GHID TEHNIC privind modalitile de investigare i evaluare a
polurii solului i subsolului
n conformitate cu Legea nr. 52/2003 privind transparena
decizional n administraia public, Ministerul Mediului i Dezvoltrii
Durabile (MMDD) supune dezbaterii publice proiectul de Ghid Tehnic
privind modalitile de investigare i evaluare a polurii solului i
subsolului care urmeaza a fi aprobat prin Ordin comun al
ministrului mediului i dezvoltrii durabile, ministrul economiei i
finanelor si ministrul agriculturii i dezvoltrii rurale, n
conformitate cu HG nr. 1408/2007, publicat n M.O. nr. 802/23
noiembrie 2007.Cetenii i instituiile interesate pot transmite, n
termen de 20 de zile de la data afirii pe site (6 august 2008)
opinii/propuneri/sugestii la Ministerul Mediului i Dezvoltrii
Durabile, pe adresele de e-mail [email protected] si
[email protected] .
PROIECTGHID TEHNIC privind modalitile de investigare i evaluare
a polurii solului i subsolului
CUPRINSIntroducere
Art. 11. Mediul geologic2. Poluarea mediului geologic
3. Investigarea i evaluarea polurii mediului geologic 4.
Prejudicii aduse mediului geologic
5. Responsabiliti privind refacerea mediului geologicArt. 2
6. GlosarArt. 47. Metode specifice geologice i pedologice pentru
investigarea i evaluarea polurii mediului geologic
8. Metode pedologice
9. Metode geologice
10. Metode hidrogeologice
11. Metode geochimice
12. Metode geofizice
13. Pachet minimal obligatoriu de metode de investigare i
evaluare a polurii mediului geologicArt. 8
14. Fondul geochimic naturalArt. 5, 6, 715. Condiii de realizare
i finanare a investigrii i evalurii polurii mediului geologic
Art. 9, 1016. Realizarea inventarului siturilor contaminate la
nivel local, judeean
17. Realizarea inventarului siturilor contaminate la nivel
regional
18. Realizarea inventarului siturilor contaminate la nivel
centralArt. 1219. Atestarea calitii i competenei profesionale
pentru executarea lucrrilor de investigare i evaluare a polurii
mediului geologic
Art. 13
20. Etapa de investigare i evaluare prin analiza i interpretarea
datelor existente
21. Etapa de investigare si evaluare preliminar
22. Etapa de investigare i evaluare detaliatArt. 14, 1523.
Raportul geologic de investigare i evaluare a polurii mediului
geologic
Art. 11, 14
24. Atribuiile autoritilor competente pentru protecia mediului n
elaborarea i analizarea rapoartelor geologice de investigare i
evaluare a polurii mediului geologic25. Atribuiile autoritilor
competente pentru protecia mediului privind decizia i notificarea
ncadrrii i declarrii zonei conform tipologiei contaminrii
Art. 16, 17, 18, 19, 20, 21
26. Atribuiile autoritilor competente pentru protecia mediului,
obligaiile i responsabilitile operatorilor economici sau
deintorilor de teren i ale autoritilor administraiei publice locale
privind realizarea etapele de investigarea i evaluare a mediului
27. Atribuiile autoritilor competente pentru protecia mediului,
obligaiile i responsabilitile operatorilor economici sau
deintorilor de teren i ale autoritilor administraiei publice locale
privind realizarea activitilor de monitorizare a mediului
geologic
Art. 22, 23
28. Atribuiile autoritilor competente pentru protecia mediului,
obligaiile i responsabilitile operatorilor economici sau
deintorilor de teren i ale autoritilor administraiei publice locale
privind decizia colaborarea a studiului evalurii de risc
Art. 2429. Atribuiile autoritilor competente pentru protecia
mediului privind analiza raportului final de investigare i
evaluarea polurii, precum i a studiului evalurii de risc
Art. 25
30. Atribuiile autoritilor competente pentru protecia mediului
privind fundamentarea, elaborarea i emiterea asupra mediului
geologic
Art. 2631. Condiiile generale de elaborare a studiului fe
fezabilitate i a proiectului tehnic pentru refacerea mediului
geologicArt. 27
32. Atribuiile Grzii Naionale de MediuIntroducereResursele
naturale ale Romniei i politicile de industrializare anterioare
anului 1990 au favorizat dezvoltarea activitilor intens poluatoare
din industriile extractiv, metalurgic, chimic i energetic. Urmare a
desfurrii acestor activiti, solul i subsolul au fost poluate local,
zonal sau regional cu hidrocarburi, metale grele, substane organice
naturale i sintetice s. a., determinnd n timp apariia i extinderea
siturilor contaminate care afecteaz i n prezent sntatea oamenilor i
mediul.
Una din cheile de nelegere a problemelor actuale cu privire la
protecia solului const n aprecierea faptului c funciile i
folosinele individuale ale solului sunt n competiie, n termeni de
spaiu, ntre funciile ecologice, pe de o parte, i funciile
tehnice/industriale, socio-economice i culturale, pe de alt parte.
Prin aceast prism se disting urmtoarele tipuri de competiii i
interaciuni:
a. Competiie exclusiv - ntre folosirea solului pentru
infrastructur, ca surs de materii prime i ca surs de vestigii
culturale i geogene, pe de o parte, i, pe de alt parte, pentru
producia de biomas i activiti de filtrare, tamponare i transformare
precum i ca rezerv de gene.b. Interaciune intens ntre folosirea
terenurilor pentru infrastructur i dezvoltarea acesteia i folosirea
terenurilor pentru agricultur i pduri. c. Competiie ntre cele trei
folosine ecologice ale solului, unde contaminarea solurilor
agricole prin tratarea cu reziduuri i nmol orenesc, dar i printr-o
intens folosire a ngrmintelor chimice i a substanelor de protecie a
plantelor este n conflict cu celelalte funcii ecologice, adugndu-se
la contaminarea produs datorit folosirii terenurilor pentru
infrastructur.Alinierea legislatiei de mediu din Romnia la cea a
Uniunii Europene a impus ca o necesitate elaborarea unor
reglementari care s vizeze:- modul de evaluare a riscurilor pe care
siturile contaminate le determina pentru populatia umana si
componentele ecosistemelor;
- metodele de investigare si evaluare a siturilor
contaminate;
- asumarea responsabilitatilor in procesul de investigare si
evaluare a siturilor contaminate.
In acest context, in tara noastra, s-au adoptat recent Hotararea
de Guvern nr. 1408/19.11.2007 privind modalitatile de investigare
si evaluare a poluarii solului si subsolului. In conformitate cu
art. 15 al acestei hotrri de Guvern, s-a elaborat prezentul ghid
tehnic care se aprob prin ordin comun al conductorilor autoritii
publice centrale pentru protecia mediului i dezvoltare durabil,
autoritii publice centrale n domeniile economiei i finanelor i
autoritii publice centrale n domeniul agriculturii i dezvoltrii
rurale.Scopul acestui ghid este de a descrie cadrul procedural
pentru realizarea investigrii i evalurii polurii solului i
subsolului. Ghidul expliciteaza prevederile legale din H.G. nr.
1408/19.11.2007, avnd n vedere implementarea acestora la nivel
local, regional i central, respectiv modul de ndeplinire a
obligatiilor/responsabilitilor privind investigarea i evaluarea
polurii solului i subsolului ofera bazele tehnico-stiintifice de
cunoastere a mediului geologic, de cunoastere a fenomenelor de
poluare in mediul geologic si intelegere a efectelor de acesta i
prezinta metodele specifice geologice i pedologice recomandate de
investigare a polurii mediului geologic.Ghidul se adreseaza atat
autoritatilor competente pentru protecia mediului, cat si
detinatorilor sau utilizatorilor de terenuri contaminate, oferind
nu numai informatii privind procedurile si detaliile de desfasurare
a acestora, dar si informatii tehnice privind investigarea i
evaluarea polurii solului i subsolului.
Ghidul este structurat pe capitole care urmresc analiza
articolelor din Hotrrea de Guvern nr. 1408/19.11.2007 privind
modalitile de investigare i evaluare a polurii solului i
subsolului, iar fiecare capitol descrie i detaliaz prevederile
unuia sau mai multor articole, funcie de coninutul acestora. Ghidul
tehnic a fost elaborat pe baza experienei europene adaptat
condiiilor naturale/economice specifice romneti i completat cu
experiena romneasc n domeniul investigrii i evalurii polurii
mediului geologic.Art. 1. Prezenta hotrre reglementeaz modalitile
de investigare i evaluare a polurii solului i subsolului, n scopul
identificrii prejudiciilor aduse acestora i stabilirii
responsabilitilor pentru refacerea mediului geologic.
1. Mediul geologic
n conformitate cu Ordonana de Urgen nr. 195/2005 privind
protecia mediului, aprobat prin Legea nr. 265/2006, cu modificrile
i completrile ulterioare, mediul geologic este definit ca ansamblul
structurilor geologice de la suprafaa pmntului n adncime: sol, ape
subterane, formaiuni geologice.
Structurile geologice generale de la nivelul suprafeei pn la
adncimile la care se desfoar activitile umane sau pn la adncimile
de la care acestea influeneaz semnificativ i direct dezvoltarea
uman, ntr n preocuprile de cunoatere a calitii i de protecie a
mediului geologic.
1.1. SolulSolul reprezint ptura superficial de la suprafaa
litosferei, n grosime variabil de la civa cm pn la 2-3 m. Este
format din trei faze: solid, lichid i gazoas. Faza soIid este
constituit dintr-o component mineral i o component organic format
din materie organic (humus), care conine viaa i constituie, de
fapt, orizontul superior al solurilor urmat de un orizont de
acumulare a argilei i un orizont format din material parental.n
funcie de condiiile genetice i de evoluia proceselor geochimice i
biogeochimice s-au format diferite tipuri de soluri. Solurile care
apar pe teritoriul Romniei sunt grupate n 10 clase i 39 tipuri. La
nivel naional este elaborat Harta solurilor din Romnia, sc. 1 :
200.000 (ICPA).Compoziia i modul de dispunere a elementelor
componente ale solului determin o serie de caliti sau proprieti
care influeneaz reinerea i migrarea poluanilor. Caracteristicile
principale fizico-chimice sau biologice ale solurilor influeneaz la
rndul lor comportarea poluanilor n sol.Textura reflect proporia
dintre particulele minerale cu diferite dimensiuni (de la 0,002 la
200 mm, respectiv: argil = 0-0,002 mm, praf = 0,002-0,02 mm, nisip
fin =0,02-0,20 mm, nisip mijlociu = 0,20-0,50 mm, nisip grosier =
0,50-2 mm, pietri = 2-20 mm, bolovni = 20-200 mm). De obicei, la
definirea texturii unui sol se iau n considerare numai ponderea
argilei (pelitului), prafului (aleuritului) i nisipului
(psamitului). Din combinarea acestor trei categorii de particule
rezult diferite clase texturale n care, pe baza analizei, se
ncadreaz solurile.Cu valorile ponderilor acestor particule se
construiesc diagrame ternare sectoriale care permit ncadrearea unui
anume sol investigat n una din categoriile menionate. ncadrarea
optim a texturii unui sol se face dup curba granulometric, trasat
pe baza analizelor granulometrice de laborator. Pentru evaluarea
polurii solului este important cunoaterea variaiei texturii pe
profil. Structura solului reprezint proprietatea acestuia de a se
desface n agregate/fragmente de diferite forme i dimensiuni la o
anumit umiditate, sub aciunea unei fore moderate.
Structura solului (forma, dimensiunile i modul de aranjare a
agregatelor) determin n mod direct porozitatea solului i indirect
viteza de ptrundere a apei, aerului i poluanilor n sol. Uneori
substanele organice din sol, precum i compuii de fier, aluminiu i
calciu cimenteaz fraciunile nisipoase, prfoase i argiloase n
formaiuni stabile numite agregate. n astfel de soluri se ntlnesc
att pori necapilari, prin care sub influena gravitaiei, apa i
poluanii se infiltraz n sol, ct i pori capilari, n interiorul
agregatelor, care asigur reinerea apei i poluanilor de ctre
sol.Densitatea aparent a solului reprezint masa unitii de volum,
care include att particulele individuale, ct i spaiul porilor.
Acest indicator reprezint raportul dintre masa solului complet
uscat i volumul total de prob recoltat n structura natural a
solului. Densitatea solului reprezint numai densitatea prii solide
a solului. Valoarea medie a densitii solului este de 2,65
g/cm3.
Porozitatea solului reprezint totalitatea spaiilor libere dintre
agregate i din interiorul agregatelor de sol. Porii capilari au
dimensiuni de 10 50 i favorizeaz reinerea apei i a poluanilor.
Porozitatea influeneaz viteza de infiltraie a fluidelor i
capacitatea de nmagazinare a acestora n sol.
Permeabilitatea solului reprezint proprietatea acestora de a
permite circulaia fluidelor printre golurile particulelor solide.
Pentru solurile saturate cu ap, viteza de ptrundere i trecere a
apei prin ele se calculeaz cu Legea Darsy (v = Kf I, unde: v este
viteza medie de curgere a apei, n m/s, Kf coeficientul de filtraie,
n m/s, I gradientul hidraulic), iar pentru solurile saturate
neacoperite cu un strat de ap, permeabilitatea se consider egal cu
coeficientul de filtraie. n funcie de clasa de permeabilitate
(stabilit funcie de valoarea permeabilitii, considerat egal cu Kf,)
se disting: soluri impermeabile (argil < 10-9), soluri foarte
puin permeabile (praf < 10-7), soluri puin permeabile (nisip fin
< 10-4), soluri cu o permeabilitate satisfctoare (nisip mijlociu
< 10-3), soluri permeabile (nisip grosier < 10-2), soluri cu
o permeabilitate bun (pietri < 1), soluri foarte permeabile
(bolovni < 10).Reacia arat aciditatea sau alcalinitatea solului
i se msoar cu ajutorul pH-ului. Acesta este - log a H+ .
Convenional pH-ul se determin n suspensie apoas la un raport
sol:soluie de 1:25. Valoarea pH-ul solului depinde de schimbul de
ioni cu coloizii minerali i organici i de prezena carbonailor de
Ca, Na etc.Potenialul de oxido-reducere (redox) reflect natura
proceselor ce se petrec n sol, de oxidare sau reducere. Potenialul
redox variaz de la + 800 mV (media puternic oxidant) la - 3oo
mV(mediu puternic reductor).
Materia organic sau humusul, reprezint componenta principal a
solului cu rol n asigurarea unei rezerve de elemente nutritive,
rezultate prin mineralizarea ei sau prin fenomenele de adsorbie la
nivel coloidal. Materia organic mpreun cu argila sunt componente de
baz ale complexului coloidal argilo-humic, depozitarul tuturor
proceselor de schimb cationic. Aprecierea coninutului de humus se
face n funcie de textur . Materia organic conine i organisme
vii.Carbonaii, n principal CaCO3, apar numai la anumite tipuri de
soluri i in anumite orizonturi. Coninutul lor poate oscila intre 1%
i peste 3o-4o%. Prezena lor determin o recie neutr-alcalin i o
capacitate sporit de tamponare, nsuiri definitorii pentru rezistena
solurilor la ageni poluani.Capacitatea de adsorbie ionic reprezint
proprietatea coloizilor solului (complexul argilo-humic) de a
adsorbi la suprafaa lor diferii ioni. Dat fiind faptul c,
particulele coloidale ale solului au sarcini electrice negative ele
vor adsorbi ioni pozitivi (cationi). Cationii, adsorbii pot fi
schimbai de ctre cationi din soluia solului, proces numit schimb de
cationi. Intre cationi predomin Ca2+ , Mg2+ , Na+, K+ (baze), dar
sunt i alte elemente chimice, printre care i H+. Capacitatea total
de schimb cationic reprezint suma tuturor cationilor adsorbii a
unui sol (T), format, n principal, din cationi bazici i hidrogen.
Raportul ntre suma cationilor bazici (S) i capacitatea total de
schimb cationic (T) reprezint gradul de saturaie cu baze (V) i se
exprim n %. Solul are i o capacitate de adsorbie anionic realizat
la suprafaa particulelor coloidale prin intermediul cationilor sau
a particulelor ncrcate pozitiv. Capacitatea de tamponare este
proprietatea solurilor de a se opune modificrilor de pH. Ea este
generat de complexul argilo-humic i de sistemele carbonat de
calciu-bicarbonat de calciu-acid carbonic, fosfai-acid fosforic.
Crete puterea de tamponare de la solurile nisipoase la cele
argiloase, cu materie organic i carbonai. nsuirea are o importan
deosebit pentru aprecierea efectelor negative ale poluanilor asupra
solurilor i celorlalte componente ale mediului.Activitatea biologic
a solului este determinat de fauna i microorganismele din sol.
Microorganismele din sol (protozoare, alge, ciuperci, actinomicete,
bacterii) exercit o aciune multipl asupra solului, distrugnd n
special activitatea enzimatic, care influeneaz evoluia elementelor
din sol, i activitatea simbiotic. Dei, unele organisme vii s-au
dovedit duntoare pentru fertilitatea solului i productivitatea
acestuia, marea majoritate a organismelor vii din sol au o aciune
general pozitiv (bioremedierea). Din cele de mai sus rezult c solul
este un corp viu cu nsuiri de reinere a substanalor i elemantelor
chimice, inclusiv a celor poluante, dar i de eliberare treptat, n
urma proceselor fizico-chimice, a elementelor necesare nutriiei
plantelor i mpreun cu acestea a elementelor poluante.Solurile sunt
un produs de alterare complex. Sunt constituite din trei tipuri de
agregate : scheletul solului, complexul de alterare i humusul.
Scheletul solului este alctuit din granule minerale allogenice,
nealterabile (cuar, muscovit, amfiboli etc.) sau aduse pe cale
eolian.
Complexul de alterare are o component insolubil (minerale
argiloase, oxizi de fier i de mangan) i una solubil (carbonai,
sulfai i cloruri plus gaze) n apa interstiial.
Humusul este materia organic intrat n descompunere i are o
constituie complex, funcie de materiile vegetale sau animale din
care provine, de aciunea microorganismelor, de climat etc.
Pe vertical, n sol se separ trei orizonturi:
- orizontul C, spre baz, format din roci slab alterate;
- orizontul B, format din complexul de alterare, constituind
zona de acumulare;
- orizontul A, numit zon de lixiviere, bogat n humus, extrem de
afnat i prin care circul rapid apa de infiltraie.
Dup culoare, solurile se mpart n cernoziomuri (soluri negre,
bogate n humus),crasnoziomuri (soluri roii de tip lateritic sau
terra rossa), podzolul (sol cenuiu, argilos de dealuri), soluri
brune de pdure etc.
Dup coninut, se deosebesc soluri de tip pedalfer (sol bogat n
argil i oxizi de fier n orizontul B, categorie mai larg n care intr
i podzolurile), pedocal (soluri calcaroase, pe suprafaa crora se
precipit CaCO3 ca o ptur alb numit caliche), soloneuri i
solonceacuri (soluri srate, cu eflorescene albe n perioadele uscate
i cu vegetaie tipic de ierburi rocate fr frunze mari), serroziomuri
(soluri bogate n schelet nisipos) etc.
ntr-o abordare geotehnic, solurile pot fi constituite din
particule minerale, avnd urmtoarele dimensiuni (n mm ):
Argil: < 0,005
Praf: 0,005 0,05
Nisip fin: 0,05 0,25
Nisip mijlociu: 0,25 0,50
Nisip mare: 0,50 2
Pietri mic: 2 20
Pietri mare: 20 70
Bolovni: > 70
1.2. Formaiuni geologice
Scoara terestr este format dintr-o varietate mare de tipuri de
minerale i roci. n marea lor majoritate, mineralele sunt
cristalizate i puine sunt amorfe sau necristalizate comprimate n
structura i textura lor.
Materiale constitutive ale corpurilor geologice sunt rocile.
Acestea se prezint sub form general ca agregate de minerale
caracterizate nu numai prin parageneze bine definite, dar i prin
anumite relaii ntre componentele mineralogice exprimate in
structura si textura lor. Participarea la noi evenimente geologice
duce la modificarea compoziiei mineralogice, a structurii i
texturii iniiale.
Structura reprezint raporturile de form, mrime, grad de
cristalitate dintre diferii componeni ai rocii. Textura privete
modul de asociere al componentelor rocii i de distribuire n
spaiu.
Rocile constituente ale scoarei terestre au origini i naturi
diferite. Avnd la baz principiul genezei, rocile pot fi clasificate
n roci sedimentare, roci magmatice (eruptive) i roci metamorfice
(cristalofiliene).
Rocile sedimentare sunt depozite de substane cristalizate sau
amorfe, rezultate din distrugerea fizic i chimic a scoarei, a altor
roci preexistente i a activitii vieuitoarelor. Iau natere n
majoritatea cazurilor n domeniul marin sau lacustru unde sunt
transformate de factorii exogeni. Se ntlnesc i depozite sedimentare
de origine continental n zone aride i semiaride.
Rocile sedimentare se caracterizeaz ndeosebi prin stratificaia
lor n interiorul scoarei terestre i frecvena variaiilor verticale i
laterale de facies, aspecte care se reflect n morfologia terestr (n
general structura aproape orizontal devine cutat n cazul cnd au
intervenit micri orogenice).
Mineralele principale care intr n componena structurilor
sedimentare provin fie prin dezagregarea rocilor eruptive,
metamorfice sau sedimentare preexistente, fie prin procese de
alterare sau biologice, dup depunerea sedimentelor.
n general, rocile sedimentare sunt constituite din silicai,
carbonai, sulfai i cloruri.
Clasificarea rocilor sedimentare are la baz fie criteriul
granulometric, fie chimismul acestora. Dou mari grupe se
individualizeaz : roci detritice i roci de precipitare chimic.
Rocile detritice (epiclastice) sunt de urmtoarele tipuri:
psafite: necimentate (grohotiuri, pietriuri) i cimentate (brecii i
conglomerate);
psamite: necimentate (nisipuri) i cimentate (gresii);
aleurite: necimentate (praf, mluri) i cimentate (loess i
aleurolite);
pelite: necimentate (praf fin) i cimentate ( roci
argiloase).
Rocile de precipitare chimic cuprind depozite de origine
organogen i anorganogen: alite, ferolite, silicalite, carbonatite,
sulfatolite, halogenite, fosfatolite, sulfidite i
caustobiolite.
n general, rocile sedimentare sunt cele mai friabile i mai puin
rezistente la efectele agenilor externi n comparaie cu cele
magmatice i metamorfice, mai ales marnele, argilele, nisipurile i
loessurile.
Rocile magmatice (eruptive) s-au format prin solidificarea unei
topituri magmatice alctuite dintr-o soluie intrateluric de silicai
cu compoziie foarte complex. Acestea sunt cele mai rspndite roci
din interiorul scoarei terestre i reprezint circa 90% din
materialul litosferei.
Mineralele constitutive principale ale rocilor magmatice sunt:
feldspai, piroxeni, amfiboli, cuar i mice. Minerale constituente
prezint nsuiri fizico-chimice variate care se manifest n natura
diferit a rocilor eruptive. n funcie de culoare, mineralele sunt
leucocrate sau albe (cuar etc.), melanocrate sau colorate
(piroxeni, amfiboli etc.).
Procentul de minerale leucocrate caracterizeaz aciditatea sau
bazicitatea rocilor. Rocile eruptive acide (cum este granitul s.a.)
conin cuar sau silice cristalizat ntr-o cantitate mai mare, au o
textur masiv i sunt foarte rezistente la eroziunea factorilor
exogeni. Rocile eruptive bazice (diorit, gabrou, bazalt s.a.) conin
un procent ridicat de minerale melanocrate, sunt dure, dar ntr-o
msur mai mic n comparaie cu rocile silicioase.
Din punct de vedere al structurii, dintre rocile eruptive,
rocile fin cristalizate sunt mai rezistente la aciunea factorilor
exogeni dect cele cu cristale mari care sunt mai expuse alterrii
chimice i eroziunii.
Dintre rocile eruptive tipice amintim: granitul, granodioritul,
riolitul, dacitul, andezitul, gabroul, sienitul, monzonitul,
trachitul, bazaltul, doleritul, dioritul, fanolitul, essexitul,
peridotitul, piroxenitul, horblenditul, carbonatitul, aplitul,
lamprofirul s. a.
Rocile magmatice apar sub form de batolite, lacolite i filoane
situate la adncimi mai reduse. Aceste forme sunt caracteristice
rocilor intruzive (abisale i hipoabisale).
Topiturile magmatice pot aprea la suprafata scoarei sub form de
lav prin intermediul fenomenelor vulcanice (curgerile de lav i
cenuile vulcanice consolidate).
Rocile metamorfice (cristalofiliene) s-au format prin
transformarea fizico-chimic a rocilor preexistente (sedimentare i
eruptive) datorit schimbrii condiiilor de temperatur, presiune i a
chimismului din interiorul scoarei sub zona superficial de alteraie
i diagenez, provocate de micrile tectonice (metamorfism regional
sau de geosinclinal), fie de ascensiunea magmelor spre suprafaa
pmntului (metamorfism de contact termic).
O serie de alte categorii de metamorfism cum sunt metasomatoza,
metamorfismul termic, metamorfismul dinamic, pirometamorfismul,
metamorfismul hidrotermal, metamorfismul magmatic s. a., genereaz
roci care i-au desvrit caracterele chimice, mineralogice i
structurale n urma proceselor de adaptare petrecute n stare
solid.
Rocile generate de metamorfismul regional sunt reprezentate prin
isturi cristaline, iar cele rezultate prin metamorfism de contact,
prin corneene.
Cele mai rspndite roci metamorfice sunt isturile cristaline
caracterizate prin textur istoas care le confer desfacerea n
planuri paralele de clivaj i care sunt formate prin
dinamometamorfismul (de geosinclinal) al rocilor eruptive
(ortoisturi) i a celor sedimentare (paraisturi).
Dintre tipurile de isturi cristaline cele mai importante sunt:
gnaisul, micaisturile, cuaritele, filitele, cloritoisturile,
sericitoisturile, isturile amfibolice s. a.
Gnaisele i cuaritele sunt cele mai rezistente la eroziune.
Natura climatului afecteaz comportarea acestora fa de eroziune.
Structurile geologice reprezint modul de aranjare a rocilor n
strate.
Rocile sedimentare, majoritatea rocilor metamorfice i o parte
din rocile eruptive sunt dispuse n strate.
Formaiunile sedimentare prezint n general alternane de strate cu
duritate diferit. Deschiderea stratelor prin eroziune depinde nu
numai de particularitile proprii fiecrei roci ci i de contactul
existent ntre diferite orizonturi i modul cum se face trecerea de
la un strat la altul.
n funcie de dispoziia stratelor de roci i de relaiile lor cu
elementele tectonice structurile pot fi concordante sau
dislocate.
Structura concordant este caracteristic prin dispoziia orizontal
sau uor nclinat a stratelor, acestea pstrndu-se nedeformate n forma
lor primar n care s-au sedimentat rocile (bazine sedimentare). O
variant a acestei structuri o constituie structura discordant
caracterizat prin suprapunerea a dou orizonturi de roci separate
printr-un plan de eroziune care evideniaz faptul c ntre fazele de
sedimentare a celor dou orizonturi a existat o perioad de timp cnd
regiunea a fost modelat de factori exogeni.
Structura dislocat reprezint la originea ei o structur
concordant - orizontal care a fost deranjat de micrile orogenice
sau epirogenice, stratele nemaiavnd poziia iniial din timpul
sedimentrii. Structura dislocat prezint dou variante: faliat i
cutat. Acestea se recunosc dup planurile de falie sau axele
cutelor.
Faliile sunt extrem de frecvente n toate stratele deformate i
chiar n stratele necutate. Aproape toate deformrile pot fi
considerate ca micri produse de-a lungul unor plane de forfecare.
Efectele pot fi acoperite prin recristalizare sau sunt vizibile ca
plane de forfecare cu volum mare de deformare.
Cnd planele de forfecare sunt mici i numeroase se vorbete de o
deformare plastic i de cutare sau flexurare. Cnd exist plane de
forfecare mari, deformarea este de rupere producnd falii. n natur
sunt prezente toate formele de tranziie ntre cutare i faliere.
Tipurile principale de falii, fisuri i cute cunoscute sunt:
falii normale, falii de nclecare, falii de decroare, fisuri
paralele, fisuri de forfecare normale, cute concentrice, cute
concentrice i falii asociate, ariaje, efilri, cute disarmonice,
structuri diapire i de prbuire, cute de clivaj i de forfecare s.
a.
Proprietile fizico-chimice ale rocilor reprezint elemente de baz
n caracterizarea i cunoaterea calitii i a strii naturale a mediului
geologic.
Evoluia structurii geologice la suprafa este ilustrat printr-o
tipologie mare de hri, realizate la diverse scri topografice (hri
geologice, tectonice, metalogenetice, hidrogeologice, geochimice,
geofizice s. a.).
La nivel naional este disponibil harta geologic a Romniei, sc. 1
: 200.000 (IGR).
Proprietile rocilor/formaiunilor geologice.Roca component a
formaiunii geologice este un sistem trifazic, constituit din faza
solid scheletul mineral, faza lichid apa sub diferitele ei forme si
faza gazoas gaze, vapori de ap etc. Comportarea formaiunilor
geologice sub aciunea solicitrilor, inclusiv a factorilor poluani,
depinde de raporturile existente ntre aceste trei faze
constitutive.
Printre proprietile care caracterizeaz starea fizic a rocilor
sunt: granulometria, greutatea specific, porozitatea, indicele
golurilor, umiditatea, permeabilitatea, gradul de dezagregare,
limitele de consisten, presiunea apei n porii rocii, presiunea de
infiltraie, tixotropia rocilor, coeficientul electroosmotic,
sufoziunea, gradul i capacitatea de ndesare, coeficientul de afnare
etc.
Faza solid scheletul mineral poate fi caracterizat de proprieti
structurale (masa specific, densitatea, analiza granulometric) i de
proprieti fizice ( greutatea specific). Parametrii de soliditate ai
rocilor depind de starea lor fizic i se pot modifica n timp sau sub
aciunea factorilor poluani.
Faza lichid apa are o mare influen asupra materiei cu care vine
n contact, avnd n vedere proprietile sale fizico-chimice i formele
pe care le mbrac: ap de constituie, ap de legat prin fore
moleculare, ap gravitaional.
Faza gazoas - golurile ntre particulele solide ale rocii sunt
umplute cu aer, funcie de cantitatea de ap existent n roc, iar
moleculele de aer port fi considerate ca molecule independente
ntr-o micare termic haotic. De obicei n aerul din porii rocii se
gsesc molecule de azot, vapori de ap, bioxid de carbon, gaz metan .
a.
Procese de alterare a rocilor. Orice schimbare/dezechilibru n
mediul natural geologic conduce la transformri de ordin fizic,
chimic, biologic ale tuturor tipurilor de roci, care, n timp, tind
s se degradeze, si se descompun; orice schimbare a mediului
geologic natural aduce i un dezechilibru/modificare n ecosistemul
natural.
a) Fenomene de alterare fizic. Cele mai mai nsemnate efecte de
alterare fizic sunt date de variaiile de temperatur, care produc
deformri reziduale difereniate n masa de roc prin cedarea coeziunii
dintre cristalele minerale sau granulele, respectiv dezagregarea
treptat a acestora. De asemenea, sunt cunoscute i fulguritele, care
reprezint goluri cilindroide produse de descrcrile electrice ntre
atmosfer i sol.
La limita dintre alterarea fizic i cea chimic se produc procese
de levigare i de hidratare. Levigarea rocilor const din dizolvarea
cimentului sau a unei pri dintr-o roc compact. Hidratarea
mineralelor duce la creterea volumului i la scderea duritii lor,
deci la scderea rezistenei la alterare.
Un alt fenomen fizic care poate interveni n alterare este
gravitaia, care lrgete fisurile pe pantele cu unghi mai mare dect
cel de repaus natural sau provoac lsarea tavanelor golurilor
subterane, mai rar, prbuirea tavanelor golurilor carstice.
b) Procese de alterare chimic.Degradarea chimic are efecte
foarte variate, funcie de clim i natura factorilor agresivi
rezultai prin desfurarea activitilor antropice, dar i funcie de
susceptibilitatea rocilor de a reaciona chimic.
Procesele de oxidare chimic care au loc n mediul geologic
sunt:
- Oxidarea care afecteaz mai ales sulfurile i carbonaii de
fier.
- Supraoxidarea anumitor oxizi, aa-zisele plrii de fier care se
nasc n jurul zonelor cu acumulari exploatabile de substante
minerale solide
- Caolinizarea procesul de descompunere a silicailor care pierd
ioni de Na, K, Ca i se hidrateaz trecnd n silicai de aluminiu
hidratai (de exemplu, caolinitul).
- Laterizarea descompunerea silicailor aluminoi hidratai n
silice i oxizi de aluminiu hidratai, formnd lateritul.
- Terra rossa procesul de alterare al calcarelor, respectiv de
dizolvare a carbonatului de calciu i de formare a unor depozite
reziduale.
Solurile lateritice sau de terra rossa pot duce la concentrarea
la suprafa a oxizilor de fier depui din apa subteran adus la
suprafa prin capilaritate i evaporat.
Produsele insolubile de alterare chimic constituie depozite
reziduale (eluviale) care pot rmne pe loc (ortoeluvii) sau pot fi
splate de apele de iroire sau toreni i transportate la o oarecare
distan (paraeluvii).
n zonele industriale prezena acizilor fac ca rocile s dea rapid
efecte de alterare, care se controleaz, tipic, pe cldirile
vechi.
c) Procese de alterare biologic.Formele de via mici, mai ales
bacteriile au o aciune distructiv de tip biochimic. Alterarea
biochimic exercitat de bacterii face parte integrant din procesul
lor de asimilare-desasimilare i constituie un factor important n
formarea solului.Fenomenele geologice amintite, desfurate n timp
geologic, pot produce concentraii naturale de materiale solide,
lichide sau gazoase, cantonate n scoara terstr, n apropierea
suprafeei, sau n adncime, n forme i cantiti care s permit
valorificarea lor economic.
Zcmintele formate astfel n urma proceselor geologice, de o
varietate i complexitate deosebit, sunt considerate resurse
naturale geologice.
Omul/activitatea antropic, de transformari: factor geologic.
Odat cu progresul tehnic i dezvoltarea economic, activitile
antropice desfurate aduc transformri de ordin geologic a cror
amploare depinde nu numai de mrimea populaiei, ct mai ales de
mijloacele tehnice de care se dispune.
Dezvoltarea si extinderea activitilor antropice/aciunea omului
asupra scoarei terestre a condus la aparitia unui nou domeniu
geologic denumit Geologia mediului. Prin desfurarea activitilor
antropice, omul exercit o aciune direct de eroziune, transport,
sedimentare si consum de masa geologica, dar i o aciune indirect de
transformare, voit sau involuntar, a naturii/mediului geologic.
Eroziunea se manifest prin lucrrile de debleiere n construcii,
lucrri miniere n subteran, la suprafa, activitate de foraj, precum
i prin aciunea de dragaj pe fundul fluviilor, lacurilor i a
mrii.
Transportul este manifestat prin exploatarea materiilor
minerale, transformarea lor tehnologic/flotaia i mutarea
amplasamentelor acestora.
Sedimentarea se produce prin depozitarea sterilului exploatat n
halde, rambleierea golurilor miniere, cimentarea gurilor de sond,
executarea de fundaii i lucrri de construcii (baraje, diguri,
construcii civile i industriale), depozitarea deeurilor la suprafa,
n ap sau n spaii subterane. Toate acestea duc la acumulri de
formaiuni antropogene din ce n ce mai variate i de volum mai mare.
Consumul de masa geologica se realizeaza prin exploatarea
resurselor naturale geologice, atat a utilului cat si a unor
cantitati de steril.
Efectele necontrolate de om rezult din complexitatea fenomenelor
naturale care se echilibreaz dinamic i n care, dac intervenim, se
pot produce schimbri necontrolate ( de exemplu, exploatarea
necontrolat a pietriului de ru, poluarea atmosferei i a apelor
continentale, scderea nivelului apelor subterane n regiuni puternic
industrializate au determinat local tasri care au afectat
construciile etc.). Mediului geologic sufer modificri negative
importante ca urmare a contaminrii cu poluani, modificri ce conduc
n final la reducerea sau ngrdirea domeniilor de folosin i la
afectarea sntii umane i a ecosistemelor.
1.3. Apele subteranePrecipitaiile atmosferice i apele de suprafa
infiltrate n sol, mpreun cu apele provenite din condensarea
vaporilor din subsol i cu apele capilare formeaz n masa rocilor
permeabile acumulri cunoscute ca ape subterane sau sisteme de
acvifere subterane. Apa care se acumuleaz n roci ocup porii
acestora, formnd strate de ap subteran. Stratul acvifer reprezint
unitatea cea mai elementar a scrii hidrogeologice, caracterizat de
o compoziie litologic omogen i prin limite apropiate ale valorii
porozitii i permeabilitii.Funcie de modul de aezare i condiiile
hidrogeologice de acumulare, se deosebesc dou tipuri principale de
strate acvifere: freatice i de adncime (captive). Stratul acvifer
freatic este considerat primul strat acvifer cu nivel liber al
apelor. Stratele acvifere de adncime se afl ntre dou strate
impermeabile, iar zona lor de alimentare se afl la distan mare fa
de zona de acumulare i la cote frecvent ridicate.
Comportarea apei n roci depinde de caracteristicile
hidrogeologice ale acestora:Compoziia granulometric este reprezint
de coninutul n fraciuni, pe dimensiuni, al granulelor ce constituie
roca acvifer (magazin).
Capacitatea de nmagazinare i de cedare a apei subterane de ctre
o roc coeziv sau necoeziv depinde de volumul porilor i de mrimea
acestora.
Din punct de vedere al permeabilitii rocilor ( proprietatea
rocilor de a lsa apa s circule prin porii i fisurile lor) se
disting trei categorii: roci acvifere, care sunt roci poroase cu
pori supracapilari (diametru, d > 0,508 mm);
roci acviclude, care sunt roci cu pori capilari ( 0,0002 mm <
d c + d
ape acide, asociate zcmintelor de minereuri, cu concentraii
ridicate de ioni de hidrogen i metale grele
10.5. Elemente de continut ale raportului hidrogeologicRaportul
hidrogeologic va cuprinde printre altele: Date generale
(amplasament, conditii fizico-geografice);
Lucrari efectuate;
Rezultate obtinute: apele subterane: zona nesaturata si zona
saturata; caracterizarea acviferelor; caracterizarea
fizico-chimice-geologice; calitatea apelor subterane si a fluidelor
asociate; dinamica apelor subterane; poluarea apelor subterane;
folosinta apelor subterane. Interpretarea rezultatelor; Programul
de asigurare a calitatii; Prelucrari matematice, modelari
hidrodinamice; Concluzii.
11. Metode geochimice
11.1. Scop i obiective
Metodele geochimice au ca obiectiv identificarea i studierea
aureolelor de dispersie primar i secundar a elementelor ce se
formeaz n jurul unor acumulri de substane minerale
(elemente).Aureolele geochimice de dispersie primar i secundar sunt
puse n eviden de valorile anomale (anomalii geochimice) ale
concentraiei elementelor chimice sau compuilor organici din mediul
geologic sau unele medii naturale: sol, roci, aluviuni, plante i
ape.
Polurile n mediul geologic sunt generatoare de aureole
geochimice.
11.2. Realizarea studiilor geochimice
11.2.1. Aspecte specifice generale
Realizarea studiilor geochimice este condiionat de o serie de
factori:- metoda geochimic utilizat i natura probei recoltate,
analizate i interpretate;
- gradul de detaliere al cercetrii i gabaritul reelei de probare
folosit;
- complexitatea geologic, condiiile de accesibilitate ale
terenului i dificultile n executarea lucrrii.
Dup metoda de teren n faza de achiziie date se individualizeaz
urmtoarele metode: pedogeochimice, litogeochimice, hidrogeochimice,
biogeochimice i geobotanice.
Metoda pedogeochimic studiaz aureolele de dispersie secundar ce
reprezint zone de concentraii ridicate fa de fondul natural a
elementelor din soluri, depozite eluvio-deluviale, coluviale,
aluviale, eoliene. Materialul cercetat este solul sau formaiunile
secundare reziduale.
Metoda litogeochimic are ca obiect aureolele de dispersie primar
a elementelor indicatoare tipomorfe din rocile din jurul corpurilor
de minereu. Materialul cercetat este roca. Probele se colecteaz din
aflorimente, deschideri artificiale, carote ale forajelor.
Caracterul prospeciunii litogeochimice este numai de detaliu, avnd
ca finalitate identificarea de acumulri geochimice ce nu afloreaz
aflate sub nivelul de eroziune; urmrirea extinderii acumulrilor
geochimice n afara limitelor cunoscute prin alte lucrari sau
observaii directe; inventarierea zonelor de mbogire n jurul
acumulrilor; identificarea de zone susceptibile de a prezenta un
interes economic.Metoda hidrogeochimic se bazeaz pe evidenierea n
apele de suprafa a unor mbogiri n coninutul unor elemente ca urmare
a traversrii unor zone mineralizate/poluate, aureole de dispersie
primare. Probele se recolteaza din ape de suprafa i subterane,
densitatea punctelor de colectare variind n funcie de dezvoltarea
reelei hidrografice, frecvena izvoarelor, fntni, .a.Metoda
biogeochimic evideniaz acumularea de ctre plante a diferitelor
elemente chimice ntre care i a microelementelor ce conin indicatori
ai acumulrilor metalifere. Materialul cercetat este reprezentat de
frunze de foioase, ace de brad, pin, molid, ramuri, scoar,
rdcini.Metoda geobotanic studiaz plantele indicatoare i schimbrile
fiziologice i morfologice provocate n vegetaie de prezena n sol a
unor concentraii metalifere ridicate.
Dup gradul de detaliere, execuia metodelor geochimice este
asemntoare cu a celor geologice. Urmtoarele categorii de lucrari
geochimice sunt stabilite:
- cercetare geochimic regional se execut la scara 1:50.000 i are
ca obiectiv studierea caracteristicilor geochimice regionale,
evidenierea aureolelor de dispersie a unor cmpuri metalifere,
evidenierea particularitilor metalogenetice. Se colecteaz simultan,
la echidistane variabile (100-500 m) probe de ap, sol, roc sau
material coluvial, din depozite aluviale pe traseul reelei
hidrografice i pe culmi.
- cercetare geochimic informativ se execut la scara 1:25.000
1:10.000 i are ca obiectiv evidenierea zonelor anomale n extinderea
unor zcminte cunoscute n zone noi, i stabilirea legilor generale de
distribuie a acestora. Se realizeaz probarea pedogeochimic,
litogeochimica i hidrogeochimic.- cercetare geochimic de detaliu se
execut la scara 1:5000 1:2000 i are ca obiectiv evidenierea i
conturarea aureolelor de dispersie primar i secundar generate de
zcminte i corpuri de minereu sau de poluari ale mediului geologic.
Se utilizeaz toate tipurile de metode geochimice. Observaiile i
probarea se fac pe trasee orientate, distana ntre profile i distana
ntre punctele de observaie/probare fiind determinat de obiectivul
urmrit.- cercetarea geochimic de mare detaliu se execut la scare
1:1000 1:500 i are ca obiectiv investigarea pe direcie si n
profunzime prin intermediul aureolelor de dispersie primar a unor
corpuri distincte de minereu sau poluari ale mediului geologic. Se
utilizeaz probarea litogeochimic n deschideri artificiale.
Gabaritul de lucru, funcie de metoda geochimic utilizat i gradul
de detaliere este prezentat n tabelul urmator:Tip de lucrareMediu
probatDetaliuScaraReeauaDensitate probe/km2
Litologic de
Suprafaroci din aflorimenteRegional1:1.000.000Profile pe vi,
creste sau profile orientate0,1
Regional1:200.000, 1:100.0000,5-2
Detaliu1:50.000, 1:25.0008-30
mare detaliu1:10.000, 1:5.000150-500
foarte mare detaliu1:2.0002000
Litologic
Subteranroci din lucrri minierefoarte mare detaliu1:1000Funcie
de accesibilitatea lucrrilor300-1.000
1:500400-2.000
AluvialealuviuniRegional1:1.000.00010.000/2.0000,5
Regional1:200.000, 1:100.0002.000/1.000-1.000/5000,5-2
Detaliu1:50.000, 1:25.000500/200-200/10010-50
PedologicsolRegional1:1.000.00010.000/2.0000,5
Regional1:200.000, 1:100.0002.000/1.000-1.000/5000,5-2
Detaliu1:50.000, 1:25.000500/200-200/10010-125
mare detaliu1:10.000, 1:5.000100/20-50/10500-2.000
foarte mare detaliu1:2.00020/510.000
BiogeochimicplanteRegional1:1.000.00010.000/2.0000,5
Regional1:200.000, 1:100.0002.000/1.000-1.000/5000,5-2
Detaliu1:50.000, 1:25.000500/500-400/1004-25
mare detaliu1:10.000, 1:5.000200/40-100/20125-500
Hidrogeochimic de suprafaape de suprafaRegional1:1.000.000Funcie
de dezvoltarea reelei hidrografice0,01
Regional1:200.000, 1:100.0000,1-0,5
Detaliu1:50.000, 1:25.0002-5
mare detaliu1:10.000, 1:5.00030-125
Hidrogeochimic de subteran i/sau geotermale izvoare sau ape din
forajeRegional1:1.000.000Funcie de frecvena izvoarelor sau
forajelor0,01
Regional1:200.000, 1:100.0000,5-2
Detaliu1:50.000, 1:25.0008
Dup gradul de complexitate geologic, criteriile de evaluare a
condiiilor de lucru au departajat structur geologic simpl,
complicat sau foarte complicat.Dupa conditiile de accesibilitate in
perimetru lucrarile geochimice sunt grupate in trei categorii:
usoare, grele si foarte grele.
Unitatea de baza in evaluarea lucrarilor de teren este punctul
de observatie/probare.11.2.2. Aspecte specifice ale prospeciunii
geochimice privind probarea
Reeaua de probare se fixeaz n funcie de metoda de investigare
aleas, de tipul de poluare, de sursa de poluare, de condiiile
geologice, hidrogeologice, geotehnice ale zonei contaminate /
posibil a fi contaminat cu substanele utilizate n instalaiile de pe
amplasamentul investigat.
Recoltarea probelor /probarea geochimic se realizeaz difereniat
n funcie de natura polurii sau posibilei poluri /contaminri,
astfel:
a) n ariile /site-urile posibil a fi poluate /contaminate,
probele de sol se iau din decapri de suprafa sau prin spturi de mic
adncime n stratul aflat deasupra nivelului apei subterane.
b) n ariile /site-urile n care poluarea /contaminarea a fost
confirmat, se pot executa foraje suplimentare n scopul asigurrii
unei reele mai dense de probare pentru a estima ntinderea zonei
poluate i gradul de poluare.
c) n ariile / site-urile poluate / contaminate cu hidrocarburi,
recoltrile de sol se completeaz cu verificri asupra hidrocarburilor
volatile din stratul superior de sol, folosind aparatur de detecie
a gazelor.
d) n ariile / site-urile acoperite cu vegetaie, pe care urmeaz s
fie localizat un amplasament, se recolteaz un numr mic de probe de
sol din foraje sau de la adncimi mici situate deasupra nivelului
apelor subterane necesare verificrii dac zona este un site remediat
n urma unei poluri a solului. Probele de sol, dup caz, se vor
completa cu probe de ape subterane sau din apele de la suprafa
pentru verificarea existenei unei eventuale poluri produse n urma
desfurrii unei activiti n amonte, care ar putea ptrunde /migra n
structura geologic a amplasamentului
Probele geochimice / geologice / chimice / fizice se analizeaz n
laboratoare autorizate / atestate conform sistemelor nationale sau
europene de autorizare/atestare.Analiza probelor se realizeaz
pentru toate substanele utilizate n activitatea desfurat pe
amplasamentul investigat, posibil poluatoare / potenial
poluatoare.
Rezultatele analizelor vor fi anexate la raportul de investigare
i evaluare care se nainteaz autoritilor competente de mediu.
Datele i informaiile obinute n cadrul investigrii iniiale se
evalueaz n scopul identificrii pericolelor pe care le comport orice
poluare semnificativ a solului, subsolului, apelor subterane din
amplasament.
Obiectivul evalurii datelor este de a identifica domeniile de
incertitudine, de a recunoate forma tendinelor, anomaliilor i
omisiunilor din cadrul datelor i n final interpretarea acestora. n
cazul incertitudinilor se realizeaz probri suplimentare pentru
clarificarea acestora.
Evaluarea pericolelor se realizeaz pe baza urmtoarelor
criterii:
a) comparare cu valori de prag / valori de fond natural pentru
soluri / ape subterane, altele dect cele din amplasament;
b) migrarea poluanilor n afara amplasamentului;
c) expuneri generatoare de pericol pentru sntatea uman (acut,
cronic, necancerigen, cancerigen, mutagen, n funcie de toxicitatea
poluantului, anex);
d) daune provocate sistemelor subterane (reele de cabluri,
conducte, structuri, etc.;
f) cile de expunere la pericol (surs, traseu, int);
g) toxicitatea poluantului (doz, rspuns);
Prognozarea migrrii poluanilor n sol i subsol se realizeaz pe
baza dispersiei n timp a poluanilor.
Metodologia de probare geochimic :
a) punctele de prelevare vor fi reprezentate prin probe de
aluviuni , sol, vegetaie i ape de suprafa;
- probele de aluviuni sunt prelevate din fracia aluvionar a
cursurilor de ape cu granulaia mai mic de 0,2 mm, fiecare prob
reprezentnd cumulul fraciei prelevate din 5 - 7 puncte de probare
dispuse pe un interval de cca. 50 - 100 m. Acestea se preleveaz n
scopul obinerii unui mare numr de informaii cu un numr restrns de
probe i cu un grad mare de siguran pe suprafee ntinse;
-probele de sol sunt prelevate de la adncimi optime cuprinse
ntre 0,25m si 0,40m n funcie de mrimea suprafeei potenial poluate i
a surselor de poluare. Numrul minim al punctelor de prelevare a
probelor de sol trebui s fie de: 4 puncte de probare/1000 m2, 8
puncte de probare/5000 m2, 15 puncte de probare/10000 m2; -probele
de vegetaie sunt prelevate concomitent cu probele de sol din
aceleai puncte;
-probele de ape de suprafa vor fi prelevate concomitent cu cele
de aluviuni, din aceleai puncte. Probele de ape vor fi prelevate cf
pct. 2.4 din anexa III a Ordinului 184/1997.
b) amplasarea punctelor de prelevare a probelor se va realiza
astfel:
-pe toate direciile cardinale, in jurul unor surse de poluani
atmosferici, avnd grij ca distanele fa de surse pn la care se
preleveaz probe de sol, s fie mai mari pe direcia vnturilor
dominante,
-pe fiecare direcie in jurul surselor de poluare, cel puin cte
un punct de prelevare a probelor pe fiecare categorie de folosin a
solurilor (arabil, pune, fnea, vii, livezi, etc.);
c) probarea se face n funcie de:
-aprecierea posibilitii contribuiei mai multor surse la poluarea
potenial a solului n zona de probare;
-influena reliefului la distribuia poluanilor in sol;
-condiii hidrogeologice, hidrologice i climatice specifice zonei
de probare
-depozitarea temporar a materiilor prime coninnd substane
periculoase i / sau a deeurilor periculoase;
d) pentru fiecare prob se ntocmete o fi n care se consemneaz
urmtoarele date:
-numrul probei;
-adncimea de prelevare;
-coordonatele punctelor de probare determinate cu aparate de tip
GPS;
-contextul geomorfologic;
-descrierea macroscopic a probei
-alte date privind amplasarea punctelor de probare (localiti,
lucrri miniere, depozite de deeuri municipale sau industriale
etc.);
fie care se centralizeaz intr-o anex i se ataeaz la raportul
final de evaluare.
Atunci cnd este necesar stabilirea adncimii de ptrundere a
poluantului prelevarea probelor se va realiza din straturi mai
adnci prin foraje i puuri.
Pentru fiecare foraj sau pu se va ntocmi o fi n care vor fi
consemnate urmtoarele date:
- litologia traversat;
- adncimea forajului i adncimea acviferului;
- coordonatele punctelor de amplasare a forajelor i puurilor
determinate cu aparate de tip GPS;
- descrierea macroscopic a probei;
- alte date.
Se preleveaza probe din acviferul ntlnit n foraj sau n pu.
Functie de gradul de detaliere al lucrarii si conditiile de
accesibilitate a terenului. lucrarile geochimice se executa pe
profile orientate sau realizate conform cailor de acces sau prin
realizarea unor probari aleatorii.11.2.3. Aspecte specifice ale
prospeciunii geochimice privind analizele de laboratorEficiena
practic a oricrei metode de cercetare a factorilor de mediu depinde
n mare msur de existena unei metode analitice corespunztoare.
Metoda utilizat trebuie s fie suficient de sensibil pentru a doza
elementele existente n concentraii foarte mici (ppm sau ppb),
trebuie s fie suficient de exact pentru ca ansele de a pierde o
arie poluat important s fie neglijabile i trebuie s fie economic
pentru ca un numr mare de probe s poat fi analizate.
n toate tipurile metodologie de analiz a elementelor prezente
sub form de urme sunt implicate patru etape:
pregtirea probei pentru transport, depozitare i analizare;
descompunerea (dezagregarea) probei pentru ca elementul
determinat s fie adus sub form liber ;
separarea elementului de determinat de ali constituieni ce pot
interfera n determinrile ulterioare;
estimarea cantitii de element prezent n prob Pregtirea
probelor
Probele din mediile naturale ce afloreaz, naintea analizrii lor,
reclam o pregtire iniial prin care se urmresc urmtoarele aspecte
:
aducerea probei sub form uor de transportat i depozitat;
omogenizarea probei n vederea diminurii variaiilor din
interiorul ei;
eventuala separare preliminar a elementelor constituiente funcie
de ocurena lor n diferite minerale.
Tratamentele aplicate trebuie astfel concepute nct s se evite
contaminarea probelor. Cu ct etapele de preparare i manipulare a
probelor snt mai puine, cu att ansele de contaminare i de erori
analitice mari, snt mai reduse.
O prim operaie naintea transportrii probelor, este eliminarea
apei, n special din probele clastice i organice, component care
acioneaz activ n procesele ulterioare prelevrii probelor. Probele
umede depreciaz hrtia de ambalat, sacii de pnz i corodeaz cutiile
metalice ; materialul clastic umed nu poate fi sitat sau
pulverizat, iar probele ce necesit cntriri naintea analizei,
trebuie obligatoriu uscate.
Probele de sol sau plante, sunt uscate de obicei la soare sau
usctoare amenajate n condiii de teren. Trebuie avut n vedere c
probele ce urmeaz a fi analizate pentru metale uor extractibile sau
componeni similari, nu necesit uscare, pentru a nu se modifica
forma sub care sunt prinse.
Probele de roci, sunt zdrobite iniial n concasoare cu flci care
pot introduce mici coninuturi de Fe, Mn, Cr i elemente feroaliate
similare, aspect de care trebuie s se in seama la evaluarea
determinrilor efectuate. Aduse prin concasare la dimensiuni mai
mici de 0,1 cm, probele se pulverizeaz pn la < 0.06 mm n mori
oscilante (pulverizatoare) echipate cu mojare (cuve) din diferite
materiale: oel, care poate contamina proba cu Mn, Mo, Cr,V, Ni sau
alte elemente asociate lor, carbur de wolfram care introduce W, n
cantiti ns neglijabile; font care contamineaz cu Fe, Mn i
Cr.Posibilele contaminri n procesul de preparare a probelor de roci
pentru analiz trebuiesc nlturate sau, dac nu pot fi evitate,
trebuie determinate cu precizie pentru a se ine seama de ele la
evaluarea analizelor.
Solurile i sedimentele de ru sunt sitate naintea analizei din
urmtoarele motive:
- separarea fragmentelor de roc, resturi organice sau din alte
materiale fr importan analitic;
- obinerea unor probe omogene, fin granulate, care pot fi mprit
convenabil n mai multe probe reprezentative.
Deoarece pentru prelucrarea n continuare a probelor pentru
diferite tipuri de analiz sunt utilizate poriuni mici, dintr-un
volum mare de roc pulverizat, sol sau sediment, se cere mult atenie
pentru asigurarea reprezentativitii probei. Relaiile dintre
dimensiunea particulelor, coninutul n elemente i volumul de
material necesar pentru precizia analitic sunt discutate n lucrri
de specialitate care menioneaz obligativitatea sfertuirii probelor
ulterior unei omogenizri atente care s elimine separarea
gravitaional a mineralelor ce apare inerent n timpul transportului
probelor.
Dezagregarea probelor
Geochimistul investigator, trebuie s aleag o metod de
dezagregare a probelor prin care s se obin un contrast optim ntre
fondul geochimic i valorile anomale ale setului de date
geochimice.
n unele metode de prospeciuni (drenaj, aluvionare,
stream-sediments) contrastul poate fi nbuntit prin extracia
selectiv numai a unor anumite forme ale elementului cercetat dar, n
general, este preferat toat cantitatea de prob. .n general termenii
total uor extractibil extractibil la cald extractibil la rece sunt
expresii larg utilizate n cercetarea geologic a cror semnificaie
este urmatoarea:Total se refer la descompunerea prin fuziune sau
tratament cu acid fierbinte concentrat prin care, de obicei, sunt
extrase 80-100% din metalele grele din majoritatea probelor. Acest
termen poate fi utilizat la analizele spectrale n emisie,
fluorescen n raze X , activare cu neutroni si I.C.P. , care
determin cantitativ coninutul total de metal existent n majoritatea
materialelor naturale.
Extractibil la cald se refer la elemente care se extrag prin
tratare cu acizi (0.1-1N) la cald.
Extractibil la rece se refer n general la tratarea cu soluii
tampon (pH 4-9) combinate uneori i cu ageni de complexare ca
ditizona sau EDTA la temperatura mediului ambiant.
Avndu-se n vedere multitudinea tratamentelor posibile, nu poate
fi adoptat o nomenclatur clar i din acest motiv procedura specific
de dezagregare utilizat trebuie menionat de fiecare dat i ct mai
amnunit posibil.
Principalele metode de dezagregare a rocilor sunt
urmtoarele:
- volatilizarea n arc electric (spectografia de emisie)
- fuziunea cu sare organic (KHSO4, Na2CO3, Na2O2 boratul sau
metaboratul de Li i Na), atacul cu acizi (HNO3, HClO4, HCl, H2SO4,
HF); n general, acizii oxidai sunt utilizai pentru descompunerea
sulfurilor i materialelor organice, acizii neoxidani sunt utilizai
pentru descompunerea oxizilor de Fe i Mn, iar HClO4 pare s pun n
libertatea cele mai ridicate proporii de elemente urm.
- atacul cu agenii de extragere apoi slabi; Determinarea
cantitii de element
n tabelul urmtor sunt prezentate principalele metode de analiz
precum i elementele pentru care snt indicate a se aplica n practica
cercetrilor de mediu:
Element
ColorimetrieSpectometrie de emisieICP
(MS, OES)Absorbie atomicFlourescen n raze X
Descrcare n arcPlasm
AurX
ArgintXXXX
ArsenXX
BariuXX
BeriliuXXXX
BismutXXX
BorXX
CadmiuXXXX
CromXXXX
CobaltXXXX
CuXXXX
FierXXXX
FluorX
LitiuXXX
ManganXXXXX
MercurXX
MolibdenXXXX
Nichel XXXXX
NiobiuXX
PlatinXX
PlumbXXX
RubidiuXX
SeleniuXX
StaniuXXXX
StroniuXXXX
SulfXX
TantalXX
ThoriuXX
TitanXXXXX
TungstenXX
UraniuX
VanadiuXXXXX
11.2.4. Prelucrarea si interpretarea datelor
Descrierea detaliat calitativ i cantitativ a zonei contaminate
cuprinde urmtoarele:
1) agenii poluatori / contaminani existeni pe amplasament;
2) concentraiile poluanilor i distribuia acestora n sol, subsol
sau ape subterane,
3) sursele de contaminani (localizarea);
4) mobilitatea contaminanilor;
5) posibile ci de extindere viitoare ale poluanilor influenate
de condiiile geologice i hidrogeologice ale zonei,
6) impacturi ecologice care au existat pe zona respectiv, cauze
/ surse;
7) posibile evoluii ale zonei contaminate n condiii extreme
naturale (inundaii, cutremure etc.).Avand in vedere cantitatea mare
de date analitice pe care cercetarea geochimica le achizitioneaza
prin lucrarile de teren si laborator, prelucrarile matematice cele
mai uzual utilizate sunt:
prelucrari statistice asupra volumului de analize de care se
dispune
modelari ale dispersiei geochimice si transportului geochimic in
mediul geologic modelari ale transformarilor geochimice intre
diferite componente de mediu: apa subterana sol formatiuni
geologice ape de suprafata vegetatie.
11.2.5. Elemente de continut al raportului geochimic
Raportul geochimic poate contine printre altele: introducere
cadrul geo-morfologic general
cadrul geologic general
lucrari de teren si laborator efectuate
rezultate obtinute
distributia geochimica regionala si locala a elementelor
surse de poluare a mediului geologic
caracteristici geochimice a poluantilor
prelucrari de date geochimice
interpretarea datelor
program de asigurare a calitatii
concluzii.12. Metode geofizice 12.1. Scop i obiectiveCunoscute
mai ales pentru succesul lor n cercetarea geologic convenional i
descoperirea de zcminte, metodele geofizice sunt utilizate din ce n
ce mai mult n strategiile i programele de protecie a mediului.
Aceast direcie de activitate a impus termenul de Geofizic
ambiental.
Aplicarea complex i complementar a uneia sau mai multor metode,
nsoit de mijloace moderne de analiz numeric a datelor de observaie,
permite integrarea informaiilor directe n imagini bi- sau
tridimensionale de tipul tomografii ale subsolului, care
vizualizeaz structura intern a zonelor investigate, evideniind
neomogenitatea acestora.
Utilizarea modelelor de cercetare geofizic n cercetarea mediului
geologic cu aspecte de cunoatere a strii fizico-chimice naturale
sau antropice i a evalurii i prevenirii riscului conduce la
obinerea de informaii globale la gradul de detaliere dorit.
Cu aplicaie direct la cunoaterea i monitorizarea calitii
mediului geologic, precum i la prevenirea riscului de accidente n
mediul geologic sunt identificate urmtoarele posibiliti de
utilizare:
cunoaterea structurii i calitii mediului geologic, cunoaterea
neomogenitilor care pot deveni elemente generatoare de risc de
accidente de mediu geologic, cunoaterea neomogenitilor n mediul
geologic, generate de prezena unor poluani antropici i/sau
naturali.12.2. Metode, tehnologii, tehnici geofizice
Geofizica aplicat se constituie ntr-un ansamblu de metode de
msurare a parametrilor fizici ai pamntului (cmpuri naturale sau
provocate cum sunt: magnetic, electric, termic, radioactiv, seismic
.a.) dintre care cele mai importante cu rol de cunoatere a
structurii interne a subsolului n zona apropiat de suprafa sunt
cele electrometrice, seismice, georadar la care se adauga dup
necesiti aplicative, teledetecia, magnetismul, radiometria,
termometria sau gravimetria. In foraje, pentru cunoaterea
variaiilor factorilor fizico-chimici ai rocilor, se utilizeaz
carotajul geofizic.
O serie de caracteristici fac ca aceste metode s fie mai
avantajoase fa de alte practici de investigare a mediului geologic
(foraje, lucrari miniere, analize pe probe) att n faza de cercetare
regional, informativ, ct i de detaliu sau mare detaliu: se execut
rapid cu aparatur portabil de nalt rezoluie; sunt repetabile;
investigaiile sunt continue, acoperind suprafee i volume mari de
roc, adncimile de investigaie variind de la metod la metod sau de
la o tehnologie la alta, acoper intervalul 0 - 200m, interval de
impact major al activitilor umane; preul de cost este redus n
comparaie cu alte tipuri de lucrri de investigaie a mediului
geologic.
Caracterul de repetabilitate rapid i uoar a msurtorilor nsoit de
reproductibilitatea foarte bun a acestora confer ansamblului
tehnicilor geofizice caracterul de instrument adecvat i potrivit
pentru monitorizare spaio-temporar a subsolului i volumelor
investigate.
Fiecare metod geofizic are avantaje i limitri specifice.
Utilizarea a doua sau mai multe metode geofizice n vederea
realizrii unei analize integrate a datelor reduce gradul de
ambiguitate n interpretare.
Cunoaterea general a geologiei i a condiiilor locale de aplicare
a metodelor geofizice este absolut necesar pentru o proiectare
optim a activitii de achiziie a datelor de teren i evident la
interpretarea datelor geofizice obinute.
Alegerea metodelor geofizice n general este determinat de
distribuia spaial a zonelor contaminate, tipul contaminantului,
caracteristicile pedologice i hidrogeologice ale zonei
studiate.
Experiena acumulat pe plan mondial i naional recomand aplicarea
metodelor electrice i elecromagnetice alturi de cele magnetice i
radiometrice n investigarea, evaluarea i monitorizarea polurii
solului i subsolului.
Cercetrile geoelectrice (electrice i electromagnetice) se bazeaz
pe studierea distribuiei la suprafa sau n adncime a cmpurilor
electromagnetice naturale sau artificiale (provocate) n scopul
obinerii de informaii privitoare la constituia i structura
subsolului, asupra fenomenelor fizico-chimice care au loc in
acestea.
Modificarea distribuiei cmpurilor electromagnetice n spaiu i
timp este cauzat n principal de diferenierea din punct de vedere
electric a rocilor i obiectelor ce intr n alctuirea subsolului
manifestat n rezstivitate () sau n inversul ei, conductivitate
electric (), n permitivitate () , permeabilitate () i n activitatea
electrochimic natural sau provocat.
Varietatea foarte mare a metodelor i tehnicilor de msurare
elaborate determinat de natura cmpului elecromagnetic studiat, de
modul de introducere n mediul geologic, de semnificaia parametrilor
fizici i convenionali msurai sau stabilii prin calcul, confer
acestora un vast domeniu de aplicare i rezolvare a diferitelor
probleme de geologie i geofizic ambiental.
Principalele metode cunoscute pot fi amintite: metoda
polarizaiei naturale; metoda sondajelor geomagnetice;
metoda curentilor telurici;
metoda magnetometrica (sondaje i profilare magnetoteluric);
metoda AF MAG,
metoda curenilor vagabonzi,
metoda rezistivitiilor (profilare i sondaje electrice),
metoda corpului ncrcat,
metoda raportului cderilor de potenial,
metoda liniilor echipoteniale,
metoda polarizaiei induse,
metoda stabilirii cmpului,
metoda seismoelectric,
metoda fenomenelor electromagnetice tranzitorii,
metoda sondajului de frecven,
metoda electromagnetic inductiv,
metoda electromagnetic conductiv,
metoda radiotransparenei (umbrei),
metoda radioprofilrii,
metoda georadar.
Cercetarile magnetice se bazeaz pe msurarea variatilor cmpului
geomagnetic la suprafa pmntului in vederea localizrii anomaliilor
magnetice, a eterogenitiilor n distribuia proprietilor magnetice
ale diverselor formaiuni geologice, cauzate posibil si de fenomene
de poluare.
Cercetarea gravimetric reprezint ansamblul procedeelor de
investigare a distribuiei maselor n mediul geologic, bazate pe
studiul anomaliilor cmpului gravitii; masuratorile gravimetrice ale
variatiilor campului gravitational sunt determinate de atracia
graviaional produs de formaiunile geologice.
Cercetarea radiometric se bazeaz pe msurarea campului radioactiv
natural generat de coninuturile de elemente radioactive din roci.
La acesta se adaug n prezent efectele de lung durat ale
contaminrilor produse de acidente nucleare tip Cernobl. Se
efectueaz n principal msurtori de radiaie gamma la care se adaug
msurtori beta sau alfa.
Cercetarea seismometric cuprinde metodele de cercetare a
mediului geologic bazate pe studiul propagrii prin roci a undelor
elastice provocate artificial. Undele elastice generate la suprafaa
pamantului, ptrund n sol ntlnind interfee ntre strate cu impedan
acustic (v) diferit, se refelect i /sau se refract dup care se
ntorc la suprafa i sunt captate de traductori speciali (geo)
conectai la o statie de inregistrare.
Metodele geofizice de cercetare a gurilor de sond conin
aplicarea pentru studiul profilului geologic al sondei, a metodelor
geofizice bazate pe msurarea de-a lungul gurii de foraj a unor
parametrii fizici ai rocilor: rezistivitate electric,
radioactivitate, activitate electrochimic, susceptibilitate
magnetic, viteza de propagare a undelor elastice .a.
Principalele metode sunt: carotajul electric, carotajul
radioactiv, carotajul acustic, carotajul magnetic, carotajul
gravimetric, carotajul termic, fiecare dintre ele prezentnd
variante metodologice.
12.3. Gradul de detaliere a lucrrilor geofizice
Gradul de detaliere al lucrarilor geofizice se realizeaza n
conformitate cu obiectivele urmrite, cu complexitatea geologica a
terenului si cu gradul de accesibilitate al suprafetei.Realizarea
lucrarilor geofizice este asemanatoare cu cea a lucrarilor
pedologice sau geologice. In majoritatea lucrarilor de cercetare
complexa masuratorilor geofizice se realizeaza pe aceleasi puncte
pe care se fac observatiile geologice sau/si probarea
geochimica.
Din punctul de vedere al gradului de detaliere masuratorile
geofizice pot fi:
de recunoastere, realizate la scari 1:50.000 sau 1:25.000 de
detaliu sau mare detaliu, realizate la scari 1:10.000, 1:2.000,
1:1.000 sau mai mici, pe suprafete mici, limitate.Masuratorile
geofizice se executa de regula pe profile care alcatuiesc retele
rectangulare sau neregulate. Pasul pe profile variaza functie de
obiectivul urmarit si complexitatea geologica.
Masuratorile geofizice pot fi executate si in puncte de masurare
distribuite neregulat pe suprafata investigata cu respectarea insa
a numarului de puncte de masura / unitatea de suprafata,
corespunzator scarii de investigare.12.4. Elemente specifice de
calitate a mediului geologic investigat prin mijloace geofizice
Neomogenitile fizico-chimice generate de slbirea rezistenei
rocilor, deranjamente i modificri tectonice i structurale, prezena
apei n micare (infiltraii), tasri neuniforme, deformri ale
stratelor, permeabiliti i poroziti diferite, litologie diferit,
component mineralogic diferit, component chimic diferit, prezena
golurilor sau cavernelor, prezena unor construcii ngropate, prezena
unor poluani de natur petrolier sau chimic n porii rocilor, n
soluii interstiiale sau n acvifere, pot fi identificate n timp
real, evaluate cu precizie i interpretate n termeni
fizico-geologici.Astfel pot fi cunoscute structura intern a unor
obiective miniere sau industriale de tipul haldelor, iazurilor de
decantare (surse de poluare) i a zonei lor exterioare de influen
(laterale i n adncime) existena unor caverne, goluri, camere sau
tuneluri ngropate, zonele de infiltrare a unor poluri de la
suprafa, ci i direcii de migrare, transport al poluanilor n mediul
geologic, uneori compoziia i concentraia poluanilor, poziia i
extinderea planelor de alunecare care produc micri de teren,
fracturi geologice, zone de rezistene diferite date de componente
litologice diferite, prezena apei, porozitii, permeabiliti diferite
n interiorul haldelor, pereii i paturile iazurilor de decantare i
batalurilor, calitatea i structura geologic de detaliu imediat sub
suprafa n zone de aciune i interferen a activitailor umane,
fundaiile, structura i calitatea solului .a.Anomaliile geofizice
care reflect prezena unor neomogeniti n mediul subteran sau n
volumele de roci investigate indic locurile n care specialitii
geologi pot interveni n faze ulterioare imediate cu mijloace de
investigare directe de tip foraje, lucrri miniere uoare, probare,
pentru cunoaterea i evaluarea direct a surselor anomale.
Dinamica i evoluia zonelor cu neomogeniti i fenomenelor
subterane (active sau staionare) sunt urmrite n timp real printr-un
monitoring geofizic executat la gradul de detaliere dorit de
investigator, permind cunoaterea rapid i eficient a distribuiei
spaiale a zonelor de risc n mediul geologic, facilitnd astfel
luarea unor msuri urgente de prevenire, stopare sau diminuare a
efectelor.
Prin investigare i monitoring geofizic pot fi identificate,
localizate i urmrite n timp real evoluiile interne ale unor astfel
de zone periculoase n care apar fenomene geolgice posibil
generatoare de accidente, putndu-se formula inclusiv o apreciere
temporar a vitezei dezvoltrii lor n interior i spre exterior.
Prin aplicarea monitoringului geofizic distribuia spaial i
evoluia spaial-temporar a unei poluri subterane cu produse
petroliere sau chimice, organice sau anorganice, poate fi cunoscut
i supravegheat.
Prin investigare i monitoring geofizic, calitatea mediului
geologic, i implicit a apelor subterane poate fi, de asemenea,
cunoscut i controlat.
Dezvoltrile tehnologice n domeniul metodologiilor specifice de
investigaie geofizic aplicabile ca tehnici de monitorizare n
domeniul achiziiei datelor de observaie de teren i n cel al
prelucrrii computerizate pot fi analizate, adaptate la condiiile
specifice locale de aplicare i n final recomandate ca metode optime
de monitorizare pentru fiecare situaie specific de aplicare.
Exemplificnd condiiile aplicative ale metodelor geofizice
amintim:
cercetarea gravimetric, care poate fi utilizat la investigarea
zonelor cu potenial hidrogeologic ridicat, n care faliile pot
reprezenta principala cale de migrare a poluanilor; cercetarea
electromagnetic, este utilizat la investigarea zonelor favorabile
acumulrii apelor subterane; dac contaminarea a produs modificarea
conductivitii electrice sunt localizate i precizate zonele de
poluare;
n regiuni aride sau greu accesibile se recomand
aeroelectrometria, permind localizarea penelor de poluare cu
dimensiuni mari;
grosimea penelor de poluare poate fi determinat cu metoda
electromagnetic VLF (Very Low Freguenciy);
metoda radio-magneto-teluric, permite obinerea unor imagini
spaiale ale penelor de poluare, aplicabilitatea metodelor electrice
la studiul contaminrii mediului geologic este condiionat de
corelaia dintre variaiile de rezistivitate electric i
caracteristicile chimice ale fluidelor;
metoda rezistivitilor aparente conduce la obinerea unui model 3D
al zonelor contaminate.
12.5. Elemente de continut al raportului geofizic
Raportul geofizic va cuprinde printre altele: date generale
(amplasament, conditii fizico-geografice)
lucrari executate
prelucrari ale datelor geofizice
rezultate obtinute:
date petrofizice
caracterizarea geofizica a structurilor geologice
caracterizarea geofizica a zonelor poluate
interpretarea rezultatelor
programul de asigurare a calitatii
concluzii.13. Pachetul minimal obligatoriu de metode de
investigare a polurii mediului geologic ntr-o accepiune general
investigarea geologic include toate tipurile specifice de
investigare corespunztoare domeniilor componente ale studiului
Pmntului: geologice, hidrogeologice, paleontologice, geofizice,
geochimice, pedologice .a.
Fiecare din metodele de investigare are propriile posibiliti,
inte i obiective, propriile avantaje dar i limitri specifice.
Succesul metodelor geologice n ansamblu pentru investigarea i
evaluarea polurii mediului geologic este determinat de alegerea
strategiei optime de aplicare a diverselor metode n acord cu scopul
urmrit i condiiile de teren.Utilizarea a dou sau mai multe metode
este necesar n vederea acoperirii tuturor domeniilor de cunoatere
de interes, a realizrii unei analize integrate a datelor i pentru
reducerea gradului de ambiguitate n interpretare. n acelai timp
ntregul sistem al mediului geologic sol - ape subterane - formaiuni
geologice, trebuie investigat att n ansamblul su, ct i component cu
component.
Aceste considerente au stat la baza stabilirii pachetului
minimal obligatoriu de metode pentru investigarea i evaluarea
contaminrii.
Metodele componente ale pachetului minimal obligatoriu sunt:
metode pedologice, pentru cunoaterea structurii i calitii
solului;
metode geologice, pentru cunoaterea structurii geologice;
metode hidrogeologice, pentru cunoaterea acviferelor i a calitii
acestora;
metode geochimice, pentru cunoaterea distribuiei elementelor
chimice n mediul geologic, a identificrii, stabilirii
concentraiilor i distribuiei poluanilor;
metode geofizice, pentru cunoaterea i distribuia spaiala a
structurii geologice a zonelor contaminate.
Investigarea polurii mediului geologic se poate realiza simultan
cu toate metodele prevzute n pachtul minimal obligatoriu.
n acelai timp, investigaiile pot fi fcute separat pentru fiecare
metod, urmate de sinteza i corelarea datelor, n raportul geologic.
Avnd n vedere posibila prezen i evoluie a fenomenelor fizice n
subsol se recomand ca investigaiile separate s nu depeasc
intervalul de 2 ani.Pachetul minimal obligatoriu de metode se
realizeaz conform gradului de detaliere dorit, stabilit pentru
fiecare etap de investigare.
Pachetul minimal obligatoriu de metode asigur astfel
investigarea complex i complet a oricrei poluri a mediului
geologic, asigur cunoaterea necesar fundamentrii deciziilor
autoritilor de mediu.Art. 8. (1) Evaluarea intensitii polurii
ntr-un sit contaminat se efectueaz prin comparaie cu fondul natural
din zonele adiacente i valorile de prag de alert i prag de
intervenie.
(2) Valorile de fond natural se stabilesc n funcie de zon i
formaiunea geologic existent.
(3) Valorile de prag de alert i prag de intervenie sunt prevzute
n reglementrile specifice.
14. Fond geochimic natural
14.1. Fondul geochimic
Fondul geochimic al unor formaiuni geologice, a pturii de sol, a
nivelelor de ap freatic, a apelor de suprafa sau al altui mediu
geologic-geochimic (cum este stream-sedimentul, apa de suprafata
sau vegetatia), poate fi estimat ca fiind valoarea medie a unei
populaii de date numerice (continuturile de elemente chimice
determinate in probele de mediu geologic prelevate dintr-un areal
oarecare) . a. distribuite normal sau lognormal, funcie de modelul
de distribuie. Analizele privind valoarea de fond geochimic ntr-o
arie omogen geologic constau n calcularea frecvenei de apariie a
diferitelor coninuturi elementare semnalate prin analize
fizico-chimice
n marea lor majoritate, distribuiile naturale sunt normale sau
lognormale. Precizam ns faptul c distribuia normal a coninuturilor
elementare sau a logaritmilor lor, reprezint doar o aproximare
convenabil a regularitilor observate n modelul unei distribuii de
date numerice . Nici una din aceste legi (relaii) nu pot fi
conforme (identice) cu legile de distribuie a coninuturilor n
asociaiile naturale ; totui se poate admite c, n anumite condiii,
valorile de fond i prag anomal obinute prin calcule statistice pot
fi interpretate ca fiind convenabile pentru scopuri practice de
interpretare a modelelor de distribuie normal sau lognormal. Curba
distribuiei normale are forma de clopot cu un maxim n punctul
Xmediu i este simetric fa de verticala X=Xmediu . Valoarea X=
Xmediu, care corespunde celei mai frecvente valori a variabilei
aleatoare X0, datorit simetriei distribuiei, coincide cu mediana.
Corespondena dintre medie i median reprezint cea mai important
caracteristic a distribuiei normale deoarece poate extinde definiia
fondului geochimic C0 ca fiind valoarea medie a clasei cu frecvena
cea mai ridicat dintr-o populaie de date omogene.
14.2. Praguri geochimice anomale
Utiliznd aspectele de variabilitate aleatoare a valorilor de
fond, pot fi selectate valorile de prag geochimic peste care
fluctuaiile fondului vor avea semnificaia unei anomalii geochimice,
sugerndu-se astfel posibilitatea apariiei unor contaminri, poluri,
arii mineralizate sau aureole geochimice.
n general, n geochimia aplicat, se utilizeaz ca valori de prag
geochimic, semnalnd procese de mbogire elementar (contaminri,
poluare, etc.) de diferite intensiti, urmtoarele coninuturi: pragul
1 = Xmediu + 1 S (84,13%); pragul 2 = Xmediu+2S (97,72%) i pragul 3
= Xmediu+3S (99,0%) n care Xmediu=valoarea medie a populaiei
distribuite normal, S= abaterea standard, iar valorile procentuale
reprezint numrul de probe exprimate n procente, din ntreaga
variabilitate a setului de date, care sunt incluse sau sunt
delimitate de cele trei valori de prag anomal.
Menionm c, valoarea de fond geochimic, este caracteristic
fiecrei populaii de date numerice motiv pentru care, n toate
programele de evaluare a factorilor de mediu i separat, pentru
fiecare populaie geochimic (factor de mediu probat) vor fi stabilii
parametrii statistici de mediu, fondul geochimic i pragurile
anomale caracteristici perimetrului ce urmeaz a fi investigat.
n mod practic, pentru determinarea valorilor de fond geochimic i
prag anomal, utilizabili pentru stabilirea gradului de poluare a
unuia sau mai muli factori de mediu dintr-un perimetru evident
poluat ,ce urmeaz a fi investigat, se procedeaz astfel: din
factorul de mediu supus investingrilor de mediu (sol, ap, vegetaie,
sedimente) se vor preleva cca 15 - 20 probe dintr-un areal evident
nepoluat, adiacent zonei poluate i constituit petrografic din
formaiuni geologice similare cu formaiunile perimetrului poluat;
toate probele vor fi analizate cantitativ pentru elementele sau
compuii poluani, iar rezultatele nregistrate vor fi prelucrate
statistic stabilindu-se valorile de fond geochimic i praguri
anomale, de diferite intensiti, caracteristice perimetrului
nepoluat; valorile obinute vor fi utilizate, prin comparatie, n
interpretarea aspectelor de distribuie elementar din perimetrul
evident poluat .
14.3. Bariere geochimice
Libertatea de micare a elementelor chimice antrenate n procesul
de dispersie secundar similare proceselor de poluare este
condiionat de o serie de obstacole de natur mecanic, fizico-chimic
sau biologic ce favorizeaz precipitarea, depunerea i concentrarea
elementelor sub form de acumulri locale. Aceste obstacole, denumite
bariere geochimice, apar de obicei n zonele unde se produce o
schimbare a vitezei de deplasare a apelor sau a curenilor de aer, a
concentraiei soluiilor, a potenialului de oxido-reducere i a
pH-ului, a condiiilor biologice locale etc. Concentrarea masiv de
elemente chimice ce poate avea loc n timpul proceselor de poluare
se produce i ca urmare schimbrilor brute a condiiilor
fizico-chimice ale mediului pe o distan de timp relativ scurt. Cnd
aceast schimbare are loc n mod treptat, se realizeaz o concentrare
mai sczut i pe zone mai extinse. Aspectele de dispersie secundar a
elementelor n mediul primar i secundar sunt condiionate de
urmtoarele tipuri de bariere :
Barierele mecanice se formeaz n condiiile schimbrii brute a
vitezei de deplasare a apelor superficiale, a curenilor de aer sau
funcie de aspectul formelor de relief. n aceste condiii, pot avea
loc acumulri aluvionare de metale grele cu dezvoltarea unor
aureolelor mecanice n factorii de mediu sol i ape.
Barierele fizico-chimice sunt condiionate n special de
schimbarea rapid a condiiilor de pH, de oxidare sau de reducere
chimic a factorilor de mediu n care are loc dispersia. Principalele
bariere fizico-chimice sunt urmtoarele:
Barierele de oxigen, care determin acumularea Fe, Mn, Co, S;
sunt generate de schimbarea mediilor reductoare n contact cu apele
oxigenate sau cu aerul. Barierele sulfhidrice care determin
acumularea V, Fe, Co, Ni, As, Ag, Hg, Cu, Pb, Zn, U; se formeaz n
apele subterane caracterizate prin condiii de oxidare sczut i
printr-un aport important de hidrogen sulfurat provenit din degajri
de gaze de natur vulcanic sau organic. Barierele de sulfai i
carbonai se formeaz n zonele de ntlnire a apelor bogate n sulfai i
carbonai, cu ape ce conin cantiti ridicate de Ca, Sr, Ba.
Barierele alcaline, condiioneaz concentrarea elementelor Ca, Mg,
Sr, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Pb Zn; apar n zonele de nlocuire
rapid a soluiilor acide cu soluii neutre sau slab alcaline.
Barierele acide sunt mai puin ntlnite i sunt sesizabile mai ales n
cazul Si care este aproape singurul element mai puin solubil n ape
acide dect n ape neutre sau acaline.
Barierele de evaporaie pot asigura anumite concentrri n zonele
cu fenomene de evaporare intens, provocnd precipitarea unor sruri
uor sau greu solubile de Li, Mg, S, Cl, K, Ca, Sr .Barierele de
adsorbie se formeaz la nivelul rocilor bogate n adsorbani de tipul
mineralelor secundare argiloase, a suspensiilor coloidale sau a
depunerilor aluviale, datorit puterii de atragere i reinere a
diverilor cationi n apropierea zcmintelor de sulfuri; asemenea
bariere pot determina mbogiri secundare n Mg, P, S, K, Ca, V, Co,
Ni, Cu, Zn, As, Mo, Hg, Pb, U.
Barierele biologice sunt reprezentate prin capacitatea vegetaiei
terestre i acvatice, precum i a organismelor, de a asimila, a reine
sau de a redistribui n cadrul ciclului geochimic o serie de
elemente chimice eliberate n urma proceselor de alterare a rocilor
i minereurilor.
n general, barierele geochimice nu acioneaz izolat, n cele mai
multe situaii fiind vorba de efectul combinat al mai multor tipuri
de bariere. Astfel, bariera format de apele cu pH alcalin poate
coincide cu bariera de oxigen, precipitnd n acelai timp att
carbonai, ct i hidroxizi de Fe, Cu, Pb, Zn, etc. De asemenea, n
orizonturile de humus ale solurilor pot aciona simultan att
barierele fizico-chimice de adsorbie, ct i barierele biologice,
realizndu-se concentraii chimice ridicate de elemente minore.14.4.
Praguri de alert i praguri de intervenie, conform Ordinului
756/1997 pentru aprobarea Reglementrii privind evaluarea polurii
mediuluiPrezenta reglementare definete semnificaia i stabilete
dispoziiile referitoare la pragurile de alert i la pragurile de
intervenie pentru poluanii din aer, ap i sol.
n nelesul respectivului ordin:
- pragul de alert reprezint concentraii de poluani n aer, ap,
sol sau n emisii/evacuri, care au rolul de a avertiza autoritile
competente asupra unui impact potenial asupra mediului i care
determin declanarea unei monitorizri suplimentare i/sau reducerea
concentraiilor de poluani din emisii/evacuri.
- pragul de intervenie reprezint concentraii de poluani n aer,
ap, sol sau n emisii/evacuri, la care autoritile competente vor
dispune executarea studiilor de evaluare a riscului i reducerea
concentraiilor de poluani din emisii/evacuri.Dispoziiile
referitoare la pragurile de alert sunt urmtoarele:
a) pragurile de alert avertizeaz autoritile competente asupra
existenei, ntr-o anumit situaie, a unei poluri poteniale n aer, ap
sau sol;
b) cnd concentraia unuia sau mai multor poluani depete un prag
de alert, autoritile competente pot dispune, dac se consider
necesar, o monitorizare suplimentar asigurat de ctre titularii
activitilor potenial responsabile de poluare, fie prin sisteme
proprii, fie prin uniti specializate. n acelai timp, autoritile
competente vor solicita i vor urmri introducerea unor msuri de
reducere a concentraiilor de poluani din emisii/evacuri.
Pragurile de intervenie sunt pragurile de poluare la care
autoritile competente:
a) apreciaz oportunitatea i solicit, dac este necesar,
executarea studiilor de evaluare a riscului;
b) investigheaz consecinele polurii asupra mediului;
c) impun reducerea polurii, astfel nct concentraiile de poluani
n emisii/evacuri s scad la valorile prevzute de reglementrile n
vigoare.
Pragurile de alert i pragurile de intervenie pentru
concentraiile agenilor poluani n soluri sunt prezentate in tabelele
urmatoare:Tabelul nr. 1
VALORI DE REFERIN
pentru urme de elemente chimice n sol
Compui anorganici
(mg/kg substan uscat)
-------------------------------------------------------------------------------
Praguri de alert/ Praguri de intervenie/
Urme de Valori Tipuri de folosine Tipuri de folosine
element normale -------------------------------------------
Sensibile Mai puin Sensibile Mai puin
sensibile sensibile
-------------------------------------------------------------------------------
I. Metale:
-------------------------------------------------------------------------------
Antimoniu (Sb) 5 12,5 20 20 40
-------------------------------------------------------------------------------
Argint (Ag) 2 10 20 20 40
-------------------------------------------------------------------------------
Arsen (As) 5 15 25 25 50
-------------------------------------------------------------------------------
Bariu (Ba) 200 400 1.000 625 2.000
-------------------------------------------------------------------------------
Beriliu (Be) 1 2 7,5 5 15
-------------------------------------------------------------------------------
Bor solubil (B) 1 2 5 3 10
-------------------------------------------------------------------------------
Cadmiu (Cd) 1 3 5 5 10
-------------------------------------------------------------------------------
Cobalt (Co) 15 30 100 50 250
-------------------------------------------------------------------------------
Crom (Cr):
Crom total 30 100 300 300 600
Crom hexavalent 1 4 10 10 20
-------------------------------------------------------------------------------
Cupru (Cu) 20 100 250 200 500
-------------------------------------------------------------------------------
Mangan (Mn) 900 1.500 2.000 2.500 4.000
-------------------------------------------------------------------------------
Mercur (Hg) 0,1 1 4 2 10
-------------------------------------------------------------------------------
Molibden (Mo) 2 5 15 10 40
-------------------------------------------------------------------------------
Nichel (Ni) 20 75 200 150 500
-------------------------------------------------------------------------------
Plumb (Pb) 20 50 250 100 1.000
-------------------------------------------------------------------------------
Seleniu (Se) 1 3 10 5 20
-------------------------------------------------------------------------------
Staniu (Sn) 20