Ecotoxicologia metalelor grele in lunca Dunarii - CESEC

Ecotoxicologia metalelor grele in lunca Dunarii - CESEC Ecotoxicologia metalelor grele in lunca Dunarii - CESEC

20.01.2015 Views

Ecotoxicologia metalelor în lunca Dunării 29 fertilizatori pe terenurile agricole si vom avea o imagine asupra acţiunilor antropice ce se produc la acest nivel. Acesta este unul din motivele pentru care a fost mult investigat circuitul azotului, urmărindu-se minimizarea efectelor negative ale fertilizatorilor (Younie şi Black, 1979, Terry şi colab., 1981; Newbould, 1982). În cercetările întreprinse pentru caracterizarea circuitelor biogeochimice, s-a urmărit estimarea stocurilor de azot, cuantificarea proceselor de mineralizare, nitrificare, denitrificare, precum şi evaluarea capacităţii de retenţie a azotului în zonele umede. În figura 3 şi tabelul 1 sunt prezentate principalele mecanisme implicate în retenţia metalelor şi azotului în complexele de ecosisteme din structura SDI, precum şi câteva observaţii cu privire la gradul de cunoaştere al diferitelor mecanisme la debutul programului de cercetare şi ora actuală. Exportul şi importul unor forme dizolvate se poate face şi prin intermediul apei subterane (fluxuri nereprezentate), atunci când există defazaje între nivelul apei subterane şi cel al Dunării. Sedimentul are un rol important în procesele implicate în circuitul azotului în zone umede. Acumularea de azot în sediment depinde de balanţa dintre producţia plantelor şi descompunere şi de asemeni de balanţa dintre importul alohton şi exportul de azot. Rolul vegetaţiei în circuitul azotului a prezentat un deosebit interes. Boyd (1978), spre exemplu, arată că concentraţia de azot variază foarte mult între părţile plantei, între stadiile de maturitate, între indivizi şi între ecosisteme, între biomasa vie şi cea moartă. Rolul consumatorilor (de exemplu Reader, 1979) în stocare a fost şi el studiat. Consumatori (5) Vegetaţie (5) 6 6 10 9 1 4 11 2,3 8 Sol/ Sediment (5) 7 Litieră (5) 0 12 2 7,8 Azot transportat de apa de suprafaţă (5) (dizolvat, particulat şi biomasă) 13 Figura 3 Prezentare schematică a principalelor mecanisme (0 - 11) implicate în retenţia azotului în zone inundabile. Descrierea mecanismelor este prezentată în tabelul 1. Exportul de azot din zonele umede este strâns legat de caracteristicile hidrologice ale zonei respective (pentru semnificaţia regimului hidrologic, a se vedea figura 2). S-au făcut cercetări restrânse în ce priveşte exportul de azot particulat (PN) şi azot organic dizolvat (DON), exportul de litieră sau de biomasă, dar aceste cercetări sunt disparate, fără o abordare unitară a problemei.

30 Analiza critică a cunoaşterii Am constat că nu există o estimare satisfăcătoare a scării de timp la care are loc retenţia azotului. Un subiect de cercetare abordat cu predilecţie în ultimul deceniu este rolul zonelor inundabile în retenţia azotului şi implicaţiile acestei retenţii asupra fenomenului de eutrofizare (de ex. Cristofor şi colab, 1993). Un aspect incomplet elucidat este importanţa relativă în retenţia azotului a zonelor din partea din amonte a bazinelor faţă de zonele din aval. Numeroase studii atestă rolul zonelor ripariene al râurilor de ordin mic în retenţia fluxurilor transversale (ex. Haycock şi colab., 1996). în timp ce altele argumentează rolul zonelor inundabile ale marilor râuri în retenţia fluxurilor longitudinale de azot (Cristofor şi colab, 1993). În ce priveşte râurile de ordin intermediar, intervenţia în retenţia fluxurilor transversale este mai mică decât cea a râurilor de ordin mic, după cum argumentează Pinay şi colab. (1998), iar reţinerea fluxurilor longitudinale este de aştepat să nu fie foarte importantă, datorită dezvoltării reduse a luncii. Tabelul 1 Mecanisme implicate în retenţia metalelor şi azotului în lunca Dunării şi gradul de cunoaştere la debutul programului de cercetare / la ora actuală Mecanism Relevanţă la nivel de: Gradul de cunoaştere (0) Sedimentare Ecosistem şi complex nesatisfăcător / bun (1) Creşterea ratei de sedimentare Ecosistem şi complex nesatitsfăcător / bun (2) Import de litieră şi vegetaţie Ecosistem şi complex nesatisfăcător (3) Preluare din apa de inundaţie Ecosistem nesatisfăcător (4) Preluare din sol/sediment Ecosistem nesatitsfăcător / bun (5) Stocare Ecosistem nesatitsfăcător / bun (6) Transfer către consumatori Ecosistem nesatisfăcător (7) Eliberare prin descompunerea litierei Ecosistem nesatitsfăcător / bun Export de biomasă şi litieră, antropic (9) Ecosistem şi complex nesatisfăcător şi natural (8, 10) (11) Export gazos* Ecosistem şi complex nesatitsfăcător / satisfăcător (12) Export dizolvat şi particulat Ecosistem şi complex nesatisfăcător (13) Efect de filtru Ecosistem şi complex la nivel de estimare *mecanism valabil doar pentru elementele cu circuit gazos Exportul şi importul formelor dizolvate de azot se poate face şi prin intermediul apei subterane, atunci când există defazaje între nivelul apei subterane şi cel al Dunării. Exportul prin apa subterană pare să fie corelat şi cu exportul gazos (prin denitrificare). Concentraţii mari de azotat au fost determinate în apa subterană a zonelor de grind, ca rezultat al percolării din orizontul superficial, în general bine oxidat şi favorabil nitrificării. În momentele de curgere a pânzei subterane către Dunăre, acest aport de azotaţi pare să favorizeze apariţia unor rate mari de denitrificare în zonele cu potenţial redox scăzut, inundate, localizate în apropierea malului, în special după inundaţiile de toamnă, când există suficient carbon disponibil, ca rezultat al descompunerii vegetaţiei (Iordache şi colab. 1997). Dintre toate mecanismele naturale de export al azotului, cea mai cunoscută şi cercetată cale este cea a denitrificării. Este un mecanism major care converteşte compuşii azotului (în principal azotatul, dar şi azotitul) utlizabili ca acceptori de electroni de către procariote, reducându-i până la azot gazos (N 2 şi N 2 O) şi completând astfel subciclul gazos al circuitului azotului. Cele mai multe cercetări asupra denitrificării au fost realizate de către cercetătorii din domeniul agriculturii în efortul acestora de a înţelege şi a minimiza pierderile de nutrienţi ce au ca efect limitarea creşterii recoltei. Motivele ulterioare pentru intensificarea cercetării denitrificării au fost interesul pentru descreşterea contaminării cu azotaţi a sistemelor acvatice şi modificarea compoziţiei atmosferice prin emisia de N 2 O. În ultimii ani denitrificarea a căpătat o nouă importanţă prin prisma acestui ultim motiv. Într-adevăr concentraţia de N 2 O din atmosferă a

<strong>Ecotoxicologia</strong> <strong>metalelor</strong> în <strong>lunca</strong> Dunării 29<br />

fertilizatori pe terenurile agricole si vom avea o imag<strong>in</strong>e asupra acţiunilor antropice ce se produc<br />

la acest nivel. Acesta este unul d<strong>in</strong> motivele pentru care a fost mult <strong>in</strong>vestigat circuitul azotului,<br />

urmăr<strong>in</strong>du-se m<strong>in</strong>imizarea efectelor negative ale fertilizatorilor (Younie şi Black, 1979, Terry şi<br />

colab., 1981; Newbould, 1982).<br />

În cercetările întrepr<strong>in</strong>se pentru caracterizarea circuitelor biogeochimice, s-a urmărit estimarea<br />

stocurilor de azot, cuantificarea proceselor de m<strong>in</strong>eralizare, nitrificare, denitrificare, precum şi<br />

evaluarea capacităţii de retenţie a azotului în zonele umede. În figura 3 şi tabelul 1 sunt<br />

prezentate pr<strong>in</strong>cipalele mecanisme implicate în retenţia <strong>metalelor</strong> şi azotului în complexele de<br />

ecosisteme d<strong>in</strong> structura SDI, precum şi câteva observaţii cu privire la gradul de cunoaştere al<br />

diferitelor mecanisme la debutul programului de cercetare şi ora actuală. Exportul şi importul<br />

unor forme dizolvate se poate face şi pr<strong>in</strong> <strong>in</strong>termediul apei subterane (fluxuri nereprezentate),<br />

atunci când există defazaje între nivelul apei subterane şi cel al Dunării.<br />

Sedimentul are un rol important în procesele implicate în circuitul azotului în zone umede.<br />

Acumularea de azot în sediment dep<strong>in</strong>de de balanţa d<strong>in</strong>tre producţia plantelor şi descompunere şi<br />

de asemeni de balanţa d<strong>in</strong>tre importul alohton şi exportul de azot. Rolul vegetaţiei în circuitul<br />

azotului a prezentat un deosebit <strong>in</strong>teres. Boyd (1978), spre exemplu, arată că concentraţia de azot<br />

variază foarte mult între părţile plantei, între stadiile de maturitate, între <strong>in</strong>divizi şi între<br />

ecosisteme, între biomasa vie şi cea moartă. Rolul consumatorilor (de exemplu Reader, 1979) în<br />

stocare a fost şi el studiat.<br />

Consumatori (5)<br />

Vegetaţie (5)<br />

6 6<br />

10<br />

9<br />

1<br />

4<br />

11<br />

2,3 8<br />

Sol/<br />

Sediment<br />

(5)<br />

7<br />

Litieră<br />

(5)<br />

0 12 2 7,8<br />

Azot transportat de apa de suprafaţă (5)<br />

(dizolvat, particulat şi biomasă)<br />

13<br />

Figura 3 Prezentare schematică a pr<strong>in</strong>cipalelor mecanisme (0 - 11) implicate în retenţia azotului<br />

în zone <strong>in</strong>undabile. Descrierea mecanismelor este prezentată în tabelul 1.<br />

Exportul de azot d<strong>in</strong> zonele umede este strâns legat de caracteristicile hidrologice ale zonei<br />

respective (pentru semnificaţia regimului hidrologic, a se vedea figura 2). S-au făcut cercetări<br />

restrânse în ce priveşte exportul de azot particulat (PN) şi azot organic dizolvat (DON), exportul<br />

de litieră sau de biomasă, dar aceste cercetări sunt disparate, fără o abordare unitară a problemei.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!