Raport stiintific iazuri decantare.pdf

8/14/2019 Raport stiintific iazuri decantare.pdf

1/62

1

Contract AMSREI 31010/2007

Etapa 1

RAPORT STIINTIFIC SI TEHNIC(RST)

CUPRINS:

1. Obiective generale 17

2. Obiectivele fazei de executie 17

3. Rezumat 174. Descrierea stiintifica si tehnica 18

5. Anexe -

6. Concluzii 757. Bibliografie 76


2/62

2

1. OBIECTIVE GENERALE

Obiectivul general al proiectului este facilitarea instalarii pe iazurile de decantare a unor

ecosisteme structurate cu valente ecoprotective, prin monitorizarea si stimularea actiunii microbiotei

solului.In vederea realizarii obiectivului general, proiectul isi propune ca si obiective specifice,

urmatoarele:

! evidentierea detaliilor referitoare la eficienta microremedierii,! utilizarea biotestelor ca instrumente de evaluare a riscului ecotoxicologic,! modelarea tipurilor de interactiuni dintre speciile de fungi si categoriile de poluanti,! corelarea dintre spectrul calitativ si cantitativ al organismelor edafice (microorganisme,

ciuperci) si structura covorului vegetal,

! estimarea costurilor reale care sustin implementarea acestor procedee.Obiectivele proiectului presupun o activitate deosebit de complexa, avand in vedere caracterul

multidisciplinar al activitatilor care urmeaza a fi efectuate.

2. OBIECTIVELE FAZEI DE EXECUTIE

Etapa I, care vizeaza stabilirea cadrului organizatoric si metodologic general de realizare a

cercetarilor, are urmatoarele obiective:

- stabilirea operatiilor si modalitatilor, a protocoalelor experimentale si operationale de interventie

prin intalnirea partenerilor la Baia Mare si aplicatie pe teren in vederea inspectarii zonei de

interventie

- dobandirea de catre toti partenerii a rezultatelor anterioare existente in literatura pana la momentulactual, cu privire la domeniul reconstructiei ecologice a solurilor; completarea cunostintelor

referitoare la date experimentale anterioare ce vizeaza utilizarea microbiotei in remedierea solurilor

degradate; evaluarea semnificatiilor socio-economice ale zonelor de referinta.- stabilirea ariilor tinta de investigatie in corelatie cu particularitatilor locale ale solului de pe iazul de

decantare (aflat in conservare) luat in analiza.

3. REZUMAT

Tematica si obiectivele proiectului urmaresc in egala masura sa monitorizeze si sa acorde oimportanta egala tuturor categoriilor ecologice de organisme instalate pe terenurile degradate cu grad

de risc maxim, deoarece doar o diversitate specifica adecvata la nivelul ecosistemului poate garanta

stabilitatea lui, sansele sale de evolutie si implicit functiile ecoprotective in vederea carora este instalat.

Proiectul contribuie la crearea unui produs de mediu concretizat in instalarea unor ecosisteme

cat mai apropiate posibil de cele naturale pe depozite antropice de deseuri rezultate din extractia siprelucrarea minereurilor.

Problemele de mediu legate de iazurile de decantare sunt complexe (chimice, biologice,tehnologice, sociale) prin incarcatura mare de substante nocive dar mai ales prin pericolul iminent pe

care acestea il reprezinta pentru mediu si pentru sanatate, iar rezolvarea lor este posibila doar prin

conlucrarea unor specialisti din diverse domenii care sa propuna tehnologii si servicii inovative, celeclasice, aplicate pana in prezent dovedindu-se insuficiente.

Raportul stiintifico tehnic al etapei I a proiectului de cercetare AMSREI prezinta o sinteza a

literaturii de specialitate cu privire la experimentele de ultima ora privind utilizarea microorganismelor

edafice, a fungilor din sol in sustinerea plantelor superioare ce se constituie intr-un covor vegetal cu rol


3/62

3

de invelisverde al siturilor poluate cu metale grele. Sunt sintetizate studii experimentale de corelatiesi simbioza intre diferitele categorii si compartimente ecologice.

Sunt redate metodele de cercetare pe subdomenii ale studiilor ecologice: metodologia studieriifactorilor abiotici: factori orografici, pozitie geografica, clima (inclusiv microclima), substrat edafic,

precum si studiul factorilor biotici: microbiota solului microorganisme, fungi, fauna de nevertebrate

terestre, flora si vegetatia in diferite stadii succesionale pe suprafata iazurilor de decantare.

Pe baza documentarii bibliografice este redat planul operational al cercetarilor, precum si oschita a primei etape experimentale ca a fost demarata la inceputul celei de-a doua etape si se va derula

pe tot parcursul proiectului, urmand sa fie insotita si sustinuta de alte linii experimentale pentru

monitorizarea si studiul microbiotei in corelatie cu plantele cormofite.

4. DESCRIEREA STIINTIFICA SI TEHNICA

Etapa I Stabilirea cadrului organizatoric si metodologic general de realizare a cercetarilor.Obiectivul I.1. Intalnirea partenerilor pentru stabilirea operatiilor si modalitatilor de interventie.

Activitate I.1.1. Stabilirea protocolului experimental si operational prin corelarea activitatilorpartenerilor (CO, P1, P2).

Obiectivul I.2. Activitatea de documentare in domeniul reabilitarii ecologice a solurilor, asuprastadiului actual al acestor cunostinte; stabilirea ariilor tinta de investigatie in corelatie cu

particularitatilor locale ale solului de pe iazul in conservare luat spre analiza.

Activitate I.2.1. Sinteza si analiza rezultatelor obtinute in domeniul reconstructiei ecologice a solurilor

si evaluarea semnificatiilor sociologice si socio-economice ale zonelor de referinta (CO, P1, P2).

Activitate I.2.2. Stabilirea metodelor adecvate de lucru pe grupe de cercetare si delimitarea ariilor tinta(CO, P1, P2).

Activitate I.2.3. Achizitii de echipamente si materiale (CO, P1, P2).

Activitate I.2.4. Elaborarea si redactarea raportului de activitate pentru etapa I (CO, P1, P2).

Fiind o tema interdisciplinara, echipa a fost in asa fel constituita incat in cadrul fiecarei unitati

partenere participa specialisti din domenii diferite, si deasemenea selectarea partenerilor s-a realizatprin complementaritate, urmarind prin acest fapt indeplinirea activitatilor cu profesionalism; aceasta

demonstreaza ca proiectul stimulaza parteneriatele.

Activitatea I.1.1. Stabilirea protocolului experimental si operational prin corelarea activitatilor

partenerilor (CO, P1, P2).

Aceasta activitate s-a derulat prin intalnirea partenerilor la Universitatea de Nord din Baia Mare si

reunirea echipei de proiect in data de 24 noiembrie 2007.Cu aceasta ocazie a fost efectuata o prezentare a proiectului cu obiectivele, etapele, activitatile

pentru toti membrii cuprinsi in proiect. S-au delimitat directiile de cercetare ale proiectului si s-au

stabilit echipele (subcolectivele) de cercetare responsabile de fiecare dintre subdomeniile de cercetare

subordonate obiectivelor proiectului.Protocolul experimental si operational adecvat este dependent de conditiile particulare ale terenului

de referinta. Prin urmare, stabilirea acestui protocol este precedat de investigatii primare pe teren. In

urma acestor investigatii primare se pot selecta directiile de cercetare, precum si metodele de analizacorespunzatoare. Pentru eficienta directiilor de cercetare si a analizelor ce deservesc obiectivele

proiectului, au fost desemnate colective distincte de cercetatori cu sarcini precise conform specializarii

fiecaruia. De asemenea, au fost esalonate in timp activitatile, stabilindu-se succesiunea lor in functie deritmurile biologice ale diferitelor grupe de organisme, in functie de fazele fenologice ale speciilor

vegetale luate in calcul pentru liniile experimentale si in functie de conditiile ecologice particulare ale


4/62

4

iazurilor de decantare. Esalonarea activitatilor s-a realizat tinand cont si de activitatile de achizitionare

de aparatura si materiale.

S-au delimitat urmatoarele grupe de cercetare:- studiul coordonatelor geografice si ai parametrilor climatici

- studiul parametrilor fizico chimici ai substratului

- studiul microorganismelor din substrat in situ si ex situ

- studiul nevertebratelor terestre- studiul florei (alge, briofite, pteridofite, gimnosperme, angiosperme) si studii fitosociologice

privind instalarea si consolidarea vegetatiei (fitocenogeneza) in arealul de referinta

- studiul fungilor din areal in situsi ex situ- studii experimentale de corelatie intre microbiota (microorganisme, fungi, alge) si plantele

superioare

Fiecare grup de cercetare a stabilit planul de studiu, schimb de referinte bibliografice, schimb demateriale documentare, precum si a demarat identificarea metodelor adecvate de cercetare ce vor fi

utilizate.

Initierea activitatilor de cercetare din cadrul proiectului presupune stabilirea unui planoperational prin:

-

stabilirea parametrilor fizici, chimici si biologici ce urmeaza a fi monitorizati- identificarea si selectarea din metodologia consacrata a celei adecvate directiilor decercetare cuprinse in proiect

- completarea si adaptarea metodologiei din literatura de specialitate la specificul cercetarilorprevazute in proiect

- adoptarea de catre intreaga echipa a metodologiei de lucru adecvate, unitare si cat maicomplete pentru desfasurarea planului de cercetare

- insusirea acestei metodologii de catre toti partenerii pentru directiile de cercetare specificefiecarui subcolectiv;

Prin urmare, in prima activitate derulata cu parteneriia fost stabilit planul operational specific primei

etape a proiectuluice cuprinde urmatoarele directii:

1.

Investigarea iazului de decantare din punct de vedere al localizarii (coordonate geografice)2. Identificarea si selectarea zonelor celor mai reprezentative sub aspectul eroziunii solului si ainstalarii covorului vegetal, zone supuse monitorizarii sub aspectul analizelor fizice, chimice si

biologice. Esantioanele alese au fost selectate, ca numar si grad de reprezentativitate, in asa fel

incat, rezultatele obtinute sa poata fi generalizate la nivelul intregii suprafete a iazului.3. Stabilirea parametrilor pedo-climatici ai suprafetei investigate4. Stabilirea caracteristicilor fizico-chimice ale substratului/solului de pe iazul de decantare care

urmeaza a fi determinate si analizate: granulometria, capilaritatea, umiditatea, permeabilitatea,potentialul redox, determinarea carbonului organic, a clorurilor, a amoniacului, a calciului, a

azotului si fosforului. Aceste caracteristici conditioneaza compozitia specifica a microbiotei

solului si indirect compozitia specifica a fitocenozei si a zoocenozei.

5.

Stabilirea metodelor de analiza calitativa si cantitativa a metalelor grele din substrat.6. Documentarea privind microbiota solului specifica terenurilor degradate de pe iazurile dedecatare; documentare cu privire la alte experimente de remediere a solurilor degradate prin

utilizarea unor grupe de organisme;7. Stabilirea metodologiei de lucru utilizata in monitorizarea bacteriilor si fungilor in vederea

identificarii si selectionarii speciilor celor mai eficiente pentru actiunile de remediere a solurilor

degradate de pe iazurile de decantare.8. Stabilirea si initierea liniei experimentale de testare a speciilor vegetale in corelatie cu

microbiota solului in conditiile particulare ale iazului de decantare, in conditii simulative si in


5/62

5

conditii specifice biotopurilor naturale. In acest sens au fost stabilite : metoda de lucru precum

si speciile vegetale supuse experimentului.

9. Achizitia aparaturii de cercetare necesare si a materialelor.10.Intocmirea si redactarea raportului de activitate.Urmand acest plan operational au fost desfasurate urmatoarele activitati cu rezultatele

corespunzatoare concretizate in indicatorii specifici.

! Documentarea privind asezarea geografica a siturilor contaminate obiect alprezentului studiu:In apropierea orasului Baia Mare se afla localizate trei iazuri de decantare (Figura 1)

(www.google.map)

Iazul Transgold

Iaz in conservare

Iazul Bozanta

Figura 1. Iazurile de decantare din apropierea zonei Baia Mare (Romania)

Iazul Bozanta, obiectul studiului de fata, a fost construit in 1977, are o suprafata de 1.050.000 m2,

o adancime de peste 40 m si o panta a taluzului natural de 18-20o. In iaz se deverseaza apele uzate

provenite de la instalatiile de concentrare prin flotatie a minereurilor neferoase si apele cianuriceprovenite de la uzina de extragere a Au si Ag. Cu o crestere anuala de peste 2m/an, iazul a acumulat

peste 150.000.000 m3de amestec apa reziduala-steril (3:1).

Prin cantitatile uriase de ape reziduale si sterile miniere pe care le contin, iazurile de decantarereprezinta o amenintare permanenta prin poluarea chimica si amenintarea starii de sanatate a

comunitatilor umane.

Taluzurile acestor iazuri sunt formate din sterilele rezultate la procesarea minereurilor si contincantitati ridicate de minereuri neferoase neprocesate (pirita, calcopirita, galena, blenda, etc.), iar apele

uzate deversate contin metale grele (Pb, Cu, Zn, Cd, Mn, Fe, etc.) si cianuri reziduale provenite de la

extractia Au si Ag (Figura 2).


6/62

6

Hidrocicloane amplasate pe digul iazului Formarea peretelui iazului Deversarea apelor uzate in iazFigura 2. Procesarea amestecului steril-apa uzata

! In vederea investigarii iazului de decantare si stabilirii coordonatelor geografice afost realizata o deplasare pe teren a echipei de cercetare reunita din membri apartinand celor

trei institutii partenere.

Deplasarea s-a efectuat in data de 22 martie 2008.

! Au fost stabilite coordonatele GIS, atat ale iazului de decantare, cat si alesuprafetelor de proba luate in analiza si monitorizare (fig.3).

Dispunerea retelei de monitorizare

A1

A2

A3 A4

B5

B6B7 B8

B9

B10

C11

C12

C13

C14

166.0

168.0

170.0

172.0

174.0

176.0

178.0

180.0

182.0

184.0

186.0

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Puncte zona monitorizata

altitudine(m)

Puncte zona monitorizata

A3

C11

38.54

38.55

38.56

38.57

38.58

38.59

38.60

38.61

38.62

38.63

38.64

28.725 28.73 28.735 28.74 28.745 28.75 28.755 28.76 28.

longitudine (023o)

latid

utine

(47o)

Fig. 3 Distributia esantioanelor de probare

Au fost identificate si alese un numar de 14 suprafete de proba, cu o suprafata de aproximativ 100

mp, fiecare. Aceste suprafete de proba, incluse intr-o retea de probare, sunt echivalente cu


7/62

7

esantioanele pe care se efectueaza determinari microclimatice, din care se preleveaza probe de sol,

probe de microorganisme (bacterii, fungi) si sunt incluse in releveele fitosociologice. De asemenea, pe

aceste suprafete este inventariata si monitorizata fauna de nevertebrate terestre. In acest fel se poate

face o analiza completa si corelata a tuturor componentelor ecosistemice, astfel incat sa se surprinda

relatiile ecologice dintre organisme si mediu si sa se evidentieze grupele ecologice care pot sa sustina

dezvoltarea biocenozelor.

Tabelul. 1. Coordonatele geografice ale esantioanelor de proba

Punctul Longitudine Latitudine Altitudine

centizecimal 023o centizecimal 47o (m)

1 A 1 28.75 38.63 178.6

2 28.74 38.63 181.43 28.73 38.62 184.4

4 28.73 38.62 184.4

2 B 5 28.74 38.61 182.9

6 28.75 38.61 182

7 28.76 38.59 181.5

8 28.76 38.58 181.4

9 28.75 38.58 182.9

10 28.74 38.57 184.3

3 C 11 28.75 38.57 182.612 28.75 38.57 181.1

13 28.76 38.56 177.1

14 28.76 38.55 167.9

Fig. 4. Coordonatele geografice ale iazurilor de decantare de la Bozanta Mare

37,4

37,6

37,8

38

38,2

38,4

38,6

38,8

39

39,2

26,5 27 27,5 28 28,5 29 29,5

Longitudine, 023 grade

Latitud

ine,

47grade

Iazul Transgold

Zona de protectie

Iazul vechi

Iazul Remin


8/62

8

! Parametri pedo-climatici ai zonei - Evaluarea variabilitatii spatio-temporale aprincipalilor parametrii pedoclimatici si tendinta de evolutie a acestora la nivelul

ariilor tintaDepresiunea Baia Mare cuprinde teritoriul dintre rul Somei rul Ssar axatfiind pe valea

rului Lpu, acestea fiind considerate limitele propriu-zise ale depresiunii.Numeroasele praie (marea lor majoritate aflueni ai rului Ssar) ce curg pe direcia nord-

sud, mici depresiuni (Chiuzbaia, Firiza, Blidari) precum i depresiuni marginale ce au luat natereprin eroziunea regresiv a rurilor cu nivel de baz n Depresiunea Baia Mare (Ferneziu, ValeaRoie, Valea Borcutului), fragmenteazputernic flancul sudic al acestor muni.

Sub raport altimetric, nivelul de bazal depresiunii este cuprins ntre 150 m i 350 m, energia derelief scznd treptat pnla 5-10 m n cuprinsul luncilor i teraselor joase.

Sub raport morfografic, Depresiunea Baia Mare are formvlurit, rezultatdin asociaia de vi iinterfluvii ce coboarlin spre fundul depresiunii, la confluena Someului cu Lpuul, fiind o arie tipicde convergenhidrografic, drenatde Some.

Ritmul de fragmentare al reliefului este dat de densitatea mare a reelei hidrografice, cu valoride la 0,4 km/km

2pnla 0,8 km/km2.

n complexul geomorfologic existent domin versanii cu diferite nclinri i expoziii, pe

suprafee restrnse ntlnindu-se i alte forme de relief, cum ar fi: lunca, platoul, culmea, glacisul, toateacestea determinnd modificri n regimul climatic i edafic i n repartizarea vegetaiei.Reeaua hidrograficeste condiionatgenetic de cadrul i forma depresiunii. Apele se adunaici dindirecii opuse: din est, sud-est i sud pentru a forma un nod hidrografic nainte de a iei din depresiune.

Sub raport hidrografic,ariile tinta ale proiectului nostrum sunt strabatute de catre raul Sasar.

Mentionam ca in Depresiunea Baia Mare, Someul marcheaz una dintre cele mai mari piee deadunare a apelor. Conflueazaici Lpuul cu afluentul su Ssarul, Slajul i Brsul.

Datorit cantitilor mari de precipitaii (873,0 mm/an la Staia Meteorologic Baia Mare i782,2 mm/an la Staia Meteorologic Trgu Lpu), reeaua hidrografic este bine dezvoltat,asigurnd o scurgere bogat.

Ssarul(S=317 km2, L=31,6 km), este rul cu cea mai intensutilizare din bazinul Someului.

Izvorte din sud-vestul masivului Guti, la cca. 1.000 m altitudine, i se vars

n rul L

pu, la 154 maltitudine. Caracteristica acestui ru este asimetria foarte pronunat a bazinului su (237 km2 pedreapta, 80 km2pe stnga). Cei mai importani aflueni ai si sunt: Chiuzbaia, Firiza (S=169 km2, L=29km), Sf. Ioan, Valea Roie i prul Borcutului. Pe raza municipiului Baia Mare, malurile rului suntconsolidate, iar pragurile de fund sunt din beton i piatrde carier, albia fiind astfel foarte stabil.

Regimul debitelor rului Ssar este influenat de existena barajului i a lacului de acumulare dela Firiza Strmtori.

CARACTERISTICI CLIMATICEPentru descifrarea particularitilor climatice ale Depresiunii Baia Mare, am selectat principalii

parametri climatici de la staia meteorologicdin zon, perioada de bazfiind anii 1961-2000. Valorileextreme nregistrate au fost extrase din ntreaga perioadde funcionare a staiei.

Temperatura aeruluiTemperatura este rezultatul interaciunii permanente dintre radiaia solar, circulaia general aatmosferei i suprafaa subiacent activ. Temperatura st la baza stabilirii specificuluiclimatic al unei regiuni. Are variaii cu caracter periodic (variaie diurn i anual) dar ivariaii cu caracter aperiodic, aparent accidental.

Datele referitoare la temperatura aerului n zona studiat le prezentm tabelar i grafic ncontinuare.

Temperatura aerului. Media lunari anual(C)

Staiile VALORI LUNARE:Valori


9/62

9

meteo. I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII anuale

Baia

Mare

-

2.4

-

0.14.6 10.5 15.5 18.4 19.9 19.3 15.0 10.1 4.9

-

0.29,6

Observm cvalorilemedii lunare nregistrate la staia Baia Mare prezinto oscilaie simpl, de

tip unimodal. ncepnd din luna martie temperatura medie lunardevine pozitiv, crete pnn iulie,cnd atinge valorile cele mai ridicate, (19,9"C), apoi descrete pn n luna ianuarie cnd atinge unminim de -2,4"C.

Particularitile regimului termic din Depresiunea Baia Mare se reflect i n repartiia zilelor cudiferite caracteristici termice, acestea cunoscnd o evident zonalitate altitudinal. Prezentm ncontinuare datele primului nghede toamni a ultimului nghede primvarprecum i durata mediea intervalului anual frnghe.

Datele primuluinghede toamni a ultimului nghede primvar.

Durata medie a intervalului anual frnghePrimulnghe Ultimulnghe Duratan zile

Staiile

meteo.

Cel

maitimpur

iu

Media

Cel

mai

trziu

Cel

maitimpur

iu

Media

Cel

mai

trziu

Cea

mai

mic

Media

Cea

mai

mare

Baia

Mare19 IX 19 X

17

XII18 III

18

IV3 VI 123 183 227

Fenomenul dengheeste consemnat i n aceste arii depresionare ncepnd din prima decadalunii octombrie i pn la sfritul celei de-a doua decade, cel mai trziu fiind consemnat n lunadecembrie (17 XII).

Ultimul nghe are ca dat medie de apariie cea de-a doua decad a lunii aprilie, dar,in aniifoarte reci, ngheul poate saparn luna mai i chiar n primele zile ale lunii iunie (3 VI).

Analiza datelor prezentate aratc, n Depresiunea Baia Mareperioada de vegetaie a speciilorforestiere este mai lung dect n depresiunile nvecinate datorit regimului termic specific i anumrului mare de zile frnghe(183 zile media, i 227 zile maxima). Rareori ngheurile trzii deprimvar duc ladegerarea puieilor pornii n vegetaie mai devreme, a lujerilor nou formai (la fag,paltin) sau a frunzelor i a florilor de nuc, cirei frasin (Bolea, 1984; Lean, 2002). Regimul termic deaici contribuie i la meninerea n cstniurilor pe toatrama sudica piemonturilor bimrene.

Umezeala relativa aeruluiVaporii de ap mpreun cu precipitaiile atmosferice imprim climatului caracterul de

umed sau uscat , crend ambiana de umezealindispensabilvieii.

Datele referitoare la umiditatea relativmedie lunari anualde la staia meteorologica BaiaMare sunt prezentate n tabelul urmtor:Umiditatea relativ. Medii lunare i anuale (%)

Staiile

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Baia Mare 87 85 78 72 73 76 76 78 81 82 84 88 80

VALORILE LUNARE Valori

anuale


10/62

10

Analiza irului de date ne aratcumiditatea relativmedie pentru Depresiunea Baia Mare arevalori ridicate tot timpul anului, media fiind de 80%. Valorile cele mai mari se nregistreazn lunile deiarn, 87-88%, iar cele mai mici n lunile de primvar, dar sunt ntotdeauna peste 70%. Aadar,frecvena de apariie a zilelor uscate este foarte redusaici, n zilele de primvarrareori depindu-seo zi uscatpe lun, n vreme ce n toate lunile ianuarie nu s-a semnalat nici mcar o astfel de zi.Precipitaiile atmosferice. Stratul de zpad

Precipitaiile atmosferice prezint o mare variabilitate n timp i spaiu n ceea ce privetefrecvena lor, intensitatea i durata. Cantitatea i durata precipitaiilor sunt considerai parametripoteniali ai purificrii atmosferei, apreciindu-se catmosfera este cu att mai purcu ct valoarea loreste mai mare (Erhan, 1979).

Cantitatea medie lunar i anual de precipitaii pentru staia meteorologica Baia Mare oprezentm n tabelul urmtor:

Precipitaii atmosferice. Cantitatea medie lunari anual(mm)Staiile

meteo. I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Baia Mare 65.7 52.4 50.3 63.1 84.2 103.5 92.0 77.8 63.5 58.1 72.3 90.1 873,0

VALORI LUNARE Valori

anuale

Analiza irului de valori ne arat c precipitaiile atmosferice sunt bogate, Depresiunea Baia

Mare fiind una dintre cele mai ploioase depresiuni din ar. Maximul pluviometric anual senregistreaz aici n luna iunie, ca de altfel i n zonele nvecinate, consecin direct a circulaieigenerale a atmosferei deasupra rii noastre.

Observaiile meteorologice de lung durat din zona Baia Mare ne arat c plafonul de norideasupra oraului Baia Mare se situeazla altitudini de 8001200 m. Acest lucru, coroborat cu direciapredominant vestic a vntului n perioada cald a anului, explic de ce cea mai mare parte dinprecipitaii sunt lsate pe flancul somean al munilor Guti.

n ceea ce privete cantitatea maxim de precipitaii nregistrat de-a lungul anilor n arealulnostru de interes, situaia seprezintastfel:

Vntuln viaa de zi cu zi vedem cum vntul mprtie impuritile din aer pnla mari distanede sursa

de emisie. Puterea lui de dispersie depinde de mai muli factori, cum ar fi intensitatea (viteza) idirecialui, caracteristicile surselor de poluare, particularitile orografice ale zonei respective, etc.

Ca urmare, acest transportator al maselor de aer i al norilor realizeazi transferul impuritilordin atmosfer. Transportul se finalizeaz de regul cu depunerea impuritilor la sol, fapt ceinflueneazcalitatea mediului nostru de via.

Frecvena medie a vntului i calmului atmosferic pe direcii (%)

pentru perioada 1961-2000

Staia MeteorologicBaia Mare


11/62

11

Direciile

vntului I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

N 0.7 1.1 2.4 3.4 3.6 3.2 4.1 4.8 5.5 3.2 1.5 0.8 2.9

NE 1.1 1.6 2.5 2.6 2.2 2.7 2.1 1.9 2.0 1.5 1.1 1.1 1.8

E 12.5 14.4 15.0 14.3 11.1 8.4 8.3 8.1 9.5 13.1 15.3 13.4 11.9

SE 6.6 8.3 9.9 9.6 9.0 6.1 5.8 5.9 7.5 8.6 9.3 6.8 7.8

S 1.2 1.6 2.6 2.7 3.7 3.1 3.5 3.6 2.5 2.3 1.5 1.3 2.5

SV 1.4 1.8 2.7 3.6 4.1 3.5 3.9 3.0 2.9 1.9 1.9 1.5 2.7

V 9.7 10.5 12.8 14.9 14.2 16.9 16.0 13.6 12.1 8.8 10.7 9.5 12.5

NV 4.9 4.6 6.5 7.8 7.9 10.0 9.6 8.4 7.0 4.4 4.9 4.8 6.7

Calm 61.9 56.1 45.6 41.1 44.2 46.1 46.7 50.7 51.0 56.2 53.8 60.8 51.2

VALORI LUNARE Valori

anuale

Observm cdireciile predominante sunt vest (12,5%) i est (11,9%), urmate de sud-est (7,8

%) i nord-vest (6,7 %). Celelalte direcii au aproximativ aceeai pondere.n perioada calda anului ponderea cea mai mare o are direcia vest (aprilie-septembrie) iar n

perioada rece ponderea cea mai mare o are direcia est (octombrie-martie). Distribuia direciilorvntului reflectatt efectul circulaiei generale a atmosferei n ara noastr, ct i influena orografieicomplexe a zonei, respectiv orientarea axului longitudinal al depresiunii pe direcia est-vest ideschiderile morfologice n raport cu direcia vnturilor dominante.

Observm de asemenea, cn Depresiunea Baia Mare calmul atmosferic are valoareamedie anualde51,2 %, deci zona este n general slab vntuit. Maximul se nregistreaz iarna (61,9% n luna ianuarie), iarminimul primvara (41,1% n luna aprilie). Acest lucru ne indicun areal redus de dispersie i concentraii mari alenoxelor n apropierea surselor de emisie n perioadele menionate.Datele nregistrate ne arat cvitezele medii anuale ale vntului sunt mici (2,2-3,6 m/s). Direcia pecare vntul are valori minime este sud (1,8 m/s n lunile ianuarie i februarie), iar direciile pe carevntul are valori maxime sunt vest i nord-vest (pn la 4,5 m/s), suprapunndu-se ntocmai pesteorientarea circulaiei generale a atmosferei din ara noastr.

Vntul atinge viteza maxim n luna aprilie (4,5 m/s), iar valori minime se nregistreaz nintervalul noiembrie-februarie (1,9-1,8 m/s). Aceste valori mici ale vitezei vntului asociate cu valorimari ale calmului atmosferic ne aratc, n Depresiunea Baia Mare, capacitatea naturalde dispersieeste mic.

!viteza#$

%&'

(

s

m

!direcia ) *%

Calm 51,2%


12/62

12

Fig. 5 Roza anuala frecvenei i vitezei vntului, pe direcii, la Baia Mare

Alte fenomene i procese meteorologiceCeaaCercetrile de fizica atmosferei din ultimele decenii ne dovedesc cntre ceai poluare exist

o corespondenbiunivocn sensul c, pe de o parte, ceaa indicvnt slab sau calm atmosferic prinaceasta favoriznd concentraii mari de poluani, iar pe de altparte, aerul poluat prin coninutul sporitde germeni de condensare favorizeaz apariia ceii. Pornind de la aceste considerene, n tabelulurmtor prezentm zilele cu ceanregistrate la staia Baia Mare i le analizm din punct de vedere alrelaiei lor i cu activitile antropice.

Ceaa numr de zile, valori medii lunare i anuale

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Baia mediu 8,0 6 ,3 2 ,2 0 ,9 0 ,8 0 ,5 0 ,3 0,8 2 ,0 3 ,9 5 ,4 9 ,1 40,2

M a r emaxim 16 12 5 5 3 2 2 2 6 15 10 17 60

VALORI LUNARESta iile

Valori

anuale

Observm c zilele cu cea sunt n lunile reci ale anului, n condiii de umezeal ridicat a

aerului. Astfel, n luna decembrie la Baia Mare sunt n medie 9,1 zile cu cea.n ceea ce privete ceaa produsn lunile calde ale anului, constatm frecvena redus(0,3-0,9

zile/lun).Ca o concluzie privind acest fenomen meteorologic, putem afirma cn Depresiunea Baia Mare

ceaa este persistentn lunile reci ale anului, perioadn care, mpreuncu inversiunile termice, tot denatur radiativ, pot influena stagnarea poluanilor n zon. Trebuie remarcat ns c reducereaconsiderabila emisiilor din ultimii ani nu a mai condus la episoade de poluare aa cum se ntmpla cu

ani n urm.

Evapotranspiraia potenialEvapotranspiraia potenial (ETP) reprezint cantitatea maxim de ap ce poate fi cedat

atmosferei prin evaporare de la suprafaa solului i prin transpiraia plantelor. Cunoscnd valoareaacesteia, precum i nivelul precipitaiilor, putem determina excedentul sau deficitul de ap din sol,respectiv bilanul hidrologic al solului. Datele privind evapotranspiraia potenial pentru staiileselectate le prezentm n tabelul urmtor.

Evapotranspiraia potenial(ETP)

valori medii lunare i anuale (mm)-metoda Thornthwaite

VALORI LUNARE

Staiile I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Valori

anuale

Baia Mare 0 0 16 43 92 116 129 115 74 40 14 0 639

Observm cn timpul iernii evapotranspiraia potenialeste nul. Odatcu nclzirea vremii,pornete i sezonul de vegetaie iar evapotranspiraia nregistrez o cretere continuu atingnd unmaxim n luna iulie. Procesele fiziologice scad odatcu rcirea vremii, transpiraia plantelor scade i,ca urmare, scade i evapotranspiraia.

n ceea ce privete excedentul i deficitul de apdin sol, datoritcantitilor mari de precipitaiin Depresiunea Baia Mare nu se nregistreaz deficit de ap n sol, regimul hidric al solurilor din


13/62

13

aceast zon fiind alternant percolativ n esul depresionar i percolativ profund n zona de deal ipremontan.

Indicele de ariditate Iar (Emm. de Martonne)Corelaia regimului termic cu cel pluviometric o facem prin calcularea indicelui de ariditate

(Iar). Pentru arealul nostru de studiu, acest indice are urmtoarele valori:

Indicele de ariditate de MartonneStaiile VALORI LUNARE

meteo. I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Valori

anuale

Baia

Mare103.7 63.5 41.3 36.9 39.6 43.7 36.9 31.8 30.4 34.6 58.2 110.3 44.54

Pentru Depresiunea Baia Mare valoarea lunar a acestui indice variaz ntre 30,4 i 110,3.Aadar pe tot parcursul anului valoarea acestui indice este peste 30 (valoarea limitde favorabilitatepentru vegetaia forestier) fapt ce aratcregimul termo-pluviometric al Depresiunii Baia Mare estefavorabil dezvoltrii vegetaiei forestiere.

Date fenologice

Dintre toi factorii mediului, complexul factorilor climatici exercitcea mai evident influenasupra fenomenelor fenologice. Datele calendaristice de producere a diferitelor fenofaze difermult dela un an la altul, n funcie de oscilaiile neperiodice ale vremii. n acest fel, ritmul fenomenelorsezoniere ale plantelor reprezint un indicator al dinamicii condiiilor meteorologice. Pentruexemplificare, prezentm n cele ce urmeazfenofazele principalelor specii forestiere din DepresiuneaBaia Mare.

Date fenologice ale unor specii forestiere din Depresiunea Baia Mare(Sursa: Amenajamentele silvice ale O.S. Baia Mare, O.S. Baia Sprie, O.S. omcuta Mare)

Specia Perioada denflorire Coacerea seminelorPeriodicitatea

fructificaiei

Stejar 15.IV - 15. V 15.IX - 15.X 6-8 ani

Gorun 15.IV - 15. V 15.IX - 15.X 4-6 ani

Carpen 5.IV - 30.IV 1.X - 25.X 2-3 ani

Fag 25.IV - 25.V 20.IX - 20.X 4-6 ani

Paltin 25.IV - 25.V 25.IX - 25.X anual

Molid Mai 1.IX - 25.X 3-4 ani

Anin martie 15.IX - 15.X 1-3 ani

Plop 15.III - 15.IV 15.X - 30.X anual

Observm cabaterile cele mai mari se produc la fenofazele timpurii, de primvar, care depindn mod hotrtor de factorul heliotermic. Dispersia datelor fenologice evideniaz particularitileclimatice n timp i spaiu, influena complexului factorilor meteorologici fiind foarte bine pus neviden n raport cu altitudinea. n acest sens, observaiile din teren ne arat c n aceast zon


14/62

14

gradientul fenologic altitudinal este de 2-3 zile/100 m. De asemenea, la gorun s-a observat c, n ultimiiani, fructificaia este mai rar iar regenerarea natural tot mai anevoioas. Din aceast cauz pentrugorun se aplicmsuri de ajutorare a regenerrii. (Lean, 2002; Rob, 2003).

Sintetiznd, putem spune c datele fenologice sunt indicatori de maxim veridicitate airegimului meteorologic anual i ai particularitilor climei.

STUDII EDAFICE I STAIONALECondiii edaficetim cunul dintre cei mai importani factori pedogenetici este substratul geologic. n Depresiunea

Baia Mare acest substrat este format din roci sedimentare, respectiv argile, gresii, marne, etc.

Transformrile produse n decursul timpului, condiionate de multiple procese de ordin fizic, chimic ibiochimic desfurate n condiii climatice i hidrologice caracteristice mediului geografic local, au generatdiferenieri de microclimat i zonaliti ale vegetaiei, i, n consecin, o evoluie a solurilor puternicparticularizat. Amintim aici i activitatea antropicintenscare n Depresiunea Baia Mare a modificat pesuprafee ntinse structura formaiilor vegetale i natura folosinei terenurilor, astfel cprocesul de solifierea evoluat diferit.

Prezentm n continuare tipurile genetice de sol din Depresiunea Baia Mare, aa cum sunt elemonitorizate n Amenajamentele O.S. Baia Mare, O.S. Baia Sprie, O.S. omcuta Mare i n Studiilepedologice din cadrul O.S.P.A. Maramure.

Tipuri genetice de sol forestier din Depresiunea Baia Mare(sursa: Amenajamentele ocoalelor silvice, 2002)


15/62

15

Suprafaa Pondere

omcuta Tuii Baia

Mare Mgheru Mare [ha] [%]

Molisoluri 1.7. Rendzin 1701 tipic (eutric) 14.9 - - 14.9 0.04

(Cermisoluri) (Rendzine) 1703 litic (cambic) 176.7 - - 176.7 0.44

Total 191.6 - - 191.6 0.48

Total molisoluri 383.2 - - 383.2 0.5

Argiluvisoluri 2.2.Sol brun 2201 tipic (tipic) 199.1 641.4 - 840.5 2.11(Luvisoluri) argiloiluvial 2207 litic (litic) - 8.5 - 8.5 0.02

(Preluvosoluri) 2208 gleizat (gleic) 165.1 - - 165.1 0.41

Total 364.2 649.9 - 1014.1 2.5

2.4.Sol brun luvic 2401 tipic (tipic) 774.6 1622.2 2824.6 5221.4 13.11

(podzolit) 2405 litic (litic) 723.8 382.6 350.8 1457.2 3.66

(Luvosol) 2407 pseudogleizat 3291.1 117.6 76 3484.7 8.75

Total (stagnic) 4789.5 2122.4 3251.4 10163.3 25.5

2.5.Luvisol albic (sol 2501 tipic (tipic) - 1364.9 731.1 2096 5.26

podzolit argiloiluvial) 2502 molic (tipic) - - 10.1 10.1 0.03

(Luvosol albic) 2506 litic (litic) 94.6 83.1 57.8 235.5 0.59

Total 94.6 1448 799 2341.6 5.9

Total argiluvisoluri 5248.3 4220.3 4050.4 13519 34.0

Cambisoluri 3.1.Sol brun 3101 tipic (tipic) 2329.7 6425.8 7154.9 15910.4 39.96 eumezobazic 3102 molic (molic) 231.3 49.9 1915.1 2196.3 5.52

(Eutricambosol) 3104 rendzinic 653.6 1030.3 - 1683.9 4.23

(tipic-subrendzinic?)

3107 litic (litic) 4.4 251.9 10.5 266.8 0.67

3109 pseudogleizat - 3.7 - 3.7 0.01

Total (stagnic) 3219.0 7761.6 9080.5 20061.1 50.4

3.3.Sol brun acid 3301 tipic (tipic) 0.0 1303.1 2104.0 3407.1 8.56

(Districambosol) 3305 litic (litic) 0.0 138.1 241.3 379.4 0.95

3309 criptospodic 0.0 0.0 1372.7 1372.7 3.45

Total (prespodic) 0.0 1441.2 3718.0 5159.2 13.0

Total cambisoluri 3219.0 9202.8 12798.5 25220.3 63.8

Ocolul silvic

Clasa Tipul de sol Subtipul de sol

Spodosoluri 4.1. Sol brun feriiluvial 4101 tipic (tipic) - - 630.8 630.8 1.58

(Spodisoluri) (podzolic)-(Prepodsoluri) 4102 litic (litic) - 1.1 - 1.1 0.00Total - 1.1 630.8 631.9 1.6

Total spodosoluri - 1.1 630.8 631.9 1.6

Vertisoluri 8.1.Vertisol (Pelosol) 8101 tipic(tipic) - - 9.3 9.3 0.02

(Pelisoluri) Total vertisoluri - - 9.3 9.3 0.02

Soluri 9.1.Litosol(Litosol) 9101 tipic (districentic) 18.8 - 1.2 20.0 0.05

neevoluate, 9102 rendzinic 28.8 - - 28.8 0.07

trunchiate Total (rendzinic) 47.6 - 1.2 48.8 0.12

sau 9.5.Sol aluvial(Aluviosol) 9501 tipic (distric, 5.3 - - 5.3 0.01

desfundate Total eutric, calcaric) 5.3 - - 5.3 0.01

(Protisoluri)

52.9 - 1.2 54.1 0.14

8903.4 13424.2 17490.2 39817.8 100TOTAL GENERAL SOLURI

Total soluri neevoluate,

trunchiate sau

desfundate

Observm marea varietate de tipuri de soluri, cel mai bine fiind nsreprezentate cambisolurile(63,6%), urmate de luvisoluri (34,1%). Pondere mic o dein spodisolurile (1,6%), iar alte tipuri desoluri (cernisoluri, pelisoluri, i protisoluri) au o pondere sub 1%.


16/62

16

Tipuri genetice de sol utilizate agricol din Depresiunea Baia Mare

(Sursa: O.S.P.A. Maramure, 2004)Suprafaa Pondere

Groi Seini omcuta

Mare [ha] [%]Molisoluri 1.8.Pseudorendzin(Faeoziomuri) 154.01 - - 154.01 2.45

(Cernisoluri) Total pseudorendzin 154.01 - - 154.01 2.45

Total molisoluri 154.01 - - 154.01 2.45

Argiluvisoluri 2.2.Sol brun argiloiluvial(Prelevosol) 225.53 1032.53 - 1258.06 20.01

(Luvisoluri) 2.4.Sol brun luvic (podzolit) 695.19 1464.73 146.77 2306.69 36.69

(Luvosol stagnic)

2.5.Luvisol albic(sol podzolit argiloiluvial) 395.24 189.92 64.23 649.39 10.33

(Luvosol albic)

Total argiluvisoluri 1315.96 2687.18 211.00 4214.14 67.03

Cambisoluri 3.1.Sol brun eumezobazic(Eutricambosol) - - 142.43 142.43 2.27

Total cambisoluri - - 142.43 142.43 2.27

Soluri 6.2.Sol gleic (Gleiosol) 10.44 44.73 - 55.17 0.88hidromorfe 6.4.Sol pseudogleic(Stagnosol) 32.8 481.67 - 514.47 8.18

(Hidrisoluri) Total hidromorfe 43.24 526.4 - 569.64 9.06

Soluri 9.1.Litosol (Litosol) 0 40.5 - 40.5 0.64

neevoluate, 9.2.Regosol (Regosol) 91.44 17.47 - 108.91 1.73

trunchiate 9.4.Protosol aluvial(Aluviosol entric) 140.66 185.96 - 326.62 5.20

sau 9.5.Sol aluvial (Aluviosol) 206.39 222.96 - 429.35 6.83

desfundate 9.6.Erodisol (Erodosol) 128.11 126.76 - 254.87 4.05

(Protisoluri) 9.7.Coluvisol(Aluviosol coluvic) 35.19 11.23 - 46.42 0.74

601.79 604.88 - 1206.67 19.19

2115.00 3818.46 353.43 6286.89 100

Ocolul silvic

TOTAL GENERAL SOLURI

Clasa Tipul de sol

Total soluri neevoluate, trunchiate sau

desfundate

Observm c solurile formate sub vegetaia agricol, preponderent n jumtatea sudic a

depresiunii, se suprapun n linii mari peste solurile forestiere, dar ponderea cea mai mare o deinluvisolurile care au o pondere de 67,05%.

Prezentm n continuare tipurile de sol cel mai bine reprezentate (Trziu, 1985, 1997,Amenajamente, Memorii pedologice, O.S.P.A. Maramure).

Eutricambosol (Solurile brune eumezobazice) sunt cunoscute i sub denumirea de soluribrune de pduresau brune glbui depdure.Ele se definesc printr-un orizont B cambic (Bv), avndgradul de saturaie n baze mai mare de 55% i cel puin n partea superioarculori i nuane maigalbene, cu valori i crome peste 3,5 la materialul n stare umed, cel puin n interiorul elementelorstructurale. Aceste soluri se ntlnesc deseori n nord-vestul rii, arealul lor de rspndire fiind foartevast, ncepnd de la 150 (200) m altitudine i pn la 1400 (1500) m. Apar n zonele de deal,premontan i montan, pe materiale parentale alctuite din marne, gresii, andezite cu amfiboli,andezite cu piroxeni i andezite bazaltoide, adicpe substrate bogate n elemente bazice. Se ntlnescn condiii de teren variat i cu drenaj extern bun, de regulpe versanii uor sau moderat nclinai,parial nsorii. Vegetaia sub care s-au format aceste soluri este alctuit din pduri de foioase irinoase, bogate n plante de mull.

Datoritarealului lor foarte vast de rspndire, apare o mare varietate de subtipuri,dupcumurmeaz: brune eumezobazice molice, brune eumezobazice rezidual carbonatice, vertice (brune


17/62

17

argiloase compacte), rendzinice, pseudorendzinice, andice, litice, gleizate, pseudogleizate, salinizate,

alcalizate.

Subtipul tipic al solului brun eumezobazic are urmtoarea succesiune de orizonturi pe profil:Ao-Bv-C:

Solurile eumezobazice sunt n general soluri fertile, tipice pentru gorunetele i leaurile dedealuri, pentru fgetele premontane i montane, precum i pentru amestecurile de fag cu rinoase.

Scderea fertilitii acestor soluri poate fi determinatde volumul lor edafic mic datoritpantei mari aversanilor din zona montan.Luvosol (Solurile brune luvice) sunt cunoscute i sub denumirea de soluri brune podzolitesau

podzolite brune argiloiluviale. Ele se definesc prin orizonturile El i Bt. Apar n zonele mai umede npdurile de foioase i n zona piemontan i montan inferioar. Se formeazpe materiale parentalereprezentate prin luturi, nisipuri, argile, conglomerate, gresii, roci magmatice mai srace n mineralecalcice i feromagneziene, pe terenuri mai slab drenate, aflate sub influena unei cantiti mai mari deap.

Subtipurile de soluri brune luvice tipice, cunoscute i sub denumirea de podzolite brune saubrune podzolite sau brune glbui podzolite,au urmtoarea succesiune de orizonturi pe profil: Ao-El-Bt-C.

Aceste soluri sunt normal aprovizionate cu azot (0,14-0,26 mg%), mijlociu aprovizionate cupotasiu asimilabil (15-5 mg) i slab aprovizionate n fosfor mobil (sub 10 mg %), acide, cu pH = 4,8-6,5.

Aprovizionarea cu substane nutritive i activitatea microbiologic sunt slabe. Volumulfiziologic util este submijlociu, mijlociu sau mic.

n afara subtipului tipiccunoscut i sub denumirea de brun podzolit sau podzolit brun sau brunglbui podzolit, apar i alte subtipuri: vertice, planic, rodic, litic, gleizat sau combinaii ntre ele:vertic-planic, vertic-pseudogleizat, amfigleizat, etc.

Fertilitatea solurilor brune luvice variazn limite largi, troficitatea lor mineralfiind mijlociesau mijlocie spre superioar.

Vegetaia sub care se formeazaceste soluri este alctuitdin pduri de gorun sau fag, cu flora

mai acidofil

sau amestecuri de fag cu rinoase. Dau bune rezultate i pentru pomi fructiferi, p

uni ifnee. Flora indicatoare predominanteste reprezentatde Festuca sp., Luzula luzuloides, Poa sp. i

alte graminee.

n concluzie, putem afirma csolurile din zona studiatau un regim de troficitate i umiditatecare le confero fertilitate mijlocie pentru multe specii lemnoase iierboase spontane sau cultivate.

Cu toate acestea, substratul iazurilor de decantare este putin influentat de structura edafica a

regiunii, particularitatile sale sunt dependente de depozitul de sterilrezultat si depus din activitateade flotatie, transformat sub actiunea factorilor climatici si ai celor microbieni.

METODA DE LUCRU - Masuratori de microclimat IAZUL DE DECANTARE

BOZANTA

In cadrul masuratorilor pentru factorul de mediu aer s-a stabilit urmatorul set de indicatori:temperatura aerului, umezeala relativa, presiunea, viteza vantului, precipitatiile. Avand in vedere

specificul lucrarilor, se monitorizeaza si temperatura solului la adancimi de 5 si 10 cm.

Metoda de cercetare aplicata este observatia in varianta instrumentala cu folosirea aparaturii

cu citire directa si inregistratoare. Sirurile de date obtinute se vor prelucra prin metode de calcul

uzuale in statistica si climatologie. Pentru crearea bazei de date, stratificarea si prelucrarea acestora

se foloseste programul Microsoft Excel.

Masurarea temperaturii aerului, a umezelii si a presiunii se face cu statia meteorologica

marca WMR 100 prevazuta cu certificat de etalonare.


18/62

18

Masurarea vitezei aerului se face cu anemometru cu cupe. Pentru precizie se fac masuratori

in repetitie in fiecare punct.

Masurarea temperaturii solului se face cu termometre de adancime folosite in practica

meteorologica, respectiv de 5 si10 cm.

Prin masuratorile din teren se obtin valori momentane. Aceste valori vor fi comparate cu

valorile medii multianuale de la statia meteorologica cea mai apropiata, respectiv Statia

Meteorologica Baia Mare.

! Caracteristici fizico-chimice ale substratuluiAspectul esential de care se tine cont in proiectarea, constructia si gestionarea iazurilor de decantare

este reprezentat de stabilitatea acestora. Noiunea de stabilitate a iazurilor de decantare trebuie sinclud stabilitatea fizica (geomecanic, geochimica, hidrologica, statica si dinamica, eoliana) sichimica (numar redus de ravene, viteza scazuta a fenomenelor de eroziune, sufoziune exfiltratii,

procese de degradare chimica). Aspectele legate de stabilitate trebuie insa corelate cu impactul poluant

complex exercitat de iazuri asupra mediului inconjurator prin:!Contaminarea apei freatice si de suprafata ca urmare a drenajului acid (pH = 2-3) cu un continut

ridicat de metale grele (in principal)!Contaminarea aerului si apei ca urmare a eroziunii digurilor provocate de vanturi!Probleme de sanatate (in special boli respiratorii) ale locuitorilor din satele invecinate iazurilor! Dificultatea instalarii unei vegetatii permanente pe suprafata iazurilor ca urmare a generarii

continue a aciditatii in urma proceselor degradative a sterilului

!Degradarea estetica a mediului

Fractiile fine ale sterilelor care alcatuiesc digurile iazurilor de decantare, sunt predominant

nmoloase, ceea ce induce probleme de stabilitate fizica, ca urmare a alunecarilor circulare sinecirculare, a eroziunii regresive a fundamentului, aparitia exfiltratiilor, fenomene de sufoziune si

formarea ravenelor. Stabilitatea chimica a iazurilor din industria neferoasa, este puternic afectata de

scurgerilor acide (H2SO4) rezultate in urma proceselor oxidative-hidrolitice-biologice ale calcopiritei,galenei, blendei si cianurilor din structura taluzului. Suprafata specifica mare a particulelor din

structura iazului, indusa de dimensiunea lor redusa, favorizeaza procesele

Figura6. Procese de oxidare ale piriteila suprafata iazurilor de decantare

oxidative-hidrolitice care au loc in prezenta aerului,

apei si microbiotei solului [Alloway, 1990; Bryan,1992; Sato, 1960; Bryner et al., 1967; Nordstrom,

1977; Morin and Hutt, 1997; Jambor and Blowes,

1998; Nordstrom and Alpers, 1999)] (Figura 5).In concentratii peste 0.5-1%, pirita este factorul

principal cauzator al aciditatii in urma desfasurarii

reactiilor chimice de degradare (Bud, 2005), viteza

reactiei creste de 10

4

-10

6

ori in prezenta bacteriilorferooxidans(Dudka, 1997):

(1)4

SO2

HO2

7H4

FeSOO2

8H2

O2

7

2FeS +,-++

In paralel au loc si alte reactii ale compusilor chimici prezenti in structura sterilelor iazului: (2)

32Fe(OH)

3)

4(SO

22FeO

23H

2O

2

3

46FeSO +-++

(3) O2

2H3

)4

(SO2

2Fe2

O4

SO2

2H4

4FeSO +-++


19/62

19

(4) 2S4

3FeSO2

FeS3

)4

(SO2

Fe +-+

(5) 2S4

CuSO4

5FeSO2

CuFeS3

)4

(SO2

2Fe ++-+

(6) S4

2FeSO4

PbSOPbS3

)4

(SO2

Fe ++-+

(7)4SO24H48FeSO4ZnSOO24HZnS3)4(SO24Fe ++-++

(8) 4SO2Hbacterii

O2H2O2

3

S ... -.++

Adancimea stratului de pirita oxidat este limitat de adancimea la care patrunde stratul de apa

oxigenat. O serie de autori (Mrost, 1973; Kempe, 1983; Marsden, 1986) arata ca aceasta poate fi de 2-3m in straturile namoloase si de 5-10 m in straturile formate din nisip si pietris. Penetrarea apei incarcata

cu oxigen are loc prin procese de expansiune-contractie a sistemului pori-aer pe parcursul modificarilor

de temperatura (zi/noapte, anotimpuri). La o adancime de 0,1 m, oxidarea piritei are loc complet indecurs de o luna, viteza de oxidare scazand cu adancimea, astfel incat la 1 m adancime, oxidarea piritei

se realizeaza in 2-3 ani (Mrost, 1973). Reactiile de oxidare-hidroliza sunt foarte intense in prezenta

precipitatiilor, iar in absenta lor, oxigenul din aer oxideaza sulfurile la sulfati. In urma desfasurariireactiilor (1) - (7) se formeaza sulfati solubili (FeSO4, CuSO4, ZnSO4) si insolubili (PbSO4). Ploile din

zona favorizeaza dizolvarea sulfatilor solubili cu formarea unor cantitati mari de H2SO4(pH-ul solului

2-3). Prezenta substantelor alcaline (cum ar fi apele uzate provenite de la uzinele de flotatie a

minereurilor sau de la uzinele de extractie a Au si Ag prin metoda cianurarii) neutralizeaza partialaciditatea sterilelor. Excesul de aciditate prezent in apele care traverseaza sterilul favorizeaza

solubilizarea metalelor grele, transportul si dispersia lor in sol si apa freatica.

In ceea ce priveste cianurile, apele uzate deversate in iaz contin urmatorii compusi:!cianuri simple (NaCN, KCN, Ca(CN)2, etc)!cianuri metalice complexe! cianuri complexe usor disociabile (Cd, Cu, Ni, Zi) care sub actiunea unui mediu acid

elibereaza usor ionul CN-

!cianuri greu disociabile (Ag, Au, Fe, Co)!complecsi fero si feri cianuri stabili chimici dar fotodisociabili!cianuri libere (CN-, HCN)! compusi rezultati din transformarea cianurilor (CNO-, SCN-, (CN)2) care pe parcursul

stocarii lor sufera diferite procese de transformare (Figura 7):

1. La suprafata iazului

CN (radiatie UV ) "Volatilizare

CN-(degradare fotochimica)"CNO

-"NH3

2. Apa din iaz

CN-(procese aerobe)"NO3

-, SCN

-

CN-(hidroliza)"Precipitarea complecsilor metalici

3. Baza iazuluiCN

-(procese anaerobe) "Biodegradare"NH3"CO2 Figura 7. Reprezentarea schematica

a proceselor degradative ale

cianurilor din apele uzate


20/62

20

Odata pornite, procesele degradative

sunt imposibil de stopat si determina o

lesiere masiva a metalelor grele din steril cucontaminarea retelei hidrografice de

suprafata, concomitent cu eroziunea prin

siroire si torentialitate a taluzurilor (Figura

7).Figura 8. Eroziune prin siroire si torentialitate

in peretele iazului de decantare

Poluarea aerului. Particulele fine de steril din peretii digurilor sunt usor antrenate de catre

vant, provocand adevarate furtuni de nisip si nori de praf (Figura 8), cu impact negativ asupra sanatatii

populatiei din satele invecinate (boli respiratorii grave), asupra recoltelor cultivate pe terenurileagricole invecinate (care bio-acumuleaza metale grele in concentratii foarte ridicate) (Figura 9) si

implicit asupra unei mase foarte mari de consumatori, acestea reprezentand o pondere foarte

importanta (aprox. 30% pe piata de legume a zonei Baia Mare).

Figura 9 . Furtuni de nisip in zona iazurilor de

decantareFigura 10. Culturi agricole adiacente iazului

de decantare in studiu

Plecand de la aspectele descrise anterior, devine evident faptul ca iazurile de decantare, chiar siin stare inactiva, reprezinta o amenintare pentru mediu datorita potentialului poluant foarte ridicat, ceea

ce impune aplicarea unor masuri de consolidare si reabilitare a lor. Studiile tehnice indica metode

variate de reabilitare a iazurilor, dintre care mentionam:

!varianta "zero"- fara remedieri datorita absenei riscurilor asociate iazului;!varianta "controlului instituional"-msuri de monitorizarea continu;!varianta "relocrii" - mutarea sterilelor n locuri mai sigure;!varianta "stabilizarii in situ" - stabilizarea iazului pe amplasamentul existent

Ultima varianta este cea mai des utilizata. Aparitia vegetatiei spontane pe suprafata sterilului

iazurilor este aproape imposibila, conditiile extreme ale acestui topos, care nu poate fi numit biotop(aciditatea ridicata, concentratiile ridicate ale metalelor grele si cianurilor, concentratia redusa, pealocuri chiar absenta microbiotei in steril) fiind factorul limitativ. In aceasta situatie, reconstructia

ecologica reprezinta singura sansa pentru reabilitarea iazurilor de decantare.

! Stabilirea metodelor de analiza calitativa si cantitativa a metalelor grele dinsubstrat

Deteminarea continutul de metale grele din soluri. Standard SR ISO 11047/1999

1. Domeniu de aplicare:Determinarea prin spectrometrie de absorbtie atomica a Cd, Cr, Cu, Pb, Mn, Ni, Zn dintr-un extract

de sol in apa regala (obtinut conform ISO 11466). Alegerea metodei depinde de cantitatea de element

care ar putea fi in proba, cat si de necesitatea de a cuprinde toate aceste elemente intr-o sigura proba.


21/62

21

2. PrincipiuMetoda se bazeaza pe masurarea prin spectrofotometrie atomica a concentratiei unui element intr-un

extract de apa regala a esantionului, pregatit conform ISO11466, folosind conditile experimentale din

tabelul 13.

Tabel 13.

Element Lungime de

unda (nm)

Tipul de

flacara

Clorura de

lantan

Interferente

principale

Cprectie de

fond

Cd 228.8 Aer/Acetilena

oxidanta

Nu Fe Deuteriu

Cr 357.9 Aer/Acetilena Da Fe, Al Halogen

Co 240.7 Aer/Acetilena

oxidanta

Nu Deuteriu

Cu 324.8 Aer/Acetilena

oxidanta

Nu Deuteriu

Pb 217.0 Aer/Acetilena

oxidanta

Nu Deuteriu

Mn 279.5 Aer/Acetilena Da Fe, Si Deuteriu

Ni 232.0 Aer/Acetilena

oxidanta

Nu Fe Deuteriu

Zn 213.9 Aer/Acetilenaoxidanta

Nu Deuteriu

3. ReactiviToti reactivii trebuie sa fie de calitate cunoscuta. Se fioloseste apa deionizata sau apa distilata

conform calitatii 2 din ISO3696.

Apa folosita pentru determinarile martor si pentru prepararea reactivilor si a solutiilor etalon trebuie

sa aibe o concentratie in elemental de determinat neglijabila in comparative cu concentratia cea mai

mica a acestui element in solutiile probelor de analizat.

- acid clorhidric 37%- acid azotic 65%- aciud sulfuric 98%- acid sulfuric diluat 1+9 (V/V)- acid azotic diluat 1+3 (V/V)- solutie de clorura de lantan 37 g/l (se dizolva 100 g de clorura de lantan LaCl3*7H2O in 700 g

de apa, se dizolva si se adduce la balon cotat de 1000 ml

- solutie martor de calibrare fara lantan: se dilueaza 210 ml acid clorhidric cc si 70 ml acidazotic cc cu 500 ml apa intr-un balon cotat de 1000 ml si se adduce la semn

- solutie martor de calibrare cu lantan: se dilueaza 210 ml acid clorhidric cc si 70 ml acid azoticcc cu 500 ml apa. Se agauga 100 ml solutie de clorura de lantan si se adduce la semn cu apa


22/62

22

4. Prepararea solutiilor de rezerva si a solutiilor etalon pentru fiecare elementSolutiile de rezerva pentru toata elementele trebuie inlocuite dupa maxim 1 an, dar solutiile etalon

trebuiesc refacute lunar. Daca solutiile de rezerva sunt preparate direct din metale trebuie avut grija

ca metalul folosit sa nu prezinte oxizi in stratul de la suprafata.

- solutie de rezerva de Cd 1000 mg/l:se cantareste 1,0000 g Cd metal cu puritate minim 99,5%cu o exactitate de +/- 0,0002 g si se trateaza cu 40 ml acid azotic diluat intr-un pahar acoperit

de 250 ml. Se aduga apoi 100 ml apa. Se fierbe pana la eliminarea vaporilor nitrosi, se racestesi se transfera intr-un balon cotat de 1000 ml si se aduce la semn.

- Solutie etalon de Cd 20 mg/l: se pipeteaza 20 ml solutie de rezerva intr-un balon cotat de 1000ml. Se adauga 20 ml acid azotic diluat si se aduce la semn

- Solutie de rezerva de Cr 1000 mg/l: se dizolva 2,8290 +/- 0,0002 g de dicromat de potasiuuscat la 130

0C timp de 24 de ore, cu 40 ml apa intr-un pahar se sticla acoperit de 400ml. Se

adauga 5 ml acid sulfuric concentrat, se raceste si transfera intr-un balon de 1000 ml si se

adduce la semn

- Solutie etalon de Crom 20 mg/l: se pipeteaza 20 ml solutie de rezerva intr-un balon cotat de1000 ml Se adauga 20 ml acid azotic diluat si se aduce la semn

- Solutie de rezerva de cobalt 1000 mg/l: se cantareste 1,0000 g Co metal cu puritate minim99,5% cu o exactitate de +/- 0,0002 g si se trateaza cu 100 ml acid azotic diluat si 10 ml acidclorhidric concentrate intr-un pahar acoperit de 250 ml. Se aduga apoi 100 ml apa. Se fierbe

pana la eliminarea vaporilor nitrosi, se raceste si se transfera intr-un balon cotat de 1000 ml si

se adduce la semn.

- Solutie etalon de Co 20 mg/l: se pipeteaza 20 ml solutie de rezerva de Co, intr-un balon cotatde 1000 ml Se adauga 20 ml acid azotic diluat si se aduce la semn

- Solutie de rezerva de Cu 1000 mg/l:se cantareste 1,0000 g Cu metal cu puritate minim 99,5%cu o exactitate de +/- 0,0002 g si se trateaza cu 40 ml acid azotic diluat intr-un pahar acoperit

de 250 ml. Se aduga apoi 100 ml apa. Se fierbe pana la eliminarea vaporilor nitrosi, se raceste

si se transfera intr-un balon cotat de 1000 ml si se aduce la semn.

- Solutie etalon de Cu 20 mg/l: se pipeteaza 20 ml solutie de rezerva intr-un balon cotat de 1000ml. Se adauga 20 ml acid azotic diluat si se aduce la semn- Solutie de rezerva de Pb 1000 mg/l:se cantareste 1,0000 g Pb metal cu puritate minim 99,5%cu o exactitate de +/- 0,0002 g si se trateaza cu 40 ml acid azotic diluat intr-un pahar acoperit



- Solutie etalon de Pb 20 mg/l: se pipeteaza 20 ml solutie de rezerva intr-un balon cotat de 1000ml. Se adauga 20 ml acid azotic diluat si se aduce la semn

- Solutie de rezerva de Mn 1000 mg/l: se cantareste 1,0000 g Mn metal cu puritate minim 99,5%cu o exactitate de +/- 0,0002 g si se trateaza cu 20 ml acid azotic diluat si 20 ml acid clorhidric

concentrate intr-un pahar acoperit de 250 ml. Se aduga apoi 100 ml apa. Se fierbe pana la

eliminarea vaporilor nitrosi, se raceste si se transfera intr-un balon cotat de 1000 ml si se

adduce la semn.- Solutie etalon de Mn 20 mg/l: se pipeteaza 20 ml solutie de rezerva de Mn, intr-un balon cotatde 1000 ml Se adauga 20 ml acid azotic diluat si se aduce la semn

- Solutie de rezerva de Ni 1000 mg/l: se cantareste 1,0000 g Ni metal cu puritate minim 99,5%cu o exactitate de +/- 0,0002 g si se trateaza cu 20 ml acid azotic diluat si 20 ml acid clorhidric

concentrate intr-un pahar acoperit de 250 ml. Se aduga apoi 100 ml apa. Se fierbe pana la

eliminarea vaporilor nitrosi, se raceste si se transfera intr-un balon cotat de 1000 ml si se

aduce la semn.

- Solutie etalon de Ni 20 mg/l: se pipeteaza 20 ml solutie de rezerva de Ni, intr-un balon cotat de1000 ml Se adauga 20 ml acid azotic diluat si se aduce la semn


23/62

23

- solutie de rezerva de Zn 1000 mg/l:se cantareste 1,0000 g Zn metal cu puritate minim 99,5%cu o exactitate de +/- 0,0002 g si se trateaza cu 40 ml acid azotic diluat intr-un pahar acoperit



- Solutie etalon de Zn 20 mg/l: se pipeteaza 20 ml solutie de rezerva intr-un balon cotat de 1000ml. Se adauga 20 ml acid azotic diluat si se aduce la semn

5. Prepararea solutiilor de calibrare# solutii de calibrare pentru Cd: se pipeteaza 1, 2, 4, 6, 8, 10 ml solutie etalon (20 mg/l) intr-o

serie de baloane cotate de 100 ml. Se adauga in fiecare balon 21 ml acid clorhidric cc si 7 ml

acid azotic cc. Se aduce la semn si se amesteca bine Aceste solutii corespund unor continuturi

de 0,20,40,81,21,6 si 2 mg/l

# solutii de calibrare pentru Cr: se pipeteaza 5, 10, 20, 30, 40 ml solutie etalon (20 mg/l) intr-oserie de baloane cotate de 100 ml. Se adauga in fiecare balon 21 ml acid clorhidric cc si 7 ml

acid azotic cc. Se aduce la semn si se amesteca bine. Pentru masurarea in flacara aer

acetilena inainte de a se adduce la semn se adauga 10 ml solutie de clorura de lantan. Aceste

solutii corespund unor continuturi de 1 246 - 8 mg/l

#solutii de calibrare pentru Co: se pipeteaza 5, 10, 20, 30, 40 ml solutie etalon (20 mg/l) intr-oserie de baloane cotate de 100 ml. Se adauga in fiecare balon 21 ml acid clorhidric cc si 7 ml

acid azotic cc. Se aduce la semn si se amesteca bine. Aceste solutii corespund unor continuturi

de 1246 - 8 mg/l

# solutii de calibrare pentru Cu: se pipeteaza 5, 10, 20, 30, 40 ml solutie etalon (20 mg/l) intr-oserie de baloane cotate de 100 ml. Se adauga in fiecare balon 21 ml acid clorhidric cc si 7 ml


de 1246 - 8 mg/l

# solutii de calibrare pentru Pb: se pipeteaza 5, 10, 20, 30, 40 ml solutie etalon (20 mg/l) intr-oserie de baloane cotate de 100 ml. Se adauga in fiecare balon 21 ml acid clorhidric cc si 7 ml


de 1

2

4

6 - 8 mg/l# solutii de calibrare pentru Mn: se pipeteaza 2 - 5 102030 - 40 ml solutie etalon (20 mg/l)intr-o serie de baloane cotate de 100 ml. Se adauga in fiecare balon 21 ml acid clorhidric cc si

7 ml acid azotic cc. Se aduce la semn si se amesteca bine. Aceste solutii corespund unor

continuturi de 0,412- 468 mg/l

# solutii de calibrare pentru Ni: se pipeteaza 5, 10, 20, 30, 40 ml solutie etalon (20 mg/l) intr-oserie de baloane cotate de 100 ml. Se adauga in fiecare balon 21 ml acid clorhidric cc si 7 ml


de 1246 - 8 mg/l

# solutii de calibrare pentru Zn: se pipeteaza 1, 2, 4, 6, 8, 10 ml solutie etalon (20 mg/l) intr-oserie de baloane cotate de 100 ml. Se adauga in fiecare balon 21 ml acid clorhidric cc si 7 ml

acid azotic cc. Se aduce la semn si se amesteca bine Aceste solutii corespund unor continuturide 0,20,40,81,21,6 si 2 mg/l

6. Calibrare si trasarea curbei de calibrareSe pune in functiune spectrometrul de absorbtie atomica conform instructiunilor producatorului la

lungimea de unda potrivita, folosind conditiile recomandata si cu sistemul de corectie de fond

corespunzator in operare. Se optimizeza conditiile de aspirare,inaltimea arzatorului si conditiile de

flacara. Se ajusteaza raspunsul instrumentului la absorbanta zero in timp ce se aspira apa. Se aspira

setul de solutii de calibrare in ordine crescatoare si se citesc absorbantele corespunzatoare. Se


24/62

24

traseaza o curba pentru fiecare element, luand pe abscisa continuturile solutiilor de calibrare si pe

ordonata valorile corespunzatoare ale absorbantelor.

7. CalculDin curba de calibrare obtinuta se determina continutul elementului corespunzator absorbantei probei

analizate si a probei martor (proba martor se prepara simila probei de analizat cu deosebirea ca in

locul probei de sol se foloseste nisip cuartos spalat in prealabil.Se calculeaza continutul (w) elementului M in esantion folosind urmatoarea ecuatie:

VFW

aaw

M ,,/

0)( 21

)(

In care:

W(M) = cantitatea de element M in esantion in mg/Kg

a1= continutul elementului, corespuzator absorbantei din proba de analizat in mg/l

a2= continutul elementului, corespuzator absorbantei din proba martor in mg/l

F = factorul de dilutie , daca proba a fost diluata

V = volumul probei luata pentru analiza, in litrii (o,1 litrii conform ISO 11465)

W = masa esantionului in Kg, corectata fata de continutul de apa conform ISO 11465 si tratata

conform ISO 11466.

! Documentarea privind microbiota solului specifica terenurilor degradate de peiazurile de decatare; documentare cu privire la alte experimente de remediere a solurilor

degradate prin utilizarea unor grupe de organisme;

Un element definitoriu pentru instalarea covorului vegetal, dar si pentru componenta microbiotei

solului este substratul. In cazul iazurilor de decantare este dificil de vorbit despre un strat de sol, cu

toate ca in urma cu 20 de ani, intr-o tentativa de reabilitare, suprafata iazului a fost acoperita cu brazdede sol. Deoarece in acest rastimp covorul vegetal nu s-a inchegat, eroziunea eoliana si pluviala a fost

activa si in prezent stratul de sol este extrem de redus si discontinuu. Din aceste cauze vorbim mai

mult, despre parametri fizico-chimici ai substratului.Membrii echipei de cercetare au efectuat activitati de documentare individuala diferentiate pe

domenii distincte specifice. Consecutiv acestor documentari s-a organizat un work-shop al echipei

reunite compuse din colectivele celor trei institutii partenere si s-a intocmit un plan experimentaladecvat situatie concrete a iazurilor de decantare.

Studiul microorganismelor documentare; metode de investigatie;Un compartiment important al ecosistemului il constituie microbiota ce include totalitatea

microorganismelor. In cazul iazurilor de decantare flora microbiana a solului este un element important

ce se dezvolta in functie de compozitia substratului, dar care in aceeasi masura poate modifica unii

parametri ai substratului precum: compozitia chimica si pH-ul. Aceasta datorita bacteriilor

chemosintetizante oxidative ce se dezvolta in substratul mineral. Microorganismele din substrat seasociaza cu radacinile plantelor superioare constituind rizosfera. La acest nivel se stabilesc relatii

simbiotice. Prin urmare, detrminarea compozitiei specifice a florei microbiene reprezinta un elementimportant pentru diagnoza stadiului succesional al ecosistemului si a vegetatiei.

Totodata, flora microbiana a sustratului poate fi utilizata in sustinerea dezvoltarii covorului

vegetal. In acest scop sunt urmarite si selectate specii de microorganisme a caror prezenta in rizosferas-a dovedit benefica pentru cresterea si dezvoltarea plantelor. Literatura de specialitate citeaza

numeroase experimente de urmarire a simbiozelor intre microorganisme si radacini la nivelul

rizosferei.


25/62

25

! S-a studiat interactiunea dintre planta, microorganisme din rizosfera si poluarea cu Zn. S-atestat influenta a 2 specii de bacterii izolate dintr-un sol poluat cu Zn asupra cresterii plantelor si

eficientei simbiozei fungilor micorizanti specifici arborilor (AMF) sub toxicitatea Zn.Cele 2 tulpini bacteriene au aratat toleranta la Zn in conditiile cultivarii la nivele crescute de Zn in

mediu, desi tulpina B-I a aratat toleranta mai buna la Zn decat B-II la 2 nivele ridicate de Zn in mediu

(75 si 100 mg Zn).

Identificarea moleculara a plasat tulpina B-I ca facand parte din genul Brevibacillus. Rezultatele auarata ca tulpina B-I a stimulat cresterea plantelor, acumularea N si P precum si numarul nodulilor.

S-a constatat ca tulpina bacteriana B-I produce acid 3-indol acetic (IAA) (3,95 mg/ml) si acumuleaza

5,6% din Zn din mediul de crestere.Stimularea cresterii si nutritiei plantelor prin dubla inoculare cu micoriza de tip AMF si B-I s-a

observat in cazul a 3 nivele ale concentratiei Zincului. Acestea au stimulat structurile simbiotice

(noduli si AMF), scazand concentratia Zn absorbit atat in cazul simbiozei cu bacterii sau AMF, dar inspecial prin dubla simbioza bacterii-AMF.

Acest mecanism explica diminuarea toxicitatii zincului de catre microorganismele selectionate si arata

ca aceste bacterii metal-tolerante si AMF au rol in stimularea cresterii plantelor in soluri contaminatecu zinc. In cadrul proiectului se poate experimenta rolul microorganismelor si al ciupercilor in cresterea

si dezvoltarea plantelor superioare pe iazuri de decantare.Pentru a urmari compozitia specifica a florei microbiene, selectia speciilor utile este nevoie de

tehnici de prelevare a microorganismelor din substrat, cultivarea lor pe mediu nutritiv, selectareaspeciilor si obtinerea unor culturi relativ pure, precum si stabilirea unor conexiuni cu plantele

superioare prin urmarirea procesului d ecreare a rizosferei.

Tehnicile de prelevare ale probelor, cultivare, colorare, observare a culturilor sunt cele specificemicrobiologiei cu unele particularizari specifice iazurilor de decantare.

METODE PENTRU STUDIEREA MICROFLOREI BACTERIENE

Elemente de bazpentru stabilirea metodelor de studiere a microflorei bacteriene din materialul

investigat.Materialul investigat este sterilul de flotaie de pe iazul Boznta (zona iazului vechi) care a fost supusmai multor ncercri de acoperire cu vegetaie.

Ce reprezintn momentul actual acest material?! Materialul investigat nu poate fi asimilat cu un sol adevrat n accepiunea pedologic,

agronomicsau biologica termenului. Nici cu un sol tehnogennu poate fi asimilat deoarece nus-au efectuat lucrri tehnice speciale pentru transformarea sa n sol printr-o tehnicbine definiti riguros aplicat. Totui, materialul poate fi considerat, n opinia noastr, ca un protosol sau unmaterial mineral de origine din flotaia minereurilor metalifere neferoase i auro-argentifere, cuelemente primare de solificare datorate vechimii sale (circa 20 ani) precum i influenelor aduse

de repetate plant

ri de puiei de specii arboricole (salcm, pin, salcie, plop) i ns

mn

rilor degraminee.! Materialul investigat prezint ns numeroase caracteristici restrictive pentru procesul de

solificare. Acestea se datoreaz, n principal, prezenei unor sulfuri minerale metalifere iproceselor de oxidare naturala sulfurilor cu eliberarea de metale toxice i de aciditate. Absenanutrienilor (n special azot) i a materiei organice, lipsa de structur, capacitatea slab dereinere a apei, fac ca acest material spoatfi considerat ca un material mineral din categoriadeeuri miniere (n spesteril de flotaie).


26/62

26

Ca urmare a celor dou puncte de vedere cu privire la natura solului supus investigaiilor, amorientat investigaiile noastre privind microflora bacterian (eventual i fungic) pe urmtoarele doudirecii.

1. Utilizarea de metode din microbiologia solului pentru investigarea microorganismelorheterotrofe din probe de material recoltat din haldsau din experimentrile care se vor realiza nproiect. Acestea vor fi modificate n sensul adecvrii lor la condiiile concrete ale

caracteristicilor solului;2. Utilizarea de metode din geomicrobiologie pentru determinarea bacteriilor chimiolitoautotrofeimplicate n procesele de oxidare a sulfurilor minerale i a fierului, eventual i pentru altemicroorganisme implicate n transformarile compuilor minerali din materialul investigat.

1. Metode pentru determinarea microorganismelor heterotrofe din sterilul din investigat1.1.Determinarea prin microscopie directreprezinto metodcu totul aproximativ, de aceea

sa va utiliza numai cu caracter informativ pentru a lua decizii adecvate n realizarea diluiilori a altor metode mai exacte.

Totui, se vor efectua numrtori sub microscop din diluiile care se vor utiliza pentru urmtoarele

metode.

1.2.Metode de analizbazate pe suspensii-diluii.Din literatura de specialitate rezult c trebuie acordat o deosebit atenie metodelor de

realizare a suspensiei din probele de sol i de asemenea pentru procedura de realizare a diluiilor. Oserie de factori care pot induce erori n rezultatele obinute voe trebui analizai i luai n consideraren stabilirea metodelor de lucru.Bacteriile din sol sunt n cea mai mare parte fixate pe particulele solului, de aceea este necesardesprinderea lor i suspendarea ntr-o soluie.n acest scop se face o dispersie a solului n apsau nalt dispersant. Calitatea dispersantuluii metodele de agitare sunt doi factori care pot induce erori de

analiz

microbiologic

a solului. Eliade et all. (1975) c

utilizarea apei n calitate de dispersantconduce la rezultate mai mici n privina numrului total de microorganisme din sol cu aproape 20%fade probele cu dispersie n soluie de pirofosfat de sodiu. Ei stabilesc ccel mai bun dispersnt estesoluia de 0,1-0,2% pirofosfat de sodiu (Na2P2O7). Rezultate bune se obin ns i cu soluieWinogradski. S-a demonstrat cpe solurile nisipoase soluia Winogradski a dat rezultate la fel de buneca i pirofosfatul de sodiu.Mediul de cultureste al treilea element extrem de important pentru obinerea unor rezultate adecvaten analizele microbiologice pe soluri. Se tie cpe mediile obinuite (bulion de carne i geloz) nu sepot dezvolta toate microorganismele care cresc n mod obinuit n sol. Dupunii autori numai circa20% dintre bacteriile din sol se pot dezvolta pe aceste medii, de aceea s-au ncercat alte mediisemisintetice sau medii bazate pe extract de sol. Rezultate bune s-au obinut pe mediul Thornton, pe

mediul Waksman

i pe mediul Topping, acesta din urm

permi

nd

i o diferen

iere net

a coloniiloraparinnd diferitelor genuri sau specii microbiene. Mai mult, se considercanaliza microbiologicar trebui sse facn paralel pe mai multe medii de culturdiferite. Astfel, pe gelozse vor dezvoltametatrofele (caracteristice solurilor fertile), pe mediul Czapek prototrofele, iar pe mediul Ashby

microorganismele fixatoare de azot i germenii oligo-nitrofili.Muli autori au demonstrat cextractul de sol este cel mai bun mediu de culturpentru determinareamicroorganismelor din sol. Condiiile eseniale pe care le asigurspre deosebire de alte medii ar fi:

! Asiguro serie de factori de cretere specifici solului (de naturp divers) care sunt necesaripentru aproape toate microorganismelor care triesc n sol;


27/62

27

! Asigurceilali nutrieni necesari pentru toate microorganismele din sol (este un mediu naturali universal);

! Prezintselectivitate pentru microorganismele din sol;! Este srac n material energetic i nu permite creterea invadanta unui numr mic de specii

cu putere mare de cretere.Mai mult, se considercar trebui ca pentru analize sse folosescestractul de sol realizat

din acelai sol care este supus investigaiei.Prezentm n continuare, din literatura de specialitate, principalele medii de culturcare se vor puteafolosi pentru investigaiile avute n vedere.

Prepararea extractului de sol: la 1000g sol se adaug 1000ml ap de robinet. Amestecul seautoclaveaztimp de 30 minute la 120 0C. Apoi se adaug0,5g de carbonat de calciu pentru a floculacoloizii. Se agiti se filtreazla cald prin hrtie de filtru dubl. Dacfiltratul iniial nu este clar, secontinu filtrarea pn se obine un filtrat clar. Acesta se repartizez n flacoane de sticl i sesterilizeazla 112 0C timp de 20 minute. pH-ul extractului de sol trebuie sfie n jurul valorii 7.

Mediul Thornton se utilizeaz pentru cultivarea bacteriilor din sol i din ape. Are urmtoarea

compoziie:KH2PO4 1,0 g

MgSO4 0,2 g

CaCl2 0,1 g

NaCl 0,1 g

FeCl3 0,002 g

KNO3 0,5 g

Asparagin 0,5 g

Glucoz 20 g

Agar 20 g

Apdistilatpnla 1000 ml.

Ingredientele se dizolv la cald, se ajusteaz pH-ul la 7,6, se sterilizeaz la 1050

C timp de cte 20minute n trei zile consecutiv.

Mediul Czapek se folosete pentru cultivarea ciupercilor parazite i saprofite. Are urmtoareacompoziie:

Zaharoz 30,0 g

K2HPO4 1,0 g

NaNO3 3,0 g

MgSO4 0,5 g

KCl 0,5 g

FeSO4 0,01 g

Agar 20,0 gApdistilatpnla 1000 ml.

Se dizolvtoate srurile n 500 ml apdistilat, se adaugapoi zaharoza. Agarul se dizolvseparat n400 ml apdistilat. Se amesteccele dousoluii i se completeazcu apdistilat la 1L, apoi seautoclaveaz20 minute la 115 0C.

Mediul Martinse utilizeazpentru determinarea ciupercilor din sol. Are urmtoarea compoziie:Glucoz 20,0 g

Pepton 10,0 g

K2HPO4 1,0 g


28/62

28

MgSO4 0,5 g

Roz bengal 0,033 g

Agar 20 g

Apdistilatpnla 1000 ml.Se dizolvingredientele la cald. Se repartizeazn eprubete sau n flacoane i sesterilizeazla 110 0Ctimp de 20 minute.n momentrul ntrebuinrii, la mediul licgefiat i rcit la 40-45 0C se adaugcu o

pipet gradat steruluzat 0,5 ml dintr-o soluie de sulfat de streptomicin 0,14% (soluia destreptomicinse preparn apsteriliozat). Roz-bengalul i streptomicina se adauzcu scopul de ainhiba dezvoltarea bacteriilor.

Mediul de preselecie pentru bacterii 523 (B1662) este oferit de Sigmaaldrich [5] pentru cultivarea

bacteriilor n vederea determinrii lor. Are urmtoarea compoziie:Agar 8,0 g

Hidrolizat de cazein 8,0 gMgSO47H2O 0,15 gKH2PO4 2,0 g

Zaharoz 10,0 g

Extract de drojdie 4,0 gIngredientele se dizolvprin nclzire n 1000 ml apdistilat, apoi se sterilizeazn autoclav la 1210C timp de 15 minute.

Mediul Ashby se utilizeaz pentru determinarea coloniilor de Bacillus mucilaginosus i a altorbacterii din sol. Are urmtoarea compoziie:

Manitol 20,0 g

K2HPO4 0,2 g

MgSO47H2O 0,2 gNaCl 0,2 g

K2SO4 0,1 g

CaCO3 5,0 gNa2MoO4 0,005 g

Apdistilatpnla 1L, pH-ul final al mediului este 7,5-8,0.Mediul se sterilizeazla 0,5 atm timp de 30 minute. Pentru a se obine mediu solid se adaug15 g/Lagar.

Realizarea diluiilor i metodele de nsmnare

1. Determinarea cantitativ a misroorganismelor prin metoda numrului cel mai probabil pe baza

diluiilor n serie pe mediu lichid.Metoda este bine cunoscuti aplicat frecvent n cerecetrile efectuete pentru diferite tipuri

de materiale (alimente, produse vegetale, sol etc).Pentru sol, se pornete de la suspendarea unei probe de sol (1g de sol) n 10 ml de mediudispersant. Se agitmecanic sau manual suficient de puternic i suficient de mult timp pentru a asiguradesprinderea bacteriilor de pe particulele minerale i dispersia maxim a solului. Din aceastsuspensie se transfer1ml ntr-o eprubet care conine 9ml de mediu de cultur steril. Se amestecbine i apoi se transfer1ml din tubul 1 n tubul 2, se amesteci se procedeazn continuare la felde-a lungul unei serii de 10 tuburi. Se realizeazastfel 10 diluii zecimale. Se realizeazn paralel unnumr de 4-5 serii. Toate operaiile trebuie s se efectueze n condiii sterile pentru a evitacontaminarea cu microorganisme din exterior.


29/62

29

Seriile de eprubete astfel nsmnate se pun la incubat. Incubarea se poate face la temperaturacamerei timp de 2-4 zile pentru heterotrofe i o perioadmai lungpentru autortofe sau prototrofe.Rezultatele se verificprin tulburarea mediului de culturacolounde s-au dezvoltat microorganisme.Unde nu s-au dezvoltat, mediul rmne clar, prin comparaie cu eprubete martor cu mediu frnsmnare.

Rezultatele se noteaz cu + acplo unde s-au dezvoltat i cu acolo unde nu s-au dezvoltat

bacteriile. Pe baza acestora se estimeaznumrul cel mai probabil utiliznd un tabel precum cel al luiAlexander. Pentru aceasta se vor lua n considerare ultimele trei diluii la care s-au obinut rezultatepozitive. Numrul cel mai probabil se raporteazla 1g de sol uscat.2.Determinarea prin metoda diluiilor i cultivtii n plci pe mediu solid.

Majoritatea cercettorilor prefer mediile de cultur solide, considerndu-se c aceasta derori mai mici i n plus aduce informaii suplimantare pentru determinarea unor grupe demicroorganisme sau chiar genuri i specii.

Inocularea plcilor se poate efectua n doufeluri: n profunzime prin integrarea inoculului nmasa plcii, sau pe suprafaa plcii. Prima metod este preferat, cu toate ci cealalt (n ciudaunor erori mai mari) are avantaje pentru cpermite dezvoltarea nestnjenita microorganismelor ncolonii specifice.

Volumul inoculului este foarte mic, de regul

0,1 ml la o plac

. Acesta se preleveaz

dineprubetele cu diluii n serie realizate conform descrierii anterioare. Se utilizeaz 3-4 diluiiconsiderate adecvate ca numr de microorganisme. Numrul de microorganisme trebuie s fiesuficient de mic pentru ca pe placsse dezvolte colonii izolate, iar acestea spoatfi numrate frdificulti. Totui numrul trebuie snu fie prea mic pentru a diminua erorile. Erorile sunt minimeatunci cnd exist ntre 30-100 colonii pe o plac. Tot pentru diminuarea erorilor se recomand unanumit numr de repetiii. Se consider c un numr de 5 repetiii (5 plci inoculate din aceeaidiluie) este satisfctor.

Incubarea plcilor se poate face face la 25-27 0C timp de 5-7 zile sau la 20 0C timp de 14 zile.n exprimarea rezultatelor se pornete de la supoziia cfiecare colonie este formatdin multiplicareaunei singure celule iniiale. Pe baza numrului mediu de colonii la fiecare diluie se calculeaz

num

rul de germeni raportat la cantitatea de inocul i apoi la 1g de sol uscat.

Concluzii

Avnd n vedere metodele descrise i avnd n vedere n acelai timp cmaterialul investigat nueste un sol propriuzis, se pune ntrebarea ct de adecvate sunt aceste metode pentru aplicare n cazulconcret al materialului steril gin iaz? Lund n considerare caracteristicile materialului din iaz, putemface urmtoarele consideraii cu privire la adecvana metodelor care se aplicpentru soluri.! Materialul are o textur nisipoas, practic frmaterie organic, de aceea dispersia se face uor.

Prin urmare se poate utiliza ca dispersant apa sau soluia Winogradski.! Utilizarea extractului de sol ca mediu de cultur este discutabil. n primul rnd efectuarea unui

extract de sol din materialul din iaz nu se justificpentru cvom obine un mediu neadecvat, poate

chiar toxic, pentru dezvoltarea bacteriilor. Utilizarea unui estract realizat din alt sol s-ar puteautiliza cu singurul scop de a asigura condiii pentru dezvoltarea acelor bacterii specifice solurilorobinuite.

! ntruct materialul are sau a avut anumite coninuturi de sulfuri minerale, n special pirit, esteinteresant de urmrit prezena i de determinat cantitativ microflora bacteriilor fieroxidante isulfoxidante.

2. Determinarea bacteriilor fieroxidante i sulfoxidanteActivitatea fieroxidant n astfel de materiale este realizat n principal de bacteriile

Thiobacillul ferrooxidans i Leptospirillum ferrooxidans, la care se mai pot aduga i alte specii


30/62

30

fieroxidante autotrofe sau facultativ heterotrofe. Pentru determinarea bacteriilor fieroxidante se va

utiliza mediul Lethen sau mediul 9K Silverman i Lundgren.Metoda de determinare va fi prin estimarea numrului cel mai probabil cu diluii n serie n

mediu lichid. Seriile de diluii realizate pe mediu cu fier se vor lsa la incubat la temperatura camereitimp de 3 sptmni. Dezvoltarea bacteriilor se poate constata prin colorarea mediului n rocat-portocaliu datorit oxidrii fierului bivalent de ctre bacterii cu formarea de fier trivalent (sulfat

feric).Mediul Leathen pentru thiobacili fier-oxidani i pentru alte bacterii fieroxidante (Karavaiko

G.I., 1988). Are urmtoarea compoziie:(NH4)2SO4 0,15 g

KCl 0,05 g

MgSO47H2O 0,5 gKH2PO4 0,10 g

Ca(NO3)24H2O 0,01 gLa ingredientele dizolvate n apdistilat se mai adaug10 ml dintr-o soluie de 10% FeSO47H2Oacidulat (pH 3,5) i sterilizat n prealabil. Apoi se completeaz la 1000 ml cu ap distilat. SeajusteazpH-ul final la 3,5 cu acid sulfuric.

Mediul 9K Silverman i Lundgren pentru Thiobacillul ferrooxidans i pentru alte bacteriifieroxidante. Se preparprin amestecarea urmtoarelor dousoluii:

Soluia I: (NH4)2SO4 3,0 gKCl 0,1 g

K2HPO4 0,5 g

MgSO47H2O 0,5 gCa(NO3)24H2O 0,01 gApdistilatpnla 300 ml.

Soluia II: FeSO47H2O 44,2 g se dizolvn apdistilati se completeazla 700ml. Pentru dizolvarea sulfatului feros se aciduleazapa la pH 2,5.

Se amestec

cele dou

soluii, pH-ul final al mediului trebuie s

fie 2,5-3,0.Activitatea sulfoxidant se datoreaz thiobacililor sulfoxidani (Thiobacillus thiooxidans,Thiobacillus thioparus etc) la care se adaug i Thiobacillus ferrooxidans i Leptospirillumferrooxidans plus alte bacterii care au capacitatea de a oxida n condiii autotrofe sau facultativheterotrofe compuii incomplet oxidai ai sulfului. De regul aceast activitate se realizeaz cuformarea de acid sulfuric i acidularea mediului.

Determinarea bacteriilor sulfoxidante se va face tot prin metoda numrului cel mai probabil cudiluii n serie pe mediu lichid Waksman cu tiosulfat sau cu sulf. Dezvoltarea bacteriilor n tubu rile cudiluii se va controla prin testarea acidifierii mediului, fie prin masurarea pH-ului, fie prin adugareaunui indicator (ex rou de metil) colorat n mediu acid.

Mediul lichid Waksman cu sulfse folosete pentru cultivarea thiobacililor sulf-oxidani. Are

urm

toarea compozi

ie(Oros V., 2002; Karavaiko G.I., 1988):(NH4)2SO4 0,2 gKH2PO4 3,0 g

MgSO47H2O 0,5 gCaCl26H2O 0,25 gFeSO47H2O urmeS

0(floare de sulf) 10 g

Apdistilatpnla 1L.


31/62

31

Se dizolvsrurile n 500 ml apdistilat. Sulful (floare de sulf) se mojareazcu puinapdistilatpentru a se umecta, dupcare se transferpeste soluia de sruri, utiliznd pentru splarea mojaruluirestul de appnla 1000 ml. PH-ul meidului este 6,6.

Mediul solid Waksman cu tiosulfat se folosete pentru cultivarea thiobacililor sulf-oxidani(Thiobacillul thiooxidans etc.). Are urmtoarea compoziie:

Na2S2O35H2O 5,0 gNH4Cl 0,1 gCaCl26H2O 0,25 gMgCl6H2O 0,1 gKH2PO4 3,0 g

Agar 20,0 g

Apdistilatpnla 1000 ml.pH-ul mediului trebuie s fie 5,0 i se ajusteaz cu acid sulfuric, dup sterilizare. (Karavaiko G.I.,1988).

Pentru calcularea rezultatelor se vor folosi valorile de la trei diluii consecutive (ultimele lacare s-au nregistrat rezultate pozitive). De exemplu: la diluia 10-4 s-au nregistrat 5 eprubete (din

cele 5 serii paralele) pozitive, la diluia 10-5

s-au nregistrat 4 eprubete pozitive, iar la diluia 10-6

2epubete pozitive.n acest caz notm valorile: p1=5; p2=4; p3=2. Se cautn tabelul Alexander valorilepentru p1=5. La acestea se cautapoi valoarea lui p2=4 i apoi din celelalte coloane se alege valoareacoresunztoare pentru p3

Documents

Raport stiintific iazuri decantare.pdf