UNIVERSITATEA BACĂU FACULTATEA DE INGINERIE
PROIECT
POLUAREA APELOR SUBTERANE
1
CUPRINS Ciclul apei în biosferă....................................................3 Generalităţi privind apele subterane..............................5 Procese fizico-chimice la trecerea apei prin sol............6 Condiţii de calitate pentru apa potabilă.........................8 Surse de poluare a apei.................................................10 Consecinţele impurificării apelor.................................14 Propagarea poluării în apele subterane.........................17 Metode de prevenire şi combatere a poluării p oluării apelor subterane......................................................................18 Metode de analiză a apei..............................................25 Bibliografie…………………………………………...26
2
CICLUL APEI ÎN BIOSFERǍ Apa constituie elementul principal al biosferei sau, altfel spus, substanţa chimică indispensabilă vieţii. De fapt, viaţa a apărut în apă, mai exact, în ocean. Parte vie a biosferei, adică materia vie, este alcătuită, în procent de 70% din greutatea ei, din apă. Se poate spune că, în biochimie, că materia vie nu este altceva decât un „sistem organic dispersat în apă”. Apa constituie deci substratul fundamental al activităţilor biologice, catalizator şi stabilizator al reacţiilor biochimice. Apa conferă stabilitate tuturor sistemelor vii şi nu numai lor. Biosfera conţine cca. 1350 milioane km3 de apă, din care cea mai mare parte (97%) se află în oceane. Apele continentale (fluvii, lacuri, pânze freatice) reprezintă 8,3 milioane km3, adică numai 0,6% din cantitatea totală. Restul de apă din biosferă se distribuie astfel: 12700 km3 este prezentă în atmosferă sub formă de vapori; 400 km3 este conţinită în biomasa animală şi vegetală. Din aceste cifre rezultă că, din rezerva de apă a biosferei, cea legată în materia vie este infimă, de numai 0,00005% din cantitatea totală de apă existentă pe planetă. Energia solară provoacă o evaporaţie anuală de 450000 km3 deasupra oceanelor şi o evapotranspiraţie la suprafaţa continentelor de aproximativ 70000 km3/ an. Această apă revine în circuit sub formă de precipitaţii. Bilanţul însă este negativ pentru oceane (411000 km 3/ an) şi pozitiv pentru continente (109000 km3/ an). Cantitatea de apă care revine în atmosferă, ca urmare a transpiraţiei de pe terenurile cu plante, ne-ar putea parveni prin măsurarea cantităţii de biomasă care se formează în zonă, utilizând aşa-numitul „coeficient economic al transpiraţiei” (C.E.T.). C.E.T.reprezintă cantitatea de apă evaporată de plante pentru obţinerea unui gram de biomasă uscată. Acest coeficient este cuprins între 300 şi 800 şi joacă un rol important în calculul bilanţurilor apei şi energiei în biosferă. În ecosistemele controlate (agricole, de regulă), coeficienţii mici sunt, întotdeauna, de preferat, apa fiind considerată, în acest caz, un factor de producţie. Surplusul de apă terestră din zona continentală revine în oceane şi mări prin fluvii şi râuri (27000 km 3/ an) şi, în cantitate mai mică şi mult mai încet, prin infiltrare (12000 km 3/ an). Raportându-ne la plante putem considera, dacă mai era nevoie, că apa este componentul indispensabil pentru viaţa acestora, şi, în acelaşi timp, reprezintă cel mai important factor pentru repartiţia lor ecologică. Ea reprezintă solventul pentru substanţele minerale şi unii compuşi organici solubili şi sub această formă este absorbită prin rădăcini şi condusă prin vasele lemnoase (xilem) către frunze, unde participă la 3
biosinteza organică. O parte din această apă se pierde prin evaporare şi transpiraţie şi reintră în circuitul natural. O altă parte coboară împreună cu „elaboratele biosintetizate” şi se depozitează în organe de rezervă, constituind apa înglobată (tubercule, bulbi, parenchime speciale). Această coborâre se face prin vasele liberiene (floemul). În caz că deficitul în apă al solului devine prea mare, o parte din apă este retrocedată solului. La plantele xerofite bilanţul apei în plantă este diferit faţă de plantele normale. La acestea, evapotranspiraţia este foarte redusă, ele formându-şi ţesuturi de acumulare de apă şi organe speciale de evitare a pierderilor. Prin circulaţia ei în plante, apa asigură următoarele procese: a) Transportă ca solvent substanţele minerale către frunze; b) Asigură turgescenţa celulelor şi conferă poziţia erectă plantelor ierboase; c) Asigură mediul pentru desfăşurarea unor reacţii de biosinteză şi de biodegradare a unor substanţe din plante; d) Participă la procesul de creştere a plantelor; e) Contribuie la reglarea temperaturii plantelor. Pentru vaporizarea unui gram de apă în procesul de transpiraţie se consumă o energie echivalentă cu 2257 kJ. f) Participă la procesul de fotosinteză cu protonii şi electronii din procesul de fotoliză a apei. Este, deci, evident că, odată întreruptă circulaţia apei în plante, acestea, după o perioadă scurtă, în care apa este redistribuită de la un organ la altul, vor muri. Prin asocierea mai multor plante în ecosisteme, circulaţia apei în masa de plante devine semnificativă.
4
GENERALITǍŢI PRIVIND APELE SUBTERANE
Apele subterane reprezintă o bogăţie naturală a cărei importanţă este legată de folosirea lor tot mai intensă în alimentarea cu apă potabilă a localităţilor urbane şi rurale, în activităţile industriale sau pentru acoperirea necesităţilor crescânde din agricultură. Ele oferă o serie de avantaje printre care compensarea debitelor de apă prin acumulare naturală, protecţia împotriva pierderilor prin evaporare şi o protecţie relativ crescută faţă de posibilităţile de poluare de la suprafaţă. Datorită condiţiilor specifice de formare şi de mişcare a apelor subterane în stratul freatic acvifer, calitatea lor este determinată de structura geologică a stratului străbătut şi de factorii hidrodinamici. Cunoaşterea structurii litologice a formaţiilor dintr-o zonă permite să se tragă concluzii cu privire la posibilităţile de acumulare a apelor subterane. În situaţii particulare, prin infiltrare sau direct, diferiţi poluanţi pot ajunge în contact cu apele subterane, provocând impurificarea şi deprecierea lor. Accidente de acest fel se întâmplă în special în zona apelor subterane de mică adâncime, cu nivel liber, la care se disting două subzone: una saturată situată pe patul impermeabil şi alta nesaturată, sau, cum i se mai spune, aerată, dispusă deasupra celei saturate. Pătrunderea poluanţilor în aceste zone declanşează un ansamblu de fenomene complexe de natură fizică, ca adsorbţie, retenţie capilară şi schimb ionic, de natură chimică, cum sunt precipitarea diferitelor săruri şi formarea de geluri, şi de natură bilogică, manifestate prin procese de biodegradare. Sursele subterane de apă sunt caracterizate, în general, printr-o mineralizare mai ridicată, conţinutul în săruri minerale dizolvate fiind, în general, peste 400mg/l şi format, în principal din bicarbonaţi, cloruri şi sulfaţi de sodiu, potasiu, calciu şi magneziu. Duritatea totală este cuprinsă în general, între 10 şi 20 grade G, fiind formată, în cea mai mare parte, din duritate bicarbonatată. Concentraţia ionilor de hidrogen (pH ) se situează în jurul valorii neutre, fiind cuprinsă, în general, între 6,5 si 7. Dintre gazele dizolvate predomină dioxidul de carbon liber, conţinutul în oxigen fiind foarte scăzut (sub 3 mg 02/l ). În funcţie de compoziţia mineralogică a zonelor străbătute, unele surse subterane conţin cantităţi însemnate de fier, mangan, hidrogen sulfurat şi sulfuri, compuşi ai azotului, etc.
5
PROCESE FIZICO-CHIMICE ŞI BIOLOGICE LA TRECEREA APEI PRIN SOL Apele subterane se caracterizează printr-un conţinut mai mare de săruri dizolvate decât apele de suprafaţă, caracteristică dobândită în timpul trecerii apei prin sol şi mişcării ei prin stratul acvifer.Tipul şi concentraţiile acestor săruri depind deci de natura straturilor prin care a vehiculat apa, precum şi de schimbările de natură fizico-chimică microbiologică care au avut loc în timpul cantonării lor. Încărcarea în săruri se realizează prin dizolvarea fizică a sărurilor solubile: cloruri, sulfaţi, azotaţi etc. din straturile de sol situate deasupra stratului freatic, prin solubilizarea unor compuşi minerali ai stratului acvifer, în urma reacţiilor chimice care se petrec, la acest nivel, în prezenţa apei. În timpul infiltrării prin sol unii componenţi chimici ai apei suferă modificări importante, ca urmare a participării lor la procesele microbiologice din straturile străbătute, modificări care influenţează, în ultimele situaţii, calitatea apelor subterane. Asemenea modificări sunt mai bine cunoscute pentru: oxigenul dizolvat, azotaţi, ionii de amoniu, sulfaţi şi substanţe organice. Conţinutul de oxigen se micşorează în timpul trecerii apei prin sol datorită unor reacţii chimice şi mai ales a activităţii bacteriene. Când conţinutul de oxigen al apei în sol scade la circa 0,5 mg/l, începe reducerea azotaţilor, datorită faptului că oxigenul conţinut în moleculele azotaţilor este utilizat de bacteriile anaerobe în procesul de consum al substanţei organice infiltrate. Reducerea poate merge până la formarea de azot sau chiar amoniac. Condiţiile de scădere a nivelului pânzei freatice favorizează penetraţia oxigenului de sus în jos prin sol. Se creează astfel posibilitatea de inversare a procesului cu ajutorul bacteriilor, prin oxidarea amoniacului la azotiţi şi ulterior la azotaţi. Important în acest proces este faptul că oxigenul fixat în azotaţi poate ajunge în straturile adânci din freaticul acvifer, unde contribuie la mineralizarea substanţei organice din apele infiltrate. Amoniacul este unul din marii consumatori de oxigen. Pentru oxidarea completă cu formarea de azotat, la 1mg de amoniac, sub forma de ioni de amoniu, sunt necesare cca 4mg de oxigen. Spre deosebire de amoniac, fierul, pentru a trece din ion feros în ion feric, necesită numai 0,15 mg oxigen pentru 1mg de fier. Reacţiile care se produc au o mare importanţă pentru calitatea apei. În condiţii anaerobe, bicarbonatul feros, de exemplu, mai solubil decât compusul feric corespunzător, este transportat odată cu apa prin stratul acvifer. Acelaşi lucru se întâmplă şi în cazul manganului, ceea ce face ca fierul şi 6
manganul să aibă în stratul acvifer concentraţii considerabil mai mari decât în apele de infiltrare la origine. Din această cauză îndepartarea lor prin tratare corespunzatoare este indispensabilă folosinţelor. În ce priveşte sulfaţii, în condiţii total anaerobe, se comportă asemănător cu nitraţii, ca donatori de oxigen, reducându-se la sulfuri. În astfel de situaţii, în apele subterane se formează hidrogen sulfurat, care este transportat odată cu apa sau se combină cu ioni feroşi pentru a forma sulfura feroasă cunoscută prin precipitatul care înnegreşte particulele de nisip. Apa captată din aceste zone va avea mirosul caracteristic de hidrogen sulfurat. O serie importantă de reacţii oxido-reducătoare se referă la compuşii organici prezenţi în apa care, în conditii ideale, pot fi total mineralizaţi la dioxid de carbon, apă, azotiţi sau azotaţi, sulfaţi şi alţi compuşi minerali. În realitate, aceste reacţii nu se produc întocmai şi nu conduc în totalitate la compuşii menţionaţi. Practic s-a dovedit că materiile organice de origine naturală trecută cu apa prin stratul acvifer sunt diminuate până la limita care nu mai necesită altă tratare după captări.
7
CONDIŢII DE CALITATE PENTRU APA POTABILǍ
Apa destinată consumului uman nu trebuie să conţină nici un fel de substanţe chimice sau organisme care să aducă prejudicii sănătăţii. In acelaşi timp, sistemele de alimentare cu apă potabilă trebuie să asigure nu numai o apă lipsită de risc de contaminare, dar, dacă se poate spune aşa, şi o apă „atractivă” pentru băut. O temperatură mai scăzută, lipsa turbidităţii, lipsa culorii sau a oricărui gust şi miros neplăcut sunt tot atât de importante în alimentarea cu apă potabilă. Ca un adevăr de necontestat, s-a impus enunţul că „o apă este potabilă dacă este conformă cu normele de potabilitate”. Compoziţia apelor variază în funcţie de factorii regionali, însă, în general, depinde de: sărurile dizolvate în apa de ploaie, eroziunea materialului continental din zonă, evacuările antropogene. Constituenţii apei se pot găsi sub aspect fizic în formă dizolvată, coloidală sau suspensii şi sub formă chimică: ionică, complexată, absorbită. Toţi constituenţii apelor naturale se încadrează în următoarele categorii de indicatori fizico-chimici: pH, turbiditate, conductivitate, anioni şi cationi, metale grele, substanţe organice etc. Aceştia, în funcţie de natură şi concentraţie, formează calitatea apei. Indicatori de calitate pentru apa subterană şi apa potabilă Indicator Unitate de Apă subterană Apă potabilă măsură 0 Temperatură C 14 19 Turbiditate grade SiO2 0,7 0 Culoare mg Pt/l 0 0 pH 7,7 7,7 Reziduu fix mg/l 429 235 Suspensii mg/l 429 235 Conductivitate µS 593 348 Alcalinitate „m” mval/l 8,15 206 Alcalinitate „p” mval/l 0 0 Duritate totală grade 11,96 8,40 Duritate grade 11,96 5,77 temporară Duritate perm. grade 0 2,63 O2 dizolvat mg/l 1,26 7,20 Oxidabilitate mg KMnO4/l 15,24 5,69 CCO-Cr mg O2/l 4,04 2,40 8
CBO5 CO2 Ca Mg2+ Na++ K + Fe2+ Fe total Mn ClSO42CO32 NH4+ NO2 NO3N total mineral PO43P total SiO2 H2S Fenoli
mg O2/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
0,90 8,80 39 28 99 0,720 0,835 0,100 11 6 0 6,000 0,004 0,455 5,125 0,250 0,360 1,56 3,20 0
9
1,20 6,60 48 7 30 0 0,031 0 37 50 0 0,051 0 2,o82 0,510 0,034 0,013 1,50 0 0,0086
SURSE DE POLUARE A APEI „ Poluarea este o modificare defavorabilă mediului natural, care apare parţial sau generalizat, ca urmare a subproduselor (reziduurilor/ activităţi umane şi, care, prin efecte directe sau indirecte, alterează criteriile de repartiţie ale fluxurilor de energie, nivelurile de radiaţie, constituţia fizico-chimică a mediului natural şi abundenţa, respectiv, diversitatea speciilor vii. Aceste modificări pot afecta direct specia umană, datorită impactului ce îl pot avea asupra resurselor agricole (a ecosistemelor agricole, în general), asupra apei şi altor produse biologice. Ele pot, deasemenea, afecta, prin alterare, obiecte fizice de care dispune, posibilităţile recreative ale mediului, precum şi frumuseţea naturii, arhitectura peisageră, urâţind, de fapt, natura”. Această definiţie, suficient de lungă, aparţine Comitetului Ştiinţific al Casei Albe şi a fost preluată din Ramade F. (1974). Din punct de vedere al provenienţei, sursele de impurificare pot fi artificiale – rezultate ca urmare a evacuării unor ape uzate în receptori şi naturale consecinţă a impurificării apelor datorită unor procese naturale. Impurificarea apelor subterane se datoreşte, în principal, unor proprietăţi specifice apei, astfel: 1) Stării lichide a apei, la variaţii mari de temperatură care face ca apa să poată fi uşor transportată, canale şi conducte, antrenând cu ea diferite substanţe, plutitori, substanţe impurificatoare etc. 2) Proprietăţile apei de a constitui un mediu propice şi de a uşura realizarea a numeroase reacţii fizico-chimice, ca de exemplu dizolvarea unor substanţe naturale sau artificiale, sedimentarea suspensiilor etc. 3) Posibilităţile apei de a fi folosită în diferite scopuri , care face ca aceasta să fie unul din cele mai răspândite elemente chimice, inclus în numeroase procese tehnologice. 4) Prezenţei ei şi în alte forme decât cea lichidă – în cadrul circuitului apei în natură – îi măreşte sensibil domeniul de aplicare. 5) Însuşirii ei de a fi unul dintre factorii indispensabili vieţii pe pământ , proprietate care poate este cea mai semnificativă. Datorită tuturor acestor proprietăţi specifice care, în câteva cuvinte, o face să fie indispensabilă şi peste tot, apa, pe de o parte, este în permanenţă ameninţată a fi impurificată, iar pe de altă parte, în orice moment trebuie protejată contra impurificării. Sursele de impurificare artificială cele mai importante sunt următoarele: 1) Apele uzate menajere provenite din locuinţe, de spălat, gătit etc., precum şi de la folosinţele gospodăreşti ale industriilor.
10
2) Ape uzate publice,ca de exemplu ape de la hoteluri, restaurante,
instituţii publice, asemănătoare în mare parte cu apele uzate menajere. 3) Ape uzate industriale, provenite de la industrii de orice natură (alimentară, metalurgică, minieră, chimică etc.). 4) Ape uzate provenite de la satisfacerea nevoilor tehnologice de apă ale sistemelor de canalizare, ca:spălarea canalelor, pregătirea soluţiilor de reactivi, ape provenite din spălarea unor obiecte din staţia de epurare etc. 5) Ape uzate provenite de la spălatul şi stropitul străzilor, de la stropitul spaţiilor verzi etc. 6) Ape provenite din drenarea unor ape subterane. 7) Ape provenite din drenarea câmpurilor de irigare. 8) Ape uzate rezultate din contactul apelor de ploaie cu depozitele de deşeuri de orice natură (deşeuri menajere şi industriale, cenuşa de la termocentrale care ard cu cărbuni, zgurile metalurgice, sterilul de la preparaţiile miniere, nămolul de la fabricile de zahăr, de produse clorosodice sau de la epurarea apelor uzate etc.) 9) Apele meteorice care la prima vedere par a fi curate, acestea, în timpul şiroirii lor la suprafaţa solului, se încarcă cu diferite substanţe în suspensie, nocive etc. şi sunt de cele mai multe ori, mai nocive ca celelalte ape uzate; de exemplu, nocivitatea apelor de ploaie atunci când acestea antrenează îngrăşăminte, pesticide sau alte asemenea substanţe este deosebit de periculoasă. 10) Conteinerele cu deşeuri concentrate, cu nocivitate mare , care se aruncă pe fundul mărilor ori se îngroapă sau se depozitează în cavităţi subterane, constituie surse potenţiale de impurificare a apelor, deoarece etanşeitatea sau viaţa conteinerelor nu poate fi evaluată cu suficientă certitudine. Deosebit de periculoase, în acest sens sunt conteinerele cu deşeuri radioactive. 11) Substanţele, rezultate ca pierderi prin transport şi manipulare a unor produse industriale, ca substanţe chimice, fitofarmaceutice, materiale de construcţii, substanţe petroliere etc., fie că acestea se referă la transportul pe uscat – la suprafaţa solului sau subteran – sau pe apă, pot produce numeroase prejudicii respectiv pot impurifica masiv apele de suprafaţă şi subterane. Deosebit de nocive şi periculoase sunt pierderile produse la transportul prin conducte a substanţelor petroliere, deoarece, în primul rând pierderile sunt greu de sesizat, iar în al doilea rând, odată stratul permeabil impurificat este greu de denocivizat. Mai trebuie menţionate în aceeaşi ordine de idei, pierderile la încărcareadescărcarea unor vagoane fie că este vorba de produse lichide sau solide, pierderile survenite la autocisternele care transportă produse industriale etc. 11
Sursele naturale de impurificare sunt mai puţin numeroase ca cele artificiale, însă, din punct de vedere al nocivităţii, acestea pot produce prejudicii la fel de importante. Dintre acestea se menţionează: 1) Apele cu grad mare de mineralizare, datorită traversării apelor subterane a unor roci solubile, ca de exemplu zăcămintele de sare, sulfaţi. 2) Apele cu conţinut mare de suspensii, ca urmare a procesului de eroziune a solului datorită apelor de ploaie. 3) Apele cu conţinut mare de alge ca urmare a antrenării acestora în perioadele de viitură a apelor de suprafaţă. Căderea, putrezirea şi antrenarea vegetaţiei de pe malurile apelor de suprafaţă conduc, de asemenea, la impurificarea acestora. Substanţele impurificatoare cele mai importante prezente în sursele de impurificare sunt următoarele: Substanţele în suspensie, parte componentă a apelor uzate; 1) acestea sunt caracterizate într-o oarecare măsură prin turbiditatea apei; dintre acestea se menţionează nisipul, solurile de diferite provenienţe, cenuşa, zgura, pulberi diferite, rumeguşuri etc. 2) Substanţe organice din apele uzate (existente în plante, carne etc.) caracterizate prin aşa numitul consum biochimic de oxigen la 5 zile (CBO5); acesta reprezintă cantitatea de oxigen consumată de substanţa organică pentru descompunerea ei întrun timp de 5 zile. Este măsura cea mai indicată şi cea mai mult folosită pentru aprecierea gradului de poluare din punct de vedere al conţinutului de substanţă organică – substanţă care este unul din cei mai importanţi impurificatori ai apelor uzate. Cu cât CBO5-ul este mai mare cu atât conţinutul de substanţă organică este mai mare Substanţele minerale din apele uzate sunt prezente în paralel cu 3) cele organice, în cantitate mai mică decât acestea şi nu îşi modifică compoziţia la trecerea prin staţia de epurare. Grăsimile şi uleiurile vegetale sau animale provin din 4) numeroase procese industriale sau din gospodării. Produsele petroliere sub orice formă sunt cele mai nocive din această categorie de impurificatori, fie că efectele lor se referă la staţia de epurare, fie că aceste efecte se referă la receptor. Substanţele indicatoare a stadiului de degradare a unor 5) substanţe organice: azotaţi, azotiţi, amoniac liber, hidrogen sulfurat etc. Acizii şi alcalii, ca de exemplu acidul sulfuric respectiv 6) hidroxidul de sodiu; substanţele chimice toxice: Ar, Pb, Zn, Cr, cianul etc.
12
Substanţele deosebit de poluante: detergenţii, fenolii, ţiţeiul şi produsele petroliere, substanţele radioactive. Microorganismele de diferite feluri , cu referire în special la 8) bacilii coli şi germenii patogeni, indicatori specifici ai gradului de poluare a apelor uzate. Gazele dintre care menţionăm hidrogenul sulfurat deosebit de 9) periculos. 10) Apele calde provenite îndeosebi de la termocentrale, pot constitui un impurificator deosebit de important, îndeosebi când receptorul are un debit mic. 7)
13
CONSECINŢELE IMPURIFICǍRII APELOR
Efectele nocive ale principalelor substanţe impurificatoare evacuate cu apele uzate: Substanţele organice consumă oxigenul din apă, în timpul procesului de descompunere a lor; într-o măsură mai mare sau mai mică, în raport cu cantitatea de substanţă evacuată, provocând distrugerea fondului piscicol şi în general a tuturor organismelor acvatice. Cantitatea de oxigen, reprezentând una din condiţiile principale ale vieţii acvatice variază între 4-6 mg/l, în funcţie de folosinţa apei emisarului. Oxigenul este necesar şi proceselor de descompunere a substanţelor organice; lipsa oxigenului ca urmare a consumului de către substanţele organice are ca urmare oprirea descompunerii acestora şi respectiv continuarea tuturor consecinţelor produse de prezenţa substanţelor organice în apă. Substanţele în suspensie care se depun pe fundul receptorului formează acumulări (bancuri), împiedică consumul oxigenului din apă, care sunt de natură organică etc. Substanţele în suspensie plutitoare, ca de exemplu: ţiţeiul, produsele petroliere, uleiurile etc., care formează uneori pelicule compacte la suprafaţa apei, produc numeroase prejudicii în ceea ce priveşte folosirea apei receptorului. Astfel, ele dau apei un gust şi miros neplăcut, împiedică absorbţia de oxigen pe la suprafaţa apei şi deci autoepurarea; se depun pe construcţiile hidrotehnice şi utilajele acestora; colmatează filtrele pentru tratarea apei în scopuri potabile şi industriale; sunt toxice uneori pentru fauna şi flora acvatică, distrugând-o, fac inutilizabilă apa pentru alimentarea instalaţiilor la răcire, împiedică folosirea ei pentru irigaţii, agrement etc. Acizii şi alcalii au ca efect distrugerea faunei şi florei acvatice; degradează rapid construcţiile hidrotehnice – betonul şi fierul – ambarcaţiile şi instalaţiile necesare navigaţiei; stânjenesc folosirea apei pentru agrement, pentru alimentarea cazanelor, pentru alimentarea cu apă etc. Toxicitatea acidului sulfuric pentru faună, depinde de valoarea pHului. Hidroxidul de sodiu (substanţă alcalină) folosit în numeroase procese tehnologice (tăbăcării, fabrici de textile, de cauciuc etc.), foarte solubil în apă, măreşte rapid pH-ul şi alcalinitatea apei, producând numeroase prejudicii folosinţelor de orice fel. Substanţele minerale, prezente îndeosebi în apele industriale, conduc la mărirea salinităţii apei receptorului, iar unele dintre ele pot provoca creşterea durităţii. Apele cu duritate mare produc depuneri pe conducte, micşorându-le asfel capacitatea de transport. Depunerile din conductele boilerelor micşorează capacitatea de transfer a căldurii. Apele
14
dure interferează cu vopselele din industria textilă, înrăutăţesc calitatea produselor în fabricile de bere, zahăr etc. Sulfatul de magneziu, constituent principal al durităţii apei, are efect cataric asupra populaţiei, iar bicarbonaţii şi carbonaţii solubili produc incovenienţe în procesul de producţie al fabricilor de zahăr. Pe de altă parte, duritatea prea mică face ca apa să nu aibă gust plăcut, iar coroziunea poate să acţioneze mai bine în conducte. Clorurile, peste anumite limite, fac apa improprie pentru alimentări cu apă potabilă şi industrială, pentru irigaţii etc. Fierul produce neplăceri în secţiile de albire din fabricile de hârtie şi celuloză. Metalele grele (Pb, Cu, Zn, Cr) evacuate cu apele uzate au acţiune toxică asupra organismelor acvatice, inhibând în acelaşi timp şi procesele de autoepurare. Sărurile de azot şi fosfor produc dezvoltarea rapidă a algelor la suprafaţa apei. Culoarea plăcută şi frăgezimea pâinii şi a unor produse de patiserie depind de existanţa în apă a sărurilor anorganice. Substanţele toxice organice sau minerale, câteodată în concentraţii foarte mici, pot distruge în scurt timp fauna şi flora receptorului. Multe dintre aceste substanţe nu pot fi reţinute de instalaţiile de tratare a apei şi o parte din ele, reţinute de sistemul digestiv uman, pot produce îmbolnăviri. Substanţele fitofarmaceutice îşi manifestă efectul negativ asupra faunei şi florei, îndeosebi după ploaie când sunt antrenate în apa receptorului. Procesele tehnologice industriale folosesc numeroase substanţe toxice greu de determinat în apă cu procedeele fizico-chimice uzuale (substanţe fitofarmaceutice, nitroclorbenzen, monodinitroderivaţi aromatici etc.). Substanţele radioactive folosite din ce în ce mai mult în diferite scopuri (medicină, tehnică etc.), precum şi dezvoltarea centralelor atomice, creează noi probleme celor care se ocupă cu protecţia apelor. Îndeosebi substanţele radioactive cu timp lung de înjumătăţire (câteva generaţii umane) ca: Sr 30, Cs137, sunt cu atât mai periculoase, cu cât şi metodele uzuale de determinare a radiaţiilor nu sunt încă definitivate. Apele calde, evacuate de unele industrii, aduc numeroase prejudicii, ca de exemplu: produc dificultăţi în exploatarea instalaţiilor de alimentare cu apă potabilă şi industrială şi în folosirea apei pentru răcire; împiedică dezvoltarea normală a faunei piscicole (deoarece apa caldă rămâne deasupra, iar peştii se retrag la fundul receptorului, dezvoltânduse necorespunzător). De asemenea şi scăderea cantităţii de oxigen datorită măririi temperaturii apei şi a dezvoltării excesive a bacteriilor aerobe în condiţiile unei temperaturi ridicate. Culoarea, datorită îndeosebi apelor uzate provenite de la fabricile de textile, hârtie, tăbăcării etc., împiedică absorbţia oxigenului şi 15
dezvoltarea normală a fenomenelor de autoepurare, precum şi a celor de fotosinteză. Apa receptorilor colorată cu diferite substanţe evacuate de industrie nu poate fi folosită pentru agrement, alimentări cu apă etc. Microorganismele, din diferite categorii de ape uzate, cum sunt cele provenite de exemplu de la tăbăcării, abatoare, industrii de prelucrare a unor produse vegetale, se manifestă îndeosebi prin prezenţa bacteriilor. Unele din acestea sunt patogene (ex. bacilus antracis) şi produc infectarea puternică a emisarului, făcându-l de neutilizat; altele sunt mai puţin vătămătoare sau chiar inofensive şi utile, contribuind la mineralizarea substanţelor organice sau la alte procese care se dezvoltă în receptor. Lipsa aproape completă a oxigenului din apele subterane ajută la degradarea materiilor organice, respectiv la epurarea apei, este suplinită de proprietatea straturilor acvifere de a reţine unii poluanţi.
16
PROPAGAREA POLUARII ÎN APELE SUBTERANE
Productivitatea unui strat acvifer este în funcţie de caracteristicile hidrogeologice şi de factorii de curgere ai apelor subetrane, precum şi de regimul precipitaţiilor. Caracteristicile fizice ale stratelor acvifere pot premite unele aprecieri în ce priveşte evoluţia calităţii apelor subterane în cazul poluării lor. Cunoscând aceste caracteristici ale stratelor acvifere dintr-o regiune afectată, se pot face aprecieri şi calcule cu privire la direcţia de propagare, aria de răspândire, persistenţa şi viteza de propagare a poluării. Este cazul, în special, al substanţelor anorganice care sub formă de soluţii, odată introduse în sol, sunt foarte greu de îndepărtat, din cauză că diluarea naturală se produce foarte încet, iar o intervenţie pe cale artificială este costisitoare. Apele cu diferiţi poluanţi în suspensie, minerali sau organici, provenite de la diferite surse, când pătrund în sol pot suferi mai întâi o filtrare care poate ameliora calitatea lor. Această filtrare are loc prin combinarea diferitelor procese, dintre care cele mai importante sunt filtrarea mecanică, adsorbţia, modificările de natură electrolitică şi de activitate biologică. În stratul superior al păturii de sol, acoperitoare a stratului acvifer, sunt reţinute particulele de materii în suspensie care sunt mai mari şi nu pot trece prin spaţiile interstiţiale ale granulelor de sol. Filtrarea este cu atât mai eficace cu cât granulozitatea solului este mai fină şi porii sunt mai mici. La o impurificare permanentă, eficacitatea filtrării creşte cu timpul de filtrare, ca urmare a micşorării porozităţii produsă de materiile în suspensie reţinute. Particulele mici de materii în suspensie, bacteriile şi chiar micelele coloidale sunt reţinute în formaţiile poroase prin fenomenul combinat de sedimentare şi adsorbţie. Apele încărcate cu suspensii pot provoca în suprafaţa afectată o colmatare a porilor, ceea ce favorizează o rezistenţă faţă de infiltrarea apei în adâncime. În cazul terenurilor cu granulozitate mare, efectul filtrării este neglijabil şi reţinerea suspensiilor se face pe o adâncime mult mai mare.
17
METODE DE PREVENIRE ŞI COMBATERE A POLUǍRII APELOR SUBTERANE Canalele şi conductele, care transportă ape uzate de orice natură, trebuie să îndeplinească cele mai stricte condiţii de etanşeitate; poluările accidentale la aceste canale sau conducte sunt însă cele mai periculoase. Coroziunea conductelor de orice natură poate interveni în numeroase situaţii; izolaţia şi protecţia catodică asigură de obicei o viaţă lungă a conductelor. Viciile de construcţie a conductelor se pot evita numai printr-un control eficient al beneficiarului. Spre deosebire de conductele care transportă apă, la care pierderile prin neetanşeitate pot ajunge uneori chiar până la 10%, la conductele care transportă ţiţei pierderile trebuie să fie zero. În ceea ce priveşte exploatarea, care atunci când este judicios făcută, poate conduce la pierderi, practic nesemnificative, în prezent este realizată în mare măsură, cu ajutorul aparaturii electrice. Astfel controlul continuu al conductelor – ca de altfel şi al rezervoarelor – se face cu ajutorul detectoarelor de ultrasunete. Aparatele de tip mai nou, pentru controlul calităţii pereţilor conductelor subterane, utilizează un detector magnetic, prin intermediul căruia se constată deformaţiile câmpului magnetic, datorită defecţiunilor la conducte, din compararea lui cu câmpul magnetic iniţial – martor. Rezervoarele supraterane sau subterane, pentru înmagazinarea de lichide poluante ca de exemplu ţiţei, benzină, acizi etc., trebuie astfel construite încât să se evite orice fel de pierderi de lichid.Astfel, radierul rezervoarelor supraterane trebuie executat cu deosebită atenţie, deoarece el este mult mai greu de controlat şi reparat în comparaţie cu pereţii. Uneori, pentru o siguranţă în plus şi pentru o verificare mai uşoară a pierderilor, aceste rezervoare se execută cu fundul dublu. Majoritatea rezervoarelor subterane sunt prevăzute cu pereţi de protecţie de cărămidă la exterior, care asigură protecţia contra acţiunilor mecanice, iar pe de altă parte pot reţine şi eventualele pierderi. Rezervoarele subterane, folosite în industrie sau în locuinţe ca rezervoare de păcură, sunt executate de regulă din metal, la acestea coroziunea internă şi externă fiind cauza principalelor pierderi de produse poluante. Contra coroziunii de la exterior se aplică câteva straturi de mastic bituminos. Coroziunea internă este provocată de lichidele acide, de produsele petroliere care conţin apă sărată etc.; de obicei apa sărată este îndepărtată înainte de a se introduce produsul în rezervor. Dacă operaţia este dificilă se folosesc cuve cu pereţi dubli sau izolaţi la interior cu un strat de material plastic. Rezervoarele de beton armat îngropate sau semiîngropate sunt folosite mai rar. Protecţia interioară a lor se face cu o îmbrăcăminte 18
metalică formând o cuvă de oţel izolantă. Durata îmbrăcăminţii metalice este asigurată prin îmbrăcăminţi anorganice având ca bază aliaje de magneziu – aluminiu, ciment, material plastic etc. Rezervoarele şi conductele metalice sau din beton armat amplasate în unele soluri, pot fi corodate de acestea dacă nu sunt protejate corespunzător. Protecţia la exterior a acestora se face prin îmbrăcăminţi corespunzătoare şi de cele mai multe ori printr-o protecţie catodică, incluzând şi dispozitive de drenare a curenţilor vagabonzi, staţiile catodice şi protactorii electrolitici. Cele mai utilizate materiale de protecţie contra coroziunii sunt: cauciucul, bitumul şi polimerii (sub forma unui film). Contra coroziunii atmosferei, rezervoarele metalice se protejează cu vopsea de aluminiu, materiale plastice, silicaţi şi mai de curând vopsele epoxidice, care s-au dovedit eficace uneori şi la interior. Depozite de reziduuri de orice fel – gunoaie menajere, industriale, deşeuri rezultate din procesele industriale (zguri metalurgice, steril de la flotaţiile de cărbuni sau minereuri, acizi reziduali etc.) constituie surse importante de poluare, datorită conţinutului de substanţe organice, chimice, metale grele, detergenţi etc. De aceea, se impune luarea de măsuri corespunzătoare, dintre care se menţionează: evitarea amplasării acestor depozite în apropierea surselor subterane de apă potabilă; amplasarea depozitelor în afara albiei majore a cursurilor de apă şi la distanţe de cel puţin 50 m de cursurile de apă de suprafaţă, care prin zonele de contact ar putea să transmită nocivităţile apelor subterane; amplasarea unor astfel de depozite, pe cât posibil în zonele unde solul este constituit din argilă şi nivelul apei subterane este cât mai jos; construirea de ecrane impermeabile din argilă, bitum, beton etc., pe fundul şi taluzurile depozitelor, în scopul reducerii infiltrării apelor uzate sau a substanţelor nocive în straturile acvifere. Măsuri de prevenire a poluării apelor subterane prin reziduuri prevăd introducerea acestora în straturile acvifere adânci (peste 300 m) prin puţuri forate; în acest sens trebuie menţionate apele uzate provenite de la schelele petroliere, rafinării, fabrici de vopsele, laboratoare care folosesc izotopi radioactivi etc.; şi în ţara noastră se practică injectarea în sol a apelor uzate de la unele schele petroliere. Apele uzate folosite la irigaţii, precum şi pesticidele şi îngrăşămintele minerale. Irigarea cu ape uzate este un procedeu avantajos pentru epurarea apelor uzate provenite de la unele localităţi, adoptarea lui trebuind însă să se facă numai cu respectarea anumitor condiţii, dintre care,una din cele mai importante este protecţia apelor subterane. Dacă normele de irigare corespund capacităţii de absorbţie a solului în cazul unui sol omogen, teoretic, apele uzate trecute prin sol, ar trebui să nu mai conţină substanţe poluante; totuşi în unele cazuri, se practică în mod eronat supraîncărcarea terenurilor agricole ceea ce are ca rezultat 19
mineralizarea mereu crescândă a solului în urma acumulării de poluanţi. Pentru a preveni impurificarea straturilor acvifere, prin irigarea cu ape uzate, este necesar să se întreprindă, înainte de proiectare, o serie de cercetări din care să rezulte: caracteristicile fizice, chimice, hidrogeologice ale solului; posibilităţile de irigare cu ape uzate ale solului, în principal normele maxime de irigare; se recomandă, în acest scop, efectuarea de cercetări pe parcele experimentale. După cum se ştie, în agricultură se folosesc îngrăşăminte minerale, pentru sporirea fertilităţii solului, iar pentru a se feri culturile de insecte, diferite boli etc., pesticide. Paralel cu efectele pozitive ale acestora, intensificarea chimizării în agricultură are şi efecte negative sub raportul protecţiei mediului şi în particular al apelor subterane. O mare parte din substanţele chimice folosite, unele foarte toxice, care intră în compoziţia chimică a îngrăşămintelor minerale şi a pesticidelor, pătrund în sol şi de aici mai departe în apele subterane, pe care le poluează. La concentraţii mici aceşti poluanţi sunt asimilaţi de capacitatea de autoepurare a solului şi a apelor subterane; folosirea neraţională a acestora are însă efecte negative, de aceea, se recomandă: efectuarea de cercetări preliminare; folosirea de îngrăşăminte şi pesticide numai în zonele stabilite în urma cercetărilor şi în cantităţi corespunzătoare; evitarea răspândirii acestor substanţe în condiţii meteorologice necorespunzătoare – vânt puternic, ploaie etc. Transportul lichidelor nocive pe uscat , în camioane-cisternă, poate uneori conduce la poluarea apelor subterane, dacă nu se iau măsuri de prevenire a poluării, ca de exemplu: compartimentarea cisternei atunci când depăşeşte 5 m3; protejarea cisternelor contra şocului, în faţă şi în spate; rigidizarea suplimentară a caroseriei, pentru a se evita degradarea (la şocuri mai puţin puternice); reducerea oboselii şoferului – pentru evitarea de accidente – prin realizarea de amenajări suplimentare în cabină (vizibilitate bună, scaun bine echilibrat, dispozitive de comandă uşor accesibile etc.). Toate aceste măsuri au ca rezultat eliminarea accidentelor şi a pierderilor de substanţe nocive care pot produce poluarea apei subterane. O deosebită atenţie trebuie dată şi pierderilor care pot surveni la încărcarea şi descărcarea lichidelor prin neetanşeităţi la îmbinări. În privinţa transportului pe calea ferată, la fel ca pe şosea, vagoanele cisternă sunt realizate în condiţii speciale, sunt semnalizate corespunzător, iar manipularea se realizează după reguli severe. Zonele de protecţie sanitară la sursele de ape subterane constituie măsuri importante de protecţie a apelor subterane. Zonele de protecţie sanitară sunt de două categorii: zone de protecţie sanitară de regim sever şi zone de protecţie sanitară de restricţie. Zona de regim sever este delimitată în amonte de captarea de apă subterană de o linie paralelă cu linia frontului de captare amplasată la 50 m de aceasta. Zona de restricţie 20
are o suprafaţă de acţiune mai mare decât zona de regim sever, înglobând în interiorul ei zona de regim sever. Dintre măsurile pe care trebuie să le îndeplinească zonele de protecţie sanitară se menţionează interzicerea: utilizării îngrăşămintelor minerale şi a pesticidelor; irigării terenului cu orice fel de apă; păşunatului; traversării zonei de protecţie de canale de ape uzate etc. Propaganda, educaţia publicului, legislaţia şi formarea de personal calificat sunt măsuri eficiente de prevenire a poluării apelor subterane. Propaganda şi educaţia publicului prin televiziune, radio, pliante etc., prin care se arată în mod simplu pericolul poluării mediului şi respectiv a apei subterane au făcut în Germania să scadă simţitor cazurile de poluare cu hidrocarburi. Din ce în ce mai multe ţări, în scopul prevenirii poluării apelor, aerului etc., au elaborat legislaţii corespunzătoare. Numeroase instituţii, asociaţii etc., colaborează la elaborarea, revizuirea şi aplicarea legislaţiilor în domeniul protecţiei mediului. O deosebită atenţie se dă luptei contra poluării cu hidrocarburi a apelor subterane, de suprafaţă şi a mărilor. Legislaţii speciale prevăd posibilităţile de folosire ca receptori a apelor de suprafaţă şi subterane, precum şi sancţiunile pentru nerespectarea acestora. În Franţa s-a creat un sistem de contribuţie proporţională pentru beneficiarii emisarilor, în funcţie de cantitatea de impurităţi evacuate în aceştia; în Marea Britanie, acelaşi tip de contribuţie se aplică din anul 1936, soluţiile de epurare fiind recomandate de administraţia locală. Metodele, respectiv măsurile de combatere a poluării apelor subterane, după producerea acesteia, sunt deosebit de importante pentru protecţia mediului. Dacă măsurile de prevenire se pot realiza din timp şi în conformitate cu planurile de protecţie contra impurificării, măsurile de combatere trebuie realizate rapid şi de multe ori prin procedee improvizate, corespunzătoare fiecărui caz în parte. Măsurile de combatere pot fi clasificate în curente şi accidentale; primele se cunosc ca posibile şi măsurile care trebuie luate pentru combatere sunt de cele mai multe ori prevăzute în planurile de intervenţie. Astfel, de exemplu, în cazul observării unor pierderi în conducte, acestea sunt separate de echipele de întreţinere, în conformitate cu planurile de intervenţie; constatării unor substanţe nocive în puţurile de observaţie a terenurilor irigate cu ape uzate sau în zonele unde s-au folosit pesticide, măsurile de combatere constau în oprirea răspândirii pesticidelor sau în verificarea modului de răspândire a lor, în paralel cu prevederile planurilor de intervenţie; impurificării stratului acvifer sub o platformă industrială, datorită de exemplu pierderilor la unele rezervoare de înmagazinare, măsurile de combatere constau în închiderea fisurilor pe unde au produs pierderile şi readucerea stratului acvifer la normal (dacă poluarea nu a fost prea mare), prin spălare hidraulică. 21
Măsurile de combatere a poluărilor sunt cele mai importante de analizat şi cunoscut deoarece ele vin în sprijinul celor care trebuie să acţioneze rapid şi eficient în toate cazurile, deşi ele nu pot fi aplicate ca atare. Planurile de intervenţie constituie prin prevederile lor un mijloc eficient de prevenire şi combatere a poluării apelor subterane, ca de altfel şi a celor de suprafaţă. În aceste planuri sunt prevăzute măsuri concrete în vederea evitării pericolului poluării, în acelaşi timp fiind înscrise şi măsurile de combatere a acesteia dacă, accidental, poluarea s-a produs. În numeroase ţări, întreprinderile din industria petrolieră, de la care provin cele mai grave accidente de impurificare a apelor subterane, posedă echipamentul necesar pentru intervenţie în caz de nevoie; de asemenea au la dispoziţie tot felul de materiale, ca de exemplu materiale adsorbante pentru colectarea pierderilor de petrol, materiale pentru construcţia unor baraje, pe apă sau pe uscat, în scopul împiedicării răspândirii poluării etc. Defecţiunile la canale sau conducte sunt combătute în primul rând prin oprirea circulaţiei lichidului transportat apoi prin colectarea de urgenţă a conductei este o problemă a beneficiarului. Colectarea pirderilor de pe suprafaţa solului se face cu ajutorul materialelor adsorbante; dacă cantitatea de lichid pierdut este mai mare, se execută diguri de pământ, realizând eventual un fel de incintă, care împiedică răspândirea lichidului poluant şi uşurează colectarea lui. Dintre substanţele poluante nedegradabile, care pot ajunge în apa subterană, produsele petroliere şi lichidele toxice ajung în stratul acvifer într-un timp mult mai scurt în comparaţie cu alţi poluanţi. Dacă infiltrarea substanţelor poluante a fost observată înainte de a se începe infiltrarea în sol, substanţe adsorbante răspândite la suprafaţa solului pot opri impurificarea stratului acvifer. Substanţele adsorbante folosite trebuie să aibă: putere mare de adsorbţie pentru un număr cât mai mare de impurificatori; capacitate mică de flotaţie; posibilităţi bune de manipulare a stratului de adsorbant, îmbibat cu substanţe impurificatoare. Substanţele adsorbante sunt de mai multe tipuri: ♦ naturale: plante acvatice (alge de culoare brună, trestie etc.); fân şi paie (1 kg paie poate adsorbi cca. 50 kg ţiţei); produse pe bază de lemn (talaş , rumeguş etc); turbă; ♦ minerale (după oarecare prelucrări): piatră ponce; scorie bazaltică; ♦ carbonoase: grafitul; cărbunii; ♦ produse pe bază de cauciuc ; ♦ materiale plastice : polistiren, poliesterul şi poliuretanul; ♦ deşeuri industriale: fibre de celuloză; fibre de lână; fibre de bumbac; fibre artificiale. Substanţele adsorbante, împreună cu cele poluante colectate sunt,de obicei, arse sau depozitate în depresiuni, gropi etc. 22
Dacă poluanţii au ajuns în stratul acvifer, operaţia de curăţire a acestora este mai uşoară dacă poluantul este o hidrocarbură, în comparaţie cu alte substanţe, deoarece aceasta pluteşte la suprafaţa apei subterane. O primă posibilitate de îndepărtare a impurificatorului pătruns în apa subterană, constă în excavarea pământului pe suprafaţa poluantă, până la stratul şi apoi pomparea apei subterane impurificate, până când se constată lipsa poluantului în apa evacuată. Dacă timpul de la pătrunderea poluantului până în momentul excavării a fost mai mare şi apa subterană a antrenat poluantul pe distanţe mai lungi, procedeul nu mai este eficace, deoarece devine costisitor. În asemenea situaţii şi în cazul cantităţilor mari de hidrocarburi ajunse în stratul acvifer, dacă vâscozitatea lichidului poluant nu este prea mare, o bună parte din acesta poate fi evacuat prin puţuri forate din care apa subterană şi poluantul sunt evacuate prin pompare. Aceste puţuri se aşază în aval perpendicular pe direcţia de curgere a apei subterane şi de zona impurificată, astfel încât să se acopere întreaga lăţime a zonei poluate. Prin pompare apa subterană impurificată este evacuată. Introducerea de apă în amonte de aceste puţuri poate conduce la crearea unei pante mai mari a curentului subteran, în amonte de puţurile de captare. Datorită apei introdusă în curentul subteran, în amonte de puţurile de captare şi îndeosebi când cantităţile de apă sunt mari procedeul poate fi costisitor. Uneori în locul puţurilor se pot folosi drenuri aşezate perpendicular pe direcţia de curgere a apei subterane. Defecţiunile la rezervoare pot conduce uneori la impurificări respectiv prejudicii mai grave decât cele produse de defecţiunile la conducte. Astfel, uneori, la rezervoarele subterane, cu toate măsurile de prevenire, unele pierderi sunt detectate numai după timp îndelungat când impurificarea apei subterane a atins un grad avansat; în asemenea cazuri singura soluţie este renunţarea la rezervorul în cauză şi construcţia unuia nou pe un amplasament alăturat. Dacă pierderile au fost sesizate din timp acestea pot fi colectate cu materiale adsorbante; dacă au afectat o suprafaţă mare a stratului acvifer, pomparea apelor subterane impurificate poate uneori conduce la eliminarea impurificării. Depozitele de reziduuri şi materii prime toxice , care au contaminat apa subterană, trebuie dezafectate deoarece în asemenea cazuri concluzia este că măsurile de prevenire nu au fost suficiente. După dezafectare, pentru o cât mai urgentă redare în folosinţă a stratului acvifer, este necesară pomparea apei impurificate. Apele uzate folosite la irigaţii, pesticidele şi îngrăşămintele minerale, care au pătruns în apa subterană, reprezintă rezultatul capacităţii insuficiente a solului de a epura substanţele nocive şi în consecinţă, folosirea acestora trebuie oprită. Este totuşi indicat, în prealabil, o verificare a normelor folosite la irigarea cu ape uzate, a 23
cantităţilor specifice de pesticide sau îngrăşăminte utilizate, pentru a se stabili dacă nu au depăşit pe cele stabilite ca admisibile la proiectare. Transportul pe uscat , fie cu autocisternele, fie cu vagoanele cisternă, nu ridică probleme deosebite din punctul de vedere al combaterii. Pierderile sunt uşor de sesizat, iar măsurile de combatere pot fi repede puse în aplicare, înainte ca impurificarea să ajungă în stratul acvifer. Substanţele adsorbante însoţite de baraje, pentru o eventuală localizare a impurificării, rezolvă în modul cel mai eficient colectarea lichidului pierdut.
24
METODE DE ANALIZǍ A APEI Analiza fizică presupune măsurarea unor caracteristici ca temperatura, conductivitatea electrică, densitatea, radioactivitatea α, β şi γ a unor compuşi aflaţi în soluţie sau în suspensie etc. Analiza biologică presupune determinarea, concentrarea şi trierea organismelor care intră în compoziţia zoo- şi fitoplanctonului, prin examen macro şi microscopic, precum şi prin examenul depunerilor şi al nămolului de fund. Analiza microbiologică constă în cercetarea calitativă şi cantitativă a microorganismelor (bacterii, ciuperci, actinomicete) prezente în apă. Analiza microbiologică constă în identificarea microorganismelor prin metoda cultivării lor pe medii speciale de cultură care permit studierea proprietăţilor morfologice, tinctoriale şi fiziologice. Analiza chimică constă în determinarea componenţilor prezenţi în mod natural în ape sau ca urmare a impurificării acestora. În acest scop se folosesc metode chimice şi fizico-chimice cum sunt gravimetria, volumetria, colorimetria, electrometria, metode radiochimice etc. În analiza chimică gravimetrică, compuşii de determinat sunt separaţi din apă sub formă de combinaţii insolubile. În analiza volumetrică, dozarea anumitor componenţi se face cu soluţii titrate. Analiza colorimetrică stabileşte concentraţia anumitor componenţi din apă, în funcţie de intensitatea coloraţiei unei soluţii în care substanţa de analizat se găseşte sub formă de ioni sau molecule colorate. Substanţa de analizat poate da cu unii reactivi specifici, compuşi coloraţi. Metodele electrochimice folosite în analiza apelor pot fi metode conductometrice, potenţiometrice sau electrogravimetrice. Metodele optice de analiză mai importante folosite în laboratoarele de analiza apelor, sunt metode fotometrice, spectrofotometrice, turbidimetrice şi nefelometrice. Tot metode optice sunt şi cele bazate pe refractometrie şi analiză spectrală. Analiza cromatografică constă în separarea substanţelor dintr-un amestec, prin adsorbirea lor selectivă de către medii poroase. În analiza unor substanţe prezente în ape se poate aplica: cromatografia pe hârtie, cromatografia pe coloană, cromatografia în strat subţire, cromatografia în stare gazoasă.
25
BIBLIOGRAFIE 1. Berca, Mihai – Ecologie generală şi protecţia
mediului , Editura Ceres 2000
2. Ionescu, Tudor D. – Analiza apei, Editura Tehnică,
Bucureşti, 1968 3. Rojanschi, Vladimir – Protecţia şi ingineria mediului, Editura Economică, Bucureşti, 1997
26
