CURS 12 MONITORINGUL STĂRII DE CALITATE A SOLURILOR DIN ROMÂNIA. RECONSTRUCŢIA ECOLOGICĂ A SOLURILOR AFECTATE.

12.1 Monitoringul stării de calitate a solurilor din România [1]

Creşterea populaţiei, agricultura, urbanizarea, industrializarea, extinderea reţelei de circulaţie terestră, sporirea continuă a consumului de energie, materii prime şi materiale, folosirea pe scară tot mai largă a tehnicilor moderne, etc., într-un singur termen: dezvoltarea tehnologică a societăţii omeneşti moderne, a fost şi este însoţită de efecte dăunătoare solului, mai mult sau mai puţin previzibile. Unele din aceste efecte nedorite, apar şi se dezvoltă rapid şi pot duce la modificări radicale ale calităţii solurilor, uneori chiar ireversibile. De aceea, cunoaşterea în timp util a acestor probleme, precum şi evaluarea lor din punct de vedere al amplorii, gravităţii şi tendinţelor, este o condiţie esenţială pentru asigurarea unei corelării optime între dezvoltare şi prezervarea calităţii mediului. Astfel a apărut necesitatea instituirii unui sistem de monitoring al calităţii solurilor prin care să se asigure în timp optim supravegherea, evaluarea, prognoza, avertizarea şi intervenţia operativă cu privire la starea solurilor şi la tendinţele de evoluţie ale acesteia.

În ţara noastră, începând cu 1977, potrivit recomandărilor U.N.E.P. a fost instituit Sistemul de Monitoring al Stării de Calitate a Solurilor din România, ca parte integrantă a Sistemului Naţional al Calităţii Mediului Înconjurător. În 1992, în vederea îmbunătăţirii şi modernizării procesului de supraveghere existent, au fost puse bazele unui nou Sistem de Monitoring al Calităţii Solurilor din România care are ca obiectiv realizarea unui sistem naţional integrat de supraveghere al calităţii solurilor agricole şi forestiere, care să fie armonizat cu sistemele europene similare. Sarcina implementării sistemului a revenit Institutului de Cercetări pentru Pedologie şi Agrochimie - I.C.P.A. (responsabil al întregului program) în colaborare cu Institutul de Cercetări şi Amenajări Silvice - I.C.A.S. (coresponsabil), pentru solurile forestiere. Pentru punerea la punct a sistemului, în cadru I.C.P.A. s-au realizat proiectarea sistemului, elaborarea instrucţiunilor şi metodologiilor, amenajarea laboratoarelor unde se fac analizele probelor de sol, amenajarea incintelor unde sunt stocate şi conservate probele de sol, implementarea mijloacelor informatice de inregistrare, prelucrare şi stocare a rezultatelor analizelor şi de elaborare a rapoartelor. Recoltarea probelor din teren a fost şi este realizată de către I.C.P.A. împreună cu cele 37 de Oficii de Studii Pedologice şi Agrochimice din teritoriu (pentru solurile agricole) şi de I.C.A.S. şi oficiile din teritoriu (pentru solurile forestiere).

Actualul Sistem de Monitoring al Calităţii Solurilor din România se caracterizează prin patru elemente de bază:

- repartiţia spaţială;- densitatea reţelei de observaţie;- setul de indicatori;- periodicitatea determinărilor.

Aceste elemente de bază ale sistemului de monitoring sunt urmărite pe trei niveluri de detaliere, şi anume:

- nivelul I - constă din efectuarea unui minim de investigaţii în toate punctele unei reţele (grile) fixe, pentru identificarea arealelor cu soluri degradate, în stadii şi procese variate, urmărind periodic evoluţia acestora printr-un set de indicatori obligatorii;

- nivelul II - constă din detalierea investigaţiilor în unele puncte ale reţelei de nivel I şi în alte puncte suplimentare reprezentative, pentru identificarea cauzelor proceselor de degradare a solurilor (efectuarea de studii intensive);

nivelul III - constă din investigaţii suficient de amănunţite pentru verificarea ipotezelor, din analize detaliate ale proceselor de alterare a calităţii solurilor, din elaborarea de prognoze ale evoluţiei proceselor de alterare a calităţii solurilor şi din recomandarea unor măsuri posibile de remediere.

Fig. 12.1 Reţeaua de puncte de monitorizare a calităţii solurilor din România [1]

Pentru nivelul I au fost propuse şi s-au utilizat următoarele valori pentru elementele de bază:

- la macroscară, repartiţia spaţială a punctelor de preluare a probelor de sol în intersecţiile (nodurile) unei reţele (grile) fixe de observaţie, acoperind teritoriul întregii ţări, cu densitatea de 16×16 km (în concordanţă cu recomandările documentului „Convention on Long Transboundary Air Pollution”), rezultând în total 944 puncte de observaţie, dintre care 675 puncte în areale cu soluri agricole şi 269 puncte în areale cu soluri forestiere (vezi figura 12.1);

- la microscară, alegerea şi amplasarea unui punct de observaţie se face în interiorul unui pătrat cu latura de 400 m, care are centrul (punctul de intersecţie a diagonalelor) în nodurile reţelei de observaţie;

- din fiecare punct de observaţie se va recolta un set de probe pentru determinarea indicatorilor de bază care conţine: o probă medie în structură deranjată, compusă din 20 – 25 de probe individuale din primii 10 cm de adâncime a solului, respectiv 3 probe individuale pentru fiecare orizont de sol şi 4 probe în structură naturală pe orizont;

- periodicitatea determinărilor este de 4 ani, pentru punctele de observaţie fără probleme deosebite, şi de 1 an pentru punctele de observaţie cu probleme (în care au loc procese de degradare a calităţii solului, ca de exemplu: poluare).

De menţionat că pentru ţara noastră densitatea reţelei de puncte de observaţie (1 punct de observaţie la 216 km2 de teritoriu) este satisfăcătoare la nivel european, însă la nivel naţional reţeaua ar trebui îndesită. În alte ţări europene, reţelele de puncte de observaţie sunt mult mai

dense, ca de exemplu: în Austria densitatea reţelei de puncte de observaţie este 3,9×3,9 km, pentru solurile agricole, şi de 8,7×8,7 km pentru solurile forestiere, iar în Anglia de 5×5 km.

Tabelul 12.1 [1]

Probele de sol sunt stocate şi analizate centralizat (pentru informare în tabelul 12.1 sunt indicate şi descrise atât seturile de analize comune, de bază, care se efectuează în toate cazurile, cât şi seturile de analize specifice, care se efectuează în cazuri speciale, corespunzătoare nivelurilor II şi III de detaliere) în cadrul I.C.P.A.. Tot acolo se va face prelucrarea şi

interpretarea rezultatelor analizelor şi periodic sunt emise rapoarte anuale despre starea de calitate a solurilor, atât la nivel naţional, cât şi pentru fiecare judeţ în parte, care sunt puse la dispoziţia organelor centrale şi la cerere şi celor interesaţi din teritoriu.

Rapoartele prezentate pentru fiecare judeţ conţin:

- caracteristicile generale ale solurilor;- date privind terenurile afectate de diferite tipuri de poluare, obţinute din inventarierile

periodice;- interpretarea informaţiilor provenite din reţeaua de monitoring de nivel I, şi după caz

rezultatele studiilor de nivel II sau III, pentru arealele afectate de diferite procese de degradare a calităţii solurilor.

Obiectivele sistemului naţional de monitoring a calităţii solurilor din România vizează în principal:

- urmărirea sistematică a caracteristicilor calitative ale solurilor, atât în zonele influenţate cât şi în cele neinfluenţate direct de activităţile umane, în vederea cunoaşterii stării de calitate, a evoluţiei şi tendinţelor acesteia în zone specifice şi pe întregul ansamblu al ţării;

- prelucrarea informaţiilor obţinute în vederea evaluării stării de calitate a solurilor;- elaborarea prognozelor cu privire la evoluţia calităţii solurilor în diferite perspective, pe

baza interpretării informaţiilor existente;- avertizarea organismelor şi unităţilor interesate, mai ales a factorilor de decizie, asupra

situaţiilor în care apar extinderi şi intensificări periculoase ale fenomenelor dăunătoare, creşteri periculoase ale concentraţiilor de substanţe poluante, în scopul prevenirii şi limitării efectelor nocive asupra solurilor şi altor resurse naturale, bunurilor materiale şi condiţiilor de viaţă în ansamblu;

- furnizarea datelor necesare pentru a stabili principalele cauze care generează fenomene de poluare a solurilor, în scopul fundamentării măsurilor prevenire şi ameliorare, inclusiv de recuperare şi/sau reciclare a substanţelor reziduale utilizabile, ca şi evitarea, respectiv atenuarea eventualelor pagube aduse producţiei vegetale, economiei naţionale, societăţii în ansamblu;

- urmărirea în dinamică a eficienţei măsurilor de prevenire şi combatere a poluării solurilor, sub aspect economic şi al calităţii lor, pe baza informaţiilor şi recomandărilor sistemului naţional de monitoring;

- furnizarea informaţiilor şi a datelor în scopul stabilirii măsurilor tehnico-economice necesare asigurării, în prezent şi de perspectivă, a concordanţei dintre dezvoltarea social-economică a ţării şi protecţia calităţii solurilor în special şi a mediului înconjurător în general,

- asigurarea documentaţiei necesare fundamentării programului naţional de protecţie a mediului înconjurător, în special a resurselor de sol, şi, îndeosebi, a reconstrucţiei ecologice a învelişului de sol şi a landşafturilor;

- contribuţia, cu datele necesare privind solurile, la realizarea Sistemului Naţional de Monitoring Integrat al Mediului Înconjurător;

- asigurarea datelor privind calitatea solurilor din România necesare participării părţii române la realizarea Sistemului Internaţional de Referinţă din cadrul Programului Naţiunilor Unite pentru Protecţia Mediu Înconjurător (U.N.E.P.) sau la alte programe internaţionale pentru care există cerinţe în acest scop.

12.2 Reconstrucţia ecologică a solurilor afectate [1]

În general, orice ecosistem, deci şi cele terestre, se caracterizează prin trei caracteristici esenţiale care îi permit funcţionarea, şi anume: integralitatea, autoreglarea şi echilibrul dinamic. Atunci când una dintre însuşiri este dereglată peste anumite limite, în mod ireversibil, nici celelalte caracteristici nu mai pot fi asigurate, ceea ce determină reducerea funcţionării normale a ecosistemului, practic până la anularea toatlă a funcţiilor sale.

În ceea ce priveşte conceptul de reconstrucţie ecologică, s-au propus diverşi termeni în funcţie de intensitatea degradării ecosistemelor şi de natura intervenţiilor care trebuie efectuate pentru refacerea acestora; în acest sens se pot distinge următoarele categorii legate de conceptul respectiv, care interesează procesul reconstrucţiei ecologice:

- reconstituirea ecologică (redresarea ecolgică dirijată) - prin care se realizează reconstituirea unui biosistem supraindividual asemănător celui anterior (de exemplu: refacerea condiţiilor de nutriţie, de pH, de umiditate, nivel trofic şi a compoziţiei şi structurii biosistemului);

- ameliorarea ecologică - este o acţiune mult mai intensă, prin care se realizează biosisteme care respectă în principal funcţionalitatea şi mai piţin structura şi componenţa (de exemplu: ameliorarea sărăturilor, ameliorarea nisipurilor, modificarea regimurilor hidrologic şi hidric al solului prin desecări sau irigaţii, plantaţii cu alte specii decât cele zonale după efectuarea lucrărilor de refacere a solului, etc.)

- reconstrucţia ecologică - prin care se asigură o distribuţie artificială a speciilor în biosisteme supraindividuale, conform unor aranjamente considerate optimale, în care în general primează funcţia de protecţie a mediului înconjurător (de exemplu: executarea de lucrări care impun deplasări de volume mari de pământ, aşa cum este terasarea, nivelarea selectivă a materialelor pământoase şi instalarea altor biocenoze decât cele iniţiale)

Din punct de vedere al reconstrucţiei ecologice a solurilor se cunoaşte că îndeplinirea funcţiilor ecologice ale solului în ecosistem este asigurată de funcţiile morfologice, fizice, chimice şi mineralologice, dacă nu a întregului profil, cel puţin a unei importante părţi a acestuia, în care orizontul de suprafaţă şi cele imediat subadiacente au un rol determinant.

Fig. 12.2 Profilul ecopedologic şi funcţiile ecologice ale solului [1]

Pentru abordarea problemelor de reconstrucţie a solului, se are în vedere conceptul de profil ecopedologic, definit ca ca ansamblul orizonturilor (straturilor) de sol în care se asigură cu hrană şi apă producţia de biomasă, care îndeplinesc rolurile de: filtru, tampon şi transformator şi care adăpostesc partea principală (majoritară) a rezervei genetice a solului - flora şi fauna din sol (vezi figura 12.2). De asemenea, conform schemei din figura 12.3, se observă că profilul ecopedologic este un concept mai larg decât profilele cultural, ecologic agrofizid sau

pedoameliorativ. Evident prin natura lor toate aceste profiluri se subîmpart în straturi cu grosimi diferite, depinzând de funcţiile ce le revin în cadrul conceptelor respective.

Fig. 12.3 Profilul ecopedologic (a) şi relaţiile cu profilele cultural (b), agroecologic (c) şi pedoameliorativ (d) ale solului [1]

Reconstrucţia ecologică a solului înseamnă în primul rând reconstrucţia profilului ecopedologic. Evident înmajoritatea situaţiilor nu este posibilă refacerea integrală a diverselor straturi în limitele grosimii iniţiale. Din acest motiv se vor stabili priorităţile privind funcţiile ecologice ce urmează a fi refăcute. De regulă se acordă prioritate producţiei de biomasă. Dar şi în acest caz va trebui să se ţină seamă de faptul că pentru solurile respective vor rămâne la fel de importante şi îndeplinirea celorlalte două funcţii ecologice importante, de filtrare-tamponare-transformare şi de rezervă genetică.

Caracteristicile edafice cu rol esenţial în reconstrucţia ecologică sunt următoarele:

- volumul edafic - care este volumul masei de sol alcătuită din particule fine (material fin), adică fracţiunea de materiale cu dimensiuni mai mici de 2 mm, exprimat în fracţiuni de uniatte sau procente, pentru o adâncime de referinţă de 1m, în solurile cu schelet, adică fracţiunea de materiale cu dimensiuni mai mari de 2 mm, volumul scheletului se scade din volumul total, ponderea volumul edafic fiind mai mică; refacerea unui volum edafic corespunzător constituie o cerinţă esenţială în reconstrucţia ecologică a solurilor afectate de poluare;

- capacitatea de schimb ionic - care este în strânsă legătură cu conţinutul de argilă şi humus din sol, trebuie să fie corespunzătoare, de aceasta depinzând gradul de reţinere a metalelor grele şi altor poluanţi, adică funcţia de tampon a solului faţă de pătrunderea acestora în plante sau deplasarea acestora în apa freatică;

- cantitatea de humus - care trebuie să fie corespunzătoare, fiincă humusul, pe lângă rolul său în schimbul de cationi, este sediul unor procese microbiologice intense, care asigură reciclarea materiei organice, punând la dispoziţia plantelor elementele nutritive;

- reacţia solului - care pe lângă faptul că trebuie să fie cuprinsă în anumite intervale pentru cultura diferitelor palnte, are un rol determinant asupra solubilităţii elementelor (de exemplu la pH peste 5,5 cuprul şi plumbul sunt practic insolubile, iar zincul şi manganul îsi reduc solubilitatea cu peste 50%);

- permeabiliattea solului - are un rol important în protecţia apelor freaticeşi a celor de suprafaţă împotriva poluării cu nitraţi sau cu alţi compuşi uşor solubili, prin spălarea (levigarea) prin profilurile de sol; se menţionează că cele mai expuse la poluarea cu compuşi uşor solubili sunt apele fraetice situate la adâncime mică.

Prin luarea în considerare a stării de fertilitate pentru asigurarea unor producţii sigure şi stabile, care să garanteze securitatea alimentară a ţării şi protecţia mediului înconjurător, la rezolvarea obiectivelor privind reconstrucţia ecologică a solurilor este necesar să se rezolve următoarele aspecte de principiu:

- revederea structurii folosinţelor agricole şi silvice; acolo unde este cazul se va propune restructurea folosinţelor în funcţie de natura proceselor de degradare din fiecare zonă a ţării,; astfel în principal se are în vedere extinderea suprafeţelor ocupate cu vegetaţie forestieră sub formă de masive, pâlcuri, perdele forestiere, zone verzi şi parcuri;

- stabilirea, aplicarea şi urmărirea măsurilor de prevenire a diferitelor forme de degradare a solurilor, cu precizarea răspunderilor tehnologice şi financiare ale fiecărui agent economic acre contribuie la degradarea solurilor;

- constituirea perimetrelor de ameliorare a terenurilor degradate intens prin diverse tipuri de poluare;

- urmărirea stării de calitate a solurilor prin intermediul monitoringului integrat (pe suprafeţe reprezentative), în vederea stabilirii evoluţiei, prognozelor şi avertizării factorilor de decizie şi pentru recomandarea măsurilor de reconstrucţie ecologică;

- la elaborarea măsurilor de reconstrucţie ecologică se va ţine seama de tipurile şi complexitatea ecosistemelor abordate, urmărindu-se o restabilire cât mai rapidă şi eficientă.

Bibliografie

1. Răuţă C. şi colectiv - Monitoringul stării de calitate a solurilor din România - Editura Publistar S.R.L., Bucureşti, 1998.