Poluarea apei

POLUAREA APEI

I.1.Poluarea apei

Apa este un factor important in echilibrele ecologice, iar poluarea acesteia este o problema actuala cu consecinte mai mult sau mai putin grave asupra populatiei. Prin polarea apei, se intelege alterarea caracteristicilor fizice, chimice si biologice ale apei, produsa direct sau indirect de activitatile umane si care face ca apele sa devina improprii utilizarii normale in scopurile in care aceasta utilizare era posibila inainte de a interveni alterarea CLIPEA L. I. 1978. Efectele poluarii resurselor de apa sunt sunt complexe si variate, in functie de natura si concentratia substantelor impurificatoare. Rezolvarea acestor probleme ridicate de poluarea apei se realizeaza prin tratare ,prin care se asigura conditiile necesare pentru consum.

Poluarea apelor poate fi naturala sau artificiala. Poluarea naturala se datoreaza surselor de poluare naturale si se produce in urma interactiei apei cu atmosfera, cand are loc o dizolvare a gazelor existente in acestea, cu litosfera, cand se produce dizolvarea recilor solubile si cu organismele vii din apa.  Poluarea artificiala se datoreaza surselor de ape uzate de orice fel, apelor meteoritice, namolurilor, reziduurilor, navigatiei etc.

Se poate vorbi si despre poluare controlata si necontrolata. Poluarea controlta (organizata) se refera la poluarea datorata apelor uzate transportate prin reteaua de canalizare si evacuare in anumite puncte stabilite prin proiecte. Poluarea necontrolata (neorganizata) provine din surse de poluare care ajung in emisari pe cale naturala, de cele mai multe ori prin intermediul apelor de ploaie.

Poluarea normala si accidentala reprezinta categorii de impurificare folosite pentru a defini grupuri de surse de ape uzate. Poluarea normala provine din surse de poluare cunoscute, colectate si transportate prin reteaua de canalizare la statia de epurare sau direct in receptor. Poluarea accidentala apare , de exemplu , ca urmare a dereglarii unor procese industriale, cand cantitatile mari (anormale) de substante nocive ajung in reteaua de canalizare sau, ca urmare a defectarii unor obiecte din statia de preepurare sau epurare.

Se mai poate vorbi si despre poluare primara si secundara. Poluarea primara apare, de exemplu in urma depunerii substantelor in suspensie din apele uzate, evacuate intr+un receptor, pe patul acesteia. Poluarea secundara apare, de exemplu, imediat ce gazele rezultate in urma fermentarii materiilor organice depuse din substante in suspensie antreneaza restul de suspensii si le aduce la suprafata apei, de unde sunt apoi transportate in aval de curentul de apa.

Figura 1.1. Efectele poluarii apei

(https:// www.poluareaapeiinfo.com)

I.2. Principalele materii poluante si efectele acestora

Substantele poluante introduse in ape din surse  naturale si artificiale sunt numeroase, producand un impact important asupra apelor de suprafata si subterane.

Prejudiciile aduse mediului de substantele poluante pot fi grupate in doua mari categorii: prejudicii asupra sanatatii publice si prejudicii aduse in folosinte (industriale, piscicole, navigatie, etc.).

Dupa natura efectelor , acestea se impart , in mare, in sase grupe:

Prejudicii fiziologice aduse omului si faunei;

Degajarea si transmiterea de agensi patogeni;

Reducerea resurselor de oxigen dizolvat ale corpului de apa;

Eutrofizarea;

Degradarea lanturilor trofice prin acumularea substantelor toxice in biomasa;

Afectarea sau distrugerea calitatilor estetice.

Subtantele poluante pot fi clasificate si dupa prejudiciile aduse ,dupa cum urmeaza:

- substante organice, de origine naturala sau artificiala, reprezinta pentru apa poluantul principal. Substantele organice de origine naturala (vegetala si animala ) consuma oxigenul din apa, in timpul descompunerii lor, intr-o masura mai mare sau mai mica, in functie de cantitatea de substanta organica evacuata, producand distrugerea fondului piscicol si in general a tuturor organismelor acvatice. In acelasi timp oxigenul mai este necesar si proceselor aerobe de autoepurare, respectiv bacteriilor aerobe care oxideaza substantele organice, si care in final , conduc la autoepurarea apei. Concentratia de oxigen dizolvat normala, variaza intre 4-6 mg/ dm , in functie de categoria de folosinta, coborarea sub aceasta limita avand ca efect oprirea proceselor aerobe, cu consecinte foarte grave. Cele mai importante substante organice de origine naturala sunt tiseiul, taninul, lignina, hidratii de carbon, biotoxinele marine s.a.. Substantele organice - poluanti artificiali, provin din prelucrarea diferitelor substante in cadrul rafinariilor (benzina, motorina, uleiuri , solventi organici), industriei chimice organice si industriei petrochimice (hidrocarburi, hidroccarburi halogenate, detergenti ).

- substante anorganice , in suspensie sau dizolvate sunt mai frecvent antalnite in apele uzate industriale. Dintre acestea se mentioneaza, in primul rand, metelele grele (Pb, Cu, Zn, Cr ), clorurile, sulfatii. Sarurile anorganice conduc la marirea salinitatii apelor, iar unele dintre ele pot provoca cresterea duritatii. Clorurile in cantitati mari fac apa improprie alimentarilor cu apa potabila si industriala, irigatiilor, etc..Prin bioacumulare, metalele grele au efecte toxice asupra organismelor acvatice, inhiband in acelesi timp si procesele de autoepurare. Sarurile de azot si fosfor produc dezvoltarea rapida a algelor la suprafata apelor. Apele cu duritate mare produc depuneri pe conducte, marindu+le rugozitatea si micsorandu+le capacitatea de transport si de transfer a caldurii.

- materialele in susupensie ,organice sau anorganice, se depun pe patul emisarului formand bancuri care pot impiedica navigatia, consuma oxigenul din apa daca materiile sunt de origine organica, determina formarea unor gaze urat mirositoare.Substantele in suspensie plutitoare, cum ar fi tiseiul, produsele petrolifere, uleiul, spuma datorata detergensilor, produc prejudicii emisarului.

- substantele toxice , nu pot fi resinute de instalasiile de tratare a apelor si o parte din ele pot ajunge in organismul uman, provocand imbolnaviri.Aceste materii organice sau anorganice, cateodata chiar in concentratii foarte mici, pot distruge in scut timp flora si fauna receptorului.

- substantele radioactive , radionuclizii, radioizotopii si izotopii radioactivi sunt unele dintre cele mai periculoase substante toxice. Efectele substantelor radioactive asupra organismelor depind atat de concentratiile radionuclizilor, cat si de modul cum actioneaza, din exteriorul sau din interiorul organismului, sursele interne fiind cele mai periculoase.

- substante cu aciditate sau alcalinitate pronuntata, evacuate cu apele uzate, conduc la distrugerea florei si faunei acvatice, la degradarea constructiilor hidrotehnice, a vaselor si instalatiilor necesare navigatiei, impiedica folosirea apei in agremnt, irigatii, alimentari cu apa etc..

- coloransii, proveniti indeosebi de la fabricile de textile, hartie, tabacarii, impiedica absorbtia oxigenului si desfasurarea normala a fenomenelor de autoepurare si a celor de fotosinteza.

- energia calorica, caracteristica apelor calde de la termocentrale si de la unele industrii, aduce numeroase prejudicii in alimentarea cu apa potabila si industriala si impiedica dezvoltarea florei si faunei acvatice.

- microorganismele de orice fel , ajunse in apa receptoorilor, fie ca se dezvolta necorespunzator, fie ca deregleaza dezvotarea altor microorganisme sau chiar a organismelor vii.

La acestea se adauga, ca o categorie aparte, poluarea termica. Ea poate sa stimuleze unele efecte nefavorabile deja mentinute si pot chiar sa afecteze microclimatul local din zona corpului de apa.

Poluantii se clasifica in functie de caracteristicile lor dezagreabile si efectele provocate de acestea, ca in tabelul 1.

Tabelul 1.1.Clasificarea poluantilor in functie de caracteristic

Ciplea L.I., Ciplea Al. , ,,Poluarea mediului ambient,, , Editura Tehnica,1978

I.3.Principalele surse de poluare

Sursele de poluare sunt in general aceleasi pentru cele doua mari categorii de receptori: apele de suprafata (fluvii, rauri, lacuri ) si apele subterane (straturi acvifere, izvoare ).

Sursele de poluare pot fi impartite in doua categorii :

a) Surse organizate care produc murdarirea in urma evacuarii unor substante in ape prin intermediul unor instalatii destinate acestui scop, cum ar fi canalizari, evacuari de la industrii sau crescatorii de animale.

b) surse neorganizate care produc murdarirea prin patrunderea necontrolata a unor substante in ape.

Dupa actiunea lor in timp, sursele de poluare pot fi:

-surse de poluare permanente;

-surse de poluare nepermanente;

-surse de poluare accidentale.

Dupa modul de generare a poluarii, sursele de poluare pot fi impartite in:

-surse de poluare naturale;

- surse de poluare artificiale, datorate activitatii omului, care la randul lor, pot fi subdivizatein ape uzate si depozite de deseuri.

I.3.1. Surse de poluare naturale

Sursele naturale de poluare a apelor sunt, in cea mai mare parte a lor, surse cu caracter permanent.Principalele conditii in care se produce poluarea naturala a apelor sunt:

-trecerea apelor prin zone cu roci solubile, constituie principala cauza de patrundere a unor saruri, in cantitati mari, in apele de suprafata sau in straturile acvifere.

- trecerea apelor de suprafata prin zone cu fenomene de eroziune a solului provoaca impurificari prin particulele solide antrenate, care se mentin mult timp in suspensie;

- vegetatia acvatica, fixa sau flotanta , in special in apele cu viteza mica de scurgere si in lacuri, conduce la fenomene de impirificare variabile in timp, in functie de perioadele de vegetatie;

- vegetatia de pe maluri produce si ea o impurificare ,atat prin scaderea frunzelor, cat si prin caderea plantelor intregi.

I.3.2. Surse de poluare artificiala

A.Ape uzate

Dupa provenienta lor, exista urmatoarele categorii de ape uzate:

ape uzate orasenesti , care reprezinta un amestec de ape menajere si industriale, provenite din satisfacerea nevoilor gospodaresti de apa ale centrelor populate, precum si a nevoilor gospodaresti , igienico-sanitare si social-administrative ale diferitelor feluri de unitati industriale mici.

ape uzate industriale, rezultate din apele folosite in procesul tehnologic industrial, ele fiind de cele mai multe ori tratate separat in statii de epurare proprii industriilor respective.

ape uzate de la ferme de animale si pasari au in general caracteristicile apelor uzate orasenesti, poluantii principali fiind substantele organice in cantittate mare si materiale in suspensie.

ape uzate meteorice, care inainte de a ajunge pe sol, spala din atmosfera poluantii existenti in aceasta.

ape uzyate radioactive ,care contin ca poluant principal substantele radioactive rezultate de la prelucrarea, trasnportul si utilizarea acestora.

ape uzate calde, care contin de obicei un singur poluant, energia calorica, a carei provenienta a fost mentionata anterior.

ape uzate provenite de la zone de agrement,campinguri, terenuri de sport, care sunt asemanatoare cu apele uzate orasenesti.

B.Depozite de deseuri sau reziduuri solide

O sursa importanta de impurificare a apelor o constituie depozitele de deseuri sau de diferite reziduuri solide, asezate pe sol, sub cerul liber, in hale nerational amplasate si organizate.Cele mai raspandite depozite de acest fel sunt cele de gunoaie orasenesti si de deseuri solide industriale, in special cenusa de la termocentralele care ard carbuni, diverse zguri metalurgice, steril de la precipitatiile miniere, rumegus si deseuri lemnoase de la fabricile de cherestea.

Mai pot fi amintite si surse de poluare accidentala, dar ele sunt in marea lor majoritate legate de probleme de risc industrial

I.4. Clasificarea apelor dupa utilizari

Luandu-se in considerare toate utilizarile ,clasificarea apelor de suprafata se face in mai multe criterii:

categoria I -ape care servesc in mod organizat la alimentarea cu apa a populatiei, ape care sunt utilizate in industria alimentara care necesita apa potabila, sau ape care servesc ca locuri de imbaiere si stranduri organizate;

categoria II - ape care servesc pentru salubrizarea localitatilor, ape utilizate pentru sporturi nautice sau apele utilizazte pentru agrement, odihna, recreere, reconfortarea organismului uman;

categoria III - ape utilozate pentru nevoi industriale, altele decat cele alimentare aratate mai sus, sau folosite in agricultura pentru irigatii.

Conform STAS 4706-88; pentru fiecare din categorii se dau indicatori de calitate fizici, chimici, microbiologici si de eutrofizare, care trebuie indepliniti de apele de suprafata, in functie de categoria de calitate.(tabelul 1.2.)

Tabel 1.2. Indicatori pe categorii de calitate a apelor naturale

Masuratori zilnice	I	II	III
Oxigen mg/l dizolvat (OD)
Materiale in mg/l suspensie
Cloruri(Cl)mg/l
Consum mg/l chimic de oxigen
Amoniu mg/l(NH4+)
Azotati(NO3) mg/l
Azotiti(NO2) mg/l
Fenoli mg/l
Masuratori saptamanale
Cadmiu(mg/l)
Crom(mg/l)
Cupru(mg/l)
Fier(mg/l)
Mangan(mg/l)
Nichel(mg/l)
Plumb(mg/l)
Zinc(mg/l)

Antonescu C.S.-,, Biologia apelor,, , Ed.Didactica si Pedagogica, 1967

I.4.1. Indicatori de calitate ai apelor

De obicei starea de calitate a unui corp de apa se evalueaza in raport cu patru categorii mari de proprietati si anume:

proprietati fizice;

proprietati chimice;

proprietati radioactive;

proprietati biologice.

Pentru proprietatile fizice importante sub aspectul managementului calitatii apei, se iau in vedere urmatoarele:

Temperatura influenteaza majoritatea proceselor fizice, chimice si biologice care se desfasoara in corpurile de apa.

Turbiditatea apei este atribuita substantelor coloidale si in suspensie. Gradul de turbiditate nu este echivalent cu concentratia materiilor solide in suspensie, ci el reflevta masura in care se reduce intensitatea luminii la traversarea coloanei de apa.

Materiile solide in suspensie provin fie din albia raului sau din aport natural de pe versanti, fie ca poluant artificial deversati de canalizarile urbane, spalarea sirurilor in constructie.

Proprietatile chimice ale apei sunt determinate de diversi constituenti, de la gaze dizolvate pana la substante anorganice si compusi organici complecsi. Cele mai relevante sub aspectul calitatii apei sunt:

-Oxigenul dizolvat(OD), componenta esentiala pentru sustinerea vietii si alte reactii prezente in corpul de apa.

Materia organica ce urmeaza a fi descompusa pe cale biologica se exprima prin cererea biochimica de oxigen (CBO).

Carbonul organic total (COT) este obtinut ca diferenta intre carbonul total (CT) si carbonul anorganic total (CAT) si el permite evaluarea globala a materiei organice din corpul de apa.

- pH -ul apei reflecta concentratia ionilor de hidrogen din solutie .

-Aciditatea si alcalinitatea apei reflecta masura in care aceasta poate neutraliza baze, respectiv acizi.

- Duritatea apelor naturale este atribuita ionilor de calciu si magneziu.

-Azotul si compusii azotului sunt indicatori ai starii de poluare.

-Conductivitatea este inversa rezistentei unei coloane de solutie cu lungimea de 1 cm si sectiunea de 1cm2, la temperatura standard (25C) Si ea permite evaluarea concentratiei de saruri in apa.

Proprietatile radioative sunt adesea evidentiate separat de cele chimice tinand seama de impactul lor ecologic si maniera de cuantificare . Radioactivitatea poate ajunge in organisme fie direct prin consumul apei, fie prin hrana ingerata la diferite nivele ale lantului trofic, hrana in care aceasta s-a acumulat.

Radioizotopii emit particule si/sau radiatii electromagnetice si anume:

-particule A (nuclee de heliu de mare viteza) nepenetrante dar foarte daunatoare in zona de radiatie si deci periculoase prin ingerarea materialului;

-particule P (electroni de mare viteza) moderat penetrante si periculoase;

-raze Z si X (radiatie electromagnetica de lungime de unda scurta) total penetrante , dar relativ mai putin daunatoare ca particulele;

Proprietatile biologice ale apelor au fost deja comentate. Aici se accentueaza doar problema organismelor californie care sunt utilizate ca grup indicator pentru evaluarea starii sanitare a apelor.

De regula se monitorizeaza fie califormii totali, fie califormii fecali, dar ultimii sunt mult mai sugestivi deoarece pot sa avertizeze direct asupra iminentei aparitiei agentilor patogeni in corpurile de apa.

I.5. Efectele poluarii apei

Un efect al poluarii apelor deosebit de grav este utrofizarea lacurilor, numita si ,,moartea lacurilor,, ca urmare a cresterii fertilitatii acestora prin aport de elemente nutritive, mai ales fosfati si nitrati, care favorizeaza proliferarea fitoplanctonului si a plantelor acvatice.

Poluarea chimica a apelor afecteaza fitoplanctonul si macrofitele  in mod diferit, dupa natura agentului contaminant. Astfel, sarurile de cupru si cromatii sunt toxice pentru alge la concentrasii de ppm(partti per milimetru). Fitoplanctonul este puternic afectat de numeroase pesticide, mai ales de erbicide. De exemplu, erbicidele din grupa ureelor blocheaza cresterea fitoflagelatelor de concentratii de 1ppb. DDT si alte insecticide inhiba fotosinteza la organismele fitoplanctonice. Detergentii sintetici, pe de alta parte sunt foarte toxici pentru flora microbiana majoritatea cazurilor mortale sunt provocate de lipsa oxigenului dizolvat in apa si datorita pesticidelor si reziduurilor toxice.

I.6. Circuitul apei in natura

Complexitatea schemei generale si deplasarii pesticidelor in mediu depinde de numerosi factori, amintiti an diferite capitole.

Figura 1.2. Circuitul apei in natura.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ commons/thumb/6/65/Circuitul_apei.jpg/ 400px-Circuitul_apei.jpg

Un rol important il are persistenta pesticidelor ca si reteaua dependentelor trofice. Ele nu dau insa o imagine completa a circuitului inchis al circulatiei pesticidelor in natura.

Cunoasterea persistentei compusilor chimici in diferite elemente ale mediului face posibila urmarirea sorti lor in natura- O imagine completa a informatiei trebuie sa cuprinda date asupra posibilitatilor si surselor de aparitie a compusului asupra cailor lui de deplasare, asupra transformarilor si descompunerii lui, precum si asupra acumularii in diferitele elemente ale mediului.Cantitatea de informatii privitoare la prezenta pesticidelor in aer este mult mai mica in comparatie cu datele pe tema continutului in sol si in apa. Numeroase cercetari au confirmat ca pe cale aeriana aesticidele pot fi transportate chiar la distante foarte mari de la locul aplicarii lor.Exista o stransa legatura interdependenta intre prezenta pesticidelor in atmosfera si conditiile climatice. In aceasta privinta o deosebita importanta o au factorii caS viteza vantului si legat de aceasta, miscarea aerului, umiditateasi temperatura. Gradul de poluare a atmosferei depinde de lungimea caii parcurse de pesticid de la ajutajul aparatului de stropit pana la locul de destinatie.Cu cat este mai scurta, cu atat poluarea este mai redusa.