Ecotoxicologia metalelor grele in lunca Dunarii - CESEC

28
Analiza critică a cunoaşterii
o formă sintetică a acestor procese. Modalitatea sintetică de exprimare este un model care
explicitează bilanţul metalelor în ecosistem (fie că se manifestă ca retenţie sau ca export) în
termenii mecanismelor de la nivelul compartimentelor ecosistemului.
În acest sens, notăm cantitatea unui element mineral dintr-un compartiment al modelului
homomorf X i . Atunci X 1 …. X n reprezintă parametrii de stare ai celor n compartimente din
modelele homomorfe ale ecosistemelor, şi X Ci1 …. X Cin , parametrii de stare ale
compartimentelor din modelele homomorfe ale complexelor. Notăm de asemenea ratele de
transfer dintre compartimentele ecosistemelor şi dintre acestea şi compartimentele exterioare
astfel: K ij – rata de transfer de la compartimentul j la compartimentul i, b iE – rata de transfer de la
compartimentul extern la compartimentul intern i, K ji – rata de transfer de la compartimentul i la
compartimentul j, c Ei – rata de transfer de la compartimentul i către compartimentul extern.
Compartimentul extern poate fi un complex diferit (componentă a capitalului natural, dacă e
vorba de un export pe căi naturale, sau a sistemului socio-economic, în cazul exportului
antropic), sau un ecosistem diferit din acelaşi complex local.
Dacă cunoaştem valorile parametrilor de stare la un moment dat, precum şi ratele de transfer
între compartimente, atunci se poate aprecia pentru acel moment starea circulaţiei elementului.
Pentru exprimarea circulaţiei elementelor minerale şi a dinamicii lor în timp utilizăm un sistem
de ecuaţii diferenţiale de forma (Cobelli şi colab., 1979) următoare:
dXi(t)/dt = sum j=1, n (K ij *X j (t)) + sum E=1, m (b iE *X E ) – sum j=1, p (K ji *X i (t)) – sum E=1, q (c Ei *X i (t))
unde
dXi(t)/dt este rata modificării cantităţii elementului în compartimentul i
sum j=1, n (K ij *X j (t)) este suma cantităţilor elementului studiat care intră din alte
compartimente j ale modelului homomorf în compartimentul i
sum E=1, m (b iE *X E ) este suma cantităţilor din elementul studiat care intră din alte sisteme
ecologice (E) în compartimentul i
sum j=1, p (K ji *X i (t)) suma cantităţilor care se scurg din compartimentul i către alte
compartimente j ale modelului homomorf
sum E=1, q (c Ei *X i (t)) suma cantităţilor care se scurg din compartimentul i către exteriorul
ecosistemului
Ratele de transfer între compartimentele modelului homomorf şi dintre acestea şi exterior sunt
variabile în timp. Fluctuaţia în timp a ratelor de transfer poate fi determinată de restructurările
din cadrul compartimentelor şi de răspunsurile variabile ale fiecărei componente integrate în
compartimentele modelului. Ca urmare, modelului matematic de mai sus trebuie să i se asocieze
un set de submodele deterministice care să permită estimarea ratelor de transfer în diferite
condiţii ecologice. Aceste submodele trebuie să includă rata maximă ce caracterizează transferul
în condiţii optime şi coeficienţii care evidenţiază diminuarea ratei maxime in conditii diferite de
cele optime.
O astfel de abordare ar îndeplini toate exigenţele ecologiei sistemice. Ea ar avea drept rezultat
înţelegerea şi explicarea tuturor proprietăţilor sistemului ecologic investigat legate direct de
ciclarea metalelor grele (nu şi a celor referitoare la efectele lor).
1.1.2 Circuitul biogeochimic local al azotului
Circuitul azotului în zonele umede este relativ bine caracterizat. Creşterea populaţiei mai ales în
ultimii 50 de ani, a determinat o dezvoltare deosebită a Sistemului Socio Economic Uman, şi a
dus la creşterea impactului acestuia asupra capitalului natural şi la apariţia tot mai multor
interferenţe cu circuitul azotului. Este suficient să ne referim numai la producţia şi aplicarea de