+ All Categories
Home > Documents > Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

Date post: 07-Jul-2018
Category:
Upload: sorinutza
View: 325 times
Download: 0 times
Share this document with a friend

of 154

Transcript
  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    1/154

     

    Subiecte examen 

    Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate 

    Sesiunea de iarnă 2015‐2016 

    1.  Disciplina REED  – definiţie, scop, obiective. 

    2.  Necesitatea reconstrucţiei ecologice. 

    3. 

    Opţiuni de acţiune ‐ Reconstrucţie.  Reabilitare.  Restaurare 

    4. 

    Considerente etice referitoare la reconstrucţia ecologică

    5. 

    Degradarea ecosistemelor  – definiţie, principalele cauze 

    6. 

    Supra‐exploatarea şi supra‐consumul  – presiunile exercitate de societatea umană

    7.  Tragedia bunurilor comune şi supraexploatarea percepută ca o capcană socială

    8. 

    Exploatarea sustenabilă şi cei trei piloni ai sustenabilităţii 

    9.  Contaminarea, poluarea și degradarea  – Definiţii. Generalităţi. 

    10. 

    Poluarea aerului  – poluanţi ai aerului, ploi acide, reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră

    11. 

    Poluarea și degradarea solului  – clasificare, cauze 

    12. Poluarea apei  – clasificare, cauze 

    13. Degradarea ecosistemelor  şi speciile invazive 

    14. Decontaminare  – generalităţi, necesitate , plan de decontaminare 

    15. Tehnici de decontaminare IN SITU  – definiţie, avantaje/ dezavantaje,  enumerare tehnici 

    16. 

    Tehnici de decontaminare EX SITU  – definiţie, avantaje/ dezavantaje,  enumerare tehnici 

    17. 

    Decontaminare IN SITU  – tehnici de izolare, ecrane de decontaminare, bariere permeabile reactive. 

    18. 

    Decontaminare IN SITU  – tehnici ”pompează şi tratează”, volatilizare. 

    19. 

    Decontaminare IN SITU  – tehnici SVE ‐ sisteme de extragere a vaporilor din subteran, barbotarea cu 

    aer, injectarea de aer sau abur. 

    20. 

    Decontaminare IN SITU  – tehnici de remediere termică, metode chimice, stabilizare şi solidificare. 

    21. Decontaminare IN SITU  – bioremedierea  ‐ generalităţi, principiu, tehnici, caracteristici, avantaje/ 

    dezavantaje 

    22. 

    Decontaminare EX SITU  – metode biologice, incinerarea, desorbţia termică, staţii de filtrare 

    23. 

    Biotehnologii de decontaminare  – generalităţi, clasificare tehnologii, avantaje/dezavantaje 

    24. 

    Biotehnologii de decontaminare  – micoremedierea (generalităţi, avantaje, dezavantaje) 

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    2/154

    25. Biotehnologii de decontaminare  – fitoremedierea (generalităţi, metode, avantaje, dezavantaje) 

    26. 

    Biotehnologii de decontaminare  – dendroremedierea (generalităţi, avantaje, dezavantaje) 

    27. Reconstrucția terenurilor degradate prin acțiuni de revegetare/împădurire 

    28. 

    Proiectarea lucrărilor de reconstrucţie ecologică – generalităţi, schema ciclului de proiectare 

    29. 

    Proiectarea lucrărilor de reconstrucţie ecologică – identificarea şi evaluarea situaţiei 30.

     

    Proiectarea lucrărilor de reconstrucţie ecologică – etapele generale de proiectare 

    31. 

    Proiectarea lucrărilor de reconstrucţie ecologică – acţiunile din ghidul SER  – planificare conceptuală

    şi pregătiri preliminare 

    32. Proiectarea lucrărilor de reconstrucţie ecologică – acţiunile din ghidul SER  – Planificarea 

    implementării acţiunilor, Implementarea soluţiilor tehnice, Acţiunile de post‐reconstrucţie, 

    Evaluare şi control 

    33. 

    Proiectarea lucrărilor de reconstrucţie ecologică – audit post reconstrucţie şi monitorizare 

    Titular disciplină, 

    dr. Ciprian Palaghianu 

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    3/154

    12.01.2016

    1

    REEDReconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    dr. Ciprian PALAGHIANUFacultatea de Silvicultură

    Universitatea Stefan cel Mare Suceava 

    2015‐2016

    Cap 1. IntroducereREED  – ce este?

    REED  – scop, obiective, istoric, concepte, necesitate

    Conservare Vs Reconstrucţie.

    Recostrucţie. Reabilitare. Restaurare.

    Metode folosite  în reconstrucţie.

    Reconstrucţie ecologică ‐ etape

    Considerente etice

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    4/154

    12.01.2016

    2

    REED  – Ce este?Procesul  de asistare a  procesului  de refacere şi  de 

    management  al  integrit ăţ ii  ecologice a unui ecosistem

    (SER 2002 ‐ Society   for  Ecological Restoration)

     Arta şi  ştiinţ a de a repara ecosisteme degradate la cel  mai  bun 

    nivel  de autenticitate istorică (Mills, 1995)

    Acţiunea umană de refacere  într‐o perioadă restrânsă de timp a ecosistemelor care au suferit  în urma unor perturbări majore degradări şi vătămări ale structurii şi funcţiilor. 

    REED  – RESTORATION ECOLOGY

    Restoration Ecology 

    Ecological Restoration

    •   Intervenț ia umană conștient ă și  responsabil ă de  restaurare 

    sau refacere a ecosistemelor  și  habitatelor  alterate, 

    degradate sau distruse.

    •   Reconstrucț ia ecologică  presupune ini ț ierea sau accelerarea

    recuper ării  unui  ecosistem.

    REED urmăreşte refacerea sănătăţii, integrităţii şi sustenabilităţii ecosistemelor.

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    5/154

    12.01.2016

    3

    REED  – Scop şi obiective

    Scopul  reconstrucţ iei  ecologice este de a 

    reface complet  componentele şi   procesele unui  

    sit  sau ecosistem distrus  faţă de starea acestuia 

    la un moment  dat, la un standard  contemporan 

    sau c ătre o condi ţ ie dorit ă (Gayton 2001).

    Se acţ ionează atât  asupra componentei   fizice a ecosistemului  

    (habitatul) cât  şi  asupra celei  biotice (populaţ iile).

    Obiectivul ‐ ecosistemul să arate şi să funcţioneze la fel ca  înainte de perturbare (deşi este practic imposibil să se revină la starea iniţială), de la care istoric s‐a plecat.

    Limitări legate de dinamica ecosistemuluiExistă o dinamică continuă a ecosistemelor – care stare să fie considerată stare inițială, de referință?Pot fi  însă considerate aşa zise ecosisteme de referinţă.

    Momentul 

    intervenției

    Dinamica ecosistemului  – O țintă în mișcare 

    Stare 1   Stare 2 Stare 3

    perturbaredegradare

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    6/154

    12.01.2016

    4

    Principalele direcț ii  de acț iune:

    •   Restaurarea capitalului  natural  (populaț ii, specii, habitate)

    •   Reducerea sau atenuarea efectelor  schimbărilor  climatice

    •   Sprijinirea speciilor   pe cale de dispari ț ie

      Motive estetice sau sociale (peisaje sau obiective sociale)•   Perspectiva moral ă – Poluatorul,  pl ătește! (majoritatea 

    ecosistemelor  sunt  degradate  în urma activit ăț ilor  umane)

    REED  – Motivarea acțiunilor de RE

    Acţiuni frecvente în cadrul REED

    •   Controlul  eroziunii 

    •   Reîmpădurirea

    •   Reinstalarea vegetaţ iei 

    •   Reintroducerea speciilor  native

    •   Controlul  speciilor  invazive

    •   Bioremedierea

    •   Reamenajarea cursurilor  de apă

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    7/154

    12.01.2016

    5

    REED  – Chiar este necesară/oportună?Toate ecosistemele naturale (chiar  şi  cele degradate) dispun de 

    o capacitate general ă de autoreglare  /  autoreparare /  

    regenerare.

    Succesiunea  ecologică – asigură o permanentă dinamică a unui ecosistem  – el poate să evolueze, să se modifice din punct de vedere al structurii, compoziţiei, funcţiilor, să se „reinventeze”.Putem confunda dinamica cu degradarea? 

    Este necesarăatunci reconstrucţia saureabilitarea ecologică?

    REED  – Necesitate?

    Dezavantaje REED

    • costisitoare• dificilă• implică mulţi factori biotici şi abiotici

    • succesul operaţiei nu poate fi garantat  – riscuri potenţiale mari

    Este necesară atunci reconstrucţia sau reabilitarea ecologică?

    Nu  întotdeauna  – se face anterior intervenţiei o EVALUARE! Sau se pot implementa măsuri de reconstrucţie parţiale (suportul pentru auto‐regenerarea naturală).Dar, acţiunea naturii e foarte lentă şi greu de controlat  – ceea ce implică riscuri mari ale neintervenţiei  în anumite situații.

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    8/154

    12.01.2016

    6

    Legătura cu alte disciplineramură nouă a ecologiei, strânsă conectată cu:

    • Ecologia conservării ‐ metode şi tehnici de prezervare

    • Conservarea biodiversităţii ‐ sţiinţă interdisciplinară ce 

    studiază starea biodiversităţii  în ecosistemele naturale, fiind 

    preocupată de protecţia speciilor, habitatelor şi populaţiilor.•   Ecologia restaurării ‐   oferă concepte, modele, metode 

    şi unelte pentru acţiunile de reconstrucţie ecologică

    CONSERVĂM ceea ce a mai rămas

    sau

    RECONSTRUIM ceea ce a fost cândva

    CONSERVAREA şi RECONSTRUCŢIA ‐ complementare

    Conservare VS Reconstrucţie

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    9/154

    12.01.2016

    7

    Conservare VS ReconstrucţieRata extincției speciilor: de 1000‐10 mii mai mare decât rata ”normală”.

    Reducerea habitatului  – problema principală ce conduce atât la 

    dispariția speciilor cât și la reducerea funcțiilor ecosistemelor.

    SOLUȚIA:

    CONSERVAREA şi RECONSTRUCŢIA  – complementare

    Conservarea  – păstrarea habitatelor neafectate

    Reconstrucția  – acționează asupra 

    habitatelor degradate

    Reconstrucţie ecologică ‐ ISTORIC

    • principiile generale formulate  încă de acum sute de ani, dar dezvoltarea ca ştiinţă de sine stătătoarea abia în ultimele două decenii

    • anii 80 ‐ John Aber şi William Jordan au introdus termenul de Reconstruc ţ ie ecologic ă

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    10/154

    12.01.2016

    8

    Reconstrucţie ecologică ‐ concepte

    • peisaj – ecologia peisajului

    • disturbanțe /perturbări – impactul asupra ecosistemului

    • succesiuni – evoluţia ecosist. de la simplu la complex

    • fragmentarea habitatelor

    • funcţiile ecosistemelor

    • ecologia comunităţilor – asamblarea comunităţilor

    Reconstrucţie VS Reabilitare

    • Reconstrucţia ‐ presupune refacerea tuturor proceselor, subsistemelor, structurilor funcţionale ale unui ecosistem afectat de o perturbare majoră,  înlocuind sau construind dacă este nevoie (noi) structuri/subsisteme distruse pentru 

    ca ecosistemul să poată sa‐şi  îndeplinească funcţiile anterioare.

    • Reabilitare (Remediere) ‐ se referă la acţiunile care urmăresc restabilirea principalelor funcţii şi procese ale unui sistem. Se oferă suport pentru ca ecosistemul afectat să‐şi reia cea mai mare parte a funcţiilor de care era capabil anterior confruntării cu o perturbare majoră.

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    11/154

    12.01.2016

    9

    Reconstrucţie VS Reabilitare / Restaurare

    Reconstrucţie

    Reabilitare

    1. Starea iniţială2. Perturbare

    3. Acţiune

    Reconstrucţie VS Restaurare

    • Restaurare (Refacere) ‐ presupune readucerea unui ecosistem  într‐o stare cât mai apropiată de cea originală –o stare specifică ecosistemului dinainte de o perturbare (se pot reface subsistemele originale, nu se introduc elemente 

    noi).

    •Restaurare (Refacere)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    12/154

    12.01.2016

    10

    Mustang degradat

    Restaurare ca Mustang original

    Reabilitare – Mustang funcţional

    Reconstrucţie – Mustang tunat

    Avansul tehnologic ‐ Tehnologii noi

    • Bioremediere – tehnologii bazate pe folosirea microorganismelor pentru a  înlătura poluanţii

    • Fitoremediere ‐ se bazează pe capacitatea anumitor plante de a 

    bioacumula sau degrada poluanţi din sol, apă sau aer ‐ fitoextracţ ie,  fitostabilizare,  fitotransformare,  fitostimulare (rizoremediere), 

     fitovolatilizare, rizofiltrare

    • Micoremediere / micofiltrare ‐ folosirea miceliilor ciupercilor pentru decontaminare sau filtrarea reziduurilor toxice

    • Bioextragere – extragerea metalelor cu ajutorul organismelor vii

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    13/154

    12.01.2016

    11

    Bioextragere ‐ Bioleaching

    •Kazem Kashefi şi Adam Brown ‐ Universitatea de Stat din Michigan, "alchimie microbiană"•bacteria Cupriavidus metallidurans extrage aurul din clorură de aur (un reziduu toxic)

    Reconstrucţie ecologică – analiza  preliminar ă• Analiza gradului de degradare şi a soluţiilor  în funcţie de:

    • natura perturbării

    • amplitudinea perturbării• localizarea acesteia• subsitemele afectate• modificările produse / pierderile directe şi indirecte• resurse disponibile materiale şi imateriale

    •TEST Care credeţi că sunt etapele unui proiect REED? 

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    14/154

    12.01.2016

    12

    Reconstrucţie ecologică ‐ ETAPE•identificarea zonei degradate şi a necesităţii reconstrucţiei

    •caracterizarea ecologică a ariei ce urmează a fi ref ăcută

    •formularea obiectivelor urmărite de reconstrucţie

    •desemnarea unui sistem de referinţă (un ecosistem model) sau a unor indici de monitorizare

    •verificarea viabilităţii planului de reconstrucţie

    •planificarea şi proiectarea propriu‐zisă (inclusiv estimarea 

    resurselor ce vor fi necesare) •stabilirea protocoalelor de evaluare a soluţiei implementate şi a celor de monitorizare

    •stabilirea obiectivelor şi măsurilor de protecţie pe termen lung

    Considerente etice

    • Alterarea ecosistemelor  e o problemă controversat ă

    • Reconstrucţ ia nu  poate crea ecosisteme naturale (doar  replici  )

    • Scopul  reconstrucţ iei  nu e de a crea un ecosistem nou ci  de a "repara"   şi  ajuta să

    repornească unul  natural.

    • Ecosistemele naturale sunt   prea complexe  pentru a  putea  fi  total  şi  sigur  "reconstruite"  – prea multe exemple negative

    • Echilibrul  natural  e greu de realizat într ‐o  perioad ă prea scurt ă

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    15/154

    12.01.2016

    13

    Considerente etice

    •Dacă ne  propunem să obţ inem un ecosistem similar  unuia model  (de referinţă ), ce referinţă să ne alegem?  

    •E   posibil  ca ecosistemul  model  să fie  potrivit  doar  din  perspectiva umană. De unde ştim că ecosistemul  model  nu este de asemenea 

    unul  alterat ? 

    • Comunit ăț ile umane  pot   fi  afectate de unele acț iuni  (introducerea  populaț iilor  de carnivore mari, a speciilor  lemnoase 

     frecvent  afectate de incendii).

    Considerente etice

    •Costurile  pot  avea un impact  negativ  – 

    comunitatea  poate considera costurile mult  mai  mari  decât  beneficiile sociale 

    și  ecologice obț inute  în urma implement ării   proiectului.

    • Unele ecosisteme sunt  atât  de degradate  încât  efortul  de reconstruc ț ie este  prea mare (  soluț ia ‐ atenuarea natural ă ).

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    16/154

    12.01.2016

    14

    Implicare la nivel internaţional

    SER ‐ Society for Ecological Restoration

    Reviste cunoscute

    RestorationEcology

    EcologicalRestoration

    EcologicalManagement & Restoration

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    17/154

    12.01.2016

    15

    Cap. 2 FACTORII CARE CONDUC LA DEGRADAREA ECOSISTEMELOR 

    Supraexploatarea resurselor

    Poluarea şi contaminarea ecosistemelor

    Specii invazive

    Ecosistem – ce este?

    • Arthur Tansley (1935)  – ecosistem• biocenoză + biotop

    Abordare

    • biologică – centrată pe organisme• funcţională – centrată pe funcţii/procese• geografică – centrată pe ecotop

    Degradarea afectează direct sauindirect toate componentele ecosistemului! 

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    18/154

    12.01.2016

    16

    • Degradarea  – procesul prin care ecosistemele sunt  în mod progresiv contaminate, poluate, supra‐exploatate, fragmentate şi uneori chiar distruse(în urma intervenţ iei  antropice)

    • Deteriorarea principalelor componente 

    ale ecosistemului ‐ este implicată atât degradarea biotopului /habitatelor cât şi a componentei biotice ‐ biocenoza (populaţii, specii)

    Degradarea ecosistemelor 

    Efectul degradării• Are loc o degradare şi o epuizare a resurselor de o bună calitate (resursele de aer, apă şi sol) cu unimpact nefavorabil asupra populaţiilor 

    ecosistemului 

    • Degradarea reduce capacitatea speciilor de a supraviețui și conduce  în timp la extincţia unor specii.

    • Se reduce drastic biodiversitatea

    • Se reduce intensitatea funcțiilor ecoprotective

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    19/154

    12.01.2016

    17

    Pericolul degradării

    • Degradarea mediului ‐ este una din 

    cele Zece Pericole (Ten Threats)

    recunoscute de Naţiunile Unite (ONU) 

     în 2004  în Panelul Ameninţărilor 

    Globale cu Grad Ridicat de Risc (High

    Level Threat Panel )

    • Cauze complexe

    Degradarea antropică

    Supra‐

    exploatarea

    Contaminarea/ Poluarea

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    20/154

    12.01.2016

    18

    Supra‐exploatarea şi supra‐consumul• Între 1960 și 2000 populația globului s‐a dublat iar activitatea economică a crescut de 6 ori!

    Supra‐exploatarea

    • Exploatarea resurselor naturale ‐ totalitatea operaţiilor care urmăresc extragerea din mediu a unor resurse utile societăţii

    •Resurse naturale fizice (neregenerabile / greu regenerabile) ‐ 80% din consumul global de energie este susţinut de resurse naturale 

    fosile (petrol, cărbune, gaz).

    •Resurse naturale biologice (regenerabile ‐ păduri, populaţii din ecosisteme terestre sau acvatice)

    •Exploatarea  iraţională – exploatarea unei populaţii cu o intensitate care depăşeşte rata naturală de creştere (bilanţul mortalitate‐capacitate de reproducere) (e afectată capacitatea de regenerare aunei specii  – poate conduce la extincţie)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    21/154

    12.01.2016

    19

    Cauzele supraexploatării resurselor naturale

    • Perspectiva funcţională – cauza este  necunoaşterea sau neconştientizarea consecinţelor supraexploatării (nu se percepe modul de funcţionare sau efectul final)

    • Perspectiva conflictuală – cauza este dominaţia anumitor entităţi sau grupuri ale societăţii asupra resurselor, ceea ce poate duce la o distribuţie şi o alocare inechitabilă a 

    resurselor (apar conflicte de interese cu privire la resurse).

    • Perspectiva simbolistică – cauza este interacţiunea resurse  –dezvoltare socială şi dependenţa excesivă a societăţii umane de resursele naturale. 

    Tragedia bunurilor comuneTragedy  of  the Commons 

    • economistul englez William Forster  Lloyd  a scris  în 1833 un pamflet preluat apoi  în 1968 de către un ecologist american, Garrett   James Hardin, sub numele Tragedy  of  the Commons

    Profit  individual  superior   în cazul  

    deţ inerii  unui  

    număr  mai  mare de

    animale

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    22/154

    12.01.2016

    20

    Epuizarea resursei  – în acest caz a păşunii, prin introducerea mai multor animale

    Luis de Molina (1535‐1600) observă o caracteristică general umană ‐proprietarii au mai multă grijă de bunurile individuale decât de cele comune

    Supra‐exploatarea ‐ capcana socială

    • Supra‐exploatarea este percepută ca o capcană socială ‐ obţinerea de către un grup a unor câştiguri imediate, care  însă pe termen lung vor conduce la pierderi pentru 

    respectivul grup.• Supra‐consumul ‐ consumul resurselor depăşeşte capacitatea de susţinere a unui ecosistem. Prelungirea situaţiei de supra‐consum conduce la epuizarea resurselor şi degradarea mediului – influenţ at  şi  de suprapopulare

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    23/154

    12.01.2016

    21

    Exploatarea  – scenariul pesimist•Scenariul pesimist ‐ Capcana Malthusiană ‐ revenirea forţată la un nivel de dezvoltare mult inferior (de subzistenţă) ca urmare a faptului că dezvoltarea demografică poate depăşi nivelul resurselor (şi a producţiei agricole).

    Dinamica populatiei

    Explozia demografică

    acum

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    24/154

    12.01.2016

    22

    Presiunea societăţii asupra resurselor naturale 

    •   Expansiunea terenurilor agricole

    •   Nevoia de terenuri de păşunat

    •   Dezvoltarea navigaţiei, oraşelor, reţelelor de drumuri

    •   Industrializarea

    •   Explozia demografică (7 mld oameni  în prezent)

    •   Creşterea economică şi explozia consumului

    •   Politici şi strategii de dezvoltare nesustenabile

    Probleme conexe supraexploatării

    •   reducerea suprafeţei acoperite de păduri

    •   deşertificarea

    •   extincţia speciilor

    •  migraţia forţată a unor specii/populaţii

    •   eroziunea solului şi degradarea terenurilor

    •   epuizarea unor resurse (petrol, gaz, cărbune, metale)

    •   creşterea concentraţiei gazelor cu efect de seră

    •   poluarea ecosistemelor terestre şi acvatice

    •   creşterea riscului de apariţie a unor dezastre naturale 

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    25/154

    12.01.2016

    23

    Exploatarea resurselor biologice prin pescuit

    nu ei sunt problema ci ….

    Exploatarea resurselor biologice prin pescuit

    400 tone de macrou prinse de un vas de pescuit cilian

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    26/154

    12.01.2016

    24

    Exploatarea resurselor biologice prin pescuit

    Pescuitul excesiv

    Pescuitul

    Cantitatea de peşte pescuit a crescut de 5‐6 ori  în ultimele 5 decenii

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    27/154

    12.01.2016

    25

    Pescuitul  – cantitatea pescuită1950  – 20 tone  .................................... 1998  – 120 toneCantităţi reduse provenite din acvacultură

    Situația flotelor de pescuit și efectele1950 VS 2006

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    28/154

    12.01.2016

    26

    Pescuitul excesiv  face peștii mai mici 

    http://www.theguardian.com/news/datablog/interactive/2013/may/21/ocean‐before‐and‐after‐overfishing

    Pescuitul excesivmodifică lanțul trofic

    Efect ‐ înmulțirea efectivelor de meduze

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    29/154

    12.01.2016

    27

    Pescuitul  – specii pe cale de dispariție

    Marele alb

    Tonul din Atlanticul de nord

    Exploatarea resurselor biologice ‐ vânătoare

    Numeroase specii  în pragul extincţiei

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    30/154

    12.01.2016

    28

    Braconajul

    5000 de elefanţi braconaţi în Congo  între 2009‐2011(Jules Caron  – purtător de cuvânt WWF Africa)

    Efectivul elefanţilor din Africa Centrală a scăzut înultimii 10 ani cu 62% ( Jerome Mokoko, Wildlife Conservation Society, 

    conferinţă Brazzaville 2013)

    Specii periclitate  încă vânate

    Ghepardul și leul african

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    31/154

    12.01.2016

    29

    Specii periclitate  încă vânateHipopotamul, rinocerul negru și elefantul african

    Specii periclitate  încă vânate

    Ursul grizzly și ursul polar1155$  autorizația de vânătoare 35.000$

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    32/154

    12.01.2016

    30

    Cazul fericit ‐ lecția bizonului și zimbrului

    Specii mai puțin norocoase ‐ dispărute

    Mamutul  Pasărea Dodo (Mauritius, 1681)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    33/154

    12.01.2016

    31

    Specii mai puțin norocoase ‐ dispărute

    Tigrul  javaian 1970  Tigrul caspic, 1970

    Specii mai puțin norocoase ‐ dispărute

    Tigrul (lupul) tasmanian 1933  Leopardul de Zanzibar, 1990Benjamin

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    34/154

    12.01.2016

    32

    Specii mai puțin norocoase ‐ dispărutePorumbelul voiajor american ‐ Martha, ultimul porumbel voiajor 1914

    Specii mai puțin norocoase ‐ dispărute

    Capra Ibex de Pirinei, 2000  Rinocerul negru Vest‐african, 2011(reînviată 7 min  în 2009)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    35/154

    12.01.2016

    33

    Exploatarea resurselor biologice ‐despăduriri

    Exploatarea pădurii  în bazinul Amazonului

    Despăduriri

    Exploatarea pădurii  în Bolivia

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    36/154

    12.01.2016

    34

    Distributia padurilor pe glob

    Distributia padurilor pe glob

    Suprafaţa ocupată de pădure acum 8000 de ani

    aprox. 8 miliarde ha 

    pădure

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    37/154

    12.01.2016

    35

    Distributia padurilor pe glob

    Suprafaţa ocupată de pădure  în prezent

    3,952 miliarde ha 

    pădure

    Harta despăduririlor în Romania ‐ GreenPeace

    Defrișările de peste 1 ha  între 2000 și 2011

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    38/154

    12.01.2016

    36

    Exploatarea resurselor naturale fizice

    Minerit  – de suprafaţă sau  în adâncime

    Exploatarea resurselor naturale fizice

    Efectul mineritului asupra peisajului și terenului

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    39/154

    12.01.2016

    37

    Exploatarea resurselor naturale fizice

    Efectul poluator al mineritului

    Exploatarea resurselor naturale fizice

    Câmp petrolier ‐ California

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    40/154

    12.01.2016

    38

    Exploatarea resurselor naturale fizice

    Platforma petrolieră Nowruz – Golful Persic 1983

    Exploatarea sustenabilă

    • Sustenabilitatea este capacitatea  de a perpetua existenţa unui sistem şi a funcţiilor sale prin procese de reînnoire, menţinere, susţinere. • În accepţiune largă – este responsabilitatea pe termen lung (cu toate aspectele ecologice, economice, sociale)

    • În ecologie  – sustenabilitatea se referă lacapacitatea ecosistemelor de a‐şi menţine 

     în timp diversitatea, integralitatea  şicapacitatea de producţie. 

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    41/154

    12.01.2016

    39

    Exploatarea sustenabilă•ONU, 1987 ‐ Dezvoltarea sustenabil ă este aceea ce satisface nevoile 

     prezentului   f ăr ă a compromite abilitatea viitoarelor  generaţ ii  de a‐

    şi  satisface  propriile nevoi.

    •Cei trei piloni ai sustenabilităţii ‐ componenta de mediu, socială şi economică (suportabil, echitabil, viabil )

    Cap. 2 FACTORII CARE CONDUC LA DEGRADAREA ECOSISTEMELOR 

    Supraexploatarea resurselor

    Poluarea şi contaminarea ecosistemelor

    Specii invazive

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    42/154

    12.01.2016

    40

    Degradarea antropică

    Supra‐exploatarea

    Contaminarea/ Poluarea

    • Contaminarea – creșterea concentrației anumitorelemente sau substanțe chimice peste o limită normalăadmisă.  În cazul  în care contaminarea conduce la efecte negative asupra resurselor biotice se vorbește de poluare. 

    •Poluarea – introducerea directă sau indirectă de produse și substanțe toxice ce au un impact negativ asupra resurselor și proceselor biotice.

    • Degradarea – presupune alterarea calității, proprietăţilor, funcţiilor şi proceselor specifice, cel mai adesea ca rezultat al unor activități antropice ce implică contaminarea și poluarea.

    Contaminarea, poluarea și degradarea

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    43/154

    12.01.2016

    41

    Contaminarea și poluarea• Poluarea poate avea şi cauze naturale (erupţii vulcanice) dar  în general este asociată activităţilor umane.

    Omul introducea inițial  în mediu dejecții denatură organică (ușor degradabile).

    Ulterior a introdus produse mai rezistente/

    sintetice, cu o durată de viață considerabilăși o toxicitate crescută.

    Poluarea ‐ tipuri

    Principalele tipuri de poluare

    • a aerului• a apei

    • a solului

    • Adesea poluare MIXTĂdatorită circuitului unor elemente  în ecosisteme.

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    44/154

    12.01.2016

    42

    Migrarea poluanţilor

    Poluarea – generalităţi

    • 500 tone de poluanți chimici anual (Kvesitadze et al, 2006)

    Principalele categorii de poluanţi

    • biodegradabili ‐ substanţe ce se descompun rapid  în mediu• nedegradabili ‐ substanţe care nu se descompun sau se descompun foarte lent (compuşi bifenili policloruraţi PCB, dioxine, pesticide ‐ fungicide, insecticide  – DDT, compuşi radioactivi)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    45/154

    12.01.2016

    43

    Poluarea aerului – situatie NASA 2013•Mortalitatea cauzată de poluarea aerului  – model NASA 2013 calculat pe baza datelor din perioada 1850‐2000 (decedați/an/1000km2)• Model conceput de Jason West (http://iopscience.iop.org/1748-9326/8/3/034005/)• Anual mor 2,1 milioane de oameni din cauza poluării (cauză directă)

    Poluarea aerului•Poluarea aerului ‐devine o problemă odată cu industrializarea• poluanți primari ( CO, CO2, NO, NO2, SO2)  – eliberați direct  în mediu  în general de industrie și transporturi (dar și natural de vulcani)• poluanți secundari ( H2SO4, H2O2, SO3)  – rezultați prin reacția poluanților primari (sintetizați  în mediu)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    46/154

    12.01.2016

    44

    Poluarea aerului•Efecte: ploi acide, efect de seră,toxicitate/reducerea calității aerului

    •oxizii de sulf  (SO2)  –produs şi de erupţiile vulcanice şi deindustrie, provoacă ploi acide

    •oxizii de azot (NO2) ‐ produs  în procese de ardere (emisiile autovehiculelor) şi de fulgere, e un gaz brun toxic 

    •SO2 şi NOx – responsabili de formarea ploilor acide

    •dioxid de carbon (CO2)  – produs de industrie și transporturi

    Formarea ploilor acide

    •oxizii de sulf  (SO2) şi oxizii de azot (NO2) formează acidul sulfuric (H2SO4) şi acidul azotic (HNO3)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    47/154

    12.01.2016

    45

    Formarea ploilor acide

    Efectul ploilor acide

    Efectul ploilor acide asupra pădurilor (Cehia şi Germania)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    48/154

    12.01.2016

    46

    Alţi poluanţi ai aerului• monoxidul de carbon (CO) ‐ inodor, incolor dar foarte toxic, produs de arderile incomplete

    • dioxidul de carbon (CO2) ‐ inodor, incolor, ne‐toxic, produs de arderi, prod. de ciment, respiraţie (provoacă efectul de seră)

    • ozonul (O3) ‐ gaz urât mirositor, toxic (dar cu un rol benefic  în stratosferă UV)

    • amoniacul (NH3) ‐ produs  în procesele agricole

    • clorofluorocarbonati (CFC / freon) ‐ atacă stratul  de ozon

    • dioxinele – subst. toxice, cancerigene, generate de ind. chimicăproducătoare de pesticide, ind. de celuloză şi hârtie, automobile

    • metale grele  – 11 controlate de UE ‐ arsenic,  plumb, cadmiu, cobalt, crom, cupru, mercur, mangan, nichel, aluminiu şi  taliu

    Amprenta ecologică

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    49/154

    12.01.2016

    47

    Dinamica CO2Pădurile conţin 60% din vegetaţia 

    fixatoare de carbon

    Creşterea de cca. 1,5 ppm/an

    Reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră

    • Protocolul de la Kyoto (1997)  – intrat  în vigoare  în 2005• reducerea emisiilor de CO2 cu 5,2% faţă de nivelul 1990

    • perioada activă: 2008‐2012• pînă în prezent 174 de ţări au ratificat protocolul (mai puţin SUA, India, China)

    • mecanisme flexibile  – tranzacţionarea creditelor de emisie conform Schemei Investiţiilor Verzi (GIS)

    • România – emisiile de gaze  în 2005 au fost cu 45,6% sub nivelul celor din 1989 (colapsul industriei grele) conform Agenţiei Europene pentru Protecţia Mediului (EEA)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    50/154

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    51/154

    12.01.2016

    49

    Amprenta ecologică – emisii CO2

    O soluție ‐ stocarea carbonului

    • CCS ‐ carbon capture and sequestration• ar putea fi mai ieftin să stocăm carbonuldecât să construim mașini șiavioane care să polueze

    mai puțin.

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    52/154

    12.01.2016

    50

    Stocarea carbonului• extragerea CO2 și stocarea sa terestră, oceanică sau geologică• tehnologia curentă – injectarea CO2  în zăcămintele epuizate de gaz sau petrol,  în acviferele saline sau adânc  în straturile bazaltice

    Stații de stocare a carbonului• adaptarea termocentralelor  în vederea stocării CO2‐ului• în România  ‐ proiectul  termocentralei Turceni 6

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    53/154

    12.01.2016

    51

    Stocarea carbonului

    Arbori artificiali care extrag CO2• proiectul din UK (Institution of  Mechanical  

    Engineers)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    54/154

    12.01.2016

    52

    Arbori artificiali ‐ Boston Treepods• proiectul Boston Treepods (Massachusetts, USA)• arbori  artificiali  cu  funcț ii  multiple• integrare  în zone urbane

    Boston Treepods

    • integrare  în zone urbane

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    55/154

    12.01.2016

    53

    Poluarea și degradarea solului•   Contaminarea solului  – creșterea concentrației anumitor elemente sau substanțe chimice peste o limită normală admisă în sol.• Poluarea solului  – introducerea directă/indirectă de produse și subst. toxice ce au un impact negativ asupra proceselor biotice din sol.

    • Degradarea solului  – degradarea presupune reducerea sau pierderea anumitor valori sau funcții specifice solului, cel mai adesea ca rezultat al 

    unor activități antropice (agricultura  și zootehnia intensivă,eroziunea, managementul deșeurilor).

    Poluarea solului ‐ cauze• Agricultura ‐   îngrăşăminte, pesticide și erbicide ce conduc la contaminare, irigații necorespunzătoare ce pot determina acumularea de săruri, tehnici intensive și inadecvate de lucrare mecanică a solului.• Industrie  – evacuarea apelor sau a altor produse reziduale sau deversări accidentale ce conduc la acumularea de substanţe toxice 

    (săruri, metale grele, materiale radioactive) • Depozitarea deșeurilor  – scurgerea de solvenți, substanțe solubile• Canalizare – scurgeri ale sistemului de canalizare

    • Precipitațiile/inundațiilepot conduce la extindereazonei contaminate. 

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    56/154

    12.01.2016

    54

    Poluarea solului  – pesticide  în agricultură• Agricultura intensivă şi pesticidele• Certificarea este necesară

    • Pesticidele – denumirea genericăa substanțelor destinate protecţiei 

    plantelor cultivate  împotriva bolilor şi dăunătorilor

    • Fungicide, insecticide, bactericide, acaricide, erbicide, rodenticide.

    •DDT  – insecticid organoclorurat,  sintetizat  încă din 1874, • folosit ca insecticid din 1939 și  împotriva răspândirii malariei. 

    DDT  – Silent Spring (Rachel Carson)

    •1962  – apare cartea Silent Spring

    care determinăinterzicerea DDT  în SUA din 1972

    •1970‐1980  – începe interzicerea DDT‐ului(ciclu de  înjumătăţire 10‐15 ani)

    • în anul 2004 prin „Convenția de la Stockholm” s‐a interzis DDT pe tot globul pentru agricultură

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    57/154

    12.01.2016

    55

    Degradarea solului și lucrările agrotehnice• Degradarea ‐ pierderea totală sau parțială a productivității terenurilor ca rezultat direct/indirect al activităților umane.

    •În fiecare an, aproximativ 12 hectare de teren agricol sunt transformate  în deşert din cauza acţiunilor oamenilor (Luc Gnacadja, secretarul executiv al Convenţiei ONU de Luptă împotriva Deşertificării ‐UNCCD)

    •40 % din terenurile agricolesunt puternic degadate la nivelmondial (Ian Sample, 2007)

    Situația globală a terenurilor degradate

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    58/154

    12.01.2016

    56

    Degradarea terenurilorLa nivel global – 2 miliarde de hectare (conform GLASOD ‐ TheGlobal Assessment of Soil Degradation) (Oldeman et al., 1990).

    Rapoartele FAO TerraSTAT (Bot et al., 2000) – 6 miliarde ha

     În RomâniaInstitutul de Cercetări pentru Pedologie şi Agrochimie apreciazăcă   peste   6,5 milioane de hectare   sunt afectate de eroziune

    (Dumitru et al., 2002).Dintre acestea ‐2,5 milioane de hectare puternic degradate4,6 mil ha terenuri agricole cu eroziune de suprafață2 mil ha cu eroziunea în adâncime și alunecările

    Degradarea terenurilor ‐ cauze• înlăturarea vegetației naturale, ceea ce induce eroziunea

    • practici agricole deficitare ce sărăcesc solul sau  îl destructurează

    •expunerea terenurilor la lucrări de mecanizare cu utilaje grele

    • contaminarea solului cu substanțe chimice periculoase•tehnici deficitare de irigare

    • creșterea animalelor și supra‐pășunat

    •exploatarea unor resurse ‐ piatră, nisip, argilă, minerale

    •slab management al deșeurilor

    •dezvoltarea urbană

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    59/154

    12.01.2016

    57

    Poluare determinată de depozitareadeşeurilor toxice• deșeuri toxice nebiodegradabile (chiar radioactive) sau cu ciclu mare de  înjumătățire

    Depozitarea deşeurilor

    • cimitirul din Sulaibiya (Kuweit) ‐peste 7 mil. de cauciucuri uzate

    •Cimitirul de anvelope uzate –vizibil din spaţiu

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    60/154

    12.01.2016

    58

    Managementul deșeurilor radioactive• Posibilități limitate  – în general tehnici de depozitare   și nu de tratament (inactivare prin transmutație)• Riscuri mari asociate depozitării

    • Tehnici de depozitare:• depozitarea uscată (depozite izolate)• bazine de depozitare• în sedimentele oceanice de adâncime 

    • în puțuri adânci (4‐5 km)

    • Tehnici de izolare:• Vitrificarea reziduurilor• Synroc ‐ izolare  în roci sintetice• Cimentare (DUCRETE, Saltcrete)

    Depozitarea deșeurilor radioactive

    • depozitarea  în bazine și depozitarea uscată

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    61/154

    12.01.2016

    59

    • depozitarea  în spațiu

    • depozitarea  în zone de subducție

    • depozitarea pe platforma Antarcticii

    • dezvoltarea de tehnologii de reutilizare a 

    deșeurilor

    • Tehnicile de depozitare  în gropi oceanice

    nu mai sunt permise

    Deșeurile radioactive  – alte soluții

    Poluarea apei• Contaminarea prin deversarea  în apă a unor substanţe chimice toxice sau acumularea de materiale cu un impact negativ asupra speciilor din ecosistemele acvatice.

    • Alterarea caracteristicilor fizice, chimice și biologice ale apelor

     În funcție de localizare și tipul apei• Poluarea apelor dulci• Poluarea apelor marine

    • Poluarea apelor de suprafață• Poluarea apelor subterane

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    62/154

    12.01.2016

    60

    Poluarea acvatică – tipul sursei de poluare•Ptr apele de suprafață:• de tip punct (deversarea de reziduuri prin conducte/scurgeri)  • surse difuze (surse greu identificabile cu efect cumulativ  în timp a substanţelor toxice  – infiltrarea  în pânza freatică a compuşilor azotului folosiţi  în agricultură)

    •Poluarea apelor subterane  – în general indirectă, a apei freatice și acviferelor

    Poluarea apei  – deversarea de substanţe  în portul din Rio

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    63/154

    12.01.2016

    61

    Poluarea apei  – efecte asupra biocenozei

    Principalele tipuri de poluare a apei

    •   Acidificarea apelor

    •   Eutrofizare (mai ales  în golfuri, lagune)

      Aglomerarea de deşeuri şi reziduuri solide (plastice consumate)

    •   Poluare cu substanţe toxice (cu metale grele ‐ mercur,

    plumb, arsenic; pesticide)

    •   Poluare fonică (este afectată ecolocaţia)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    64/154

    12.01.2016

    62

    Poluarea acvatică – cauze 1

    • Deversarea de reziduuri prin canalizare (deversări netratate) 

    • Fertilizatori (reziduuri din agricultură ce conțin azot și 

    fosfor ce cresc troficitatea  și reduc gradul de oxigenare)

    • Apele reziduale folosite  în industrie (reziduuri din industrie, 

    insuficient tratate  în stațiile de  filtrare sau epurare)• Reziduuri chimice (detergenți, bifenili policorurați, metale grele) 

    (cazul poluării cu mercur din golful Minamata, din 1983)

    Poluarea acvatică – cauze 2

    •Deșeuri radioactive (cazul deversării  uzuale 

    apelor  uzate folosite  în centralele nucleare ‐ Sellafield și 

    Cap La Hague în Europa , uneori accidente  – Fukushima + 

    depozitarea deșeurilor  uzate)

    • Poluarea cu petrol (accidente navale  în zona de coastă sau 

    scurgeri de la platformele petroliere marine)

    • Mase plastice (afectează direct nu doar calitatea apei dar și 

    speciile)

    • Poluarea cu specii invazive (transportate  în balastul navelor)

    •Alte forme: poluare termică industrială, perturbarea 

    sedimentelor prin lucrări hidrotehnice

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    65/154

    12.01.2016

    63

    Poluarea apei  – Marea miasmă 1858• 1858  – Londra  – The Great  Stink 

    • poluarea Tamisei cu reziduuri menajere pe fondul unei veri călduroase

    • Londra va dezvolta  în urma acestui eveniment un sistem de canalizare modern

    Deversările marine petroliere (în 2009  – zona de coastă)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    66/154

    12.01.2016

    64

    1989  – Alaska  – Exxon ValdezLocalizare  – Alaska  ‐ recif  cu ecosistem complexTip  – accident maritim (eşuarea unui tanc petrolier  în recif)Cantitate deversată – 40‐100 mii t Dezavantaj natural‐   temperatură scăzută (microorganismele ce descompun petrolul nu rezistă), petrolul nu se evaporă.Cost

    3,5 mld. dolari6,3 mld. dolari

    Cost actualizat

    1989  – Alaska  – Exxon ValdezInstalarea de bariere (estacade)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    67/154

    12.01.2016

    65

    1989  – Alaska  – Exxon ValdezExtindere

    1989  – Alaska  – Exxon ValdezPresiune enormă mediatică – efort imens, dar multe greşeliIntervenţie târzie  – estacadele şi separatoarele au lipsit iniţial (mecanismele se blocau frecvent datorită vâscozităţii mari)S‐a folosit inclusiv curăţarea cu apă fierbinte sub presiune 

    (activitate foarte controversată – a afectat pop. locale)

    S‐a folosit un dispersanttoxic (Corexit)

    Impact ecologic major

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    68/154

    12.01.2016

    66

    1989  – Alaska  – Exxon ValdezEfort imens  – 4 ani (doar  în sezonul cald s‐a putut interveni).

     În perioada de maximă activitate  – peste 10 mii muncitori, peste 1000 de vase, peste 100 de avioane/elicoptere.Efectul ‐ mai puţin de 10% din petrol a fost  îndepărtat.

    1989  – Alaska  – Exxon ValdezCurăţarea păsărilor şi focilor cu Dawn (detergent de vase) 

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    69/154

    12.01.2016

    67

    2010  – Golful Mexic ‐ Deepwater HorizonTip deversare  – platformă petrolieră (BP ‐ British Petroleum)Cantitate  – 0,6 milioane toneCosturi aprox.‐ 38‐41 miliarde dolari !!!!!!!!!14 mld.  – costuri de restaurare a aprox. 7000 km coastărestul  – compensaţii, amenzi, costuri reprez.  juridică

    timpul necesarsigilării puţului 5 luni

    ... cel mai (actual şi) mediatizat mare accidentecologic marin

    2010  – Golful Mexic ‐ Deepwater Horizon

    Localizare contaminare  – Golful Mexic şi delta fluviului Mississippi

    4 state afectate

    Louisiana

    Mississippi

    Alabama

    Florida

    2 mari rezervaţii naturale 

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    70/154

    12.01.2016

    68

    2010  – Golful Mexic – izolarea poluăriiMontarea de bariere plutitoare / estacade 

    deficienţe de montajinsuficiente iniţial

    eficiente doar  în zone de calm

    2010  – Golful Mexic – dispersareS‐a folosit acelaşi agent dispersant toxic ‐ Corexit

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    71/154

    12.01.2016

    69

    2010  – Golful Mexic – curăţare3 abordări de curăţare a petrolului din apă:

    •   Incendierea petelor de petrol (poluează aerul)•   Filtrarea in SITU •   Colectarea pentru procesarea ulterioară (separatoare)

    2010  – Golful Mexic – curăţare•   Incendierea petelor de petrol izolate cu bariere plutitoare

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    72/154

    12.01.2016

    70

    2010  – Golful Mexic – efecteImpact major ecologic  – estimări ce arată că 75% din petrol a rămas  în mediul Golfului

    Efecte resimţite de‐   Speciile locale din zonă (mutaţii)‐   Probleme de sănătate pentru populaţia umană‐   Industria pescuitului

    ‐   Turism‐   Economie‐   Legislaţia de mediu  – responsabilitatea accidentelor

    Efecte  încă incomplet evaluate  în prezent.

    Deepwater Horizon ‐ extindere

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    73/154

    12.01.2016

    71

    Deepwater Horizon ‐ extindere

    Deepwater Horizon ‐ extindere

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    74/154

    12.01.2016

    72

    Deepwater Horizon ‐ extindere

    Poluarea apei  – acumularea de deşeuri

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    75/154

    12.01.2016

    73

    Poluarea apei  – un nou continent din deșeuri

    Charles J. Moore descoperă în 1997 – în cursa Transpac, o zonăimensă de deșeuri  în Pacific (zona curentului Pacificului de nord  –un vortex ce ”culege” deșeurile)

    Poluarea apei  – un nou continent

    http://www.hotnews.ro/stiri‐international‐14701453‐expeditie‐pleaca‐cautarea‐continentului‐plastic‐din‐pacific‐sfarsitul‐lunii‐mai.htm

    Captain Charles Moore on the seas of  plastic ‐http://www.youtube.com/watch?v=M7K‐nq0xkWY

    http://en.wikipedia.org/wiki/Great_Pacific_Garbage_Patch

    •   Suprafața estimată – 1 ‐15 mil. km2 (aproape cât America de Sud)

    •   2013  – Agenția spațială franceză (CNES) organizează o expediție 

    spre vârtejul din Pacificul de Nord (Patrick Deixonne).

    •   Estimează suprafața plăcii de deșeuri la circa 3,4 milioane de km2. 

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    76/154

    12.01.2016

    74

    Acidifierea oceanelorNivelul CO2‐ului la suprafața oceanelor  în 1990

    Acidifierea oceanelor  – dinamica PH‐uluiDinamica PH‐ului  în perioada 1700‐1990

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    77/154

    12.01.2016

    75

    Recifurile de coraliSisteme bioecologice formate din colonii de animale marine ce construiesc structuri din carbonat de calciu

    Recifurile de corali  sunt specifice apelor calde, puţin adânci, cu un conţinut redus de nutrienţi.

    Sisteme foarte fragile –sensibile la  calitatea apei (ph)şi temperatura ei  –majoritatea recifurilor 

    situate  în interiorul zoneidelimitate de 

    izoterma de 20° C.

    Recifurile de coraliBiodiversitate excepţională ‐ adevărate "păduri tropicale" ale mărilor. Procent de sub 0,1% din suprafaţa oceanului, dar găzduiesc 25% din totalitatea speciilor marine

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    78/154

    12.01.2016

    76

    Impactul antropic asupra oceanelorstudiu Benjamin Halpern

    Navigația

    Rutele navale din 2004  – creştere constantă a rutelor an de an

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    79/154

    12.01.2016

    77

    Speciile invaziveMajoritatea speciilor invazive deplasate de către nave  în balast

    Rezultatul poluării marine la nivel global

    •   Populaţiile de mamifere marine, păsări, peşti şi reptile au scăzut cu

    49% faţă de anul 1970 (raport oficial WWF 2015  – analiză f ăcută pe 

    1200 de specii).

    •   Populaţiile de ton şi macrou au scăzut cu 74% faţă de anul 1970.

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    80/154

    12.01.2016

    78

    „Bomba cu ceas” de pe fundul Mării Baltice•   După al doilea război mondial Uniunea Sovietică şi Marea Britanie 

    au deversat (1947‐1948) aproximativ 65.000 de tone de arme chimice germane  în adâncurile Mării Baltice. 

    •   un potenţial dezastru ecologic  în cazul  în care armele se vor degrada, iar conţinutul lor se va vărsa  în mare.

    •   Cercetări recente au descoperit urme de gaz muştar (iperită) pe fundul mării  în Golful Gdańsk ‐ coroziunea metalului permite substanţelor chimice toxice să

    se scurgă în apă. 

    Moștenirea războaielor

    •   Teatrele de război  – contaminate ca urmare a folosiri de arme: •   Chimice

    •   Biologice

    •   Radioactive

      Ex: Războiul din Vietnam sau războiul din Golf  (Irak)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    81/154

    12.01.2016

    79

    Poluarea  în spaţiu

    Space – final   frontier?  ... valabil şi  în cazul poluării

    Poluarea  în spaţiu

    Deşeurile spaţiale – o viitoare mare  problemă

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    82/154

    12.01.2016

    80

    Deşeurile spaţiale 

    Poluarea  în spaţiu racheta balistică intercontinentala lansatăde Rusia din Kazahstan (Topol/SS‐25) în 10oct. 2013 (lansare tăcută – neanunțată), descoperită și fotogafiată de astronautulitalian Luca Parmitano de pe statia Spatialainternationala ‐ ISS) ‐ și norul lăsat  în urma 

    dezintegrării sale.

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    83/154

    12.01.2016

    81

    Supraexploatarea / Poluarea şi speciile invazive• SUPRAEXPLOATAREA resurselor (naturale, biotice) şi/sau CONTAMINAREA mediului poate să conducă la dispariţia şi / sau  înlocuirea anumitor populaţii sau specii dintr‐un habitat sau ecosistem cu altele  – datorită modificărilor apărute  în favorabilitatea habitatelor şi  în lanţurile trofice.

    • Speciile invazive  – specii exotice care nu au o formă de control natural  în noile habitate (lipsa de prădători, dăunători, erbivore) şi reuşesc să domine şi chiar să elimine populaţiile locale, prin mecanisme de competiţie superioare şi alte adaptări specifice (sp. generaliste cu cicluri rapide de reproducere şi dezvoltare,  abilităţi superioare de dispersie, toleranţă mare şi adaptabilitate crescută la condiţiile de mediu  – plasticitate fenotipică deosebită).

    Speciile invazive• Speciile invazive  – domină noile habitate și populaţiile locale (se răspândesc rapid și provoacă modificări  în ecosisteme)•Cele mai mari probleme sp. adventive (exotice, alohtone, neindigene)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    84/154

    12.01.2016

    82

    Etapele ”invaziei”

    1. Transportul / Introducerea1. Transportul / Introducerea

    2. FIXAREA2. FIXAREA

    3. RĂSPÂNDIREA3. RĂSPÂNDIREA

    4. IMPACTUL4. IMPACTUL

    Specii invazive  – EFECTE

    • REDUCEREA BIODIVERSITĂȚII 

    • prin competiție, prădătorism, agenți patogeni, erbivorism

    • MODIFICAREA HABITATULUI

    • POLUARE GENETICĂ

    • EFECTE ECONOMICE (benefice sau negative)

    • EFECTE ASUPRA SĂNĂTĂȚII UMANE

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    85/154

    12.01.2016

    83

    Specii invazive  – VECTORI

    • VECTORI NATURALI

    • vectori fizici ‐ vânt, curenți marini

    • vectori biologici  – animale purtătoare

    • VECTORI ARTIFICIALI  – mijloace de transport (intr. accidentală)

    • Ptr. introduceri intenționate:

    • motive economice ‐ agricultura, silvicultura, zootehnia, piscicultura

    • animale domestice sau 

    de companie

    Specii invazive  – introducere intenţionată

    • Introducerea intenţionată – introducerea deliberată a animalelor domestice (caini, pisici, porci, oi, capre)  în habitate izolate (insule) unde speciile introduse nu au pradători sau competitori naturali

    • Exemple 

    • introducerea caprelor  în insula Sf. Elena(1513) a dus la dispariţia unui număr foartemare de sp. de plante

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    86/154

    12.01.2016

    84

    Specii invazive  – introducere intenţionată• Veveriţa gri canadiană – introdusă în Marea Britanie, purtătoare a virusului POX ce a decimat populaţiile native de veveriţă(introducerea unor boli – o altă problemă)

    • introducerea salcâmului în Europa sau a eucaliptului ‐ Pen. Iberică, Africa de Sud

    • Spartina – plantă introdusă în China (pe fluviul Yangtze) din America de Nord, pentru prevenirea eroziunii  – a devenit invazivă și  înlocuiește vegetația naturalăspecifică mangrovelor cu efecte asupra mamiferelor și păsărilor

    Specii invazive  – introducere intenţionată

    • crapul asiatic  – o mare problemă în America de nord• zona marilor lacuri foarte afectată, dar și unele fluvii (Mississippi și Illinois )

    • bariere de protecție și combatere agresivă prin pescuit

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    87/154

    12.01.2016

    85

    Specii invazive  – introducere intenţionată• Australia  ‐ exemplul negativ de introducere a a numeroase specii

    •1788  – introducerea iepurelui european (încercări de combatere prin introducerea vulpilor (1833‐1845) – altă greșeală, apoi prin combaterea cu ajutorul virusului Myxoma – iepurele a dezvoltat imunitate)

    Specii invazive  – introducere intenţionată

    • broaștele râioase ale trestiei de zahăr (Bufo marinus)  – introduse  în 1935  în Australia pentru controlul gândacului trestiei (din Hawai)• otrăvitoare dacă este mâncată – de șerpi, crocodili

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    88/154

    12.01.2016

    86

    Specii invazive  – Bufo marinus• a reușit să pericliteze populația de crocodili pitici  – intoxicați

    Specii invazive  – Bufo marinus• extinderea previzionată

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    89/154

    12.01.2016

    87

    Specii invazive  – introducere accidentală• Introducerea accidentală ‐ introducerea neprevăzută a unor specii  în habitate izolate (insule) unde speciile introduse nu au pradători sau competitori naturali

    • Şobolanii  – odată cu dezvoltarea navigaţiei• Scoicile zebră în marile lacuri din America de Nord (balastul navelor)

    Specii invazive  – scoicile zebră

    • răspândire rapidă în America de Nord  – efecte economice și ecologice majore

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    90/154

    12.01.2016

    88

    Specii invazive  în mediul acvatic• traseele de răspândire și principalele zone afectate•http://www.international‐marine.com/invasivespecies/what‐are‐invasive‐species.aspx

    Specii invazive  – albina africanizată

    •   Albina africanizată – hibrid  între albina africană și specii europene de albine obținută în 1956  în Brazilia

    • introduse ”accidental” ?

    • foarte agresivă cu celelalte specii de albine

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    91/154

    12.01.2016

    89

    Specii invazive  – albina africanizate•Extinderea roiurilor de albine africanizate din Brazilia spre America Centrală și de Nord

    Specii invazive  – introducere accidentală

    • de la Crocodilul de Mureș (Lăpuș) la Pitonul de Florida :‐)•Introducerea accidentală în habitate nespecifice a unor “animalede companie”

    •Pitonii abandona

    ți au

     redus diversitateamamiferelor mici în Florida

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    92/154

    12.01.2016

    90

    Specii invazive  – mijloace de control

    • MECANICE• îndepărtare mecanică,  captură, vănătoare

    • CHIMICE • pesticide, insecticide, fungicide

    • BIOLOGICE • prădători, agenţi patogeni

    •Problemă controversată legată de etică

    Specii invazive  – propuneri UE

    • Politici comune pentru că efectele 

    prezenței speciilor alogene invazive 

    se manifestă pe plan economic și ecologic. 

    • Rapoartele UE arată 12.000 sp. alogene (2013) din care 

    15% au potențial invaziv

    • Rețeaua europeană de informare cu privire la speciile 

    alogene (http://easin.jrc.ec.europa.eu/ )

    •European  Alien Species Information Network 

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    93/154

    12.01.2016

    91

    Propuneri de intervenție UETipuri de intervenție propuse:• prevenire: controale pentru a preveni introducerea intenționată• avertizare timpurie și reacție rapidă: inclusiv luarea de măsuri imediate pentru eradicarea speciei respective;•gestionarea speciilor alogene invazive care prezintă motive de  îngrijorare:  în cazul unei largi răspândiri a unor specii care prezintămotive de  îngrijorare la nivelul UE

    România•ORDIN Nr. 979 din 10 iulie 2009 privind introducerea de specii alohtone, intervenţiile asupra speciilor invazive, precum şireintroducerea unor specii indigene 

    Specii invazive  în Romania

    •   Salcâmul, amorfa (salcâm pitic), cenușer (oțetarul fals), arțarul american, frasinul de Pensilvania (Paulownia, iarba elefantului)

    •   Speciile genului  Amaranthus   (talpa gâștei),sânzienele de grădină, vița canadiană

      Mamifere: câinele enot, veverița canadiană•   Crapul chinezesc, păstrăvul curcubeu

    melcul Rapana, midiile Dreissena. 

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    94/154

    12.01.2016

    92

    Specii invazive  – org. modificate genetic

    • Introducerea OMG ‐ introducerea unor organisme care au inserate  în genomul lor, prin tehnologii transgenice, gene de la alte organisme (în general se urmăresc caracterele de augmentare a producţiei sau de rezistenţă la factori de mediu sau factori dăunători biotici).

    Organisme modificate genetic

    • efect controversat  – probleme ecologice şi etice

    • impactul asupra biodiversităţii  – încă monitorizat şi studiat

    • Pierderi la nivelul biodiversităţii şi pierderea unor importante soiuri / varietăţi locale(soia, porumb, rapiţă)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    95/154

    12.01.2016

    93

    Organisme modificate genetic• 5 țări produc 95% din totalul producției de OMG• corporații influente

    Frankenfish• în nov. 2015 FDA a aprobat consumul de somon modificat genetic• la 18 luni  – 60 cm (iar cel crescut  în ferme până acum doar 32 cm). 

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    96/154

    12.01.2016

    94

    Organisme modificate genetic• impactul asupra omului ‐ controversat

    Capitolul 3 ‐ Tehnici de decontaminare

    Necesitatea decontaminării

    Tehnici de decontaminare in situ

    Tehnici de decontaminare ex situ

    Biotehnologii de decontaminare

    Bioremedierea. Fitoremedierea. Micoremedierea

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    97/154

    12.01.2016

    95

    Tehnici de reconstrucţie ecologicăFactori de degradare   Măsuri tehnice

    aplicate habitatuluidegradat

    Măsuri biologiceaplicate biocenozei

    Supraexploatare

    Poluaredecontaminare

    alte lucrări tehnice

    Reinstalarea vegetaţiei şi faunei

    Controlul populaţiilor

    Speciiinvazive

    OMG

    Necesitatea decontaminării

    • decontaminarea – prima etapă în reconstrucţia ecosistemelor degradate

    • necesitate – refacerea habitatelor / crearea condiţiilor de aplicare a măsurilor biologice  – habitatul fiind suportul fizic al populaţiilor ecosistemului

    • Planul de decontaminare  – acţiune planificată şi coordonată, cu implicaţii ecologice, sociale, economice şi etice.

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    98/154

    12.01.2016

    96

    Măsuri preventive şi alternative• monitorizarea zonelor de risc potenţial 

    • stoparea procesului de contaminare 

    • măsuri de limitare a extinderii contaminării

    •Alternativa – atenuarea naturală ‐ capacitatea micro‐organismelor indigene din zonele contaminate de a reface în 

    timp arealul  contaminat (metabolizarea contaminanţilor  şi transformarea acestora  în compuşi netoxici). 

    • Avantaj  – nu implică măsuri şi nici costuri

    •Dezavantaj  – chiar dacă este posibil, este un proces lent

    Informaţii necesare planului de decontaminare• tipul substanţei contaminante (organică / anorganică, biodegradabilitate,  raportul carbon‐azot, proprietăţi fizice şi chimice, 

    solubilitate, grad de toxicitate  – ptr. stabilirea urgenţei de intervenţie)

    •tipul substratului contaminat (sol ‐ tipul de sol, apă ‐stagnantă/ curgătoare, temperatură, alcalinitate‐aciditate)

    •magnitudinea contaminării (intensitatea, aria de răspândire, gradul sau tiparul de dispersie, momentul iniţial al contaminării)

    • timp necesar pentru decontaminare

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    99/154

    12.01.2016

    97

    RESURSE necesare contaminării

    Să nu uităm de: 

    COSTURI !!!(foarte importante)

    Costuri  în general mari!Nimeni nu vrea să plătească

    Resurse financiare, tehnologice, umane, de timp.

    Tehnici tradiţionale de decontaminare• tehnica sapă şi aruncă (pentru sol şi reziduuri solide)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    100/154

    12.01.2016

    98

    Tehnici tradiţionale de decontaminare• tehnica pompează şi tratează (pentru resurse de apă)

    Decontaminarea In SITU vs Ex SITU•Remedierea in situ  – tratarea / procesarea substratului contaminat chiar la locul contaminării

    • Remedierea ex situ ‐ înlăturarea substratului contaminat şi transportul acestuia  în staţii de decontaminare

    in situ  ex situ

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    101/154

    12.01.2016

    99

    Tehnici de decontaminare IN SITU• izolarea zonei poluate prin  ecrane impermeabile; izolare hidraulică; 

    •bariere permeabile reactive sau ecrane impermeabile cu porţi de epurare; 

    •pomparea şi epurarea la suprafaţă a apei poluate; 

    •metode termice de decontaminare prin injectarea aburului,  încălzire electrică sau prin unde radio; 

    •sisteme de aspiraţie a vaporilor din subteran pentru recuperarea compuşilor organici volatili şi semi‐volatili; 

    Tehnici de decontaminare IN SITU

    •barbotarea cu aer, injectarea aerului pentru antrenarea compuşilor poluanţi şi transportul lor la suprafaţă; 

    •metode chimice ‐ oxidarea/reducerea produşilor petrolieri reziduali din subteran prin injectarea unor oxidanţi sau spălarea mediului subteran ‐ reducerea tensiunilor apă‐poluant, mărirea solubilităţii poluanţilor  şi reducerea vâscozităţii acestora, fiind posibilă recuperarea poluanţilor; 

    •metode de bioremediere  in‐situ‐ sistem de  pompare a apei subterane şi introducerea  în zona poluată împreună cu apa a oxigenului şi nutrienţilor, bioventilarea. 

    •Alte tehnici bio – fitoremedierea / micoremedierea

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    102/154

    12.01.2016

    100

    Tehnici de decontaminare EX SITU•Extragerea substratului contaminat (excavarea pământului, dragarea bazinelor / lacurilor, pomparea apei contaminate) şi transportul acestora  într‐o staţie de depozitare (depozitarea  în zone f ără riscuri) sau de decontaminare (tratare/epurare sau inactivare ‐incinerare)

    Caracteristici

    • se poate realiza decontaminarea totală• costuri mari (extragere, transport, depozitare, decontaminare)

    • tehnică dificilă cu multiple limitări

    • aplicabilă obiectivelor importante, grav contaminate

    Tehnici de decontaminare

    IN SITUAvantaje: 

    •   tratamentul se face direct la locul contaminat

    •   nu mai apare necesitatea transportului – se reduc riscurile referitoare la extragerea substratului contaminat şi la transportul şi depozitarea ulterioară a acesteia

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    103/154

    12.01.2016

    101

    IN SITU  – izolarea zonei cu ecrane • izolarea zonei poluate prin  ecrane impermeabile;(acoperirea, crearea unui perete sau strat izolator)

    • nu au rol de decontaminare  – doar de prevenire, izolare și limitare a poluării

    IN SITU  – izolarea zonei cu ecrane 

    • bariere impermeabile verticale (stg)

    •bariere impermeabile orizontale (drt)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    104/154

    12.01.2016

    102

    IN SITU  – ecrane de decontaminare• izolarea zonei poluate prin  ecrane impermeabile cu porţi / zone de epurare

    IN SITU  – Bariere permeabile reactive

    •Izolarea zonei sau a substratului contaminat

    •pereţi izolatori ce tratează/inactivează poluanţii 

    (are un strat reactiv)

    •Avantaj  – nu necesită o sursă de energie ca  în cazulsistemelor  pompează şi  tratează

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    105/154

    12.01.2016

    103

    IN SITU  – izolarea hidraulică•Izolează poluanţii din apa freatică sau limitează extinderea

    •puţ de extracţie  în faţa frontului poluant, din care se pompează apa poluată (ce poate fi epurată sau transportată)

    •Se poate construi şi un puţ de injecţie, amplasat  în amonte de zona poluată, cu scopul creşterii gradientului hidraulic. 

    •Folosită mai ales  în cazulminelor  – pentru a nu poluaacviferele limitrofe

    IN SITU  – Sisteme pompează şi tratează

    • apa contaminată este pompată din subteran şi tratată la suprafaţă utilizând procedee adecvate tipului de poluant.

    • apa epurată poate fi reinjectată în acvifer pentru a creşte 

    eficacitatea metodei şi a reduce timpul de decontaminare.

    • proiectarea sistemului de pompare trebuie să prevadădebite mari de pompare şi eventual  reinjectarea (pentru o decontaminare rapidă).

    •Metoda nu poate fi aplicată tuturor tipurilor de poluanţi.

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    106/154

    12.01.2016

    104

    Sisteme de tip pompează şi tratează• e nevoie de timp  îndelungat • costisitoare (necesit ă mult  timp şi  energie)

    Sisteme de tip pompează şi tratează

    • puţurile de acces la apă şi pompele cu instalaţiile de tratare

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    107/154

    12.01.2016

    105

    Pompează şi tratează + volatilizarea• o variantă a tipului de pompare şi tratare e volatilizarea•Metodă folosită pentru a extrage din apă poluanţii volatili (de ex. benzen, toluen, xylen, amoniac)

    •Aerul evacuat adeseatrebuie filtrat anteriorevacuării (filtre de carbon

    activ, filtre catalitice)

    IN SITU  – sisteme de extragere a vaporilor din subteran• Soil vapor  extraction – tehnici SVE• se reduce concentraţia compuşilor volatili absorbiţi  în subteran. Se aplică o presiune negativă în subteran pentru a avea o forţă de sucţiune care să colecteze vaporii prin aspirare.

    Un sistem SVE tipic cuprinde: puţuri de extracţie/aspiraţie, 

    pompă de vacuum(pentru extragerea vaporilor) 

    sistem de conducte staţie de tratare + filtru particule 

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    108/154

    12.01.2016

    106

    IN SITU  – sisteme SVE•metodă foarte rapidă şi foarte eficientă•poate elimina cantităţi mari de poluanţi din volume mari• costuri relativ reduse (raport eficienţă‐cost bun )

    • Gamă largă de tehnici• aspiraţie vacuumetrică• aerarea solului

    • ventilarea solului

    IN SITU  –Barbotarea cu aer ( Air  sparging)

    Tehnică ce urmăreşte reducerea concentraţiei substanţelor contaminante volatile prin injectare aerului  în substratul contaminat.

    ‐ transformare a stării compuşilor contaminanţi dintr‐o formă

    dizolvată în substrat  în vapori.‐ adesea folosit  în tandem cu tehnici SVE pentru aspirarea vaporilor

    ‐ tehnică mai eficientă, mai rapidă şi mai ieftină decât tehnica  pompează şi  tratează (pomparea apei)

    Dezavantaj  – uneori decontaminarea e incompletă (rămân componentele mai puţin volatile cu temp. de fierbere mai mare)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    109/154

    12.01.2016

    107

    IN SITU  –Barbotarea cu aer ( Air  sparging)Instalaţie de barbotare cu aer şi pompe de extracţie a vaporilor (SVE)

    IN SITU  – SVE  – Injectarea aburuluiVariantă a barbotării cu aer (se injectează aer cald sau vapori  încălziţi)

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    110/154

    12.01.2016

    108

    IN SITU  – SVE  – Injectarea aerului cald

    IN SITU  – SVE  – desorbție termică

    • In‐situ thermal desorption – tehologie de remediere termic ădin gama tehnicilor SVE (combinată cu acestea)

    • decontaminarea este aproape completă (95‐99%)

    • eficienţa operaţiei de decontaminare creşte datorită faptului că sunt mobilizaţi şi compuşii slab volatili, compuşi cu temperatură de fierbere ridicată

    • Există şi alte metode de remedierea termică ‐ încălzirea substratului contaminat pentru volatilizarea / evaporarea substanţelor poluante

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    111/154

    12.01.2016

    109

    IN SITU  – Remedierea termică• Tehnici bazate pe  încălzirea substratului contaminat  în vederea mobilizării şi extragerii compuşilor contaminanţi.

    •în unele cazuri metodele termice pot conduce chiar la inactivarea compuşilor (de către activitatea microorganismelor) sau imobilizarea acestora  într‐o forma mai stabilă ‐ cazul 

    vitrificării ‐ topirea solului la temperaturi  înalte şi 

    transformarea  într‐un material vitros (sticlos), stabil chimic.

    •Eficienţă deosebită ‐ decontaminarea cvasi‐completă (95‐99%)

    IN SITU  – Remedierea termică

    • Sistem Thermopile de remediere termică – pompare de aer  încălzit şi aspirarea gazului cu elementele contaminante

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    112/154

    12.01.2016

    110

    IN SITU ‐ Metode chimice• imobilizarea compuşilor poluanţi la locul de contaminare prin oxidarea sau reducerea lor  în forme mai stabile, netoxice.

    • de obicei se foloseşte injectarea unor oxidanţi puternici ( peroxid  de hidrogen, ozon, peroxon,  permanganat  de  potasiu, oxigen) sau a unor substanţe reducătoare (sulfi ţ i, dioxid  de sulf )

    • se pot folosi şi tehnici de spălare (de mobilizare şi extragere a NAPL  – lichide nemiscibile cu apa) 

    Spălarea NAPL  – cu detergenţi sau tehnica SEAR  – stimularea cu agenţi tensioactivi

    IN SITU ‐ Stabilizarea şi Solidificarea

    •Stabilizarea  – adăugarea de materiale agregative poluanţilor pentru a produce compuşi mai stabili

    •Solidificarea  – adăugarea de materiale agregative poluanţilor pentru a le creşte stabilitatea şi a‐i izola  în produse solide (de ex. pentru a nu fi mobilizaţi de apa din ploi)

    •De obicei se foloseşte cimentul  în diferite combinaţii

    • metode costisitoare, aplicabilă doar anumitor produse contaminatoare, necesită o tehnică complexă, durabilitatea izolării e incertă iar produsele toxice nu sunt distruse sau extrase ci sunt stabilizate/cimentate  la locul contaminării (rămân in situ –deşi  tehnica se aplică şi  Ex  SITU – dar   foarte rar ).

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    113/154

    12.01.2016

    111

    IN SITU  – Tehnici de bioremediere•Biotehnologie ce constă în folosirea organismelor vii  – a particularităţilor lor metabolice – sau a unor procese naturale  în acţiunea de  înlăturare a substanţelor contaminante din mediu.

    De obicei se injectează oxigen şi nutrienţi pentru a accelera capacitatea metabolică a microorganismelor, ciupercilor, 

    bacteriilor de a produce enzimece vor descompune enzimaticmaterialele contaminante  în subcompuşi cu o toxicitate redusă.

    IN SITU  – Bioremedierea

    Principii comune pentru o serie de metode denumite  în diverse moduri:

    Bioremediere – Bioremediation

    Biostimulare ‐ Biostimulation

    Bioventilare – Bioventing

    Biodestructurare  – Biosparging

    Bioaugmentare ‐  Bioaugmentation

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    114/154

    12.01.2016

    112

    Ciclul bioremedierii

    1. Bacterii

    2. Enzime

    3. Degradare

    4. Consum

    5. Reziduuri – apă şi CO2

    6. Reproducereabacteriilor

    Bioremedierea – instalaţie de bioremediere

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    115/154

    12.01.2016

    113

    Capitolul 3 ‐ Tehnici de decontaminare

    Necesitatea decontaminării

    Tehnici de decontaminare in situ

    Tehnici de decontaminare ex situ

    Biotehnologii folosite  în decontaminare

    Bioremedierea. Fitoremedierea. Micoremedierea

    Decontaminarea In SITU vs Ex SITU•Remedierea in situ  – tratarea / procesarea substratului contaminat chiar la locul contaminării

    • Remedierea ex situ ‐ înlăturarea substratului contaminat şi transportul acestuia  în staţii de decontaminare

    in situ  ex situ

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    116/154

    12.01.2016

    114

    Tehnici de decontaminare ‐ recapitulareIN SITU•   izolarea zonei cu ecrane / izolarea hidraulică

    •   ecrane de decontaminare / bariere permeabile reactive

    •   sisteme pompează şi tratează / volatilizarea

    •   sisteme SVE ‐ de extragere a vaporilor din subteran

    •   (barbotarea cu aer, injectarea aburului)

    •   remedierea termică•   metode chimice

    •   stabilizarea şi solidificarea

    •   tehnici de bioremediere

    Tehnici de decontaminare

    EX SITUDezavantaje  – COSTURI MARI

    •   apare necesitatea transportului, extragerii substratului 

    contaminat (riscuri sporite)

    •   amenajări speciale pentru depozitare

    •   spaţiu mare de depozitare/decontaminare

    Avantaje

    ‐ metode aplicabile unei game largi de contaminanţi

    ‐ flexibilitate mai mare  în alegerea metodei de decontaminare

    ‐ se poate realiza decontaminarea / inactivarea totală

  • 8/18/2019 Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor degradate

    117/154

    12.01.2016

    115

    Ex SITU ‐ Metode•Extragerea substratului contaminat (excavarea pământului, dragarea bazinelor / lacurilor, pomparea apei contaminate) �


Recommended