ACADEMIA DE TIIN E A REPUBLICII MOLDOVA INSTITUTUL DE ECOLOGIE I GEOGRAFIE Cu titlu de manuscris CZU:574.620.28:658.012.4: 628.47+546.562+546.47+546.766+ +546.881+543.382 BULIMAGA CONSTANTIN

ASPECTELE ECOLOGICE I CHIMICO-TEHNOLOGICE ALE MANAGEMENTULUI DEEURILOR03.00.16 Ecologie Teza de doctor habilitat n biologie

Consultan i tiin ifici:

Ion DEDIU, doctor habilitat n tiin e biologice, profesor universitar, membru corespondent al A..M. Valentin BOBEIC, doctor habilitat n tiin e chimice, profesor universitar Constantin BULIMAGA, docror n tiin e chimice, cercettor tiin ific superior

Autorul :

CHIINU, 2009

Bulimaga Constantin, 2009

2

1.0 1.1 1.2 1.2.1 1.3 1.4 1.5 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4. 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.5. 2.6. 2.7 2.7.1 2.7.2 3.0 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5

CUPRINS INTRODUCERE..................................................................................................... GENERAREA DEEURILOR INDUSTRIALE I MENAJERE O PROBLEM ECOLOGIC GLOBAL ............................................................. Minimizarea formrii deeurilor industriale i menajere direc ia de perspectiv n economia interna ional....................................................................................... Deeurile industriale i menajere factor de risc pentru calitatea mediului i sntatea popula iei Republicii Moldova.................................................................. Generarea deeurilor periculoase.............................................................................. Cadrul legislativ i juridic un suport important n gestionarea i reducerea deeurilor................................................................................................................... Analiza SWOT a gestionrii deeurilor n Republica Moldova ............................... Dezavantajele de natur ecologic i chimico-tehnologic ale sistemului existent de gestionatre a deeurilor ......................................................................................... MATERIALE I METODE DE CERCETARE ........................ ....................... Obiectul de studiu ..................................................................................................... Aparate de analiz chimic a unor deeuri ................................................................ Metode de investigare................................................................................................ Metode de calcul al influen ei deeurilor asupra mediului....................................... Calculul prejudiciului cauzat aerului atmosferic de DMS (pe exemplul depozitului n reni)................................................................................................................... Calculul impactului cauzat atmosferei n urma func ionrii sta iei de epurare a apelor reziduale. ...................................................................................................... Calculul reducerilor de CO2 i CH4 la fermentarea nmolului mpreun cu DMS.......................................................................................................................... Metoda roentgen-fluorescent n analiza metalelor din deeurile de la CET-1.... Aplicarea experimentului factorial la studierea deeurilor....................................... Metode de determinare a influen ei deeurilor asupra popula iilor vegetale ....... Metode de studiere a impactului deeurilor asupra biocenozelor urbane ................ Metode de determinare a - i -diversit ii vegeta iei ierbacee .............................. ASPECTELE ECOLOGICE ALE MANAGEMENTULUI DEEURILOR...................................................................................................... Estimarea cantitativ a deeurilor .......................................................................... Efectul ecologic al deeurilor industriale nepericuloase ......................................... Efectul ecologic al deeurilor periculoase .............................................................. Efectul ecologic al gestionrii deeurilor menajere solide ........................................ Elaborarea metodologiei de evaluare a prejudiciilor cauzate de gestionarea deeurilor ................................................................................................................... Prejudiciul cauzat aerului atmosferic de la arderea deeurilor agricole .................... Prejudiciul cauzat aerului atmosferic la gestionarea neautorizat a deeurilor din construc ii ................................................................................................................. Prejudiciul cauzat aerului de la func ionarea instala iilor de incinerare a deeurilor Prejudiciul cauzat aerului atmosferic la gestionarea deeurilor industriale i menajere .................................................................................................................. Prejudiciul cauzat aerului atmosferic ca urmare a func ionrii sta iei de epurare a apelor reziduale din oraul Chiinu ........................................................................

11 22 22 27 30 40 41 45 49 49 50 50 51 51 52 54 54 55 58 59 59 60 61 62 64 66 68 68 68 69 70 71

3

3.2.6 3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.5.4 3.6 3.6.1 3.6.2 3.6.3. 3.7 4.0. 4.1. 4.1.1 4.2. 4.2.1 4.2.2 4.3. 4.4. 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.5. 4.6 5.0 5.1 5.2 5.2.1 5.3 5.4 5.5

Prejudiciul cauzat aerului atmospheric n rezultatul degajrii emisiilor de metan la platformele de nmol de la SEB ................... Prejudiciul cauzat de SEB Chiinu apelor de suprafa ........................................ Prejudiciul i pierderile economice cauzate mediului nconjurtor la gestionarea inadecvat a deeurilor industriale i menajere ......................................................... Modurile de gestionare a deeurilor menajere solide (DMS) ................................. Pierderile economice i prejudiciul cauzat mediului de gazele de eapament de la transportarea deeurilor recuperabile la depozitul de stocare n reni. Impactul depozitelor de stocare a DMS asupra mediului nconjurtor ..................... Poluarea apelor de suprafa i subterane de depozitul neadministrat i neamenajat Pruncul (suburbia Chiinului) .............................................................................. Poluarea mediului de depozitul de stocare a DMS de la Sngera (par ial amenajat) Poluarea mediului de depozitul de stocare a DMS n reni (amenajat conform ceri elor) .................................................................................................................. Poluarea aerului atmosferic cauzat de emisiile de la depozitele de DMS ............ Unele aspecte ale impactului antropic asupra florei urbane ............................... Influen a metalelor grele asupra ecositemelor urbane ......................................... Influen a polurii solului cu MG asupra vegeta iei erbacee n habitatele tehnogene ale mun. Chiinu (lund drept exemplu zona industrial Buiucani).................... Analiza diversit ii biocenozelor (vegeta ia erbacee) habitatelor din sta iunile sectoarelor tehnogene i locative ale mun.Chiinu ................................................ Concluzii ................................................................................................................ ASPECTELE CHIMICO-TEHNOLOGICE ALE MANAGEMENTULUI DEEURILOR ....................................................................................................... Valorificarea deeurilor de hexacianofera i (albastru de Prusia Metoda chimic de neutralizare a deeului albastru de Prusia .............................. Valorificarea deeurilor galvanice ........................................................................ Separarea metalelor grele din reziduurile galvanice .............................................. Elaborarea tehnologiei de valorificare a deeurilor galvanice .............................. Studiul factorilor ce determin componen a nmolului de la SEB i valorificarea acestuia ................................................................................................................. Valorificarea deeurilor de vanadiu ....................................................................... Studiul procesului de neutralizare a apelor de splare a cazanelor la CET-1 i CET-2 ..................................................................................................................... Metodele de valorificare a deeurilor cu con inut de vanadiu .............................. Elaborarea tehnologiei de valorificare a deeurilor de la CET............................. Perfectarea tehnologiei chimice de producere a traductorilor electrochimici (TE) Concluzii ................................................................................................................... CONCEPTUL DE MANAGEMENT AL DEEURILOR N REPUBLICA MOLDOVA ........................................................................................................... Premise teoretice ................................................................................................. . Caracteristica i gestionarea deeurilor periculoase n Republica Moldova ...... Elaborarea schemei conceptuale de evaluare, reciclare i nimicire a deeurilor periculoase ............................................................................................................. Interdependen a aspectelor ecologice i chimico-tehnologice n managementul deeurilor ............................................................................................................... Managementul deeurilor menajere solide ............................................................ Managementul deeurilor comunale ...................................................................... 4

74 75 80 80 83 86 87 90 94 100 102 102 106 111 123 127 128 128 130 130 131 135 142 142 144 147 152 158 161 161 163 163 164 165 166

5.6 Managementul deeurilor industriale ..................................................................... 5.7 Managementul deeurilor de la traductorii electrochimici (TE) ............................ 5.8 Managementul deeurilor ca prioritate n politica protec iei mediului .................. 5.9 Schema managementului deeurilor n Republica Moldova ................................. 5.10 Baza tiin ific a managementului deeurilor n Republica Moldova .................. 5.10.1 Schema componentelor bazei tiin ifice ale managementului deeurilor 5.11. Sistemul Specializat de Monitoring al Deeurilor n Republica Moldova ... 5.12. Esen a Conceptului de management al deeurilor ................................................ 5.13 Concluzii ................................................................................................................... CONCLUZII I COMANDRI ........................................................................................ Concluzii ............................................................................................................................... Recomandri practice......................................................................................................... BIBLIOGRAFIE.................................................................................................................... ANEXE ................................................................................................................................. Anexa 1. Tabelul 1.Cantitatea medie anual de deeuri menajere solide n diverse ri (t/an la 1 locuitor) ...................................................................................................................... Anexa 2. Lista bibliografiei privind Acordurile i Conven iile Interna ionale, Cadrul legislativ, normativ, standarde, Hotrri de Guvern i a surselor de date statistice n domeniul managementului deeurilor. ................................................................................ Anexa 3. Elaborarea metodelor de evaluare a prejudiciilor cauzate de gestionarea deeurilor ............................................................................................................................ Punctul A 3.1. Exemplu de evaluare a prejudiciului cauzat aerului atmosferic la arderea deeurilor agricole................................................................................................................ Punctul A 3.2. Exemplu de calcul al prejudiciului cauzat aerului atmosferic la gestionarea deeurilor de construc ie. ................................................................................... Punctul A 3.3. Exemplu de calculul al prejudiciului cauzat aerului atmosferic la incinerarea deeurilor............................................................................................................. Punctul A 3.4. Exemplu de calcul al prejudiciului cauzat aerului atmosferic la gestionarea deeurilor menajere.............................................................................................. Punctul A 3.5. Exemplu de calcul a impactului cauzat aerului atmosferic de instala iile de epurare a apelor uzate de la SEB..................................................................................... Punctul A 3.6. Exemplu de calcul a prejudiciului cauzat aerului atmosferic de la nmolul de la SEB Chiinu.............................................................................................................. Anexa 4. Figura A 4.1. Schema locurilor de prelevare a probelor la gunoitea Pruncul ...... Figura A 4.2. Sec iunile geologice prin cariera Pruncul............................................... Anexa 5. Figura A 5.1. Schema locurilor de prelevare a probelor la depozitul Sngera .... Figura A 5.2. Sec iunea geologic prin depozitul Sngera ............................................. Anexa 6. Figura A 6.1. Schema locurilor de prelevare a probelor la depozitul n reni .. Figura A 6.2. Sec iunea geologic prin depozitul n reni ........................................ Anexa 7. Tabelul A 7.1. on inutul metalelor grele n solul unor sta iuni din municipiul Chiinu (P=0,05, CV20) ................................................................................................... Anexa 8. Tabelul A 8.1. Spectrul taxonomic al speciilor erbacee, detectate n sectoarele tehnogene ale municipiului Chiinu n a.a. 2007-2009 ..................................................... Anexa 9. Tabelul A 9.1. Calitatea AR, pn i dup epurare, la SEB Chiinu, anii 20002001.................................................................................................................................... Anexa 10. Compozi ia chimic i caracteristicile nmolului de la sta iile de epurare.......... Anexa 11. Punctul A 11.1. Exemplu de calcul al reducerilor emisiilor de CO2 la compostarea aerob a nmolului cu DMS .......................................................................... Anexa 12. Componen a chimic a lamurilor formate la CET .......................................... Anexa 13. Figura A 13.1. Schema conceptual privind criteriile i indicii de evaluare, 5

168 169 170 172 174 174 181 184 194 195 195 198 199 219 220 223 227 227 230 232 233 235 235 237 238 239 240 241 242 243 246 252 254 256 261

reciclare i nimicire a deeurilor n procesul gestionrii (original) ........................................ Figura A 13.2. Parametrii i indicii esen iali de evaluare a deeurilor periculoase (original) ................................................................................................................................ Anexa 14. Tabelul A 14.1. Caracteristica unor deeuri periculoase amplasate pe teritoriul Republicii Moldova conform indicilor de evaluare. ............................................................ Anexa 15. Figura A 15.1. Ansamblul de activit i n procesul de gestionare a deeurilor conform Standardului SR 13330 ......................................................................................... Anexa 16. Punctul A 16.1. Analiza situa iei actuale a cadrului legislativ i institu ional n domeniul crerii sistemului specializat de monitoring al deeurilor (SSMD) ................... Punctul A 16.2. Propuneri de modificare a Legisla iei ecologice a Republicii Moldova pentru elaborarea Sistemului Specializat de Monitoring al Deeurilor (SSMD). Anexa 17. Acte de implementare a rezultatelor investiga iilor .......................................... Anexa 18. Act nr. 01-189 din 17.01.2005. Despre implementarea rezultatelor investiga iilor tiin ifice a lucrrii Nmolurile de la sta ia de epurare biologic o surs important de ngrminte ................................................................................................ Anexa 19. Act nr. 3L din 4.04.05 despre neutralizarea deeurilor cu con inut albastru de Prusia. ................................................................................................................................... Anexa 20. Act nr. 01/194 din 12.09.2007. Despre implementarea rezultatelor investiga iilor tiin ifice Utilizarea sulfitului de sodiu pentru nlturarea oxigenului din electroli ii acizi i neutri n traductorii electrochimici ...................................................... Anexa 21. Act nr. 1375 din 26.09.2007 privind implementarea rezultatelor investiga iilor tiin ifice n scopul elaborrii metodologiei de calcul a prejudiciului cauzat mediului la gestionarea deeurilor de produc ie i menajere .................................................................. Anexa 22. Lista punctelor din Msurile de realizare a Programului na ional de valorificare a deeurilor de produc ie i menajere, aprobat prin Hotrrea Guvernului Republicii Moldova nr. 606 din 28 iunie 2000, care au fost realizate n cadrul prezentei lucrri.................................................................................................................................... Anexa 23. Bounegru T., Gu anu V., Conunova ., Bulimaga C. Procedeu de neutralizare a deeurilor ob inute n urma demetalizrii vinurilor cu hexacianoferat (II) de potasiu. Brevet de inv. MD, nr. 923 din 28.02.98,. 1998, BOPI, nr. 2. ............................................ Anexa 24. Bulimaga C. Procedeu de separare consecutiv a metalelor grele din apele reziduale. Brevet de inv. MD 2305 C2, Chiinu, 2003, BOPI, nr.11 .............................. Anexa 25. Bulimaga C., Balaa A. Procedeu de extragere a vanadiului din reziduurile provenite din arderea pcurii. Brevet de inv. MD 3148 G2, 2006 BOPI nr. 9 ................ Anexa 26. Diplom. Medalia de Bronz. Bounegru T., Bo an V., Conunov ., Bulimaga C. Procedee de neutralizare a deeurilor vinicole ce con in albastru de Prusia ..................... Anexa 27. Diploma. Medalia de aur. Bounegru T., Conunov ., Gu anu V., Bulimaga C., Bo an V. Procedeu de neutralizare a deeurilor ob inute n urma demetlizrii vinurilor cu hexacianoferat(II) de potasiu i Procedeu de neutralizare a deeurilor vinicole ce con in albastru de Prusia.................................................................................................................. DECLARA IA PRIVIND ASUMAREA RSPUNDERII ............................................... CV AUTORULUI .................................................................................................................

262 263 264 266 267 269 272 273 274 275 276

277 278 281 284 287

288 289 290

6

ADNOTARE Bulimaga Constantin Aspecte ecologice i chimico-tehnologice ale managementului deeurilor teza de doctor habilitat n biologie, or. Chiinu, 2009. Introducere, cinci capitole, concluzii, bibliografia din 304 numiri, 27 anexe, 198 de pagini de text de baz, 44 de desene, 64 tabele. Rezultatele ob inute sunt publicate n 65 de lucrri tiin ifice. Cuvintele-cheie: managementul deeurilor (MD), concept de MD; monitoring al deeurilor, evaluare impact ecologic, valorificarea deeurilor, fitocenoze, indicii biodiversit ii. Domeniul de studiu: ecologie i protec ia mediului. Obiectivele: Elaborarea conceptului de MD n RM; aprecierea metodologiei de calcul al prejudiciilor cauzate mediului la gestionarea deeurilor; eviden ierea influen ei terenurilor poluate cu deeuri menajere solide asupra fitocenozelor i aprecierea factorilor privind migrarea MG n sistemul sol- plante; estimarea impactului sta iei biologice de epurare (SEB); elaborarea unor tehnologii noi de valorificare a deeurilor periculoase i a tehnologiei de producere a traductorilor electrochimici (TE). Metodologia cercetrii tiin ifice a fost asigurat n baza Strategiilor MD ale Uniunii Europene, Angliei, Austriei, Romniei, lucrrilor n domeniul MD ale unor autori: Rojanschi V. i al.(1989), . . (1989), Bartone C. (1990), tefnescu L. i al.(1991), Batstone R. et al.(1996), Bentsson L.et al.(1996), Stern A.(1997), Dicshit N.(2001), Evanilo G. et al.(2004), Duca Gh. i al. (2006), Macoveanu M. i al.(2006), . . (2007). Noutatea i originalitatea tiin ific. A fost elaborat un concept de MD n corespundere cu principiile dezvoltrii durabile, cu luarea n calcul a interdependen ei aspectelor ecologice i chimico-tehnologice ale formrii i gestionrii deeurilor. n premier a fost determinat gradul de influen a depozitelor de stocare a DMS asupra mediului, precum i a terenurilor poluate cu deeuri i altor factori tehnogeni asupra fitocenozelor din ecosistemul mun. Chiinu. Semnifica ia teoretic a lucrrii const n stabilirea unor legit i, privind impactul activit ilor antropice asupra mediului i, n special, asupra covorului vegetal n ecosistemul urban, elaborarea metodologiei de evaluare a impactului asupra mediului la gestionarea deeurilor. Valoarea aplicativ. Se propune un concept de MD, schema de realizare a MD, 4 tehnologii de valorificare a deeurilor industriale (vitivinicole cu con inut de hexacianoferat, galvanice, de la CET cu con inut de vanadiu i nmoluri de la SEB), o tehnologie de producere a traductorilor electrochimici i realizat implementarea lor. (Act nr. 2 din 26.09. 2007; Act nr. 01189 din 17.01.2005; Contract nr. 68T din 15. 01. 2008; Act nr. 3L din 4.04.2005; Act nr. 01/194 din 12. 09. 2007).

7

- ee , . , 2009. , 5 , , 304 , 27 , 198 , 44 , 64 . 65 . . (), , , (), , , . : (). : ; () -; (.); , ; , , , : Rojanschi V. i al.(1989), . . (1989), Bartone C. (1990), tefnescu L. i al.(1991), Batstone R. et al.(1996), Bentsson L.et al.(1996), Stern A.(1997), Dicshit N.(2001), Evanilo G. et al.(2004), Duca Gh. i al. (2006), Macoveanu M. i al.(2006), . .(2007). : , o . , . . , a. . , 4 , ( ) . . (Act nr. 2 26.09. 2007; Act nr. 01-189 17.01.2005; nr. 68T 15. 01. 2008; Act nr. 3L 4.04.2005; Act nr. 01/194 12. 09. 2007).

8

ABSTRACT Bulimaga Constantin The ecological and chemico-technological aspects of waste management, these of a doctor habilitate degree in biology, Chishinau, 2009. Introduction, five chapters, conclusions, bibliography of 304 references, 27 anexes, 198 pages of base text, 44 figures, 64 tables. The results are published in 65 scientific papers. Keywords: waste management (WM), WM Conception, ecological impact (EI), waste valorification (WV), phytocenoses, biological diversity index, species. Direction of investigation: ecology and environment protection. Objectives: elaboration of the WM Conception for the RM and estimation methodology of EI and damage caused to the environment in the process of waste management; evaluation of the influence of polluted by waste sites upon the phytocenoses and species of the plants, the determination of the factors referring to the heavy metals (HM) migration in the system soil-plant; estimation of the EI on the environment, caused by the pollutants generated in the technological process of residual water (RW) purification at the biological purification plant (BPP); elaboration of the new technologies of dangerous WV based on the chemico-technological and biological methods, as well as a technology of electrochemical sensors (ES) production; Methodology of scientific research is based on the WM Strategies of European Union, Great Britany, Austria, Roumania and on the works in the WM field of the scientists: Rojanschi V. i al. (1989), . . (1989), Bartone C. (1990), tefnescu L. i al.(1991), Batstone R. et al.(1996), Bentsson L.et al.(1996), Stern A.(1997), Dicshit N.(2001), Evanilo G. et al.(2004), Duca Gh. i al. (2006), Macoveanu M. i al.(2006), .(2007). Scientific novelty and originality: the WM Conception according to the principles of the sustainable development (SD) has been elaborated, taking into account the ecological and chemico-technological aspects of waste generation and its management. The grade of landfills effect over environment, as well as the waste sites pollution and other factors influence over the phytocenoses were determined. Theoretical value. Some regularities of EI, caused by the antropogenic activities on the environment, especially, on the vegetal carpet from mun. Chisinev ecosystem have been established, the methodology for the EI of WM was elaborated. Application value. The WM conception and the scheme of WM realization are proposed. 4 technologies for valorification of industrial waste (with hexacyanoferrates from wine production, galvanic and from Power Plant Station waste, as well as mud from BPP) and a technology of ES production were elaborated and implemented. (Act no. 2 from 26.09. 2007; Act no. 01-189 from 17.01.2005; Agreement no. 68T from 15. 01. 2008; Act no. 3L from 4.04.2005; Act no. 01/194 from 12. 09. 2007). 9

LISTA ABREVIERILOR AR ape reziduale CBO consumul biologic de oxigen CCO consumul chimic de oxigen DD dezvoltare durabil DDT 1,1,1 tricloro- 2,2 bis(4-clorofenil)etan DL50 doza letal, 50 % DMS deeuri menajere solide DS depozite de stocare HCCH hexaciclohexan MD managementul deeurilor MG metale grele M mediul nconjurtor MSD monitoringul specializat al deeurilor PCB policlorbifenili PCT policlortrifenili PNVD programul na ional de valorificare a deeurilor de produc ie i menajere POPs pesticide organice persistente PP producere mai pur SEB sta iile de epurare biologic a apelor reziduale SNMD strategia na ional a managementului deeurilor SSMD sistemul specializat de monitoring al deeurilor TE traductori electrochimici.

10

INTRODUCERE Actualitatea lucrrii. Deeurile de toate tipurile sunt punctul de intersec ie a tuturor externalit ilor negative ecologice ale dezvoltrii actualului sistem socio-economic global de tip tehnogen. Acesta mai continu s progreseze n baza exploatrii nelimitate a resurselor naturale cu utilizarea mijloacelor artificiale de producere, create fr a lua n calcul existen a limitelor ecologice pentru exploatarea resurselor naturale, i capacit ile de suport ale biosferei. n aceste condi ii func ionarea i progresul societ ii are ca una din problemele complexe i gestionarea deeurilor. Pe parcursul a ultimilor dou secole industrializarea a contribuit nu numai la epuizarea resurselor naturale, dar i la generarea unor deeuri cu influen negativ asupra mediului. Din momentul cnd a fost observat impactul negativ al deeurilor industriale asupra mediului i snt ii omului se elaboreaz diferite concep ii, strategii, procedee i metode de protec ie a mediului i a snt ii popula iei de impactul deeurilor. ns acestea nu au evitat marea contradic ie dintre dezvoltarea economic a societ ii i natur, doar par ial au atenuat i ncetinit aprofundarea contradic iei. Fenomenele nocive de mediu, globale i regionale, starea deteriorat a mediului la nivel local continu s se aprofundeze. Volumul de deeuri formate (solide, lichide, gazoase) crete treptat din an n an. Pus n fa a riscului dispari iei [234] omenirea s-a vzut nevoit s-i revad cursul dezvoltrii tehnogene. n literatura tiin ific apare orientarea spre dezvoltarea socio-economic care asigur conservarea unei structuri diverse i echilibrate a mediului nconjurtor i utilizarea resurselor i serviciilor n limitele de suport al componentelor sale. Aceast tendin sub denumirea dezvoltare durabileste acceptat prin Declara ia Conferin ei Mondiale Mediul i Dezvoltarea [197, 206], drept vector dominant al dezvoltrii socio-economice globale. n acest document dezvoltarea durabil este definit ca dezvoltarea care asigur necesit ile genera iei prezente fr afectarea satisfacerii necesit ilor genera iilor viitoare. Criteriile dezvoltrii durabile, printre altele includ: reducerea volumului deeurilor pn la nivelul capacit ilor de utilizare a lor i de suport al biosferei, reducerea epuizrii resurselor naturale minimum pn la nivelul real de nlocuire echivalent a lor cu resurse regenerabile i inepuizabile. Realizarea acestor scopuri interdependente este n rela ie direct cu generarea i gestionarea deeurilor. Republica Moldova nu este n afara acestor procese. Protec ia mediului nconjurtor n Republica Moldova, este recunoscut drept prioritate na ional, promovat prin Constitu ie (art. 37), care vizeaz n mod direct condi iile de via i sntate ale popula iei. Calitatea vie ii i a mediului este influen at n mare msur de consecin ele de mediu ale activit ilor antropice, inclusiv poluan ii i deeurile generate n rezultatul proceselor industriale.

11

ncepnd cu anii 80 ai secolului XX, n R.M. anual se produc de la 23 pn la 47 mln. tone de deeuri solide, dintre care 15-20% - menajere, 40-45% -industriale i cca 40% agricole. n a.a.1986-1997 anual se acumulau circa 1 mln. t de cenu i zgur (la centrala termoelectric de la Cuciurgan), cutii metalice de conserve - 50 mii tone, 3 mln. tone. nisip i praf de piatr de la extragerea materialelor de construc ie, deeuri de la cur area viilor i pomilor - 400 mii tone, 20 mii tone de obiecte de cauciuc, deeuri alimentare - 135 mii tone., maculatur - 60 mii tone i a. n afar de aceasta mai mult de 3 mln. tone de deeuri se formau din sectorul de cretere a animalelor [56]. Deosebit de acut este situa ia privind deeurile viniviticole (albastru de Prusia), pesticidele inutilizabile i interzise (compuii organici persisten i (POP-surile), deeurile cu con inut de vanadiu de la centralele electrice cu termoficare (CET) cu consum de pcur i alte deeuri. Un aport semnificativ la nrut irea calit ii mediului l au deeurile depozitate neregulamentar (gunoiti neamenajate i neautorizate), precum i nmolurile acumulate la sta iile de epurare a apelor, n care datorit activit ilor microorganismelor are loc formarea gazelor de ser i altor gaze periculoase. Cantit ile enorme de deeuri solide ce se formeaz i se acumuleaz n Republica Moldova sunt un argument de netgduit n favoarea ntreprinderii ct mai urgente a unor ac iuni tiin ific fundamentate n studierea, evaluarea i gestionarea deeurilor. Problema solicit abordri netradi ionale care ar implica att studii multilaterale ecologice i chimico-tehnologice, ct i elaborri legislative i manageriale. Acestea trebuie s conduc la diminuarea polurii mediului cu deeuri prin sporirea gradului de utilizare a resurselor materiale i organizarea managementului n corespundere cu principiile dezvoltrii durabile. Pentru solu ionarea acestei probleme este necesar elaborarea unui concept ce ar defini elementele de baz ale managementului deeurilor, bazate pe clasificarea adecvat, criteriile i indicii de evaluare, reciclare, utilizare sau lichidare a deeurilor. Managementul reprezent nu numai un sistem de monitorizare a tipurilor de deeuri, dar i determinarea gradului de nocivitate, evaluarea impactului deeurilor asupra mediului i determinarea cilor de lichidare sau valorificare a deeului respectiv. Conceptul este semnificativ att din punct de vedere teoretic, ct i practic, servind drept baz n procesul de realizare a gestionrii deeurilor, va asigura lichidarea deeurilor, inclusiv celor periculoase i reducerea polurii mediului. De men ionat, c n baza conceptului, propus n lucrare, au fost elaborate Recomandri privind criterii i indicii evalurii, reciclrii sau lichidrii deeurilor pentru realizarea p. 72 al Msurilor de realizare a Programului Na ional de valorificare a deeurilor de producere i menajere (a. 2000). Aspectele principale ale activit ilor de gestionare a deeurilor, considerate n prezenta lucrare ca ecologice, sunt: 12

1. Deeurile sunt apreciate sub dou aspecte principale: (1) ca surs de materie prim i (2) ca poluan i ai mediului nconjurtor, ce determin structura i func ionarea ecosistemelor; 2. Utilizarea la maxim a deeurilor generate n calitate de materie prim secundar, surse energetice, fertilizan i agricoli, materiale de construc ie, precum i implementarea tehnologiilor mai pure - calea de prevenire a creterii volumului de deeuri i de reducere a impactului consumului de resurse naturale asupra echilibrului i func ionrii ecosistemelor. 3. Evaluarea prejudiciului cauzat mediului (aerului, apei i solului) la gestionarea inadecvat a deeurilor industriale i menajere este apreciat ca activitate cu efect ecologic esen ial indirect. 4. Stabilirea gradului de influen a deeurilor i a consecin elor impactului antropic asupra biodiversit ii (care reprezint factorul decesiv al autoepurrii mediului) - un suport important n gestionarea ecosistemelor urbane. 5. Aplicarea normativelor UE n organizarea MD reprezint calea de prevenire i reducere a impactului deeurilor asupra mediului nconjurtor. Aspectele chimico-tehnologice ale studiului includ: 1. Componen a chimic, indicii i parametrii specifici (inclusiv toxici) ai deeurilor, servesc ca baz pentru determinarea clasei i gradului de toxicitate a lor i necesit s fie luate n considerare n procesul tehnologic de tratare i lichidare a deeurilor. 2. Deeurile periculoase sunt apreciate ca substan e, ce prezint un risc chimic poten ial pentru ecosisteme i sntatea public, iar aplicarea unor abordri chimico-tehnologice asigur diminuarea volumului i toxicit ii acestora i prevenirea impactului lor asupra mediului. 3. Elaborarea tehnologiilor de valorificare, neutralizare i lichidare a deeurilor industriale i menajere reprezint calea esen ial de solu ionare a problemei deeurilor. Elaborarea principiilor tiin ifice n domeniul abordat reprezint aplicarea ntregului ansamblu sistematic de cunotin e veridice despre protec ia mediului nconjurator, ct privete managementul deeurilor [49]. Pentru argumentarea tiin ific a managementului deeurilor sunt necesare: formularea obiectivelor, selectarea obiectelor de cercetare, clasificarea i caracteristica deeurilor din R.M, elaborarea si propunerea metodologiei si a elementelor de baz ale managementului deeurilor. Acestea vor include investigarea generrii i a monitoringului deeurilor, elaborarea i implementarea metodelor de valorificare a lor, precum i evaluarea impactului lor asupra mediului. Impactul ecologic al deeurilor depinde de con inutul chimic, propriet ile i cantitatea lor, precum i n foarte mare parte i de modul de gestionare. Organizarea proast a managementului poate fi decisiv pentru dimensiunile impactului ecologic.

13

n prezent procesul de gestionare a deeurilor nu reprezint un sistem integru fundamentat tiin ific, n baza acestor criterii, ceea ce duce la creterea n continuare a cantit ilor de deeuri generate, la men inerea nivelului de poluare a apelor, solului i atmosferei, chiar i n condi iile reducerii drastice a producerii industriale. Scopul i obiectivele lucrrii. Scopul lucrrii este argumentarea conceptului tiin ific de management al deeurilor n baza studiului ecologic i chimico-tehnologic privind formarea, compozi ia chimic, gestionarea i minimizarea efctului distructiv al deeurilor asupra ecosistemelor. Pentru realizarea scopului indicat au fost trasate urmtoarele obiective: 1. Elaborarea conceptului de management al deeurilor n R.M. n corespundere cu principiile dezvoltrii durabile, cu luarea n calcul a interdependen ei aspectelor ecologice i chimicotehnologice ale formrii i gestionrii deeurilor. 2. Aprecierea metodologiei de calcul al prejudiciilor cauzate mediului la gestionarea inadecvat a deeurilor industriale i menajere. 3. Determinarea influen ei metalelor grele (MG) asupra biodiversit ii covorului vegetal ca verig esen ial n autoepurarea mediului i stabilit ii ecosistemelor urbane pentru aprecierea polurii biocenozelor cu metale grele. 4. Eviden ierea influen ei terenurilor poluate cu DMS asupra fitocenozelor i speciilor de plante, aprecierea factorilor privind migrarea metalelor grele n sistemul sol- plante. 5. Estimarea impactului ecologic al poluan ilor genera i n procesul tehnologic de epurare a AR la SEB i a depozitelor de stocare a deeurilor asupra mediului. 6. Elaborarea unor tehnologii noi bazate pe metode chimico-tehnologice i biologice de valorificare/neutralizare a deeurilor periculoase, caracteristice pentru R.M. i a tehnologiei de producere a traductorilor electrochimici, conform principiilor ecodisignului ecologic. Metodologia cercetrii tiin ifice a fost asigurat n baza Strategiilor MD ale Uniunii Europene, Angliei, Austriei, Romniei, lucrrile n domeniul MD, a unor autori: Rojanschi V. i al.(1989), . . (1989), Bartone C. (1990), tefnescu L. i al.(1991), Batstone R. et al.(1996), Bentsson L.et al.(1996), Stern A.(1997), Dicshit N.(2001), Evanilo G. et al.(2004), Duca Gh. i al. (2006), Macoveanu M. i al.(2006), . . (2007). Drept metode de cercetare au servit metodele fizico-chimice de cercetare i analiz, mbinarea: metodelor de calcul al prejudiciului cu cele de analiz a produselor transformrilor chimice ale deeurilor, metodelor de estimare a indicilor diversit ii biologice i a impactului deeurilor asupra biocenozelor urbane, precum i unele abordri teoretice i practice privind manage-

14

mentul deeurilor, metoda SWOT, prelucrarea statistic, analiz i sintez, extrapolare, abordarea sistemic i complex a sistemului institu ional al infrastructurii de gestionare a deeurilor. Suportul informa ional al tezei l constituie literatura tiin ific i normativ din domeniul gestionrii deeurilor, datele Biroului Na ional de Statistic, datele colectate din Anuarul Statistic al Republicii Moldova i Inspectoratului Ecologic de Stat al Ministerului Mediului, documentele oficiale (actele legislative, normative i Hotrrile de Guvern) ale Republicii Moldova, Directvele Uniunii Europene n domeniul managementului deeurilor, investiga iile i metodele de calcul elaborate de autor. Obiectul cercetrii l constituie deeurile periculoase de la ntreprinderile industriale i menajere solide; abordarea sistemic i metodologic de estimare a prejudiciului cauzat mediului; impactul deeurilor asupra biodiversit ii i dependen ei valorii prejudiciului de gradul de nocivitate a deeurilor. Estimarea impactului deeurilor asupra componentelor de mediu a fost efectuat n baza datelor privind volumul, componen a i propriet ile chimice ale deeurilor periculoase generate i depozitate la ntreprinderile industriale, precum i celor menajere solide de la depozitele de stocare. Cercetrile impactului deeurilor asupra mediului au fost efectuate n plan teritorial: ntreprinderi, depozite de stocare a deeurilor, sisteme ecourbane, raioane i regiuni, iar pentru o analiz mai detaliat i pentru concluzii generalizatoare i recomandri au fost analizate tipurile de deeuri periculoase i menajere solide din republic stocate n cantit i esen iale pe ntreg teritoriul republicii. Noutatea i originalitatea tiin ific. Noutatea tiin ific: 1. Pentru prima dat a fost elaborat i par ial implementat un concept de management al deeurilor (MD) pentru R.M. n corespundere cu principiile dezvoltrii durabile, interdependen ei aspectelor ecologice i chimico-tehnologice ale formrii i gestionrii deeurilor i reglamentrii riscului pentru mediul nconjurtor i snt ii publice. 2. n premier a fost elaborat baza teoretic i metodologic de evaluare a proceselor ecologotehnologice i de estimare a prejudiciului cauzat mediului la gestionarea deeurilor. A fost demonstrat, c prejudiciul este determinat n primul rnd de agresivitatea chimic a poluan ilor i de cantitatea lor. A fost stabilit legitatea dependen ei valorii prejudiciului cauzat aerului atmosferic de coeficientul de agresivitate a poluan ilor. 3. A fost demonstrat legitatea privind dependen a gradului de epurare a AR la SEB de natura chimic a poluan ilor care se con in n apele supuse epurrii. 4. A fost scoas n eviden legitatea dependen ei valorii prejudiciului, cauzat apelor de suprafa , de valoarea coeficientului de degradare a bazinului acvatic n locul deversrii AR. 15

5. A fost stabilit dependen a procesului de acumulare a MG n plante de natura, con inutul acestora n sol i valoarea pH a solu iei solului: con inutul maxim de MG n plante este caracteristic pentru teritoriile cu cel mai nalt con inut de MG n sol i cea mai joas valoare pH (5,9), iar con inutul minim de MG n plante - pentru probele colectate din ariile cu cel mai mic con inut de MG n sol i cu pH 6,5. Con inutul MG n plantele din aria tehnogen poluat cu MG progreseaz n consecutivitatea: Pb < NiTerofite 7-25 > Hemiterofite / 7-15. 8. A fost demonstrat c activitatea tehnogen n toate sectoarele ecosistemului urban Chiinu are o influen negativ asupra diversit ii biologice. Are loc o reducere esen ial a numrului de familii, genuri i specii. n total n ecosistemul urban al mun. Chiinu au fost detectate circa 168 specii din 128 de genuri i 40 familii. A fost constatat, c sub presiunea polurii n fitocenozele tehnogene dispar speciile spontane de plante i tot mai frecvent predomin speciile segetale i ruderale. 9. Au fost evaluate aspectele chimico-tehnologice ale managementului deeurilor periculoase i elaborate tehnologiile de valorificare/neutralizare a urmtoarelor deeuri: Neutralizarea masei semilichide albastru de Prusia bazat pe solubilizarea hexacianofera ilor n mediu bazic, urmat de precipitarea [Fe(CN)6]4- cu ioni de Fe3+. Extragerea vanadiului din deeurile de la CET n mediu bazic n prezen a oxidantului (la t=120-140C) i sedimentarea lui n form de NH4VO3 cu un randament de recuperare a vanadiului de 80-90 %. Separarea metalelor grele din deeurile galvanice: a) sedimentarea Cu metalic prin metoda de cementare, b) a ionilor Al3+, Fe3+, Zn2+ i Cr3+ sub form de hidroxizi la diferite valori ale pH-ului. Valorificarea nmolului de la SEB mpreun cu alte deeuri pentru ob inerea composturilor agricole. 10. A fost apreciat legitatea dependen ei sensibilit ii i duratei de func ionare a traductorilor electrochimici de natura i mobilitatea compuilor de mercur, ce se formeaz la suprafa a de 16

separare a fazelor (Hg-electrolit). A fost stabilit mecanismul majorrii esen iale a sensibilit ii (de cca 10-15 ori) i a duratei de exploatare a traductorilor electrochimici (de 10 ori), ceea ce corespunde cu principiile ecodesignului. Originalitatea tiin ific const n determinarea gradului de influen a depozitelor de stocare a DMS i industriale asupra mediului, precum i a terenurilor poluate cu deeuri i altor factori tehnogeni asupra fitocenozelor. A fost propus un concept de management al deeurilor n corespundere cu principiile dezvoltrii durabile (DD), cu luarea n calcul a interdependen ei aspectelor ecologice i chimico-tehnologice ale formrii i gestionrii deeurilor. Semnifica ia teoretic. 1. Importan a teoretic a lucrrii const n crearea unui concept de management al deeurilor care include: baza tiin ific a MD, sistemul specializat de monitoring al deeurilor (SSMD) i schema de realizare a MD, ceea ce constituie baza teoretic n solu ionarea practic a problemei deeurilor. Materialele teoretice elaborate vor servi drept suport metodologic pentru crearea infrastructurii MD n Republica Moldova. 2. Elaborarea schemei conceptuale de evaluare, reciclare i nimicire a deeurilor periculoase va facilita realizarea managementului deeurilor toxice. Stabilirea interdependen ei aspectelor ecologice i chimico-tehnologice n managementul deeurilor asigur estimarea apriore a impactului deeurilor periculoase asupra mediului la gestionarea acestora. 3. Au fost stabilite unele dependen e ale indicilor diversit ii biologice(Q, K, M) i a efectivului de biomorfe de influen a tehnogen (gradul de urbanizare, poluarea solului cu metale grele provenite din deeuri), precum i de al i factori (altitudinea, nl imea i vechimea edificiilor) pentru habitatele poluate cu MG n ecosistemul urban Chiinu. 4. Au fost scoase n eviden legit ile cu referire la impactul activit ilor antropice asupra mediului privind dependen a: valorii prejudiciului cauzat aerului de coeficientul de agresivitate i de cantitatea poluan ilor gazoi; a procesului de acumulare a MG n plante de natura, con inutul acestora n sol i valoarea pH solu iei solului; a gradului de epurare a AR la SEB de natura chimic a poluan ilor ce se con in n apele supuse epurrii; a valorii prejudiciului cauzat apei de coeficientul de degradare a bazinului acvatic n locul deversrii AR; a duratei de func ionare a traductorilor electrochimici de natura i solubilitatea compuilor de mercur forma i la suprafa a de separare a fazelor (Hg-electrolit). Luarea n considerare a legit ilor men ionate vor facilita solu ionarea problemelor ecologice n domeniile respective. 5. Metodologia i principiile fundamentale privind aspectele ecologice i chimico-tehnologice ale MD, elaborate n lucrare, permit att determinarea influen ei deeurilor generate asupra calit ii mediului, ct i stabilirea unor direc ii strategice n realizarea MD n Republica Moldova. 17

Valoarea aplicativ a lucrrii. 1. Se propune un concept de MD care prevede utilizarea deeurilor ca surs de materii prime, precum i excluderea pierderilor economice i reducerea prejudiciului cauzat mediului la gestionarea DMS, inclusiv la transportarea i depozitarea a unor componente reciclabile ale DMS. 2. n plan aplicativ se propune metodologia de estimare a prejudiciului cauzat mediului la gestionarea deeurilor, precum i la func ionarea unor ntreprinderi i n caz de hazard. 3. Se propun 4 tehnologii de valorificare a deeurilor privind: transformarea sedimentului albastru de Prusia n colorant, extragerea metalelor utile ( Cu, Fe, Al i Zn) din deeurile galvanice, a vanadiului n form de NH4 VO3 din deeurile de la CET, precum i tratarea nmolurilor de la SEB cu DMS n fertilizant (compost) i reducerea emisiilor de dioxid de carbon. Este propus o tehnologie de producere a traductorilor electrochimici (TE) conform principiului ecodesignului. 4. Corela iile stabilite, privind impactul activit ilor antropice asupra mediului n ecosistemul urban din mun. Chiinu, servesc ca suport n elaborarea msurilor de prevenire i diminuare a calit ii mediului n teritoriile poluate cu deeuri. Speciile de plante ruderale au fost eviden iate drept unul din factorii esen iali de diminuare a con inutului de MG n sol. 5. Implementarea Conceptului de Management al Deeurilor n R.M. i a schemei de realizare a acestuia, propuse n prezenta lucrare, va contribui la diminuarea cantit ii de deeuri generate, la reducerea polurii mediului i ameliorarea calit ii lui, la reducerea cheltuielilor legate de gestionarea deeurilor i la promovarea politicii pentru o producere mai pur. Vor fi solu ionate 4 aspecte importante ale MD: ecologic (diminuarea polurii mediului nconjurtor), economic (vor fi valorificate circa 2/3 din cantitatea total de DMS), tehnic (perfec ionarea tehnicii de colectare i tratare a deeurilor) i social (va fi dezvoltat o ramur nou a economiei care va crea noi locuri de munc). Implementarea rezultatelor tiin ifice 1. Metodologia evalurii prejudiciului cauzat aerului atmosferic la gestionarea deeurilor de produc ie i menajere, elaborat n prezenta lucrare, servete ca baz n activitatea Inspectoratului Ecologic de Stat (Act de implementare nr. 2 din 26.09.2007). 2. Pentru lichidarea i valorificarea deeurilor industriale periculoase au fost implementate tehnologiile elaborate n prezenta lucrare: de utilizare a nmolului de la SEB n calitate de fertilizant (implementat la Sta ia de epurare biologic a mun. Chiinu; Act de implementare nr. 01-189 din 17.01.2005); de valorificare a deeurilor de la CET cu consum de pcur cu recuperarea vanadiului (brevet MD 3148, 2006, BOPI nr. 9; Proiect de transfer tehnologic Implementarea tehnologiei de extragere a vanadiului din deeurile centralelor 18

electrice cu consum de pcur la CET-1 n a.a. 2008-2009); de extragere a metalelor (Cu, Zn, Al, Fe .a.), din deeurile galvanice (brevet de inven ie MD 2305, 2003, BOPI, nr.11); de neutralizare a deeurilor cu hexacianoferat, depozitate la fabricile de vinuri (brevet MD, nr. 923 1998, BOPI, nr. 2; Act de implementare nr. 3L din 4.04.2005). 3. Tehnologia elaborat pentru producerea traductorilor electrochimici (TE) a fost utilizat la producerea TE pentru nregistrarea undelor seismice la suprafa a solului i n mediul acvatic i a fost implementat la Institutul de Inginerie Electronic i Tehnologii Industriale AM (Act de implementare nr. 01/194 din 12.09.2007). 4. n rezultatul cercetrilor, efectuate n cadrul lucrrii, au fost realizate punctele (3, 17, 20, 33, 50, 70, 72) din Msurile de realizare a PNVD, aprobat prin Hotrrea Guvernului R. Moldova nr.606 din 28 iunie 2000. 5. Conceptul de management al deeurilor este utilizat ca material didactic n procesul de predare a cursurilor speciale: Gestionarea deeurilor, Metode de aplicare a legisla iei ecologice, Expertiza ecologic i auditul i Strategii n estimarea calit ii mediuluin institu iile superioare i medii cu profil ecologic (USM, Colegiul de Ecologie i alte institu ii). Rezultatele tiin ifice principale naintate spre sus inere 1. Conceptul de management al deeurilor (MD) n RM este bazat pe interdependen a aspectelor ecologice i chimico-tehnologice ale formrii i gestionrii deeurilor, ceea ce asigur prevenirea riscului pentru mediul nconjurtor. 2. Elaborarea bazei metodologice de estimare a prejudiciului cauzat mediului la gestionarea inadecvat a deeurilor reprezint una dintre cele mai esen iale msuri de diminuare i prevenire a riscului de poluare i degradare a mediului. 3. Poluan ii genera i n procesul de epurare a apelor reziduale i nmolul format la SEB reprezint surse permanente de poluare a mediului, manifestat prin degajri de substan e extrem de nocive (C2H5SH, CH3SH .a.) i acumularea substan elor chimice toxice n sol i n apele de suprafa i freatice. 4. Poluarea solului cu MG influen eaz asupra diversit ii biologice, ceea ce se eviden iaz prin diminuarea valorilor indicilor Q (diversitatea floristic), K (numrul de specii/m2) i M (partea de mas uscat/m2). 5. Procesul de acumulare a MG n plante este func ie de con inutul acestora n sol i valoarea pH a solului, ceea ce se manifest printr-un con inut mai majorat de MG n plantele colectate n sta iunile cu valori minime ale pH solului i un con inut minim de MG n plantele din solul cu valori mai nalte ale pH. 19

6. Impactul polurii cu deeuri n unele zone ale municipiului Chiinu (Tracom, Cecani, Rcani, rul Bc, SEB) se reflect asupra fitocenozelor spontane, ceea ce este exprimat prin pauperizarea lor taxonomic i dominarea fitohorelor ruderal-segetale (Bromus arvensis, Taraxacum officinale, .a.). 7. Tehnologiile elaborate (de neutralizare a sedimentelor cu hexacianoferat, de valorificare a nmolului de la SEB, a deeurilor galvanice industriale i celor de la CET) contribuie la reducerea riscului pentru mediu prin lichidarea acestor tipuri de deeuri cu recuperarea unor produse utile pentru economia na ional. 8. Tehnologia performant de ob inere a traductorilor electrochimici (TE), prin dirijarea i aplicarea practic a mecanismului reac iilor chimice, asigur sporirea sensibilit ii i duratei de func ionare a TE i corespunde principiului Designului ecologic Aprobarea rezultatelor cercetrii. Rezultatele cercetrilor au fost raportate la: Conferin ele de Chimie i Inginerie Chimic (Bucureti, 1995, 1997), a XXII, XXIII, XXIV, XXV Sesiuni de Comunicri tiin ifice (Cciulata-Vlcea, Romnia, 1996-1999), al XXVI-lea Simpozion Na ional de Chimie (Climneti-Cciulata, Vlcea, Romnia, 2000), la Conferin a 12 Interna ional Ecological Chemistry (Chiinu, 2002),th

Romanian International Interna ional

Conference on Chemistry and Chemical Engineering (Bucureti, 2001), a II-a Conferin Conferin a Environment, Research, Protection and Management (Universitatea Babe-Bolyai, Cluj Napoca, 2003), Conferin a Interna ional tiin ifico-practic Solul una din problemele principale ale secolului XXI (Chiinu, 2003), a XXVII-a i XXVIII-a Conferin Na ional de Chimie (Climneti-Cciulata,Vlcea, Romnia, 2002, 2004), Simpozionul Interna ional Mediul i industria, Romnia (Bucureti, 2005), la Conferin a jubiliar: 15 ani INECO (Chiinu, 2005), la Congresul IV Interna ional Waste Tech, (Moscow, 2005), la Conferin a a III Interna ional Ecological Chemistry (Chiinnu, 2005), la Conferin a III (. , , 2006), Conferin a tiin ific interna ional nv mntul superior i cercetarea piloni ai societ ii bazate pe cunotin e (Chiinu, 2006), Simpozion Na ional (Bistri a-Arcalia, Romnia, 2006), Conferin a Mediu i dezvoltare (Cluj-Napoca, 2007), Conferin a Na ional de Chimie (Climneti-Cciulata, Vlcea, Romnia, 2008). Volumul i structura lucrrii Lucrarea are un volum de 292 pagini i include: introducere, cinci capitole divizate n 67 paragrafe i subparagrafe, concluzii generale i 304 surse bibliografice, 27 anexe. Teza con ine 64 de tabele i 44 de figuri. 20

Capitolul I - Generarea deeurilor industriale i menajere o problem ecologic global prezint o sintez a abordrilor tiin ifice na ionale i interna ionale privind managementul deeurilor, procesele de generare i gestionare a deeurilor, precum i unele metode de utilizare a acestora, analiza SWOT a gestionrii deeurilor n RM, cadrul legislativ i juridic ca suport important n managementul deeurilor. Capitolul - 2 Materiale i metode de cercetare con ine metodele de studiu i aparatele utilizate la analiza deeurilor (apelor reziduale, levigatului, nmolului), solului i plantelor din aria poluat cu deeuri i metodele de calcul al prejudiciilor cauzate mediului la gestionarea deeurilor, i de determinare a influen ei deeurilor asupra diversit ii biologice. Capitolul - 3 Aspectele ecologice ale managementului deeurilor reflect aspectele ecologice ale gestionrii deeurilor, ce includ rezultatele evalurii prejudiciului cauzat aerului atmosferic i apei: la arderea deeurilor agricole, gestionarea deeurilor din construc ii i de la instala iile de incinerare a deeurilor, gestionarea deeurilor industriale i menajere, de emisiile gazoase de la platformele de nmol, precum i evaluarea prejudiciului economic cauzat mediului la gestionarea inadecvat a deeurilor municipale. Se trateaz problema impactului deeurilor, inclusiv apelor reziduale i metalelor grele, asupra ecosistemelor urbane i rurale, morfogenezei plantelor i diversit ii florei din platformele industriale i complexele locative din mun. Chiinu. Capitolul - 4 Aspectelele chimico-tehnologice ale managementului deeurilor prezint aspectele chimico-tehnologice de valorificare a deeurilor periculose cu con inut de hexacianoferate, de vanadiu, galvanice, deeurilor de la tehnologia de producere a traductorilor electrochimici, a nmolului de la SEB, finalizate cu elaborri tehnologice i implementri la unele ntreprinderi. Capitolul - 5 Conceptul de management al deeurilor n Republica Moldova con ine studiul interdependen ei aspectelor ecologice i chimico-tehnologice ale managementului deeurilor menajere solide, comunale, industriale, inclusiv celor electrochimice i prezint un concept nou de management al deeurilor (MD), argumentat tiin ific, precum i schema de realizare a MD n corespundere cu principiile DD. Concluziile i recomandrile con in concluziile principale i recomandri privind realizarea i implementarea managementului deeurilor n Republica Moldova. Publica ii. Materialele tezei sunt prezentate n 65 de lucrri, inclusiv 1 monografie, 1 articol de sintez, 44 articole, 3 brevete de inven ie, 12 teze, 3 lucrri de sintez, 1 lucrare metodologic.

21

1. GENERAREA DEEURILOR INDUSTRIALE I MENAJERE O PROBLEM ECOLOGIC GLOBAL n rezultatul progresului tehnico-tiin ific i al tehnologiilor de producere n lume s-au produs mari transformri: crearea unui poten ial industrial i agricol enorm, dezvoltarea larg a tipurilor de transport, irigarea i ameliorarea unor suprafe e imense. Toate acestea au cauzat un impact negativ asupra mediului nconjurtor. Calitatea mediului nconjurtor n ultimele decenii se nrut ete. Astfel, n a. 1991, participan ii - membri ai 50 state europene, au scos n eviden existen a unui ir de probleme esen iale n protec ia mediului nconjurtor (M) [209]. (Agen ia European de Protec ie a Mediului, Uniunea Mondial pentru Conservarea Naturii, Organiza ia Mondial a Snt ii). Au fost eviden iate 12 probleme cu impact major asupra mediului, inclusiv generarea i gestionarea deeurilor. Ctre aceste probleme se refer: schimbrile climaterice, deteriorarea stratului de ozon, micorarea biodiversit ii, ploile acide, accidentele majore, producerea deeurilor i managementul lor, ozonul troposferic i al i oxidan i fotochimici, managementul apei potabile, degradarea pdurilor, zonele de pe coastele acvatice i managementul lor, stresul urban i riscul chimic [209]. Problema protec iei mediului nconjurtor a fost discutat i de Programul Na iunilor Unite pentru Mediu (UNEP) la sfritul mileniului [296], printre care, de asemenea, sunt nominalizate: schimbrile climaterice, distrugerea stratului de ozon stratosferic, precum i pericolul polurii mediului care are loc n urma folosirii pe scar larg a substan elor chimice. Crete volumul i toxicitatea deeurilor de toate tipurile i influen a lor asupra mediului nconjurtor i snt ii popula iei. 1.1.Minimizarea formrii deeurilor industriale i menajere direc ia de perspectiv n economia interna ional Reducerea volumului de deeuri n baza perfec ionrii tehnologiilor i managementul acestora este direc ia fundamental n gestionarea deeurilor i, obiectiv, una dintre cele mai esen iale n protec ia mediului. Conform unor date (Conferin a Global din Strasbourg, 1992 [302], n anul 1990 cantitatea total de deeuri (cu excep ia celor radioactive) n rile OECD a constituit mai mult de 2,000 mlrd. t, iar n 1993 a depit aceast valoare, constituind 2,446 mlrd. t, dintre care deeuri menajere (urbane) 5%, deeuri industriale 13,5%, deeuri agricole 28,6 %, deeuri miniere 14,7%, deeuri de la producerea energiei 1,1%, (nmoluri) formate la epurarea apelor reziduale menajere -25,3%, deeuri de la construc ii 10,6% [115]. Conform datelor [115], cantitatea de deeuri menajere n Europa continu s creasc, atingnd circa 306 mln. t, sau 415 kg/an/pe cap de locuitor. Cantitatea de deeuri menajere solide variaz de la ar la ar i constituie 685 kg/an/persoan n Islanda i se micoreaz pn la 105 22

kg/persoan pentru Uzbekistan tabelul 1.1, Anexa 1, punctul A1.1. Deeurile menajere solide constituie circa 14% din cantitatea total de deeuri n Europa de Vest i 5% n rile Europei de Est. Principala activitate n gestionarea i managementul acestora este neutralizarea prin nhumare. Generarea anual de DMS pe cap de locuitor n a.a.1996 - 2000 pentru majoritatea rilor lumii crete din an n an, n timp ce cota tratrii i valorificrii acestora rmne a fi foarte mic. Cea mai mare cantitate de deeuri pe cap de locuitor/an se genereaz n SUA, atingnd n anul 2000, cea mai mare cantitate de deeuri pe cap de locuitor/an 1,14 t. Aceeai tendin se observ i n rile Europei de Nord (Danemarca, Suedia, Norvegia), rile Europei de Vest (Austria, Belgia, Fran a, Germania, Irlanda, Luxemburg, Olanda), Asiei i Americii. Dinamic generrii i stocrii/acumulrii deeurilor demonstreaz univoc eficien a redus a gestionrii deeurilor. Acest fapt a impulsionat puternic schimbul de accente n cadrul strategiei de gestionare a deeurilor orientnd activit ile n cea mai mare cot posibil de la stocare i lichidare spre reciclare i prevenire (reducerea volumului de DMS). Diminuarea volumului de DMS pe cap de locuitor n rile dezvoltate are loc doar n Canada i Marea Britanie. Majoritatea DMS continu s fie neutralizate prin stocare i depozitare ceea ce are consecin e nu numai la ocuparea a unor teritorii extinse, dar creeaz i pagube provocnd un impact negativ asupra mediului prin emisii de gaze nocive, scurgeri de ape reziduale, ce polueaz apele freatice i solul. Astfel, generarea deeurilor, rmne o problem acut global i necesit elaborarea noilor sisteme i tehnologii de solu ionare. Prezint interes compararea cantit ii de deeuri generate n R.M. cu cea din rile UE (tab.1.2). Volumul de deeuri generate n unele ri n anul 2003 este demonstrat n tabelul 1.1 [2]. Datele din tabelul 1.1 mrturisesc faptul c Republica Moldova dup volumul de deeuri (kg/cap loc.) depete Marea Britanie i se apropie de Fran a. n componen a deeurilor generate intr i deeurile recuperabile care n multe ri ale UE sunt colectate i folosite selectiv. Compozi ia acestor deeuri este demonstrat n tabelul 1.2. Astfel, din deeurile menajere cele mai mari cantit i (>55%) se refer la deeuri alimentare i vegetale, hrtie i carton - adic deeuri reciclabile, biologic degradabile. Capacitatea de biodegradare este, la prima vede, un avantaj pentru mediu, deoarece previne acumularea deeurilor. Pentru o apreciere corect a efectului ecologic al acestora trebuie de luat n calcul i faptul c n urma descompunerii lor anaerobe se formeaz gaze (metan .a.), care cauzeaz efectul de ser. Terenurile de depozitare a deeurilor (reziduuri) organice devin biotopuri pentru roztoare, viermi, insecte i microorganisme care poart n ele un anumit risc pentru via a omului.

23

Tabelul 1.1. Deeuri generate n Uniunea European i Republica Moldova, kg/cap/locuitor n a. 2003 [2, A 2. 4] ara Belgia Danemarca Fran a Germania Irlanda Olanda Marea Britanie Romnia Republica Moldova Deeuri, total 1391 1058 1959 1070 1235 1132 1664 2079 1700 Deeuri urbane, % 25,3 51,0 28,6 37,5 34,8 48,8 35,5 17,31 22,35 Deeuri industriale, % 74,7 49,0 71,4 62,5 65,2 51,2 64,5 82,90 77,65

Tabelul 1.2. Compozi ia deeurilor menajere selectate n rile Europene, (%) [2,77] ara Ucraina Grecia Belgia Finlanda Componentele deeurilor Republica Moldova 56 7 12 7 4 14 Romnia 39 22 11 5 5 16 Marea Britanie 19 39 10 9 7 16

Deeuri alimentare i vegetale Articole din hrtie i carton Plastic Sticl Metale Alte deeuri

47 31 4 8 4 6

50 23 11 4 4 8

41 37 5 2 3 12

27 28 3 3 4 35

Pentru gestionarea mai corect a deeurilor menajere a fost emis Directiva Uniunii Europene, privind nhumarea acestora care reglementeaz strict tipurile de deeuri supuse nhumrii. n Comunitatea European, numai n 1995 au fost colectate 107 mln. t deeuri menajere, dintre care 66% au fost supuse nhumrii [115]. Directiva UE a contribuit la

24

diminuarea volumului deeurilor menajere solide nhumate n rile Comunit ii Europene de la 67% n 1995 pn la 57% n 1999. Totodat a crecut cantitatea de deeuri supuse compostrii. O alt solu ie pentru reducerea impactului ecologic al deeurilor este i valorificarea acestora. Pe primul loc dup cantitatea de deeuri valorificate (75%) se afl Japonia.. n SUA se valorific circa 50%, n Europa de Vest se valorific 38% din toat cantitatea de deeuri, iar n Europa Central i de Est valorificarea deeurilor constituie doar circa 5% [115]. Aceste date reflect faptul c valorificarea nu este utilizat suficient nici la nivel global i nici la nivel statal. Cantitatea de deeuri stocate continu s sporeasc. Totui n ultimii ani la nivelul UE are loc tendin a de sporire a cotei deeurilor valorificate. Astfel, dac n anii1985 - 1990 n aceste ri valorificarea constituia 8 -11 % [207] n 1995 acest indice a crescut pn la 21%, iar n 2000 s-a majorat pn la 29% [211, 296]. Dup cum s-a men ionat mai sus, pentru valorificarea DMS se utilizeaz diverse metode: compostarea, incinerarea i nhumarea [211]. n rile Europei Centrale n anii 1995 i 1999 au fost valorificate 2,3 i 6,0% DMS, corespunztor. n UE n 1999 au fost supuse nhumrii circa 57,5% din cantitatea total de DMS, iar n Europa Central i de Est 83,7% [197, 207]. Astfel, n perioada anilor 1980 - 1997 n Europa de Vest, SUA i Federa ia Rus a fost nregistrat o tendin de cretere a cantit ilor de deeuri, n China i n Japonia situa ia era mai stabil. n Europa de Vest n aceast perioad a avut loc creterea cantit ilor de deeuri menajere cu 38%, n SUA cu 43%, n Federa ia Rus cu 127%, iar n Japonia numai cu 16%. n 24 de ore n rile Uniunii Europene i Japonia cantitatea medie de deeuri formate pe cap de locuitor constituie 1,1-1,2 kg, iar n SUA circa 2 kg [115]. Este de men ionat, c la fel ca i n alte ri (SUA, Australia, Oceania) n rile Europei Centrale i de Est, inclusiv Federa ia Rus, cantitatea de deeuri generate este n cretere. Principala metod de neutralizare a deeurilor menajere rmne stocarea la rampele de depozitare [115]. Analiza managementului deeurilor n rile Uniunii Europene demonstreaz c nhumrii sunt supuse 60% DMS, incinerrii 19%, compostrii 4%, sortrii 3% i prin alte metode 14%. n cazul deeurilor periculoase: nhumrii sunt supuse 68%, incinerrii 8%, recuperrii 10%, tratrii fizico-chimice 10%, tratrii prin alte metode 4% [209]. Aplicarea metodelor recuperrii evident duce la economisirea resurselor materiale, financiare i reducerea polurii [179]. Rezultatele ob inute [179] demonstreaz, c la reciclarea deeurilor de aluminiu are loc o economie de energie cu 3 - 10%, iar poluarea aerului i a apelor se reduce cu 3-5 %. Reciclarea deeurilor de o el contribuie la un consum de energie mai diminuat (pn la 47 - 74%), iar al apei cu 60%. La valorificarea deeurilor de hrtie i sticl, consumul de energie, de asemenea se reduce cu 26 - 77% i 68-96%, corespunztor. Consumul apei la reciclarea deeurilor de hrtie i sticl se 25

diminueaz aproape de 2 ori, iar poluarea aerului cu 26 i 80%, corespunztor. Implementarea tehnologiilor de valorificare a deeurilor aduc beneficii att economice, ct i ecologice. Astfel este elocvent importan a reciclrii unor deeuri pentru conservarea resurselor naturale i reducerea polurii mediului nconjurtor. Conform ghidului privind managementul deeurilor n UE reducerea polurii mediului poate fi efectuat pe 2 ci: prevenirea generrii deeurilor (tehnologii mai pure i producere mai pur) i reciclarea i reutilizarea. Deplasarea lent de la gestionarea deeurilor la gestionarea procesului formrii lor, adic spre prevenirea formrii n surs a condus la elaborarea i cristalizarea ncepnd cu anii 70 a unei scri a priorit ilor n managementul deeurilor [6-9]: prioritatea superioar prevenirea reducerea reutilizarea reciclarea intern reciclarea extern tratarea lichidarea prioritatea inferioar. O asemenea prioritate impune activit i energice aplicate nu numai deeurilor ci i produsului i proceselor, i, evident, cere modificri serioase ale modului i sistemului de gestionare a deeurilor att la nivel global, ct i local. Asemenea abordare aduce nu numai beneficii de mediu, ecologice, ci i economice, fapt care a fcut s fie numit concep ie a eficien ei duble concep ia ecoeficien ei. Pentru aceasta au fost elaborate n aceeai perioad (dup anii 70 ai sec XX) diferite concepte i metode de analiz, optimizare a tehnologiilor, proceselor de reciclare a DMS, ini ierea utilizrii deeurilor ca materie prim secundar, etc. [8], n scopul reducerii i prevenirii formrii deeurilor i polurii mediului [6-9]. Gestionarea deeurilor la nivel interna ional este dominat de dou strategii: istoric a controlului deeurilor i a prevenirii formrii deeurilor. Ultima strategie, lansat ca replic la cerin ele dezvoltrii durabile, este considerat ca prioritate superioar n protec ia mediului i utilizarea resurselor naturale i este promovat, pe msura progresului tehnico-tiin ific i tehnologic, ca alternativ a strategiei controlului. Strategia optimizrii reducerilor DMS i controlului polurii rmne pentru viitor dominant din urmtoarele considerente: la majoritatea ntreprinderilor industriale s-au acumulat cantit i enorme de deeuri, care pe de o parte sunt surs de poluare i o poten ial bomb ecologic, pe de alt parte, ele reprezint o surs valoroas de materie prim; generarea deeurilor n cantit i mari are loc incontinuu i chiar n cazul cnd acestea vor fi reduse, ca urmare a dezvoltrii i extinderii strategiei prevenirii formrii deeurilor, oricum deeuri se vor produce i n viitor; dezvoltarea durabil nu exclude totalmente formarea deeurilor: cantitatea i calit ile nocive a acestora trebuie s nu depeasc limitele ecologice de suport ale biosferei la nivel global i ale ecosistemelor locale i regionale. 26

Acestea, sunt premisele de baz ale tendin elor gestionrii deeurilor, care devin tot mai acute i actuale. Problema combinrii a dou strategii: deeuri minimale i deeuri-materie prim la nivel na ional are ca scop asigurarea dezvoltrii durabile n domeniul protec iei mediului i utilizrii ra ionale a resurselor naturale, inclusiv a deeurilor. 1.2. Deeurile industriale i menajere factor de risc pentru calitatea mediului i sntatea popula iei Republicii Moldova Lund n considerare starea precar a calit ii mediului din ultimii 10 - 15 ani nu numai n unele ri i regiuni, dar i la nivel global (schimbrile climaterice, efectul de ser, ploile acide, distrugerea stratului de ozon, tornadele tot mai frecvente i care afecteaz tot noi i noi teritorii), utilizarea, reciclarea i minimizarea formrii deeurilor ar diminua aceste efecte negative i ar contribui la stoparea lor i la economisirea resurselor naturale. Consumarea excesiv a multor resurse naturale, de asemenea i-a adus aportul direct n schimbarea echilibrului n natur [186]. Tot mai insistent se promoveaz ideea c deeurile trebuie privite ca o rezerv de materie prim [181]. Utilizarea direct a unor componente reciclabile din deeuri n calitate de materie prim, iar a altora numai dup o tratare corespunztoare, este una dintre cile de ameliorare a calit ii mediului. De men ionat, c n rile, unde exist un management adecvat al deeurilor (de exemplu n statele UE), realizarea multor procese i tehnologii de valorificare a deeurilor, pe lng profitul ob inut, mai ofer i locuri suplimentare de munc. Astfel, solu ionarea problemei deeurilor este complex att din aspect ecologic, ct i socio-economic. Analiza situa iei ecologice ce s-a creat n Republica Moldova n ultimii ani, eviden iaz probleme specifice pentru Moldova [190]: protec ia solului, asigurarea cu ap potabil calitativ, formarea deeurilor i managementul lor, igiena mediului, ocrotirea snt ii publice, men inerea biodiversit ii. Acumularea n cantit i considerabile a unor deeuri (industriale, menajere i de pesticide inutilizabile i interzise), sub ac iunea factorilor naturali (vntului, ploilor) cauzeaz scurgeri i dispersarea lor n aer, ap i sol. Toate aceste deeuri constituie o surs de poluare continu a mediului. Prin urmare, printre cauzele specificate, un rol important revine solu ionrii problemei deeurilor, care ar contribui n mod direct la ocrotirea i asanarea mediului. Acumularea deeurilor n Republica Moldova n ultimii ani (tab.1.3) prezint un factor de risc ecologic i o resurs de materie prim secundar, Anexa 2, punctele [A 2.2-A 2.4]. Ponderea cea mai mare de deeuri o reprezint cele industriale (92 98%). Salturile cantit ilor de deeuri generate pe parcursul anilor 2001 2008 pot fi condi ionate prin faptul dezvoltrii nestabile a proceselor economice. 27

Cantitatea de deeuri pe cap de locuitor pe parcursul anilor 2001 - 2005 se reduce de la 1,8 t n a. 2001 pn la 1,3 t/cap locuitor n a. 2008 (tab.1.3). Tabelul 1.3. Volumul de deeuri generate n a.a. 2001 2008 [A 2.2-A 2.4, A 2.37- A 2.41, A 2.49]Tip deeu 2001 mii t Industriale Urbane5963 98 6061 98,4 1,6 100

2002 % mii t5349 392 5564 93.0 7,0 100

2003 % mii t3537 141 3678 96,2 3,8 100

2004 % mii t4849 180 5029 96,3 3,7 100

2005 mii t4311 179 4490 95,9 4,1 100

2006 % mii t3997 190 4187 95,5 4,5 100

2008 % mii t %

%

3611 101 3611

96,9 3,1 100

Total

De men ionat, c gradul nalt de risc ecologic al deeurilor este cauzat n primul rnd de nocivitatea acestora. Pe teritoriul Republicii sunt amplasate cantit i esen iale de deeuri cu compozi ie chimic divers i periculoase pentru mediul ambiant (tab. 1.4), Anexa 2, punctele [A.2.2- A 2.4]. n tabelul 1.4 sunt indicate cantit ile de deeuri galvanice depozitate la uzina Alfa i la alte ntreprinderi, nefiind inclus i cantitatea de deeuri galvanice de 2500 t., amplasat n c.. Hecii Noi, r-l Sngerei care n-au fost luate la eviden de ctre Biroul de Statistic i Sociologie [A 2.48, pag. 76]. n a.a.2003 - 2004 deeurile de la uzina Alfa au fost valorificate. Conform datelor statistice, Anexa 2, punctul [A 2.49] n a. 2008 s-au format circa 3,5 mln t deeuri industriale (de construc ie - 4004,5 mii tone, alimentare i a buturilor 226,4 mii tone, zootehnice 553,7 mii tone [60, 77]. Anual la DS sunt transportate 1,5-2,0 mln t DMS, iar volumul DMS n 2008 a constituit 33,5 mln m3. Suprafa a DS a DMS n 2008 fa de 2006 a crescut cu 82,0 ha, Anexa 2, punctul [A 2.49]. Majoritatea popula iei nu este informat privind pericolul pe care l prezint depozitele deeurilor, care au o pondere mare la poluarea aerului, apei, i a solului, fiind c nu sunt obiectul unei gestionri adecvate. Deeurile animaliere duc nu numai la poluarea mediului cu nitri i i nitra i, dar i cu diverse microorganisme patogene [103]. Poluarea cu nitri i i nitra i are ca cosecin creterea numrului de mbolnviri a sistemului nervos, hipertensiune, boli ale ficatului i respiratorii ndeosebi ale copiilor [36,71]. Reziduurile avicole con in bacterii de la 2.105 pn la 3 .109 ex./mm3 [106]. Poluarea enorm a mediului nconjurtor este cauzat nu numai de

28

Tabelul 1.4. Cantitatea de deeuri periculoase depozitate n Republica Moldova n a.a. 1996-2008 [A 2.2-A 2.4, A 2.37- A 2.41, A 2.49] Anii Cu con inut de vanadiu Pesticide interzise i inutilizabile Galvanice Tipurile de deeuri, t Cu con inut de nichel Cu con inut de crom1) Cucon inut de cupru358,3 301,4 320,6 12,4 9,4 9,2 13,5 7,0 7,0 7,2 7,2 7,2 1060,2 884,4

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2008 Total

1391 1603 1604 1660 1639 1923 1600 3100 3100 2194 2194 2500 25414

840 847 878 654 654 656 657 409 409 659 659 659 7981 66533

1717 2128 1694 779 575 559 1712 1792 2475 2476 2476 2000 20383 169885

309 401 354 601 606 564 380 225 346 407 364 320 4828 40220

21,2 15,4 11,8 8,2 6,7 8,5 9,0 6,6 9,6 14,0 14,0 14,0 139,0 11,64,8

102,6 112,7 122,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 341,7 311

Total, 211710 anual 5

dejec ii animaliere, dar i cu substan e organice i anorganice, cu diverse bacterii, ou de helminti . a., ceea ce agraveaz situa ia ecologic n zonele poluate (tabelul 1.5). Tabelul 1.5. Caracteristicile fizico - chimice i biologice ale scurgerilor de la complexele animaliere [106] Indicii 1 pH Substan e suspendate, g/l, bruto Masa seac, g/l Azot total, g/l Porcine 2 7,1-7,2 12,4-20,9 13,5 1,7 -4,4 29 Vite mari cornute 3 6-7,7 1,2-8,6 3,7-5,0 1,3-3,9

Sedimente albastru de Prusia4661,0 6912,0 7374,0 6622,0 6850,0 7463,0 5963,0 5202,0 4867,0 6678,0 6678,0 6678,0 75948 6329316

Petroliere

1 Azot amoniacal, g/l Fosfa i (P2O5), g/l CL, g/l SO42, g/l CCO, g/ /l,O2 CBO5, g/l, O2 Escherichia, ex./mm3 Enterococcus, ex./mm3 Straphylococcus, ex./mm3 Clostridium, ex./mm3 Salmonella, ex./mm3 Ou de helmin i, ex./mm3

2 3 0,6-1,4 1,4-2,7 0,4-0,9 0,16-1,9 0,1-0,6 0,1-0,9 0,2 0,4-0,5 7,6-40,0 5,9-11,7 3,0-6,7 1,8-9,2 4 . 6 10 -3,8 10 103 - 3 . 105 . 6 0-0,2 10 2 . 106- 7 . 107 1010 1012 105 -107 . 2 . 4 . 1,8 10 4 10 2 102 1,6 . 104 Depistat n majoritatea probelor prelevate 158-427

O problem deosebit, legat de poluarea mediului, o reprezint pesticidele inutilizabile i interzise (circa 2000 t ), amplasate n depozite pe teritoriul R.M. Un pericol poten ial pentru mediul nconjurtor l prezint i deeurile nhumate la rampa de nhumare a pesticidelor inutilizabile din raionul Vulcneti, unde sunt depozitate mai mult de patru mii tone de pesticide. 1.2.1. Generarea deeurilor periculoase n scopul valorificrii deeurilor produse n R.M. au fost studiate focarele de generare i apreciat componen a lor chimic. Unele dintre cele mai periculoase sunt reziduurile galvanice. Pn n prezent, astfel de deeuri se depoziteaz la unele ntreprinderi (de ex. uzina de tractoare). Fiind deversate, duc la poluarea mediului acvatic. Circa 2500 t de deeuri au fost depozitate n com.Hecii Noi, (r-l Sngerei). Albastru de Prusia - produsul secundar de la demetalizarea vinurilor (cca 4300 t) (Direc ia Na ional de Statistic a R.M.) a. 2006, iar conform MERN6678 t., Anexa 2, punctul [A 2.48] . Reziduuri cu con inut de vanadiu amplasate pe teritoriul CTE (659 t.), nmoluri la sta iile de epurarea apelor reziduale (anual se formeaz circa 1 mln. t.). Deeurile vitivinicole. n rezultatul aplicrii n tehnologia vinicol a utilajului de o el simplu vinul se mbog ete incontinuu cu ioni de fier i alte metale. Prezen a acestor ioni n vin determin gustul metalic specific i diminueaz mult calit ile lui gustative 2H+ + Fe0 = Fe2++ H2 (1.1) Oxidarea fierului conform ecua iei (1.1) duce la formarea ionilor Fe2+. n solu ie treptat ionii de fier se oxideaz par ial, formnd un melanj de Fe2+ i Fe3+. Pentru neutralizarea acestor ioni se aplic hexacianoferat (II) de potasiu, care reac ioneaz cu Fe2+ i Fe3+, formnd precipitate conform ecua iilor (1.2) i (1.3) care se numete albastru de Prusia: 2 Fe2+ + [Fe(CN)6 ]4- = Fe2[Fe(CN)6 ] 30 (1.2)

4 Fe3+ + 3[Fe(CN)6]4- = Fe4[Fe(CN)6] 3

(1.3)

Pentru sedimentarea albastrului de Prusia (hexacianoferat) din vin pentru coprecipitare se mai administreaz suspensie de bentonit, clei de pete sau gelatin [12-15,17 19, 33], i a. Astfel se precipit un sediment, care ulterior se separ de vin prin decantare sau filtrare, cu o compozi ie destul de complicat. n afar de substan ele sus men ionate ea mai con ine o frac ie coloidal de drojdii, acid tartric, rmi e de vin, ap .a. Albastrul de Prusia, n form de Fe4[Fe(CN)6] 3, constituie circa 5-10% (50-100 g/kg) din masa uscat a acestor precipitate. Deeul albastru de Prusia include ionul complex de hexacianoferat [Fe(CN)6]4- i este considerat periculoas. Concentra ia maxim admisibil a hexacianoferatului (0,005) g/l [247]. Astfel de deeuri sunt acumulate att n R. Moldova, ct i la uzinele vinicole din Ucraina, Rusia, Georgia, Armenia, Azerbaidjan i unele ri din Europa de Est (Romnia i Bulgaria). n rile industrial avansate, (Germania, Fran a, Italia, Spania . a.), unde ramura vinicol este nalt dezvoltat, aceste deeuri nu se produc deoarece la ntreprinderile vinicole din aceste ri nu se aplic utilaj din metal necalitativ, care se oxideaz i trece n solu ie n procesul de fermentare a vinului. Deeurile albastru de Prusia pn la sfritul anilor 1980 erau nhumate direct n sol fr tratare special. Doar la mijlocul anilor 80 nhumarea lor a fost interzis. Reziduurile se depozitau pe teritoriul uzinelor de vin n cisterne libere. ncepnd cu 1994, cantitatea de deeuri amplasate n cisterne, n republic continu s creasc, atingnd n a. 1998 7,5 mii t. Ulterior scade pn la 6,6 mii t n a. 1999, suferind slabe schimbri. Valoarea maxim de 7, 5 mii t a fost nregistrat n a. 2001 (fig. 1.1), Anexa 2, punctele (A 2.40,41). Volumul deeurilor cu con inut albastru de Prusia produse n republic a variat de la 3,3 mii t pn la 7,5 mii t, valoarea medie n 12 ani fiind de 5800-5900 t (fig.1.1). Este necesar de men ionat c cantitatea acumulat, anual, de aceste deeuri la fabricile de vin a sczut, datorit aplicrii unor tehnologii de neutralizare i lichidare a acestora. Gra ie faptului c dup a. 2004 neutralizarea chimic nu se mai aplic, cantitatea acestor deeuri n 2005 conform MERN a atins cota de 6678 t.

31

8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 04661

6912

7374 6622 6850

7463 6678 5963 5225 4867 6678 6678 6678

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Fig. 1.1. Cantit ile de deeuri cu con inut de hexacianoferat la uzinele viniviticole din Republica Moldova (tone)[A 2.40, A 2.41, A 2.49] Sunt cunoscute diverse metode de tratare a deeurilor vinicole ce con in hexacianoferat [15, 17, 65,139]. Multe dintre publica iile privind neutralizarea deeurilor formate la demetalizarea vinurilor cu hexacianoferat de potasiu reprezint interes din punct de vedere tiin ific, ca metode i tehnologii, ns cu regret aceste procedee pn n prezent n-au fost implementate pentru neutralizare pe scar larg a deeurilor cu con inut de cianuri. Deeurile galvanice. Pe teritoriul Republicii Moldova s-au acumulat volume esen iale de deeuri galvanice (fig. 1.2), generate de ctre uzinele de aparate radioelectronice, computatoare, constructoare de maini. Apele reziduale de la tehnologiile galvanice constituie de la 30 pn la 50% din cantitatea total de ape reziduale [159]. Valoarea medie diurn a volumului de ape reziduale galvanice constituie 600 - 800 m3. Uzinele cu opera ii galvanice se consider unele din cele mai neecologice, se deosebesc prin condi ii nocive de munc. Anual n lume se emit circa 1 mln. m3 de ape toxice care con in circa 50 mii t de metale grele (MG), 100 mii t de acizi i baze, 25 - 30 % din aceste reziduuri nimeresc n bazinele acvatice naturale [159]. Deeurile galvanice, ini ial, se formeaz ca solu ii i se mpart n 2 categorii: ape de splare i electroli i concentra i. Electroli ii se formeaz n rezultatul prelucrrii plcilor necesare pentru schemele electronice, la depunerea metalelor (Ni2+, Cr3+, Au3+, Ag+) n procesul de nichelare, cromare a articolelor i obiectelor metalice dup acoperirea acestora cu un strat metalic de protec ie. Cantitatea de deeuri galvanice pe teritoriul R M este prezentat n fig. 1.2. n Republica Moldova au fost amplasate 1220 3100 t deeuri galvanice. La ntreprinderea Alfa din Chiinu au fost depozitate circa 1000 t. de aceste deeuri care au fost neutralizate prin metoda termic. n prezent pe teritoriul republicii sunt stocate 2,6 mii t de astfel de deeuri, dintre care 97,6% sunt depozitate n comuna Hecii Noi (raionul Sngerei), Anexa 2, punctele [A 2.48, A 2.49`].

32

3500 3100 3000 2562 2500 2000 1391.1 1500 1334.3 1000 500 0 1923.6 1923 1603.9 1604.9 1660.8 1639.5 2194 2500 2500 3100

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Fig. 1.2. Cantit ile de deeuri galvanice (t) emise n a.a. 1993-2006 n Republica Moldova [A 2.40,A 2.49] Pentru purificarea apelor galvanice, mai frecvent, se aplic metoda cu reagen i [142,159]. Au fost propuse metode de extragere a Ni, Cr, i Cu din lamurile, care se genereaz la galvanizare. Metoda [274] este de durat mare n timp i necesit un volum enorm de reagen i. Procedeul de separare selectiv a Zn2+

i Fe

2+

din reziduurile acide [274], const din cteva

opera ii. Mai nti, n solu ia rezidual se introduce hidroxid de metal alcalin (pn la pH 4,8 5,4) datorit cruia se formeaz Fe(OH)2. Sedimentul se separ, apoi se adaug o cantitate suplimentar de baz pn la pH 8,8 - 9,4. Sedimentul de Zn(OH)2 ce se formeaz n urma acestor reac ii se separ prin filtrare. Pentru realizarea acestei proceduri este necesar, ca n AR concentra ia Zn2+ s constituie circa 1,4 1,7 g/l, a fierului 150 200 mg/l. Metoda poate fi aplicat numai pentru apele galvanice cu un con inut mare de zinc i fier n solu ie, i nu poate fi utilizat pentru epurarea AR cu concentra ii mici de metale grele. n lucrarea [274] se propune procedeul de nlturare a MG din apele galvanice i industriale de la prelucrarea metalelor, care con in substan e sintetice tensioactive (SSTA) i al i compui organici care formeaz compleci prin sedimentarea chimic n form de hidroxizi. Pentru prevenirea influen ei negative a SSTA asupra procesului n calitate de ini iatori ai formrii fulgilor se recomand tratarea cu MgCl2 sau alte sruri uor solubile de Mg2+ n concentra ii de 50 - 200 mg/l (recalcul la Mg2+). Procedeul propus de autorii [83] necesit consumul unor cantit i sporite de reactive chimice, (inclusiv a unor cantit i esen iale de magneziu) i din acest cauz nu este rentabil. Autorii [169] au cercetat eficacitatea nlturrii din AR a Cd2+,

33

Zn2+, Pb2+, i Cr3+ prin sedimentare, coagulare i ultrafiltrare n diferite condi ii. La sedimentarea metalelor grele cu diveri agen i chimici n form de compui insolubili se ob in deeurile galvanice lichide care pot fi solidificate. Procedeul propus [169] este metodic avantajos, ns, n rezultat, se ob ine un sediment care const din suma tuturor metalelor grele din solu ie i care ulterior necesit efectuarea suplimentar a opera iilor chimice specifice pentru separare fiecrui element n parte. Autorii [141] propun procedeul de purificare a AR care con in crom. Metoda este utilizat pentru purificarea AR de la uzinele constructoare de maini, sectoarele galvanice, prelucrarea pieilor care con in mari concentra ii de Cr6+. Procesul de tratare [141] se efectueaz la pH 9,3 - 10, cu hidroxid de fier(II) i la un raport de mas a regeneratorului n recalculare la Fe2+ i Cr6+ de (5,8 8,0) : 1,0. Aceast metod permite nlturarea ionilor de Cr6+, ns nu poate fi utilizat pentru nlturarea altor metale grele prezente n AR. Pentru extragerea metalelor colorate din sedimentele rezultate de la tratarea apelor reziduale, autorii [11] aplic procesul, care include solubilizarea compuilor metalelor colorate cu NH4Cl + Na2HPO3 + NH4OH n prezen a fluidizrii magnetice. Ca reductor se utilizeaz melanjul compus din N2H4H2O (hidrat de hidrazin), HCOH i NaBH4. Procedeul dat are avantajul, fa de cel indicat, prin faptul, c el permite extragerea concomitent a mai multor metale datorit aplicrii fluidizrii magnetice. Totui aceast metod are i dezavantaje, deoarece necesit utilizarea a mai multor substan e chimice pentru solubilizarea sedimentelor, precum i pentru reducerea metalelor, unele dintre ele fiind toxice (amoniacul) iar altele costisitoare (borohidrura de sodiu). Alt procedeu propus de Covaleva O. i coautorii [20] const n extragerea metalelor grele din precipitatele AR n urma solubilizrii lor n acid sulfuric i tratarea suplimentar cu anhidrid sulfuroas n stare gazoas, iar n calitate de agen i chimici pentru separarea metalelor se folosete amestecul de reductori: hipofosfit de sodiu i borhidrur de sodiu n propor ie de (5 - 10):1, cu aplicarea curen ilor de frecven nalt i a fluidizrii magnetice. Cantitatea agen ilor chimici fa de con inutul metalelor grele extrase este n raport de (1,5 - 2,0):1 din stoechiometria reac iilor de reducere. Procedeul este avantajos din cauz c el asigur extrac ia concomitent a mai multor metale din sedimentele formate la epurarea apelor reziduale galvanice. ns metoda este complicat i necesit utilizarea borohidrurei de sodiu care este scump, utilizarea fluidizrii magnetice, aplicarea instala iilor care formeaz curen i cu frecven nalt, a generatorului de dioxid de sulf. Alt proces de purificare a apelor reziduale de ionii metalelor grele propus de Covaliov V. i coautori [16] include tratarea AR la pH 6...8 cu reagen i reductori n urmtoarele concentra ii (M/l): borhidrur de sodiu: 0,06...0,08; hipofosfit de sodiu 0,26 - 0,30; aldehid formic 0,60 0,70; hidrazin 0,30 0,40. Procedeul se efectueaz n fluxul de ap rezidual n cmp 34

electromagnetic (frecven a 60 74 kHz) i n prezen a catalizatorului Ni-Zn n raport 1 : (1,5 2). Avantajul procedeului dat, ca i n [16, 20] const n posibilitatea epurrii apelor reziduale pn la un grad nalt de puritate. Aplicarea metodei descrise necesit instala ii tehnic avansate (cmp electromagnetic cu frecven nalt, fluidizare magnetic, reactive chimice scumpe), etc. Metodele enumrate, descrise n lucrrile [30, 274, 84,171], sunt specifice i pot fi utilizate numai pentru purificarea apelor reziduale poluate cu un anumit tip de cationi i nu pot fi aplicate pentru epurarea apelor reziduale galvanice cu un melanj de cupru, crom, fier, zinc . a., cum sunt de obicei AR din Moldova. n acest context este necesar i oportun elaborarea unor noi metode de tratare i valorificare a deeurilor galvanice, care s asigure seprarea consecutiv a majorit ii ionilor de metale. Formarea nmolurilor active la sta iile de epurare. Purificarea biologic a apelor reziduale este un proces tehnologic bazat pe metabolismul microorganismelor, n cadrul cruia are loc transformarea substan elor organice poluante n produi inofensivi (CO2, mas celular nou) [80,155]. Metoda biologic de epurare este aplicat pentru reducerea componentelor organice i anorganice din apele reziduale [155]. Ungureanu D. i coautorii, [80, 168] au apreciat tehnologiile de epurare a AR cu diverse tipuri de poluan i, cu utilizarea nmolului activ, cu microflor fixat i mixt. ns purificarea apelor const nu numai n reducerea poluan ilor organici, a azotului, fosforului, a metalelor grele [80, 168], dar i a diversei microflore [50, 80,155]. Purificarea biologic se bazeaz pe fenomenele fizico-chimice i biochimice, ale metabolismului bacterial [155]. Bioflocularea i bioadsorb ia reprezint agregarea particulelor dispersate n AR i transformarea n fulgi i cu sedimentarea lor ulterioar. Gradul de puritate a apei se apreciaz prin determinarea criteriilor CBO5 i CBOtotal [155]. Astfel, apele uzate care sunt epurate prin metoda biologic se caracterizeaz prin aceste criterii. CCO este echivalent cu cantitatea O2 necesar pentru oxidarea tuturor reductorilor, care se gsesc n AR i se exprim n mg O2/l la 1 mg de substan oxidat [155]. Cu toate acestea mai este necesar i suprapurificarea, care const n cultivarea unor complexe algale propuse de alaru, V. i coaut. [74, 75] dup care apa purificat devine ap potabil. Reducerea substan elor organice prin oxidare biochimic este procesul esen ial al purificrii AR. Unele substan e organice sunt uor oxidabile, iar altele se oxideaz foarte ncet [155], o parte din ele se consum de diferite organisme. P