

40

38

36

34

32



28

unde

= numărul de interva le de so l ( or izontur i de pre levare) ;

= zona reprezentată de proba numărul n în a l i s trat

= grosimea stratului n

= densi ta tea so lului

= masa de sol po lua tă în zona anal iza ta .

Reprezentarea d is tr ibu ţ ie i concentra ţ i i lor Cr în so l pe ce le 2

or izontur i pr in metoda poligoanelor Vorono i (Thiessen) . Calculul ar i i lor

zonelor de influen ţa a ferente punctelor de pre levare. Rezul ta tul

prognozelor e fec tuate metoda po ligoanelor Voronoi apl ica te în zona

industr iala nr .2 d in municip iul Gala ţ i .

Fig 3 .11 Predicț ia spa ția lă a var iabi lelo r pr in metoda pol igoanelor

Voronoi



29

Fig 3 .13 Predicț ia spa ția lă a var iabi lelo r pr in metoda pol igoanelor

Voronoi

Având în vedere concentra ţ i i le r idicate ale Cr total înregis tra t e în

or izontul I I pentru a calcula vo lumul de so l poluat s -au mai rea l izat

măsurător i pe adâncime în zonele de inf luen ţă a puncte lor de prelevare S3

şi S11.

Tabel 3 .2 Concentra ț i i Cr identi f icate in zona industr iala a mun.

Galaț i

Punct de

pre levare

Concentra ţ ie Cr tota l mg/kg s.u.

Orizont de prelevare

5-10 cm 40-50 cm 60-70 cm 70-90 cm 100-110 cm

S3 4456.34 3904.45 2150.38 1347.84 415.24

S11 5502.03 756.56 535.28 - -



30

S-a constat că po luatul (Cr tota l) în punct ul S3 a avut o mobil i ta te

mai r idica tă în stratur i le solur i le ca urmare a surse i mai puternice de

poluare (hală acoperir i meta l ice) .

Pentru S3 se calculează concent ra ţ ia medie ponderată:

( ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ))

( ( ) ( ) ( ) ( ) ( ))

3 .5 .

unde C3(5) : C3(110) sunt concentra ţ i i le determinate în punctul de

prelevare S3 în cele 2 or izontur i de prelevare ( I ş i I I ) ; A3(5) :A3(110)

reprez intă ar i i le zonelor de inf luen ţă a puncte lor de prelevate pe

adâncime.

Tabel 3 .3 . Calculul concentra ţ i i lor medi i ponderate în or izontur i le

de prelevare pentru puncte le de pre levare S3 ş i S11.

Probă Concentra ţ ie Cr

total (mg/kg s.u.)

Suprafa ţă

zonă de

inf luen ţă

(pol igon) mp

înălţ ime

orizont

(metri)

S3_10 4456,34 2131,14 0,1

S3_50 3904,45 2131,14 0,5

S3_70 2150,38 2131,14 0.7

S3_90 1347,84 2131,14 0.9

S3_110 415,24 2131,14 1.1

Concentra ţ ie medie ponde rată Cv (mg/kg s .u/m2) 2454.85

Volumul zonei a fec ta te Vp m3 2700,335

Probă Concentra ţ ie Cr

total (mg/kg s.u.)

Suprafa ţă zonă

de inf luen ţă

(pol igon) mp

înălţ ime

orizont

(metri)

S11_10 5502,03 2225,54 0,1

S11_50 756,56 2225,54 0,5

S1_70 535,28 2225,54 0.7

Concentra ţ ie medie ponderată Cv (mg/kg s .u/m2) 2264,623333

Volumul zonei a fec ta te Vp m3 1585,25

Masa de so l polua tă aferent zonei poluate este calcula tă pentru

întreaga suprafa ţă a fecta tă a punctelor S3 şi S11 .

∑ 3 .5

as t fel Mp pentru zona s tud ia tă nr .2 calcula tă es te de 5635,73 tone

sol a fec ta t ce trebuie remedia t .



31

Zonă de studiu – folos in ţă sensibi lă - Aria naturală protejată

(ANP) Pădurea Gârboavele

Alegerea punctelor de p relevare, din care s -au recol tat în to ta l 57

probe de so l d in or izontul I , au fost selectate ast fel încât să o fere

informaţi i asupra impactului act ivi tă ţ i lor t recute desfă şura te în zonă şi în

vecină ta tea ANP – Pădurea Gârboavele. Acestea au fost stab il i te pe baza

date lor ob ţinute d in teren cu scopul de a se putea eva lua câ t mai precis

si tua ţia fac tor i lor d e mediu de pe amplasament.

Distr ibu ţ ia puncte lor de prelevare pe amplasamentul a r ie i naturale

Pădurea Gârboavele.

Fig 3 .13. Distr ibuț ia puncte lor de prelevare în zona s tudiată

Rezultate experimenta le

Determinări le exper imentale pr ivind concentra ţ ia metalelor gre le au

eviden ţ ia t fap tul că act ivi tă ţ i le antrop ice învecina te ( în special cele

industr iale ) nu au influen ţa t în mare măsură ca l i tatea chimică solului din

ar ia na tura lă proteja tă . Ȋn schimb ac tivi tă ţ i le l imit ro fe (agr icul tura

in tensivă) şi act ivi tă ţ i le tur i s t ice desfăşurate în zona ANP - Pădurea



32

Gârboavele au dus la o bio acumulare în t imp a metale lor gre le în so lul

pădur i i , concentra ţ i i le f iecărui e lement var i ind în func ţ ie de t ipul şi zona

desfăşurăr i i acestor ac t ivi tă ţ i antrop ice .

Reprezentare graf ică pr in Diagrame Box -plo t a le concentra ţ i i lor metale lo r

gre le d in zona ţ intă .

Fig. 3 .14 – Reprezentarea diagramelor de d istr ibuț ie a var iab ile lor

Concentra ţ i i a le meta lelor gre le precum Cu, Zn spec i f ice

agr icultur i i intensive ( îngrăşăminte , pes t ic ide, ierbicide) sunt identi f icate

cu acumulare mai mare în probele de so l prel evate în zona de Nord –Vest

a Păduri i Gârboavele. În cazul Cu se constată o depăşire a valor i lor

normale spec i fice so lur i lor (20 mg/kg s.u.) , concentra ţ i i ce sunt semnalate

mai a les în vecinătatea cu terenuri le agr ico le La aces t nive l absorb ţ ia Cu

es te natura lă nef i ind inf luen ţată de nive lul pH, în cazul solur i lo r recol ta te

acesta s i tuându-se în l imi te normale de 7 ,6 unită ţ i pH.

De asemeni în cazul Zn component ş i e l rez idual al agr icul tur i i

in tensive valor i le concentra ţ i i lor de terminate se înscr iu în l imi tele

normale .



33

Pentru Pb ş i Cr se constată o creştere a concent raţ i i lor mai a les în

zonele a fec tate de act ivi tă ţ i le tur is t ice ş i de agrement va lor i le depă ş ind

pragul va lor i lor normale pentru s o lur i natura le de 20 mg/kg s.u .

Mn se înscr ie în l imi ta normal ă a concentra ţ ie i în so lur i natura le

de până la 900 mg/kg, n u se constată o depă ş i re a valor i lo r normale în

probele prelevate.

Conform rezultate lor analizelor de so l de pe amplasamentul ANP –

Pădurea Gârboavele se poate concluz iona că nu au fost dep istate ar i i

contaminate dar au fos t identi f ica te zone afec tate minor de ac t ivi tă ţ i le

antropice desfăşurate în vecină ta tea rezerva ţie i natura le .

Analiza stat ist ică a seturi lor de date experimenta le

Fig.3 .15 Histogramele var iab ilelor identi f icate (concentraț i i

meta le grele)

Distr ibu ţ ia concentra ţ i i lor metale lor gre le în zona studiată

Prezentarea d is tr ibu ţ ie i concent ra ţ i i lor meta lelo r gre le înregis tra te

în solul de suprafa ţă a ANP – Pădurea Gârboavele s -a rea l iza t apl icând

tehnice de anal iză moderne pr in diagrame de t ip Voronoi . Diagrama

Voronoi c rea tă es te formată d in mul ț imea ace lor puncte P din dreptunghi

care sunt mai aproape de Pi decât de or ice al t punct Pj .



34

Fig 3.15 Pred ic ț ia concent raț i i lor meta le lor gre le în zona ANP –

Pădurea Gârboavele

22.1122.11 :: 30.46730.467

30.46730.467 :: 35.12435.124

35.12435.124 :: 43.4843.48

43.4843.48 :: 58.47558.475

58.47558.475 :: 85.3885.38

Voronoi MapType: Simple

Dataset : Probe sol ANP Garboavele Attribute: Cr



35

Tabel 3 .4 Anal iză s ta t i st ică a setului de da te brute

Indici

stat ist ic i

ANP – Pădurea Gârboavele

Pb

(mg/kg)

Cr

(mg/kg)

Zn

(mg/kg)

Cu

(mg/kg)

Ni

(mg/kg)

Orizont

prelevare 5-10 cm 5-10 cm 5-10 cm 5-10 cm 5-10 cm

Min 9,33 22,11 21,04 12,54 20,34

Max 55,49 85,38 72,74 29,64 67,43

Medie 21,679 41,34 37,789 23,627 38,833

SD 9,9943 13,671 13,429 3,794 11,325

Skewness 1 ,4749 1,1522 0,90689 -0,43389 0,64634

Kurtosis 4 ,7493 3,7071 2,9132 2,9548 2,899

1 quart i lă 14,928 31,835 26,785 21,335 30,703

Mediană 17,95 36,21 34,36 23,53 38

3 quart i lă 24,047 46,825 46,75 26,87 43,892

Fig 3 .16 His tograme ale se tur i lor de da te normal izate pr in

t ransformare logari tmică.

Pentru a în ţelege rela ţ i i le d intre var iab ile di fer i te , da tele brute au

fost anal iza te ca lculându -se coefic ien ţ i i de corelare Pearson conform

f iguri i de mai jos.



36

Fig. 3 .17 – Matr icea de corelaț ie a var iabi le lor

Ast fe l la coef ic ien ţ i de corelare de 1 se indică un procent de 100%

confiden ţă ( foar te puternic) . Corelăr i poz it ive mod erate au fos t ob ţ inute

la var iab ile le Zn-Ni de 47% confiden ţă . La anumite var iabi le au fost

înregis tra ţ i coefic ien ţ i de corelare slabi Zn -Cu, Ni -Cu, şi nuli la ce le la l te

var iab ile .

Matr ic i le de corela ţ ie aplicate au ident i fica t ş i cuanti f icat re la ţ i i le

dintre grupul de ioni metal ic i ana liza ţ i . Rezul ta tele au arăta t că:

nu există corela ţ i i re levante pentru Cr ; Pb -Cu ş i Pb -Ni ; Pb-Zn ( r2<-

0.1) ;

au fost identi f ica te cu grad de asociere slab (r2<0.5) pentru

var iab ilele a sociate Cu-Zn ş i Cu -Ni;

o corelaț ie importanta s -a ident i f ica t în cazul asocier i i Ni -Zn

(r2=0.59) .

Zonă de studiu – Unitatea Administrativa Teritor ială a

municipiului Galaţi

Pentru a genera ul ter ior un model pr ivind apl icarea interpo lăr i lor

geostat i st ice în evaluarea poluăr i i solur i lo r cu metale gre le , s -a dispus

extinderea zonelor de cercetare pr ivind concentra ţ ia metalelor gre le în sol

pe o zonă mai mare ca suprafa ţă , zonă ce trebuie să includă terenur i cu

func ţ iuni mai pu ţ in sensibi le ( industr ia lă) ş i cu func ţ iuni sensib i le

( reziden ţ ia le) .



37

De asemenea zona urbană a oraşului Galaţ i es te caracter izat ă de o

ser ie de act ivi tă ţ i antropice cu efec te majore în acumularea metalelor

gre le în sol :

combinatul Siderurgic Arce lor MITTAL Gala ţi – s i tua t în zona de vest

a oraşului Gala ţ i cu surse importante de emis ie a po luan ţ i lor

atmosfer ic i cu con ţ inut de metale gre le (gaze de ardere, pulber i e tc . ) ;

ha lda de zgură si tua tă în par tea de sud a loca li tă ţ i i Şendreni şi la o

dis tanţă de 4 km de zona urbană (sursă de pulber i in suspensie cu

conţinut de metale gre le ) .

act ivi tăţ i industr iale s is tate sau ac tive si tuate în centrul zonei urbane

(strada G Coşbuc , Strada Traian) ce reprezintă surse de emis ie a

gazelor de ardere , deşeuri tehnologice etc . ;

zona de es t a oraşului puternic industr ia l izată ( Şantieru l naval , uni tăţ i

va lor i f icare deşeuri , por t comercial , e tc . ) .

zona de sud–est reprezentată de Portul minera l ier ( încărcare descărcare

mater i i pr ime uti l izate în industr ia metalurgică) , t ranspor t minereu

către plat forma combinatului s iderurgic ;

t ransport rut ier de mare tonaj (centura oco li toare a o raşului) , nod

feroviar transpor t măr fur i ;

act ivi tăţ i agr ico le desfăşura te în a fara intravi lanului UAT Gala ţ i .

Prelevarea probelor s -a real izat aleator i u, puncte le de pre levare

f i ind a lese pe zone caracter is t ice d in punct de vedere a l func ţ ional i tă ţ i i ,

as igurându-se as t fe l o p relevare pe toa te zonele clas i ficate: zone urbane,

zone industr iale , zone reziden ţ ia le , t rame st radale, depozite deşeuri ,

parcuri ş i grăd ini , te renur i agr icole , e tc .



38

Fig 3.17 Dis tr ibuţia puncte lor de eşantionare a probelor so l în

zona ana liza tă a UAT Gala ţ i

Rezultate experimenta le

Pentru determinarea concentra ţ i i lor metalelor gre le în ce le 273

probe pre leva te pe întreaga suprafa ţă a zonei stud ia te a fost ut i l iza tă

metoda spectrometr ie i de raze X, echipamentul ut i l izat f i ind un anal izor

t ip Niton XLt 793. Metale gre le ident i ficate în solul de suprafa ţă

(or izontul I ) sunt: Pb, Cu, Zn, Ni, ş i Cr .



39

Fig. 3 .18 Dis tr ibuţia concentraţ i i lor Pb în sol pe zona anal iza tă a

UAT Gala ţ i

La nivelul zonei ana lizate se observă o d ist r ibu ţ ie simetr ică a

concent ra ţ i i lor înregis trate , concentra ţ i i le Pb în sol crescând în zonele cu

fo los in ţă mai pu ţ in sensib ila – zone industr iale , t rame s trada le. În zona

urbană a oraşului Gala ţ i ( rez iden ţ ia l) nu se constată depăşir i a le

praguri lo r de aler tă , concent ra ţ i i le identi f ica te f i ind si tua te în l imi ta

va lor i lor normale.



40

Analiza stat ist ica a datelor brute din zona studiată – UAT

Gala ţ i

Tabel 3 .5 Ind ica tor i sta t i st ic i a i se tului de date (meta le grele în

sol)

Indici

stat ist ic i

Pb

(mg/kg)

Zn

(mg/kg)

Cu

(mg/kg)

Ni

(mg/kg)

Cr

(mg/kg)

Orizont

prelevare 5-10 cm

Min 10,04 18,45 17,76 308,84 40,67

Max 89,94 221,89 145,37 2191,9 380,71

Medie 42,041 70,519 53,288 685,75 72,37

SD 16,068 33,609 20,089 301,94 37,863

Skewness 0 ,55929 1,6215 1,4205 2,5606 4,7992

Kurtosis 3 ,0841 6,2285 5,9123 11,081 33,285

1 quarti lă 31,197 47,11 40,74 507,92 54,328

Mediana 39,38 62,56 48,27 595,08 63,48

3 quarti lă 53,682 85,403 60,07 757,51 79,383

Dator i tă e fectelor act ivi tă ţ i lor industr ia le din cadrul UAT Gala ţ i ş i

ca urmare a var iabi lelor de mediu în care se înscr iu metalele grele

ident i fica te se consta tă că unele se tur i de da te (concent ra ţ i i metalele grele

din sol) sunt poz it iv denatura te ( ind ice le de as imetr ie ( skewnes) > 1 şi

ind icele (kurtosis) >3 ( Zn, Cu, Ni, Cr) fa tă de o dis tr ibuţie normală ( s =

0 ş i k = 3) . Pr in urmare acolo unde t ransformarea se apl ică pentru date le

brute pentru a ob ţ ine se tur i de dis tr ibu ţ ie mai aproape de normal i tate

înainte de a genera p ronost icur i geosta t i s t ice se va real iza o normalizare a

date lor pr in transformare logar i tmică sau box -cox ( transformare de

putere) (cap. 2 .4 .1 .) .

Fig 3.19 Analiza his tograf ică a da te lor brute a concentra ţ i i lor

meta le lor gre le pr in his tograme



41

Având în vedere as imetr i i le înregistrate în cazul meta le lor Cu, Mn,

Pb şi Zn s -a rea l iza t o normal izarea setului de da te Ast fel pr in

transformare logar i tmica se ob ţ in var iabi le de mediu s imetr ice conform

his togramelor de normal izare de mai jos:

.

Fig . 3 .20 Histograme ale setur i lor de da te normalizate pr in

t ransformare logari tmică

Pentru a în ţelege re la ţ i i le dintre var iab ile di fer i te (meta le grele) ,

date le brute au fos t anal iza te calculându -se coeficien ţ i i de core lare

Pearson conform f iguri i 3 .21 .



42

Fig. 3 ,21 – Corela ț ia var iabi le lor înregis trate în UAT Gala ț i

Se constată as t fe l o corelaţ ie relat iv puternică a Zn cu toate

cele la l te metale cu un coefic ient de core lare de 0 ,68 ce indică un procent

de 68 % confiden ţă . Core lăr i pozi t ive moderate au fost ob ţ inute la

var iab ilele Zn-Cu ş i Cu -Pb 62 % respect iv 55% confiden ţă . La anumite

var iab ile au fos t înregis tra ţ i coef ic ien ţ i de core lare slabi Cr -Cu 43%, Cr-

Mn 32%, Cr -Pb 32% şi Zn -Pb 44%. Corela ţ i i foar te slabe s -au înregistrat

la var iab ilele Cu-Mn, Pb –Mn şi Zn -Mn.



43

CAPITOLUL IV – Modelări şi metode de interpolare spația lă

Rezul tatele exper imenta le obţ inute au fost anal izate p r in ap licarea

metodelor geostat i st ice cu scopul :

îmbunătăţ ir i i va lor i lor es t imate ale contaminăr i i solului , p r in

se lec tarea si tur i no i de ana liză contaminăr i i so lului cu metale gre le ;

a ana liza autocore la ţ ia spaţială a meta le lor gre le din solur i le ana lizate;

a genera d is tr ibuţia continuă a f iecărui poluant al solului (de exemplu,

hăr ţ i de pred ic ţ ie a po luanţi lor) ;

a compara valor i le prognozate înainte ş i după pre levarea no ilor

eşantioane;

a invest iga zonele intens contaminate cu metale gre le ş i carac ter izarea

solur i lor din punct de vedere a l poluăr i i cu metale grele;

Aplicarea metodelor de interpo lare spa țială a relev at o ser ie de

avantaje ş i dezavantaje în pred icţ ia ş i cuanti f icarea gradului de po luare a

solur i lor din zonele stud iate cu metale grele (Pb, Cr , Zn, Cu, Ni) .

Rezul tatele var iabi lelo r determinate pr in p redic ț i i le Kriging

aplicate zonei stud ia te UAT Galaț i s -au concretizat pr intr -o ser ie de 4

hăr ț i individuale pentru f iecare meta l ana lizat şi cuant i ficarea a gradului

de poluare cu meta le grele în funcție de ut i l izarea terenuri lor (Corine

Land Cover 2006) .



44

Fig. 4 .1 Harta dis tr ibuției cant i ta t ive a Pb în sol – UAT Gala ți

Fig. 4 .2 Harta dis tr ibuției cant i ta t ive a Zn în so l – UAT Gala ți



45

Fig. 4 .3 . Harta dis tr ibuției cant i ta t ive a Cu în so l – UAT Galaț i

Fig. 4 .4 . Harta dis tr ibuției cant i ta t ive a Cr în sol – UAT Gala ți

Se ident i f ică as t fe l surse le ce au avut un aport mai r id icat în

poluarea cu meta le grele a solur i lor d in zona s tud ia tă – UAT Gala ți . La

nivel global concentra ț i i le meta le lor grele ident i fica te nu depăşes c

valor i le praguri lor de intervenț ie . Sunt însă posib ile zone în care

concent raț i i le metale lo r grele să depăşească valor i le ind ica te p r in



46

predic ț ie . Aceste prognoze reprezintă baza cuant i f icăr i lor pr ivind nive lul

meta le lor gre le în sol (Pb, Zn, Ni, ş i Cr) ş i reprez intă s i tua ția rea lă la

scară mare. Acest s tudiu poate o fer i as t fel o s i tuaț ie dinamic ii

act ivi tăț i lor indust r ia le şi poate reprezenta un punct de plecare în

vi i toare le cercetăr i pe aces t domeniu.

Concluzii f ina le

Rezul tatele pr inc ipale obținute pr in cercetarea aplicată în această

teză sunt: identi f icarea zonelor po tenția l poluate cu meta le gre le pe areale

extinse cu dest ina ți i complexe, ana liza canti tat ivă spec trometr ică a

meta le lor gre le pr in fluorescență de raze X şi evaluarea gradului de

poluare asociat f iecăre i zone.

Al do ilea rezulta t es te reprezentat de determinarea dis tr ibuției

spa ția le a metale lor gre le (Pb, Zn, Cu, Ni ş i Cr) în zonele de stud iu şi

optimizarea metodologii lor de cuanti f icare în sensul luăr i i în considerare

a unui număr maxim de rezultate fără a denatura concluz ii le canti ta t ive

din cauza valor i lor aberante înregistrate . Pr in urmare s -a reuşi t

conceperea unui s is tem de clas i ficare care t ine cont a tât de concentraț ia

poluanț i lor cât ş i de des t ina ţia ul ter ioară a terenur i lor . Acest s i s tem

permi te abordarea rea l is tă a s tra tegii lor de dezvol tare pentru zonele

intravilane în vederea minimizăr i i impactului pe care poluarea i s tor ică o

poate avea asupra mediului ş i sănă tă ț i i umane dar ş i a op timizăr i i

efo r tur i lor economice necesare decontaminăr i i solur i lor .

Un a l t re i lea rezul ta t esențial a l teze i de doctora t î l const i tuie

dezvol tarea unui model care permi te de terminarea fezab il i tă ț i i p roiecte lor

de decontaminare pr in cuanti f icarea volumelor e fect ive de sol care trebuie

supuse decontaminăr i i . Modelul creat poate f i îmbunătă ț i t comple tat ,

adapta t şi cr i t icat dar es te ind iscutabi l o bază de pornire cu un fundament

șt i in ț i f ic so lid pentru proiec tele de decontaminare a solului .

Instrumentele şi metodologii le ut i l iza te implică o abordare

mul t idisc ipl inară incluzând aspecte d in di fer i te discip line fundamentale şi

inginereş t i : chimie, fiz ică, anal ize instrumentale , stat is t ică, inginer ie

informatică, inginer ia mediului , op timizăr i e tc .

Act ivi tă ț i le i stor ice indus tr ia le desfăşura te în zonele industr iale

cerce ta te au avut e fec te semnif icat ive asupra po luăr i i so lur i lor cu meta le

gre le . Ast fe l se ident i fică o l i s tă de meta le grele spec i f ice (Pb, Zn, Cu,

Ni, Cr) precum ş i o var iaț ie a concentraț i i lor meta lelo r gre le d e terminate

pentru f iecare zonă stud iată: 8 zone industr iale , 1 zonă na tura lă , o uni ta te

adminis tra t ivă a oraşului Gala ț i .

Anal iza canti tat ivă a meta lelo r grele în cele 10 zone de stud iu a

ident i fica t un apor t major al unor act ivi tăţ i indust r ia le ( în pr in c ipal

act ivi tăţ i le de prelucrăr i metal ice, acoper ir i , precum ş i depozită r i de

mater i i pr ime) asupra solului , în aceste zone prezenţa meta le lor grele

f i ind mai puternic res imţi tă .

Concentra ț i i le totale pent ru majori tatea grupului de ioni meta l ici

stud ia ţ i , în unele zone de s tudiu depășesc va lor i le praguri lor de

intervenţ ie pent ru solur i mai puţ in sensibi le . Metale le gre le cu impactul

cel mai impor tant sunt Cr , Pb şi Zn.



47

Ser i i le de da te au fost ana lizate stat is t ic pr in transformarea da telo r

brute pentru a lo g-normală sau la Box -Cox în scopul ut i l izăr i i u l te r ioare a

var iab ilelor determinate în pred icț ia ş i rea l izarea hăr ț i lor de dis tr ibuție a

meta le lor gre le .

Ȋn pred ic ț ia zonelor de poluare anal iza te s -au uti l izat a tâ t modele

simple pr ivind pred ic ț ia concent ra ț i i lo r (Metoda pol igoanelor Thisssen)

dar ş i modele complexe determinis t ice: Metoda ponder i i d istanțe i inverse

IDW şi metode de inte rpolare geosta t i s t ice: Kriging.

In baza modelelor de interpo lare apl ica te s -au ca lcula t eror i le

va lor i le eror i lor prognoza te f i ind folosi te pentru a dec ide care sunt ce le

mai bune modele ap licabile .

Se poate observa că în zonele unde probele de sol recol ta te au fos t

mai numeroase se îmbunătă țește cal i tatea dis tr ibuț ie i spaț ia le a setur i lor

de date minimizându -se propagarea anomali i lor . Din ana liza de t ip

var iogramă ap licată tuturor ser i i lor de da te putem concluziona că

reducerea eror i lor de măsurare presupune dependența spaț ia lă a

var iab ilelor s tudiate , ceea ce îmbunătățeș te ca l i tatea prognozei

dis tr ibuției concentra ț i i lor met ale lor grele în zonele anal izate .

Investigarea unor zone industr iale potenția l polua te a fos t

importantă de real izat pentru a se înțelege nivelul poluăr i i în aces te

loca ți i . Îmbinarea va lor i lor prognozate pe o har tă a var iab ilelor de acelaş i

t ip reprez intă o tehnică modernă în luarea dec izi i lor pentru remedierea

unor zone sau excluderea anumitor act ivi tă ț i d in loca ți i le spec i fice.

Anal ize le geosta t i s t ice au reprezentat un instrument de bază şi au

fost ut i l iza te pent ru a car tografia dis tr ibuția spațială a m e talelor gre le .

Metodele de interpolare ap licate precum şi rezul ta tele his togramelor

concent raţ i i lor meta le lo r grele au arăta t că dis tr ibuția spațială nu a fost

omogenă, fi ind identi f icate var ia ț i i majore ş i asimetr i i importante. În

abordarea corectă a inf ormaţ i i lor rezultate au fost apl ica te 2 metode de

normal izare a setur i lor de date : logari tmică ş i Box -Cox care au creat

premise le construcț ie i , optimizăr i i ş i ap licăr i i modelului de pred ic ț ie

optim. S-a constat , pr in comparare şi va l idare, că apl ica ț ia opt imă pent ru

modelul creat es te metoda Kriging, metodă ce reuşeş te să apropie

predic ț i i le de valor i le reale . Modele le de interpolare spa ția lă ap licate în

predic ț ia concentraț i i lo r metalelor gre le pe zonele de s tudiu au fost

ver i fica te pr in ut i l izarea unor pu ncte de control (necunoscute) ş i

va l idarea aces tora în teren pr in măsurător i u l te r ioare.

Valoarea modelului creat şi a pred ic ț i i lor real iza te se poate

determina atât pr in faptul că rezultă d in combinarea unor metode

consacra te câ t ş i pr in aceea că au fos t ver i f ica te în condiț i i care acoperă o

ar ie largă de areale: zone indust r ia le , zone na tura le proteja te ş i unită ţ i

adminis tra t ive complexe .

Teza de doctorat se const i tuie în acelaş i t imp ca o bază pentru

cerce tăr i le vi i toare care să o fere metodologii p ract i ce care po t contr ibui

la identi f icarea celor mai impor tante zone de s tud iu în vi i tor , cu detal i i

spec i fice ş i a l tor a r i i de interes. Hărț i le de distr ibuţ ie generate se vor

îmbunătăţ i ş i completa iar baza de da te c rea tă va f i ut i l izab ilă în mul t ip le

domenii atât în zonele cerce tate cât şi în cele ad iacente.



48

În contextul dezvol tăr i i durab ile a regiuni i d in care fac par te

aceste zone de s tudiu, protecț ia împotr iva amenințăr i lor provocate de

contaminarea so lului cu meta le gre le este esenţ ia lă . De asemenea, est e

necesar a se propune ş i dezvol ta măsur i prec ise și metode efic iente pent ru

păs trarea cal i tăţ i i so lului și aducerea acestuia în l imi ta va lor i lor normale

din punctul de vedere a l contaminăr i i cu meta le gre le

Perspect ive

Înțelegerea d istr ibuț iei regional ă a meta lelo r gre le este una din

temele centra le a le acestei teze . În abordarea cuanti f icăr i i gradului de

poluare a so lului cu metale grele a fost necesar să se ap lice o var ie tate de

metodologii matematice compatib i le cu geostat is t ica. În acest sens

aceas tă cercetare deschide unele perspec tive ut i le pr ivind ap licaţ i i le GIS

în eva luarea nivelului de poluare a fac tor i lor de mediu.

Deși are un mare potenț ia l de a o fer i informaţi i pr ivind

var iab il i ta tea spaţ ia lă a unor po luanţi , u t i l izarea geosta t i st ic i i în

sec toarele de mediu a fost foar te puțin ut i l iza tă în Ro mânia. Delimi tarea

zonelor contaminate es te încă rea l izată în cea mai mare par te pe baza

măsurător i lor cadastrale . Există , de asemenea, o nevoie de a def ini

suprafaţa a fectată de po luare în jurul surse lor potenţ ia le . De exemplu în

cazul unei po luăr i complexe pe o suprafa ţă des tul de mare se pot lua

deciz i i ş i măsuri pr ivind decontaminarea solului dacă exis tă suficiente

informați i asupra d istr ibuț ie i poluanț i lor .

Mai mul t decât atât , geostat i st ica ar putea fi ut i l iza tă pent ru a

ident i fica loca ți i supl imentare de eșant ionare pr in real izarea pred ic ț i i lor

refer i toare la var iab ile le de mediu, ceea duce la ut i l izarea op timă a

resurse lor . Dinco lo de poluarea mediului , ap licarea geosta t i st ic i i ar putea

f i extinsă în mai mul te d iscip line , cum ar f i : sănăta tea ș i agr icultura .



49

Bibliografie

Alloway B.J . (1995) : Heavy Metals în Soils , Blackie Academic and

Professional , Glasgo w, 369 PP.

Amusan A.A., Bada S.B . , Sa lami A.T. , (2003): Effec t o f t ra ffic densi ty on

heavy meta l content o f soi l an vegeta t ion along roadsides în Osun

Sta te , Nigeria . West Afr ican Journal o f Appl ied Ecolgy, Vol . 4 : PP :

107-114.

Anyanwu C.U., Nwankwo S. C. and Moneke (2011): Soi l Bacter ial

Response to Introduced Metal St ress , Interna tional Journa l o f Basic &

Appl ied Sciences IJBAS -IJENS Vol: 11, PP. 109-115.

Atteia O. Dubois J . -P. , Webster R. , (1994) : “Geosta t i s t ical Analys is of

Soi l Contaminat ion în the Swiss Jura”, Environmenta l Pollut ion, Vol. ,

86. PP: 315-327 .

Baker D.E. (1990) : Heavy metals în soi ls , Al loway B.J . (ed.) Blackie and

Sons Ltd . , London. UK. 339 PP.

Banuelos G.S. , Ajwa H.A. (1999): Trace elements în soi ls and plants: An

overview, Journal o f Environmen tal Science and Heal th, Vol. 34. PP:

951– 974.

Barbarick K.A., Ippol i to J .A. , West fa l l D.G. (1997): Sewage biosol ids

cumula tive e ffects on extractab le -so il and grain elemental

concent rat ions. Journa l of Environmental Quali ty, vo l . 26. PP: 1696 -

1702.

Bernard A. (2008) . Cadmium & it s adverse effec ts on human heal th.

Ind ian Journa l o f Medical research, vol . 128 . PP. 557 -564 .

Böhner J . , B laschke T . , Montanarel la L. (2008): SAGA – Seconds Out.

Hamburger Bei träge zur Physischen Geographie und

Landschaftsökologie , Vol.19. 113 PP.

Bourg A.C.M. Loch J .P .W, (1995): Mobil iza t ion of heavy meta ls as

affec ted by pH and redox condit ions in salomons, Springer Ver lag

(eds.) . PP: 87–102.

Brumelis G. , Bro wn D.H. , Nikodemus O. , T jarve D. (1999) : The

monitor ing and r i sk assess ment o f Zn deposi t ion around a meta l

smelter în Latvia. Environmenta l Monitor ing Assessment vol . 2 . PP:

201-212.

Carr R. ; Zhang C.; Moles N.; Harder M. (2008): Identi f icat ion and

mapping of heavy metal pollut ion în so il s o f a sports ground în Galway

Ci ty, I re land, using a portable XRF analyser and GIS. Environ.

Geochem. Health, vo l . 30. PP: 45 -52 .

Catlet t K.M., Hei l D.M. , Lindsay W.L. , Eb inger M.H. (2002) : Effec ts o f

soi l chemica l propert ies on Zinc 2+ act ivi ty în 18 Colorado soi l s . So i l

Sci . Soc. Am. J . vo l . 66. PP: 1182-1189.

Cesareo R. , Rido lfi S. , Marabell i M. , Caste l lano A. , Buccolier i G. ,

Donat ivi , M., Gigante, G.E. ,Brunet t i , A. , and Medina, M.A.R. , (2008) :

Portable sys tems for energy -dispersive X-rayfluorescence analys is o f

works of ar t . Cambr idge: The Royal Socie ty o f Chemistry. PP: 206 –

246.

Clemente R. , Walker D.J . , Roig A.M. . Bernal M.P. (2003): Heavy me ta l

bioavailab il i ty în a soi l a ffec ted by minera l sulphides contaminatio n



50

fo l lo wing the mine spi l lage a t Aznalcó llar (Spain) . Biodegradation vol .

14. PP: 199-205 .

Cor tes O.E.J . , Barbosa L.A.D. (2003) : Kiperstok, A. Bio logical t reatment

of industr ia l l iquid e ff luent în copper production industry. Tecbahia

Revista Baiana de Tecnologia. vol . 18 . PP: 89 -99 .

Dalzie l I .W.D. , (1999) : Vest iges o f a beginning a nd the prospect o f an

end , in Cra ig, G.Y. and Hul l , J .H. , James Hutton - Present and Future,

Geologica l Socie ty, London, Special Publica t ions, vo l . 150. PP: 119 -

155.

Davis B. M. (1987) : Uses and Abuses of Cross -Valida tion în

Geosta t i s t ics. — Mathematica l Geology. vo l . 19/3. PP: 241 –248.

Davranche M., Bol l inger , J . (2000): Heavy meta ls desorpt ion fro m

synthes ized and na tura l i ron and manganese oxyhydroxides: Effec t o f

reduct ive condi t ions. Colloid Inter face Sci . Vol. 227. PP: 531 -539 .

De Temmerman L. , Vanon geval L. , Boon W. , Hoenig M. , Geypens M.

(2003): Heavy meta l content o f arab le so il s în nor thern Belgium.

Water , Air , and Soil Pol lut ion, vol . 148. PP: 61 -76.

De Vr ies W., Schütze G. , Lofts S. , T ipping E. , Mei l i M., Römkens

P .F.A.M., Groenenberg J .E. , (200 5): Calcula t ion of cr i t ical loads fo r

cadmium, lead and mercury. Background Document to a Mapping

Manual on Cri t ical Loads of Cadmium, Lead and Mercury.

Environmenta l Pollut ion. Vol . 22, PP: 211 -237

Einax J . , and Sold t U. , (1995): Geostat i st ica l Invest iga t ion of Pol luted

Soi ls , Fresenius’ Journa l o f Analyt ical Chemistry. Vol . 351. PP: 48 -53.

Elvingson P. , Agren C. (2004): Air and the environment / Per Elvingson

and Chr ister Ågren. - Göteborg: Swedish NGO Secre tar ia t on Acid

Rain. 174 PP.

Fatoki O.S. , Ayodele E.T . (1991): Zinc and copper în tree barks as

ind icators o f environmenta l pol lut ion. Environmenta l internat ional .

Vol. 17 . PP: 455 -460.

Fine P . , Scagnossi A. , Chen Y. , Mingelgr in U. (2005): Prac tical and

mechanis t ic aspec ts o f the removal o f cadmium from aqueous sys tems

using pea t . Environmental pol lut ion. Vol. 138. PP: 358 -367 .

Franco C. , Soares A. , Delgado J . , (2006) : Geostat is t ical modell ing of

heavy meta l contaminat ion în the topso il o f Guadiamar r iver margins

(Spain) us ing a stochastic simula tion tec hnique. Geoderma. Vol.136 .

PP: 852 – 864.

Garre t t R.G. (2000): Natural sources of metals to the environment . Human

and eco logical r i sk assessment. Vol. 6 . PP: 945 -963

Garre t t R.G. (2000): Natural sources of metals to the environment . Human

and eco logical r i sk assessment, Vol. 6 . PP: 945 -963.

Gawlik B .M., B idogl io G. , (2006) : Background va lues în European soi l s

and sewage s ludges par t I I — contents o f trace elements and organic

matter în European soi ls . 282 PP.

Georgescu P. Lucian (2006): Manual de contaminarea so lului ş i tehnologi i

de remediere.

Giaque R. D. , Asaro F . , and Stross F. H. , (1993): High prec is ion non -

destruct ive X -ray fluorescence method appl icable to es tab li shing the



51

provenance of obsidian ar t i fac ts . X -ray Spectrometry. Vol. 22 . PP: 44 –

53.

Goovaer ts P . , (1999) , “Geosta t i s t ics în so il science: sta te -o f- the-ar t and

perspect ives” Geoderma. Vol . 89. PP: 1 -45.

Goovaer ts P . , (2001) , “Geostat is t ica l model l ing of uncer ta inty în soi l

sc ience”, Geoderma. Vol.103, 103. PP: 3 -26 .

Gordon L.R. (1993) . Food Packaging: Pr inc ip les and Prac tice, Second

Edit ion. CRC press. 532 PP.

Göthberg A. , Greger M., Holm K., Bengtsson B. (2004) : Influence of

nut r ients on uptake and effec ts o f Hg, Cd and Pb în Ipomoea aquatica.

J . Environ. Qual . Vol. 33. PP: 1247 -1255 .

Got tesmann W. and Kampe, A. (2007): Zn/Cd rat ios în ca lcs i l ica te -hosted

sphaler i te ores a t Tumur ti jn -ovoo, Mongol ia . Chemie der Erde -

Geochemistry, vol . 67. PP: 323 -328.

Hal l E .T . , (1960): X -ray fluorescent analys is appl ied to archaeology.

Archaeometry. Vol. 3 , PP: 29–37.

Hansen E . , Lassen C. , Stuer -Lauridsen F. , Kj lholt J . , (2002) : Heavy

Metals în Waste. Project ENV.E.3 /ETU/2000/0058. 86 PP.

Hijmans R.J . , Cameron S.E. , Parra J .L. , Jones P .G. , Jarvis A. , (2005):

Very high resolution interpolated cl imate s ur faces for global land

areas. Int . J . Climato l . Vol 25. PP: 1965 –1978.

Hooda P.S. , Al loway B.J . (1994): The p lant ava ilabi l i ty and DTPA

extractab il i ty o f trace -meta ls în sludge -amended so il s . Sc ience of the

tota l environment, Vol. 149. PP: 39 -51 .

Hooker P . J . and Nathanail C. P . (2006): Risk -based character iza t ion of

lead în urban so il . Chem. Geol. Vol. 226 . PP: 340 –351.

Huang B. , Kuo S. , Bembenek R. (2004) : Avai labil i ty o f cadmium în some

phosphorous fer t i l izers to field -gro wn le t tuce. Water , a ir and soi l

pollut ion. Vol. 158: PP: 37 -51.

Hut ton M. , de Meeûs C. , (2001) . Analys is and conclusions from Member

Sta tes’ Assessment o f the r i sk to heal th and the environment fro m

cadmium în fer t i l i sers. 134 PP.

Imr ie C.E. , Korre A. , Munoz -Melendez G. , Thornton I . , D urucan S. ,

(2008): Appl icat ion of fac tor ial kr iging to the FOREGS European

topso il geochemistry da tabase. Sc i . Total Environ. Vol. 393. PP: 96 –

110.

Johnston K, Hoef JMV, Krivoruchko K, Lucas N (2001): Using ArcGIS

Geosta t i s t ical Analys t . ESRI. 40 PP.

Jones R.J .A. , Hiederer R. , Rusco E. , Loveland P.J . and Montanare l la L.

(2004): The map of organic carbon în topsoi l s în Europe, Version 1.2 ,

Sep tember 2003: Explanation of Specia l Publicat ion Ispra 2004 No.72

(S.P .I .04.72) . European Soi l Bureau Research Report No.17. 26 PP.

Jones R.J .A. , Hiederer R. , Rusco E. , Montanarel la L. (2005): Estimat ing

organic carbon în the soi l s of Europe for po licy support . European

Journa l o f Soi l Science . Vol. 56 . PP: 655 -671.

Kabata -Pendias A. (1993) . Behavioural propert ies o f t ra ce metals în so i ls .

Appl ied geochemistry. Vol. 2 . PP: 3 -9.

Kampa M., Castanas E. (2008): Human heal th e ffec ts o f a ir po llut ion.

Environ Pol lut . Vol. 151(2) . PP: 362 -367



52

Khodaverd iloo H. , Rezapour S . , Dashtaki Ghorbani S. (2011) : Lead and

cadmium accumula t ion potent ia l and toxici ty thresho ld de termined for

land cress (Barbarea verna) and spinach (Spinacia o leracea L.) .

Interna tional Journa l o f Plant Production. PP: 275 -282.

Komni tsas K. and Modis K. (2006): So il r isk assessment of As and Zn

contamination î n a coa l mining region using geostat i st ics. Sci .Tota l

Environ. Vol. 371. PP : 190 –196.

Koptsik S. , Koptsik G. , Livantsova S. , Eruslankina L. , Zhmelkova T . and

Vologdina Zh. (2003): Heavy metals în soi ls near the nicke l smelte r :

chemistry, spa tial var iat ion , and impacts on plant diversi ty, Journal o f

Environmenta l Monitor ing, 5 .

Kosanovic M. , Jokanovic M. (2007) : The associat ion of exposure to

cadmium through cigare t te smoke wi th pregnancy -induced hyper tension

în a selenium deficient populat ion. Environmenta l toxicology and

pharmacology. Vol. 24 . PP: 72 -78.

Lam N.S. , 1983. Spat ia l in terpo lat ion methods: A review. Car togr . Geogr .

Inf. Sci . Vol . 10. PP: 129 -150.

Manceau A. , Lanson B. , Schlegel M.L. , Harge J .C. , Musso M., Eyber t -

Berard L. , Hazemann J .L. , Chate igner D. , Lamble G.M. (2000) :

Quant i tat ive Zn specia t ion în smelte r -contaminated soi l s by EXAFS

spec troscopy. Am. J . Sc i . Vol. 300.PP: 289 -343 .

Mart inez C. E. , Motto H. L. (2000): So lubi l i ty o f lead, zinc and copper

added to mineral so il s . Environ Pol lu. Vol. 107 . PP: 153 -158.

McLean J .E. , B ledsoe B .E. (1992): Behaviour o f meta ls i s soi ls . USEPA

Ground Water I ssue, EPA/540/S -92/018. 25 PP.

Murray K.S. , Rogersb D.T. , Kaufman M.M. (2004): Heavy metals în an

urban watershed în southeastern Michigan. J . En viron. Qual . Vol. 33 .

PP: 163-172.

Navarro M.C. , Pérez -Si rvent C. , Mar tínez -Sánchez M.J . , Vidal J . , Tovar

P .J . , Bech J . (2008) : Abandoned mine s i tes as a source of

contamination by heavy meta ls : A case s tudy în a semi -ar id zone.

Geochem. Expl. Vol. 96 . PP: 183-193.

Navas A. , and Machin J . , (2002): Spat ia l d ist r ibut ion of heavy metals and

arsenic in so il s o f Aragón (nor theas t Spain) : control l ing fac tors and

environmenta l implicat ions. Applied Geochemistry. Vol. 17. PP: 961 –

973.

Nicula M., Negrea P . , Gergen I . , Harmanescu M., Gogoasa I . , Lunca M.

(2011): Mercury b ioaccumula tion în t i ssues of fresh water fi sh

carassius aura tus gibe l io (s i lver c rucian carp) af ter chronic mercury

in toxica tion. Univers i ta tea de Şt i inţe Agr ico le şi Medicină Veter inară

Iaş i Lucrăr i Ş ti inţ i fice - vo l . 52. PP: 676 -679 .

Nieboer E, Richardson D.H.S. (1980) : The replacement o f the nondescr ipt

term “heavy metals” by a bio logica lly and chemical ly s igni f icant

classi f ica t ion of meta l ions. Environ Pol l Ser ies B -Chem Phys 1:3–26

Nițu C. , D. , Tudose C. , Vișan M. (2002) : Sisteme informaționale

geografice şi car tograf ie computer iza tă (Roumanian) , Universi ty o f

Bucharest Publishing House. 278 PP.

Nriagu J .O. (1989): A global assessment o f natural sources o f a tmospher ic

trace meta ls. Nature . Vol. 3 38. PP: 47 -48.



53

Palumbo B. , Angelone M., Bellanca A. , Dazzi C. , Hauser S . , Neri R. ,

Wilson J . , (2000) : Influence of inher i tance and pedogenesis on heavy

meta l distr ibut ion în so il s of Sici ly, I ta ly. Geoderma. Vol. 95 (3 -4) .

PP: 247–266.

Panagos P . , Van Lied ekerke M., Jones A. , Montanarel la L. (2012):

European Soi l Data Centre: Response to European pol icy suppor t and

public data requirements. Land Use Policy.

Panagos Panos. (2006): The European soi l da tabase . PP 32 -33 .

Panagos, P . , Van Liedekerke, M., Montan are l la , L. , Jones, R.J .A, (2008):

Soi l organic carbon content ind icators and web mapping appl ica t ions ,

Environmenta l Model l ing & Software, vo l . 23.

Pérez-de-Mora A. , Or tega -Calvo J .J . , Cabrera F. , Madejon E . , (2005) :

Changes în enzymeact ivi t ies and microbia l b iomass a f ter ‘ in si tu ’

remediat ion of a heavymeta l -contaminatedsoi l . Appl. Soi l Eco l . Vol.

28. PP: 125–137.

Pessanha S. , Gui lherme A. , and Carva lho M.L. , (2009): Comparison of

matr ix e ffec ts onpor table and s ta t ionary XRF spectrometers for

cultural her i t age samples. Appl ied Physics. Vol . 97. PP: 497 –505.

Puschenreiter M. , Horak O. , Fr ies l W. and Hart l W. (2005): Lo w -cost

agr icultural measures to reduce heavy metal t ransfer into the food

chain-a review. Plant So il Environ. Vol.1 . PP: 1 -11.

Raja ie M., Karimian N. , Maftoun M., Yasrebi J . , Assad M.T. (2006):

Chemical forms of cadmium în two ca lcareous so il texture classes a s

effec ted by appl ica t ion of cadmium enr iched compost and incubat ion

t ime. Geoderma. Vol. 136. PP: 533 -541 .

Raymond A. Wuana L and Fel ix E. Okieimen (2011): Heavy meta ls in

contaminated Soi ls: A Review of Sources, Chemistry, Risks and Best

Avai lab le Stra tegies for Remedia tion, Interna tional Scholar ly Research

Network ISRN Ecology, Volume 2011. 20 PP.

Reimann C. , Siewers U. , Tarva inen T . , Bity ukova L. , Er iksson J . , Giuc is

A. , Gregorauskiene V. , Lukashev V.K., Mat inian N.N., Pasieczna A. ,

(2003): Agricul tura l so il s în northern Europe: A geochemica l at las .

Geol . Jb . Sonderhefte . Vol. 5 . 279 PP.

Rendu J -M., (1978): “An Introduct ion to Geosta t i s t ic al Methods of

Mineral Evaluat ion” South Afr ican Inst i tute o f Mining and Metal lurgy,

84 PP.

Rodr iguez J . A. , Nanos N. , Grau J . M., Gi l L. and Lopez -Arias M. (2008):

Mult i sca le ana lys is of heavy metal contents în Spanish agricul tural

topso il s . Chemosphere. V ol.70. PP: 1085–1096.

Rodr iguez Lado L. , Hengl T . , Reuter H.I . , (2008): Heavy meta ls în

European soi ls : a geostat i s t ical analys is o f the FOREGS Geochemical

database. Geoderma. Vol. 148. PP: 189 -199.

Salminen R. , Chekushin V. , Tenhola M., Bogatyrev I . , Fedo tova E . ,

Tomil ina O. , Zhdanova L. , Glavatskikh S.P . , Selenok I . ,

Gregorauskiene V. , Kashulina G. , Niskavaara H. , Pol i schuok A. ,

Rissanen K. , (2004) . Geochemical At las o f the Eastern Barents Region.

Elsevier Science . 548 PP.



54

Sauve S. , Cook N. , Hendershot W .H. , McBride M.B. (1996): Linking

plant t i ssue concentra t ions and soi l copper pools în urban contaminated

soi l s . Environmental pol lut ion. Vol. 94 : PP: 153 -157.

Schmidt J .P . (1997): Understanding phyto toxici ty thresho lds fo r trace

elements în land -appl ied sewage s ludge. J . Environ. Qual . Vol. 26: PP:

4-10.

Shackley M.S. , (2011) , X -Ray Fluorescence Spectrometry (XRF) în

Geoarchaeo logy , Departament o f Anthropology, Universi ty o f

Cali fornia, 231 PP.

Shen-Yi Chen, J ih -Gaw Lin, (2001): B ioleaching of heavy metals from

sed iment: s igni f icance of pH, Ins t i tute o f Environmenta l Engineer ing,

Nat ional Chiao Tung Universi ty. Vol. 44 . PP: 1093 -1102.

Shuman L.M. (1991) : Chemica l forms of micronutr ients în so il s .

Micronutr ients în agr iculture . SSSA Book Ser . 4 . PP: 113 –144.

Tack F.M.G., Verloo M.G., Vanmechelenb L. , Van Ranst E. (1997):

Base line concentrat ion leve ls o f trace e lements as a funct ion of clay

and organic carbon contents în so il s în Flanders (Belgium) . The

Science of the Total Environment. Vol. 201. PP: 113 -123.

Thompson K.C.; Nathanai l C.P. (2003): Chemica l analys is of

contaminated land. B lackwel l Pub. , 290 PP.

Tudoreanu, L. , Phi l l ips , C.J .C. (2004): Model l ing cadmium uptake and

accumulat ion în plant s. Advances în agronomy. Vol. 84 . PP: 121 -157.

Vaalgamaa, S. , Conley, D.J . (2008): Detect ing environmental change în

es tuar ies: Nutr ient and heavy metal dis tr ibutions în sediment cores în

es tuar ies from the Gulf of Finland , Balt ic Sea. Estuar ine, Coast . S hel f .

Sci . Vol. 76 (1 ) . PP: 45 -56.

Vol tz M., Webster R. , (1990): A compar ison of kr iging, cubic sp lines and

classi f ica t ion for predict ing so il proper t ies from sample information,

Journa l o f Soi l Science . Vol.41. PP: 473 –490.

Webster R. and Oliver M. (2001): Geosta t i st ics for Environmental

Scient i st s . John Wiley & Sons, New York. 271 PP.

Webster R. , and Oliver M. (2007): “Geostat is t ics for Environmental

Scient i st s”, John Wiley & Sons, Second Edi t ion. 330 PP.

Yin Y. , Impel l i t ter i C.A. , You S.J . , Allem H .E. (2002): The importance of

organic mat ter d is tr ibution and extract so il : solution rat io on the

desorp tion of heavy meta ls from so il s . The Science of the to ta l

environment, 287 : 107 -119.

Zhai L. , Liao, X. , Chen T . , Yan X. , Xie H. , Wu B. , Wang, L. (2008):

Regional assessment o f cadmium pollut ion în agr icul tura l lands and the

potent ia l heal th r i sk rela ted to intensive mining act ivi t ies : A case

study în Chenzhou Ci ty, China. J . Environ. Sci . Vol. 20 . PP: 696 –703.

Council Direct ive 86/278/EEC of 12 June 1986 on the pro tec tion of the

environment, and în par t icular o f the soi l , when sewage s ludge i s used

în agr icul ture.

Darmendrai l , D. (2001) . The French approach to contaminated - land

management.

Direct ive 2004/35 /CE of the European par l iament and of the counci l o f 21

Apri l 2004.



55

For ESDB v2.0 : "The European Soil Database distr ibut ion version 2.0 ,

European Commission and the European Soi l Bureau Network, CD -

ROM, EUR 19945 EN, 2004" .

ICDA. 2005. Cadmium Markets and Trends. Interna tional Cadmium

Associa t ion, Brusse ls, Belgium, pp: 129 .

Legea 5 din 6 mart ie 2000 Privind aprobarea Planului de amenajare a

ter i tor iului naț ional - Secțiunea a I I I -a - zone protejate .

ORDIN Nr. 1144 din 9 decembrie 2002 pr ivind înf i inţarea Regis trului

poluanţ i lor emişi de act ivi tăţ i le car e intră sub inc idenţa ar t . 3 al in. (1 )

l i t . g) şi h) din Ordonanţa de urgenţă a Guvernului nr . 34/2002 pr ivind

prevenirea, reducerea ş i contro lul in tegra t al poluăr i i ş i modul de

raportare a aces tora Emitent : Minis terul Apelor şi Pro tec ţiei Mediului .

ORDIN Nr . 184 d in 21 sep tembr ie 1997 pentru aprobarea Proceduri i de

real izare a b i lanţur i lor de mediu;

ORDIN nr . 756 din 3 noiembr ie 1997 pentru aprobarea Reglementar i i

privind eva luarea poluăr i i mediului cu completăr i le ş i modif icăr i le

ul ter ioare.

Ordinul comun 344/708 din 2004 al Minis trului Mediului ş i Gospodări r i i

Apelor ş i a l Ministrului Agr icul tur i i , Pădur i lo r şi Dezvol tăr i i Rura le

pentru aprobarea normelor tehnice pr ivind protecţia mediului în spec ial

al so lur i lor , când se ut i l izează nămolur i de epurare î n agr icul tură,

modificat ş i comple ta t p r in OM 27/2007 .

Ordinul comun 344/708 din 2004 al Minis trului Mediului ş i Gospodări r i i

Apelor ş i a l Ministrului Agr icul tur i i , Pădur i lo r şi Dezvol tăr i i Rura le

pentru aprobarea normelor tehnice pr ivind protecţia mediulu i în spec ial

al so lur i lor , când se ut i l izează nămolur i de epurare în agr icul tură,

modificat ş i comple ta t p r in OM 27/2007 .

Spanish Royal Decree for the sta tement o f po l luted soi ls . Real Decre to

9/2005 (B.O.E nº15, 18 of January, 2005)

The Minist ry o f Housing, Spat ial P lanning and the Environment.

Environmenta l Quali ty Standards în the Nether lands (1999) . A review

of envi ronmental qua li ty s tandards and the ir policy framework on the

Nether lands . Nether lands. .

TNO-report 2006 -A-R0087/B - Study to the e ffe ct iveness o f the UNECE

Heavy Metals (HM) Protocol and cost o f adi t ional measures.

U.S. EPA (2003): Supplementa l guidance for develop ing soi l screening

leve ls for super fund s i tes. U.S. Environmental protect ion agency,

off ice o f solid waste and emergency res ponse, Washington, D.C.

UN/CEE/1998 - Pro tocolul d in 24 iunie 1998 (Protoco lul din 1998) al

Convenţiei din 1979 asupra poluăr i i a tmosfer ice transfrontiere pe

dis tanțe lungi , re fer i tor la meta le grele .

http://www.legestart.ro/Protocol-1998-al-Conventiei-1979-asupra-poluarii-atmosferice-transfrontiere-pe-distante-lungi-referitor-metale-grele-%28MjExMTM-%29.htm#nota1

metode moderne de valorificare a determinărilor

Documents