1  

Datele de contact ale coordonatorului şi tutorelui de disciplină: Conf. univ. dr. Victor Surugiu e-mail: vsurugiu@uaic.ro Tel. 0232 201102/int. 2376

Propuneri tematice pentru activităţi tutoriale: 1. Importanţa ecologică şi socio-economică a apei 2. Condiţiile de potabilitate a apei 3. Modalităţi de aprovizionare cu apă 4. Influenţa activităţilor umane asupra resurselor de apă

Obligaţii minime ale studenţilor în vederea promovării examenului - participarea activă la activităţile tutoriale (AT) - prezenţa obligatorie la temele de control (TC)

Modul de stabilire a notei finale: - notele obţinute la verificările pe parcurs (teme de control) – 75% - documentarea individuală (referat) – 25%

Teme de licenţă ce pot fi abordate în cadrul disciplinei 1. Influenţa poluării cu ape reziduale menajere asupra lacului/râului … 2. Monitorizarea parametrilor fizico-chimici ai apei din staţia de tratare a apei potabile din

municipiul/oraşul ... 3. Determinarea calităţii apei din râul … pe baza Indicelui Biologic General Standardizat

(IBGN) 4. Evaluarea eficienţei staţiei de epurare a apei uzate din municipiul/oraşul ... cu ajutorul

Indicelui Biotic al Nămolului

2  

Cuprins INTRODUCERE ................................................................................................................................ 4

CONCEPTUL DE RESURSE NATURALE ............................................................................................... 4 SCURT ISTORIC AL PREOCUPĂRILOR DE GOSPODĂRIRE A APELOR PE TERITORIUL ROMÂNIEI .............. 5

1. RESURSELE DE APĂ ALE PĂMÂNTULUI ................................................................................ 7 1.1. CIRCUITUL APEI ÎN NATURĂ ....................................................................................................... 8

2. RESURSELE DE APĂ ÎN ROMÂNIA ......................................................................................... 12 2.1. RESURSELE DE APĂ DE SUPRAFAŢĂ ........................................................................................ 12 2.2. RESURSELE DE APĂ SUBTERANĂ ............................................................................................. 13

3. IMPORTANŢA ECOLOGICĂ ŞI SOCIO-ECONOMICĂ A APEI ................................................ 15 3.1. APA MENAJERĂ ...................................................................................................................... 15 3.2. APA INDUSTRIALĂ ................................................................................................................... 17 3.3. APA PENTRU NEVOI AGRO-ZOOTEHNICE .................................................................................. 17

4. SURSELE DE APĂ POTABILĂ ................................................................................................. 19 4.1. APELE DE SUPRAFAŢĂ ............................................................................................................ 19 4.2. APELE SUBTERANE ................................................................................................................. 19 4.3. APELE METEORICE ................................................................................................................. 20 4.4. APA OBŢINUTĂ PRIN DESALINIZAREA APEI MARINE .................................................................... 20 4.5. APA OBŢINUTĂ DIN TOPIREA AISBERGURILOR ........................................................................... 22

5. CONDIŢIILE DE POTABILITATE A APEI ................................................................................. 22 5.1. PROPRIETĂŢILE ORGANOLEPTICE ............................................................................................ 22

5.1.1. Culoarea apei. ............................................................................................................... 22 5.1.2. Mirosul apei ................................................................................................................... 23 5.1.3. Gustul apei ..................................................................................................................... 23

5.2. PROPRIETĂŢILE FIZICE ............................................................................................................ 23 5.2.1. Temperatura .................................................................................................................. 23 5.2.2. Turbiditatea .................................................................................................................... 23 5.2.3. Conductibilitatea electrică .............................................................................................. 24

5.3. PROPRIETĂŢILE CHIMICE ......................................................................................................... 24 5.3.1. Substanţele cu acţiune nociva. ...................................................................................... 24 5.3.2. Substanţele indizerabile ................................................................................................. 25 5.3.3. Substanţe indicatoare ale poluării .................................................................................. 25

5.4. PROPRIETĂŢILE BIOLOGICE ..................................................................................................... 25 6. MODALITĂŢI DE APROVIZIONARE CU APĂ .......................................................................... 26

6.1. APROVIZIONAREA CENTRALIZATĂ CU APĂ ................................................................................ 26 6.1.1. Captarea apei ................................................................................................................ 26 6.1.2. Tratarea apei ................................................................................................................. 27 6.1.3. Înmagazinarea apei potabile. ......................................................................................... 31 6.1.4. Distribuţia apei potabile. ................................................................................................ 31

6.2. APROVIZIONAREA CU APĂ ÎN LOCALITĂŢILE RURALE ................................................................. 32 6.2.1. Alimentarea cu apă de profunzime. ............................................................................... 32 6.2.2. Alimentarea cu apă de suprafaţă ................................................................................... 32

7. LUCRĂRI DE AMENAJARE A CORPURILOR DE APĂ ........................................................... 33 7.1. CONSTRUCŢIA BARAJELOR ...................................................................................................... 33 7.2. REGULARIZAREA CURSURILOR DE APĂ .................................................................................... 34

8. INFLUENŢA ACTIVITĂŢILOR UMANE ASUPRA RESURSELOR DE APĂ ............................ 35 8.1. POLUAREA APELOR ................................................................................................................ 35

8.1.1. Poluarea fizică ............................................................................................................... 39 8.1.2. Poluarea chimică ........................................................................................................... 40 8.1.3. Poluarea biologică ......................................................................................................... 42

8.2. EPUIZAREA IZVOARELOR SUBTERANE ...................................................................................... 43 8.3. COBORÂREA NIVELULUI APELOR FREATICE .............................................................................. 43 8.4. BĂLTIREA ŞI SĂRĂTURAREA TERENURILOR ............................................................................... 44

3  

8.5. DETERIORAREA ECOSISTEMELOR ............................................................................................ 45 8.6. ACIDIFIEREA OCEANELOR ....................................................................................................... 48

9. INSTALAŢII DE EPURARE A APELOR UZATE ....................................................................... 49 9.1. AEROTANCURILE .................................................................................................................... 50 9.2. METANTANCURILE .................................................................................................................. 52 9.3. FILTRELE BIOLOGICE .............................................................................................................. 53 9.4. IAZURILE DE OXIDARE ............................................................................................................. 54 9.5. HELEŞTEIELE PISCICOLE ALIMENTATE CU APE UZATE ............................................................... 55 9.6. COMBATEREA „ÎNFLORIRII” APEI .............................................................................................. 55

BIBLIOGRAFIE .............................................................................................................................. 57 

4  

„Apa este un dar foarte preţios, mai preţios decât aurul şi decât jocurile olimpice” (grec.) Introducere

Gospodărirea apelor este o disciplină tehnică care se ocupă de studiul ansamblului de măsuri şi activităţi organizatorice, tehnice şi economice necesare pentru:

• satisfacerea cerinţelor de apă ale activităţilor umane; • prevenirea, combaterea şi eliminarea efectelor dăunătoare ale apelor (eroziunea solului,

inundaţii, înmlăştinire, sărăturarea solului, alunecări de teren etc.), inclusiv măsurile de alarmare, de intervenţie şi de refacere după producerea acestor efecte;

• conservarea şi protecţia resurselor de apă pentru generaţiile viitoare; • eliminarea influenţelor nefavorabile ale activităţilor umane asupra apelor; • menţinerea funcţiunilor naturale ale apei.

Cuvântul gospodărire derivă din termenul slavon „gospodar” cu semnificaţia de suveran. Voievozii ţărilor române aveau titlul de domn care indica puterea voievodului şi de gospodar (adesea întâlnit în cronicile din Europa centrală sub forma de hospodar) care indica rolul de stăpân şi cârmuitor al ţării. În timp aceste titulaturi au trecut asupra populaţiei, denumirea de domn (cu funcţiunea de putere politică) fiind preluată de populaţia urbană, iar cea de gospodar (cu funcţiunea de administrare, în special a pământului, care odinioară reprezenta principala formă de avuţie), fiind preluată de populaţia rurală. De aceea, gospodarul este proprietarul gospodăriei, care, pe lângă faptul că îşi administrează proprietatea, are şi puterea de a lua decizii care ar depăşi competenţa unui arendaş neproprietar.

Recent au existat încercări de a înlocui termenul de gospodărire a apelor cu cel de management al apelor. Termenul englezesc de management este derivat din cuvântul francez ménage care are tot sensul de gospodărie. Totuşi management-ul este mai degrabă o activitate de administrare decât una de conducere. Un manager al unei întreprinderi nu este, de regulă, nici proprietarul ei, nici măcar conducătorul ei (care, în terminologia engleză este desemnat chief executive officer sau chairman of the board, pentru a prezenta denumirile cele mai curente), ci un subordonat care răspunde de administrarea anumitor sectoare. Atât în limba franceză cât şi în cea română, o menajeră (termen utilizat de obicei în forma sa feminină) nu se identifică cu stăpâna casei. Din acest motiv, termenii managementul apelor sau gestionarea apelor sunt mai restrictivi şi nu cuprind unele elemente de ale gospodăririi apelor, legate de luarea unor decizii strategice şi de stabilire a unor orientări de politică a apelor.

Conceptul de resurse naturale Cuvântul „resurse” îşi are originea în franceză „ressources” şi a avut iniţial înţelesul de

moduri sau căi de ieşire din situaţii dificile. Treptat însă a căpătat sensul de mijloc de existenţă. Este necesar a se face distincţie între „resursele naturale” şi „condiţiile naturale”. Noţiunea

de resurse include numai acele substanţe şi energii ale naturii care pot fi atrase în procesul de producţie pe o anumită treaptă a dezvoltării societăţii. Condiţiile naturale includ întreaga lume materială luată în raport cu societatea umană (Romanescu, 2000). Această diferenţă relativ subtilă nu este totdeauna corect percepută.

Din punct de vedere al durabilităţii exploatării şi al particularităţilor de refacere a unei cantităţi exploatabile resursele naturale pot fi:

- resurse inepuizabile sunt acele resurse care nu pot fi epuizate indiferent de acţiunea omului asupra mediului înconjurător (precum apa, aerul, energia solară, energia hidrică). Totuşi, la nivel global există posibilitatea epuizării acestor resurse. Din cauza exploatării neraţionale a unora dintre aceste resurse se pot produce fenomene de criză în anumite zone;

- resurse epuizabile pot fi regenerabile şi neregenerabile; Resursele epuizabile neregenerabile sunt acele resurse care se distrug prin consum, iar

pentru refacerea lor este necesară o perioadă de timp de ordinul milioanelor sau miliardelor de ani. Din această categorie fac parte zăcămintele minerale, cărbunii, petrolul, gazele naturale etc.

5  

Resursele epuizabile regenerabile sunt resursele care se pot reface de-a lungul unor perioade scurte de timp. Aici intră în special resursele vii, plantele şi animalele, care îşi pot reface cantităţile prin reproducere.

Din punct de vedere al gestionării/managementului, resursele de apa se clasifica în două categorii principale: resurse hidrologice, numite şi resurse naturale, fizice sau teoretice şi resurse socio-economice de apa (resurse utilizabile).

Unul dintre obiectivele majore ale gestionării resurselor de apă este transformarea resurselor hidrologice (naturale) în resurse utilizabile în diferite scopuri de către societate. Resursele astfel obţinute poarta denumirea de resurse socio-economice. Aceste resurse se obţin prin intermediul unor proiecte inginereşti sau de infrastructură şi constituie acea parte a resurselor naturale (fizice) care pot fi disponibilizate pentru a fi utilizabile. De aceea, aceste resurse se mai numesc şi disponibil la surse, sau pur şi simplu, resurse de apa.

Cunoaşterea resurselor socio-economice de apa este deosebit de importanta în gestionarea resurselor de apă, deoarece rezultatele calculelor în secţiunile de bilanţ, care identifică deficite sau excedente de apă, trebuie judecate comparativ cu resursele socio-economice existente în acea secţiune, de aici rezultând fie necesitatea unor noi proiecte de infrastructură care sa transforme încă o parte din resursele hidrologice în resurse socio-economice, fie adoptarea unor masuri nestructurale (administrative-financiare, instituţionale etc.).

Resursele socio-economice de apa pot fi, în funcţie de provenienţa, resurse de apa de suprafaţă şi resurse subterane.

La prima vedere, conform definiţiei generale a noţiunii de resurse socio-economice, ar rezulta că resursele socio-economice de suprafaţa ar fi constituite din suma volumelor utile şi a volumelor din rezerva de fier ale lacurilor de acumulare, precum şi a volumelor medii derivate din alte bazine hidrografice. Nu trebuie uitat însă că în acelaşi timp resursele socio-economice de apa reprezintă în fapt disponibilul de apa la sursa. Din acest punct de vedere, rezultă că pot fi considerate ca resurse socio-economice de apa şi volumele de apa utilizabile din lacurile naturale, precum şi stocurile lichide medii multianuale disponibile în regim natural pe cursurile de apa.

Scurt istoric al preocupărilor de gospodărire a apelor pe teritoriul României Gospodărirea apelor în România are o lungă tradiţie, astfel încât este greu de precizat

când au fost realizate primele lucrări hidrotehnice. Preocupările de gospodărire a apelor pe teritoriul României datează de pe vremea romanilor. Astfel, încă de pe timpul împăratului Traian exista un proiect pentru realizarea canalului Danubius – Pontus Euxinus, care urma să lege aşezările Axiopolis de pe Dunăre şi Tomis de pe ţărmul Mării Negre prin valea râului Axios (Carasu). În zona Carpaţilor Orientali, la Alburnus Maior (Roşia Montană), romanii au realizat o serie de lacuri de acumulare pentru a asigura apa necesară flotaţiei în procesul de extragere a aurului. Pentru aprovizionarea cu apă potabilă a cetăţilor de la Marea Neagră grecii au construit apeducte la Histria, Tomis şi Callatis. Mai târziu, romanii au construit un apeduct care aproviziona cu apă Sarmisegetuza.

Alte lucrări de stăpânire şi de folosire a apelor încep să fie atestate abia în secolul al XVI-lea în Moldova şi Transilvania, în special pentru aprovizionarea populaţiei cu apă potabilă şi pentru apărarea aşezărilor omeneşti şi a terenurilor agricole împotriva inundaţiilor. Tot atunci pe cursul apelor a început crearea iazurilor pentru piscicultură, irigarea grădinilor de zarzavat şi adăparea vitelor, precum şi folosirea energiei apelor curgătoare pentru morărit şi concasarea minereurilor aurifere.

În Banat se remarcă o intensificare a lucrărilor hidrotehnice după preluarea acestei regiuni de către habsburgi de la turci. Astfel, între anii 1750 şi 1758 aici au fost construite barajele Dognecea Mare şi Dognecea Mică. Imediat după aceasta sunt consemnate lucrări de rectificare a canalului navigabil Bega între Ittebe şi Klec printr-un nou canal rectiliniu. În perioada 1759-1760 sunt realizate canalele Timiş – Bega (Costei – Chizătău), care alimenta Bega cu apă, şi Bega – Timiş (Topolovăţ – Hitiaş), prin care se descărcau apele mari, ferind astfel Timişoara de inundaţii.

În Ţara Românească prima lucrare de apărare împotriva inundaţiilor datează din anul 1782, când în vederea protecţiei Bucureştiului a fost săpat un canal de derivaţie a apelor mari ale Dambovitei, cunoscut sub numele de canalul Ipsilanti.

În Transilvania lucrări importante de curăţire a albiei şi de regularizare a râului Crişul Repede se semnalează în anul 1790.

6  

Un punct de cotitură în domeniul gospodăririi apei îl reprezintă anul 1829, când se face trecerea de la realizarea unor lucrări locale de apărare, neîncadrate într-un plan de ansamblu, la lucrări de anvergură şi bazate pe atente studii inginereştii. Tot atunci au fost demarate lucrări menite să îmbunătăţească navigaţia pe râurile interioare şi au fost amenajate construcţiile portuare la Constanţa, Brăila, Galaţi, Giurgiu şi Turnu Severin. O contribuţie deosebită la aceste lucrări le-a adus inginerul Anghel Saligny.

Într-un hrisov din anul 1847 se menţionează construirea în Moldova a canalului Mihail Sturza care aducea apă pentru nevoile oraşului Focşani şi care, după traversarea oraşului, se vărsa în Putna.

Pentru a preveni inundaţiile în Bucureşti domnitorul Alexandru Ioan Cuza emite în anul 1865 Legea pentru desfiinţarea morilor de pe râul Dâmboviţa, iar între anii 1880 şi 1886 este sistematizată albia Dâmboviţei.

Începând cu anul 1890 lucrările de amenajare a cursurilor de apă, pe lângă protecţia împotriva inundaţiilor şi asigurarea populaţiei cu apă, au în vedere şi producerea energiei hidroelectrice. Astfel, prima uzina hidroelectrica este dată în folosinţă la Bucureşti în anul 1892, urmată îndeaproape de construirea uzinelor Sadu I în 1896 şi Sadu II în 1907 şi Grebla în 1910.

Au fost demarate lucrările de îndiguire a Dunării şi amenajare agro-piscicolă a luncii şi Deltei Dunării. În vestul ţării au fost executate lucrări de îndiguire, desecare sau regularizare a albiei râurilor.

În 1912, la iniţiativa profesorului Alexandru Davidescu, au fost întocmite studii privind utilizarea complexă a resurselor de apă din sudul ţării. Proiectul prevedea realizarea unui canal care să colecteze apele râurilor carpatine, începând de la Adjud până Olt şi Jiu şi asigurarea nevoilor de navigaţie, irigaţiile şi producerea energiei electrice.

După primul război mondial energia apelor este declarată drept proprietate de stat şi se iniţiază ample lucrări de amenajare a cursurilor de apă. În 1924 apare legea privind regimul apelor, iar în 1930 legea privind energia.

Începând cu anul 1907 Grigore Antipa a iniţiat şi a realizat o serie de ample lucrări de amenajare piscicolă a complexului de lacuri Razim-Sinoie şi a întregii Delte a Dunării. Printre acestea lucrări de ameliorare hidrobiologică se numără săparea în 1907 canalului Dunavăţ, lung de 37 km şi care a legat braţul Sf. Gheorghe de lacul Razim, săparea canalului dintre lacul Razim şi lacul Babadag, săparea în 1935 a canalului Dranov, lung de 26 km, rectificarea canalului Pardina etc. De numele lui Elie Radu sunt legate primele preocupări privind alimentarea centralizată cu apă potabilă a oraşelor.

Lucrările de gospodărire a apelor au luat avânt în perioada postbelică. În mod planificat au fost realizate lucrări de construcţie a barajelor, de îndiguire, desecare, irigare, alimentare cu apă potabilă, combaterea eroziunii solului, regularizare a râurilor etc. În anul 1951 a început execuţia barajului Izvorul Muntelui – Bicaz şi a lucrărilor aferente.

Începând cu anul 1959 se trece la gospodărirea apelor pe bazine hidrografice. Astfel România se numără printre primele ţări din lume care consideră bazinul hidrografic ca cea mai potrivită unitate naturală de gospodărire a resurselor de apă. Cu ocazia elaborării în perioada 1959-1960 a primelor planuri de amenajare a bazinelor hidrografice, s-au pus bazele conceptului de amenajare complexă a acestora, concepţie ce a fost aplicată curent în proiectarea lucrărilor de amenajări hidrotehnice şi care în mare măsura este valabilă şi astăzi.

Apariţia Legii nr. 137/1995, Legea protecţiei mediului, a Legii nr. 107/1996, Legea apelor, cu modificările şi completările ulterioare, introducerea conceptului de schemă directoare de amenajare şi management a bazinului hidrografic, şi mai ales aderarea la Uniunea Europeana şi asimilarea legislaţiei ei în domeniul apelor au pus în faţa celor implicaţi în politica de management a resurselor de apă noi aspecte ce trebuie soluţionate.

7  

1. Resursele de apă ale Pământului Totalitatea apelor de pe glob formează învelişul de apă al Pământului sau hidrosfera. Apele

din natură sub formă lichidă sunt reprezentate de apele continentale şi de apele marine (oceanice). Apele continentale cuprind apele subterane şi apele de suprafaţă. Apele subterane pot fi împărţite în ape freatice, sunt apele cu nivel liber, situate, în general, la o adâncime mică, în primul strat acvifer şi ape captive (ape subterane de adâncime), care sunt cuprinse între două straturi impermeabile (acviclude). Apele continentale de suprafaţă se împart, la rândul lor, în ape curgătoare (pâraie, râuri şi fluvii) şi în ape stătătoare (lacuri naturale, bălţi, mlaştini etc.). De asemenea, apele continentale de suprafaţă pot fi clasificate în naturale (râuri, lacuri, mlaştini etc.) şi artificiale (lacuri de acumulare, lacuri de baraj, iazuri, heleşteie, canale etc.). În marea lor majoritate, bazinele continentale de suprafaţă conţin ape dulci, uneori însă acestea pot fi salmastre sau chiar sărate.

Volumul total al apei de pe glob a fost estimat la 1.385.984.610 km3. Mai bine de 96,5% din această cantitate se găseşte sub formă de apă sărată în mări şi oceane (tabelul 1.1.). Dacă la această cantitate am mai adăuga şi apa sărată existentă în crusta Pământului (12.870.000 km3) şi cea a lacurilor sărate (85.400 km3) ar rezulta că rezervele de apă dulce de pe Terra reprezintă doar 35.029.210 km3 (2,53%) din cantitatea totală de apă. Din această rezervă mondială de apă dulce trebuie scăzută apa imobilizată în gheţurile perene ale calotelor polare şi gheţarilor (65,6% din cantitatea totală a apei dulci) şi apa subterană de adâncime, greu accesibilă (30,1%). Rezultă că volumul apei dulci care poate fi utilizată în mod curent ca apă potabilă, apă pentru irigaţii şi pentru alte diferite întrebuinţări ale omului este de doar 135.110 km3 (0,01% din cantitatea totală de apă a Terrei).

Tabelul nr. 1.1. – Rezervele de apă ale Pământuluia

Volumul (km3) Procent din total

Perioada de reînnoire

Oceanul Planetar 1.338.000.000b 96,53787% 2500-3100 anic Calotele polare, gheţarii montani şi gheaţa subterană (permafrost)

24.364.100 1,75789% 9700-16.000 anid

Apa subteranăe 23.400.000 1,68833% 300-1400 ani Lacurile dulci 91.000 0,00657% 1-100 anifLacurile sărate 85.400 0,00616% 10-1000 anifUmezeala solului 16.500 0,00119% 280-365 zile Apa din atmosferă 12.900 0,00093% 8-9 zile Mlaştini 11.470 0,00083% 5 ani Râuri 2.120 0,00015% 12-20 zileg

Apa biologică 1.120 0,00008% câteva ore Total 1.385.984.610 100% 2800 ani a Modificat din Gâştescu (2009), după World water balance and water resources on the earth (1978), Committee for International

decade, Published by UNESCO Press, Leningrad. b Kalinin şi Bykov (1969) apreciază că volumul mărilor şi oceanelor ar fi de 1.370.000.000 km3. O valoare foarte apropiată, de

1.362.455.000 km3, apare în lucrarea Okeanograficeskaia Enţiklopedia (1974), Ghidrometeoizdat, Leningrad (Stăncescu, 1983). c Calculat pe baza evaporării nete din oceane. d Perioada de reînnoire a apei în zonele muntoase a fost estimată la 1600 ani. e Aici este inclusă apa gravitaţională şi capilară. Conform estimărilor lui Kalinin şi Bykov (1969), volumul apei subterane stocate în

crusta terestră până la o adâncime de 5 km este de 60.000.000 km3. Estimările U.S. Geological Survey arată că în primii 4 km ai scoarţei terestre se găseşte o cantitate 8.300.000 km3. Ambele cifre se referă doar la apa din straturile superioare, în care există un schimb activ cu apele de suprafaţă.

f Perioada de reînnoire a volumului de apă din lacuri variază în mod direct cu volumul şi adâncimea medie şi în mod invers cu rata de scurgere superficială. Valoarea absolută a variaţiei perioadei de reînnoire a lacurilor sărate este de la câteva zile la mii de ani.

g Douăsprezece zile pentru râurile ale căror bazin hidrografic are o suprafaţă mai mică de 100.000 km2; 20 zile pentru fluviile mari care se varsă direct în mări şi oceane.

Deşi această cantitate de apă disponibilă pentru diferitele utilizări este foarte mică, trebuie

avut în vedere că principala sursă de aprovizionare este cea din râuri. Una dintre cele mai importante probleme care a stat în atenţia oamenilor de ştiinţă a fost

cea legată de elucidarea originii apei din hidrosferă. Se apreciază că învelişul de apă al Pământului s-a format în urmă acum 3-4 miliarde de ani, atunci când a început solidificarea crustei terestre.

Una dintre ipoteze asupra provenienţei hidrosferei pe planeta noastră consideră că apa a apărut prin condensarea atmosferei primordiale a planetei.

O altă ipoteză susţine că învelişul de apă al planetei noastre a luat naştere prin eliberarea apei legate fizic şi chimic din constituţia rocilor vulcanice de la suprafaţa Terrei. Dacă ar fi să

8  

admitem această ipoteză, atunci, plecând de la faptul meteoriţii au un conţinut de apă cuprins între 0,5 şi 1% şi reieşind din volumul planetei noastre (23,66·1018 t), volumul de apă ar fi de circa 30 milioane km3. Acest volum de apă este considerabil mai mic faţă de volumul actual al hidrosferei, de 1,386 miliarde km3. Această din urmă cifră nu este atinsă nici dacă am lua în calcul că rocile din litosferă conţin 3,56% apă. Această apă a fost adusă la suprafaţă prin fenomenul de vulcanism, care s-a manifestat mai intens în trecutul îndepărtat, datorită faptului că temperatura era mult mai ridicată.

Cea de-a treia ipoteză susţine că apa de pe planeta noastră provine din acumularea de-a lungul erelor geologice. Acumularea s-a făcut lent şi neuniform, existând perioade geologice când diferitele manifestări ale scoarţei terestre au permis creşterea sau dimpotrivă diminuarea volumului de apă al oceanelor. Dintre principalele surse de apă sunt citate: activitatea vulcanică, izvoarele termale şi încălzirea rocilor intruzive.

Cea mai plauzibilă ipoteză pare să fie aceea care afirmă că apa provine din combinarea hidrogenului cu oxigenul din atmosfera primordială a planetei noastre într-o anumită fază a planetei noastre.

Potrivit unor calcule s-a arătat că, pe durata celor 5 miliarde de ani de existenţă a planetei Pământ, din mantaua telurică s-au eliberat circa 3,4 miliarde km3. Deşi o parte din apă se poate pierde în spaţiul cosmic, se consideră că Pământul primeşte o cantitate echivalentă prin meteoriţii care cad pe suprafaţa planetei. Apare firească întrebarea: Cum se explică diferenţa între volumul actual de 1,386 miliarde km3 şi cel disociat din manta, de 3,4 miliarde km3. Această diferenţă este pusă în seama pierderilor definitive produse prin procesul de fotosinteză a plantelor. În urma unor calcule ar rezulta că din cei 2.250 km3 de apă preluaţi anual de către plante, 25% (550 km3) se pierd prin eliberarea oxigenului, ceea ce înseamnă că, de la apariţia acestora (600 milioane de ani), s-a pierdut definitiv o cantitate de aproximativ 1,7 miliarde km3 de apă.

1.1. Circuitul apei în natură Mobilitatea apei este determinantă în crearea şi menţinerea legăturilor şi schimburilor

permanente de substanţă şi energie dintre diferitele subsisteme ale geosistemului planetar. Totalitatea căilor şi formelor de transfer al apei între diferitele rezervoare care alcătuiesc hidrosfera (oceane, atmosfera, lacuri, gheţari, roci poroase etc.) poartă numele de circuit al apei sau ciclu hidrologic. Această circulaţie este extrem de complexă, dar în mod simplificat, bilanţul hidric global al Terrei se prezintă astfel (Lvovici, 1986).

Motorul principal sub acţiunea căruia are loc circulaţia continuă a apei în natură este energia solară, care determină trecerea apei din stare lichidă în stare de vapori (evaporare), şi atracţia gravitaţională, care face că apa din atmosferă să revină din nou pe pământ sub formă de precipitaţii. Cea mai mare cantitate de apă se evaporă de pe suprafaţa Oceanului Planetar, care reprezintă principalul rezervor de apă al Terrei. Anual de pe suprafaţa Oceanului Planetar se evaporă şi trec în atmosferă 455.830 km3 de apă, iar de pe suprafaţa solului, plantelor şi uscatului 69.270 km3 (figura 1.1.). Vaporii de apă din atmosferă sunt antrenaţi în diferite direcţii de către curenţii de aer care iau naştere de lungul gradientului baric ca urmare a încălzirii neunifome a suprafeţei Pământului. Ajungând în zone cu temperaturi mai scăzute, vaporii se condensează, formând norii. Picăturile de apă microscopice care intră în alcătuirea norilor se agregă în picături din ce în ce mai mari până cad sub acţiunea forţei gravitaţionale pe suprafaţa Terrei sub formă de precipitaţii (apa meteorică). Anual pe Pământ cade sub formă de precipitaţii (ploaie, lapoviţă, ninsoare, grindină) o cantitate de apă de 525.100 km3, din care 411.600 km3 cad direct pe suprafaţa mărilor şi oceanelor şi 113.500 km3 pe suprafaţa uscatului. Deficitul de 44.230 km3 în bilanţului apei din Oceanului Planetar creat în urma predominării evaporării asupra precipitaţiilor este suplinit de scurgerea de suprafaţă a apei de pe uscat în mări şi oceane. Din cantitatea totală de precipitaţii care cad pe uscat în decursul unui an (aprox. 113.500 km3) mai mult de jumătate trece în atmosferă ca urmare a evaporării şi transpiraţiei plantelor, iar restul se fie infiltrează în sol, fie se stochează sub formă de gheaţă în regiunile polare şi muntoase înalte sau se scurge în mări şi oceane prin reţeaua hidrografică (cca. 44.230 km3).

9  

Fig. nr. 1.1. – Ciclul general al apei în natură

În afară de scurgerea superficială prin râurile care se varsă în Oceanul Planetar, aici

trebuie să adăugăm scurgerea subterană directă în mări şi oceane, a cărei volum a fost apreciat la 2.400 km3/an, precum şi scurgerea lichidă a apei provenită din topirea gheţarilor din regiunile polare, estimată la 3.000 km3/an. Apele subterane, în circulaţia lor prin straturile acvifere, pot ajunge la suprafaţă în anumite zone denivelate sub formă de izvoare.

Deşi per total cantitatea de apă scursă prin râuri egalează pierderile de apă ale Oceanului Planetar, pentru anumite părţi ale acestuia bilanţul apei se prezintă diferit: în timp ce în unele părţi aportul fluvial poate depăşi pierderile prin evaporaţie, în altele acesta este deficitar. Acelaşi lucru este valabil şi pentru diferite anotimpuri ale anului pentru anumite părţi ale Oceanului Planetar. Pentru a ţine cont de volumul total al apei transportate de râuri trebuie să ţinem cont atât de scurgerea superficială a apei râurilor care se varsă direct sau indirect în Oceanul Planetar, cât şi de scurgerile râurilor din regiunile endoreice (fără scurgere spre Oceanul Planetar) şi care totalizează 830 km3/an.

Valoarea anuală a evaporaţiei variază în limite destul de mari în legătură cu particularităţile desfăşurării diferitor cicluri geofizice. Pentru bilanţul apei al Oceanului Planetar aceste variaţii nu joacă un rol substanţial, dar prezintă o însemnătate deosebită pentru bazinele continentale şi apele subterane. În anii cu precipitaţii puţine şi evaporaţie ridicată volumul apei în bazinele continentale, în special în râuri, scade vizibil şi corespunzător scade mărimea scurgerii anuale. Modificarea regimului apelor freatice în anii cu cantităţi diferite de precipitaţii pot duce la variaţii ale nivelului lacurilor şi ale pânzei freatice.

În prezent se constată o creştere a cererii de apă în progresie geometrică în primul rând datorită creşterii populaţiei umane. În afara creşterii consumului de apă ca urmare a creşterii demografice, criza mondială de apă este agravată de creşterea consumului ca urmare a dezvoltării tehnologice, atât în mod direct, ca o consecinţă a producţiei şi consumului pe cap de locuitor, cât şi indirect, prin facilitarea creşterii populaţiei şi urbanizării.

Prelevările totale de apă pe plan mondial se ridicau în 1900 la 400 mld m3, adică 242 m3/persoană. În 1940 prelevările pe plan mondial s-au dublat, în timp ce populaţia a crescut cu cca. 40%. Pe la mijlocul secolului trecut cererea de apă a început să crească rapid. În prezent prelevările de apă s-au triplat faţă de anul 1950, ajungând la o valoare de circa 2400 mld m3. Folosinţele agricole şi industriale de apă au crescut de două ori mai mult între 1950 şi 1970 faţă de

10  

prima jumătate a secolului trecut. În prezent, întreaga cantitate prelevată anual pe plan mondial reprezintă cam o zecime din totalul resurselor reînnoibile şi circa un sfert din resursele cu asigurare stabilă anuală.

Mai sus s-a văzut că deşi sub aspect cantitativ apa râurilor şi fluviilor reprezintă doar o proporţie de doar 0,0002% din volumul hidrosferei, sub aspect economic ele reprezintă principala sursă de apă dulce de pe Pământ. Nu întâmplător marile civilizaţii ale antichităţii s-au înfiripat şi au înflorit în văile roditoare de pe malurile marilor fluvii (Nil, Indus, Tigru, Eufrat, Gange, Yangtze, Huang He etc.) sau pe ţărmurile mărilor calde (Fenicia, Grecia, Roma).

Dacă întreaga cantitate potenţială de apă care se scurge sub formă de râuri şi fluvii (cca. 44.230 km3) ar fi repartizată în mod uniform la cele aproape 6,9 miliarde de oameni care trăiesc pe Pământ în prezent (2010), fiecărui locuitor al planetei i-ar reveni 6.410 m3/an sau 17.562 litri/zi. Se consideră că în mod normal o cantitate de 1000 m3 de apă pe an de persoană reprezintă necesarul pentru asigurarea unui nivel de viaţă satisfăcător. Deşi această cantitate de apă pare a fi enormă în comparaţie cu necesarul fiziologic de apă potabilă al unui om adult de greutate medie (2-3 litri/persoană/zi), aceasta este insuficientă pentru cerinţele tehnologice moderne.

Rezervele de apă dulce sunt în realitate mult mai mici decât cele calculate din mai multe cauze. În primul rând, precipitaţiile nu sunt distribuite uniform pe suprafaţa uscatului şi însăşi populaţia umană nu este distribuită proporţional cu cantitatea de apă disponibilă (tabelul 1.2.).

Tabelul nr. 1.2. – Resursele de apă dulce ale continentelora

Continentul Volumul total

de apă dulce

(mln km3)

Debitul anual

mediu (km3)

Cota parte a

debitului

global (%)

Populaţia în

anul 2000

(mln loc.)

Apă ce revine unui locuitor Din volumul total (mln m3/loc.)

Din debitul anual mediu (m3/loc./an)

Europa 1,400 3.210 6,86 729 1,920 4.403 Asia 3,455 14.410 30,79 3.684 0,937 3.911 Africab 2,390 4.570 9,76 784 3,048 5.829 America de Nord şi Centrală 4,400c 8.200 17,52 482 9,128 17.012 America de Sud 3,010d 11.760 25,13 346 8,699 33.988 Australia şi Oceaniae 1,202f 2.390 5,11 30 40,066 79.666 Antarctida 21,600g 2.310 4,94 – – – Total Terra 38,657 46.800 100,00 6.055 6.384 7.729 a Modificat din Gâştescu (2009), după World Water Balance and Water Resources on the Earth (1978), URSS Committee for the

International Hydrological Decade, Published by UNESCO Press, Leningrad.

b Inclusiv insula Madagascar. c Din acest volum cca. 1,9 mln km3 sunt ape subterane şi 2,43 mln km3 sunt sub forma gheţarilor montani. d Din acest volum cca. 3 mln km3 (9,6%) sunt ape subterane. e Din Oceania, cele mai importante sunt Noua Guinee şi Noua Zeelandă. f Din care apele de suprafaţă ale Australiei reprezintă 301 km3, iar cele subterane 1,2 mln km3. g Din care volumul apei din gheaţă este de 24 mln km3.

Asia şi Europa sunt continentele care prezintă cea mai mică cantitate de apă pe cap de

locuitor deoarece deţin o cotă-parte substanţial mai mare din populaţia mondială decât din disponibilul de apă dulce. Debitul pe cap de locuitor al Europei reprezintă ceva mai mult de jumătate din media mondială, un deficit mai evident înregistrându-se în sudul şi răsăritul Europei. Din fericire, clima temperată care caracterizează o mare parte a continentului şi numărul mare de râuri mai mici cu un debit destul de constant permit valorificarea unei părţi relativ importante a debitelor fluviale.

Apa de care dispune în prezent un locuitor al Asiei este aproape jumătate din media mondială, iar volumul scurgerii superficiale al continentului este cel mai instabil dintre toate. Lanţurile muntoase înalte şi clima musonică determină o mare variabilitate a precipitaţiilor şi debitelor fluviale. În India, 90% din precipitaţiile anuale cad în timpul musonului (perioada iunie-septembrie), iar cea mai mare parte a debitului este cea a fluviilor Gange şi Brahmaputra în zona de nord. Absenţa musonului din anul 1979 a dus la cea mai grea secetă din istoria recentă a Indiei şi a redus producţia de cereale alimentare din această ţară cu 16%. De asemenea, cele mai mari fluvii din nordul continentului (Enisei, Lena şi Obi) curg prin Siberia spre nord şi se varsă în mările arctice, la mare depărtare de centrele populate.

În Africa, fluviul Zair (cunoscut în trecut sub numele de Congo), având al doilea debit după cel al Amazonului, asigură aproximativ 30% din cantitatea totală de apă dulce a continentului, însă cea mai mare parte a cursului său este situată în zona pădurilor tropicale slab populată. Două treimi din statele africane dispun de o cantitate de apă cu cel puţin o treime mai mică decât media

11  

mondială. Secetele prelungite din zonele uscate ale continentului ameninţă cu foametea cel puţin 20 de state.

America de Nord şi Centrală pare a avea resurse abundente de apă, având un debit pe cap de locuitor de mai bine de două ori mai mare decât media mondială. Totuşi, majoritatea cursurilor naturale sunt concentrate în sud-vestul Statelor Unite şi în nordul Mexicului.

Deşi America de Sud prezintă cele mai ridicate valori ale scurgerii de suprafaţă, 60% din debitul continental se scurge prin fluviul Amazon, greu de valorificat şi care curge departe de aglomerările umane.

Debitul pe cap de locuitor variază între peste 100.000 m3 în Canada şi sub 1000 m3 în Egipt. Deşi Canada este ţara cea mai bogată în apă din lume, două treimi din debitul fluviilor sale se îndreaptă spre nord, în timp ce 80% din populaţia ţării este concentrată într-o fâşie de 200 km lăţime în lungul frontierei cu Statele Unite. De asemenea, Indonezia pare a fi un stat relativ bogat în resurse de apă, însă peste 60% din populaţia ei trăieşte pe insula Java, care dispune de mai puţin de 10% din debitul total al ţării. Pentru unele state sărace în apă din Europa, Africa şi Asia cursurile de apă ce provin din ţările vecine pot avea o importanţă semnificativă comparativ cu debitul apelor curgătoare care îşi au originea în interiorul ţării. Astfel, debitul de tranzit reprezintă aproximativ 91% din resursele proprii de suprafaţă ale Bulgariei, 95% din cele ale Ungariei, 97% din cele ale Egiptului şi 98% din cele ale Turkmenistanului.

Din cauza fenomenului de încălzire globală se preconizează că aprovizionarea cu apă pe cap de locuitor la nivel global va scădea cu 24%, iar debitul stabil se va reduce de la 3.000 la 2.280 m3 de persoană. Stocarea controlată a apei în lacurile de acumulare ridică disponibilul de apă cu cca. 14.000 km3 sau 3.000 m3 de persoană.

Resursele sărace de apă limitează producţia alimentară, dezvoltarea economică, salubrizarea şi protecţia mediului în 26 de ţări, locuite de 230 milioane de oameni. 10 din aceste ţări suferă practic din pricina unui deficit de apă deoarece consumă resursele de apă (în special cele subterane) mai rapid decât acestea se pot reînnoi. Creşterea exponenţială a populaţiei va duce la o creştere a numărului ţărilor cu deficit de apă până la 35 în 2020.

Cele mai rapide creşteri ale populaţiei se înregistrează, în continuare, în regiunile care sunt cele mai afectate de lipsa de apă. De exemplu, cantitatea de apă dulce pe cap de locuitor se va diminua cu 50% în Kenya şi cu 42% în Nigeria. Asigurarea cu apă pe persoană se va reduce cu o treime în Bangladesh şi Egipt şi cu un sfert în India.

Inegalitatea în ceea ce priveşte răspândirea resurselor de apă, pe de o parte, şi cea a populaţiei, pe de alta, se reflectă într-un consum de resurse şi energie foarte ridicat în ceea ce priveşte sistemele de distribuţie a apei din locurile unde apa abundă şi locurile unde aceasta este insuficientă pentru activităţile umane.

În al doilea rând, consumul total al apei a crescut exponenţial cu creşterea demotehnică. Extinderea sistemelor de distribuţie a apei în zonele cu precipitaţii reduse cantitativ, cum ar fi pentru irigarea zonelor semiaride, a dus la un consum disproporţionat de mare al apei din cauza pierderilor mari datorate evapo-transpiraţiei.

În al treilea rând, cea mai gravă consecinţă a creşterii demotehnice este cea a degradării calităţii apei ca urmare a poluării. Acest fapt duce la o reducere drastică a rezervelor de apă pentru alte scopuri.

Pe de o parte repartiţia neuniformă, iar pe de altă parte consumul disproporţionat face ca apa să devină o problemă acută pentru societatea umană. Aprovizionarea cu apă potabilă nu este compromisă în zilele noastre numai cantitativ, ci şi calitativ. În majoritatea ţărilor dezvoltate apele de suprafaţă sunt puternic poluate, ceea ce o face improprie pentru multe folosinţe. Aprovizionarea cu apă constituie o problemă în zonele de deşert, cum ar fi Sahara, deşi la mari adâncimi se găsesc adevărate mări cu apă dulce, însă această apă nu poate fi valorificată deoarece se găseşte la adâncimi de circa 1.500 m. Nivelul actual al pompării apei din acest vast acvifer neregenerabil este de circa 10 km3/an.

Aproape două treimi din cantitatea totală de apă curgătoare se scurg rapid în timpul viiturilor, aducând adesea mai multe distrugeri decât avantaje.

Supraexploatarea resurselor de apă subterană fac ca anual circa 190 km3 de apă dulce să fie transferată de pe uscat în Oceanul Planetar, ceea ce a provocat o creştere a nivelului apei cu circa 1,1 cm în ultimele decenii. Defrişările din pădurile tropicale au provocat o pierdere anuală a continentelor de 49 km3 de apă dulce, iar deşertificarea din Sahelul African a contribuit la evaporarea a 3,4 km3 de apă dulce pe an.

12  

2. Resursele de apă în România Resursele de apă ale României sunt constituite din apele de suprafaţă (râuri, lacuri şi fluviul

Dunărea) şi din apele subterane (ape freatice şi apă de adâncime).

2.1. Resursele de apă de suprafaţă Principala resursă de apă de suprafaţă a României o constituie Dunărea şi râurile interioare

(tabelul 1.3.). România dispune de o reţea hidrografică bogată, alcătuită din 4864 cursuri de apă. O caracteristică importantă a reţelei hidrografice din România este faptul că aproape toate apele curgătoare izvorăsc din munţii Carpaţi şi aparţin bazinului hidrografic al Dunării. Lungimea totală a râurilor cu scurgere permanentă este de cca. 115.000 km (din care 79.000 km cadastrată), densitatea medie pe teritoriu fiind de 0,49 km/km2. În zonele de câmpie şi de dealuri reţeaua hidrografică cea mai puţin densă, sub 0,30 km/km2, în timp ce în zonele montane este cea mai densă, atingând valori de 1-1,2 km/km2.  

Tabelul nr. 1.3. – Repartiţia resurselor de apă ale României pe principalele bazine hidrografice (valori medii multianuale

şi valori dintr-un an secetos – 1990)a

Districtul de bazin hidrografic

Suprafaţa (km2)

Condiţii medii An secetos 1990

Q1990/Qmma (%)

Debitul mediu

multianual (m3/s)

Volum (106 m3)

Debitul mediu

multianual (m3/s)

Volum (106 m3)

Ape interioareTisa Superioară 4.540 66 2.082 50 1.578 76 Someş-Crasna 17.840 132 4.165 83 2.619 63 Crişuri 14.860 91 2.871 40,5 1.278 45 Mureş-Aranca 29.390 183 5.775 115 3.629 63 Bega-Timiş-Caraş 13.060 75 2.366 56 1.767 75 Nera-Cerna 2.740 38 1.199 26 821 68 Jiu 10.080 85 2.682 50 1.578 59 Olt 24.050 168 5.301 95 2.998 57 Vedea 5.430 11 347 4,0 126 36 Argeş 12.550 65 2.051 36,4 1.149 56 Ialomiţa 10.350 44 1.388 22,3 704 51 Siret 42.890 225 7.100 88 2.777 39 Prut 10.990 16 504 6,3 199 39 Afluenţii mici ai Dunării 33.250 25 788 9,8 309 39 Litoral 6.369 3,4 107 3,7 117 100 Total România 238.391 1.227 38.721 686 21.649 56

Cota parte resurse provenite de pe teritorii din afara graniţelor tarii Siretb 1.921 14 441 5,2 164 37 Prutc 9.070 40 1.262 15,2 480 38 Total resurse de apă – 1.281 40.424 706,4 22.293 55

DunăreaIntrare în ţarăd 570.896 5.560 87.730 1.885 59.486 68

a După Sinteza studiilor de fundamentare a schemelor directoare de amenajare şi management ale bazinelor hidrografice. Componenta plan de amenajare (2010). b Aportul suprafeţei bazinului Siret aflată pe teritoriul Ucrainei. c 50% din aportul suprafeţei bazinului Prut la intrarea în tara (s.h. Rădăuţi). d 50% din volumele scurse pe Dunăre la intrarea în ţară (s.h. Baziaş).

Principalele râuri ale României, în afară de Dunăre, sunt Siretul (576 km lungime), Mureşul

(716 km), Oltul (670 km), Someşul (349 km), Prutul (716 km), Bistriţa (290 km), Argeşul (344 km), etc. Pe teritoriul ţării noastre se află cursurile superioare şi mijlocii a unui număr important de râuri care traversează frontiera de stat, iar râurile Tisa, Prut şi Dunăre formează o parte a frontierei României. Cursurile de apă din România au fost împărţite în 13 bazine hidrografice, după cum urmează: Someş-Tisa, Crişuri, Mureş, Banat, Jiu, Olt, Argeş-Vedea, Buzău-Ialomiţa, Siret, Prut-Bârlad, Dunărea, Delta Dunării şi Dobrogea-Litoral.

Fluviul Dunărea, al doilea ca mărime din Europa, reprezintă cea mai importantă sursă de apă a României. Astfel, 97,4% din teritoriul ţării (232.193 km2) este localizat în bazinul hidrografic

13  

al Dunării. Din suprafaţa totală a bazinului Dunării (805.300 km2), 29% (peste 221.500 km2) se găseşte pe teritoriul României, iar din lungimea totală de 2.860 km, 37,7% (1.075 km) curge la limita sau în interiorul ţării. Stocul mediu al Dunării la intrarea în ţară este de 175,4 miliarde

m3, din

care României îi revin 87,7 km3/an. Apele interioare sunt cele mai accesibile, mai bine repartizate pe teritoriu şi cu o pondere

mare în privinţa valorificării economice. Resursele de apă din râurile interioare sunt estimate la 40,4 miliarde m3, ceea ce reprezintă circa 20% din resursele de apă ale fluviului Dunărea.

O caracteristică de bază a scurgerii superficiale a apelor interioare este distribuţia foarte neuniformă în spaţiu. Datele existente evidenţiază faptul că scurgerea cea mai bogată se constată în zona de vest, unde este de 1,36 ori mai mare faţă de media multianuală pe ţară. Dimpotrivă, zonele de est şi de sud se situează sub aceasta medie. Numai zona montană asigură jumătate din volumul scurs la nivelul întregii ţări. În ceea ce priveşte debitul mediu specific, acesta variază între 1 l/s/km2

în zonele joase şi până la 40 l/s/km2

în zonele înalte.

Râurile din România se caracterizează, de asemenea, şi printr-o variabilitate foarte pronunţată în timp a debitelor. Variaţii mari ale debitului cursurilor de apă se înregistrează în decursul anului, astfel primăvara sau la începutul verii se înregistrează o perioadă de ape mari (viituri), iar la începutul toamnei şi iarna au loc perioade de ape mici. Numai în timpul viiturilor mari de primăvară volumul scurgerii poate reprezenta 40-50% din volumul anual total. Variaţii importante ale debitului apelor curgătoare se înregistrează şi de la un an la altul, anii ploioşi fiind urmaţi de ani cu secete prelungite. Astfel, în anul 1970 stocul anual al râurilor interioare a însumat 74,413 miliarde m3, iar în anul 1990, unul dintre cei mai secetoşi ani din punct de vedere hidrologic, acest stoc a fost de numai 22,293 miliarde m3. În anii foarte secetoşi unele râuri, precum Bârladul în aval de municipiul Bârlad Bahluiul sau chiar Vedea, pot seca complet. La râurile Jijia, Bârlad sau Vedea, în anii ploioşi volumul scurgerii anuale depăşeşte de 10 ori scurgerea medie normală, iar în anii secetoşi este de 5 ori mai mică.

Pe teritoriul României se află 3.450 de lacuri naturale de origini variate şi cu o mare diversitate a caracteristicilor lor. Dintre aceste lacuri, numai un număr de 118 au suprafaţa oglinzii apei mai mare de 50 ha. Din acest motiv, lacurile naturale au o contribuţie nesemnificativă la volumul resurselor de apă ale României

2.2. Resursele de apă subterană Resursele exploatabile de apă subterană de pe întreg teritoriul ţării sunt apreciate la 304

m3/s (9,62 km3/an), din care 149,4 m3/s (4,72 km3/an) sunt date de depozitele de apă existente în straturile acvifere freatice şi 155,5 m3/s (4,90 km3/an) de cele din straturile de mare adâncime (tabelul 1.4.).

Tabelul nr. 1.4. – Resursele de apă subterană a Românieia

Regiunea Acvifere freatice Acvifere de adâncime Total ×109 m3/an m3/s 109 m3/an m3/s 109 m3/an m3/s

Maramures-Someş-Crişuri 21,00 0,66 17,00 0,53 38,00 1,19 Banat 11,00 0,35 15,00 0,48 26,00 0,83 Podişul Transilvaniei 13,00 0,41 12,00 0,38 25,00 0,79 Podişul Moldovenesc 18,00 0,57 17,00 0,53 35,00 1,10 Câmpia Română 73,00 2,31 64,50 2,03 137,50 4,34 Dunăre – Delta Dunării 13,00 0,41 16,00 0,50 29,00 0,91 Dobrogea 0,40 0,01 14,00 0,45 14,40 0,46 Total 149,40 4,72 155,50 4,90 304,90 9,62 a După Sinteza studiilor de fundamentare a schemelor directoare de amenajare şi management ale bazinelor hidrografice. Componenta plan de amenajare (2010).

Prin însumarea valorilor prezentate anterior, rezultă că potenţialul teoretic al resurselor de

apă ale României totalizează 137,774 km3/an, din care Dunărea contribuie cu 87,7 km3/an (peste 63%), râurile interioare cu 40,424 km3/an, iar apele subterane cu 9,62 km3/an. Raportat la numărul locuitorilor (21.610.213 locuitori în 2007), potenţialul resurselor de apă ale României reprezintă 6.370 m3/loc./an, cifra mult superioara mediei europene care este de 4.409 m3/loc./an. România ocupa din acest punct de vedere locul al nouălea printre ţările europene.

Resursa de apă a României, utilizabilă din punct de vedere economic, se cifrează la 12,607 km3/an (circa 28% din totalul resurselor naturale). Aceasta se compune din stocul mediu

14  

multianual al râurilor interioare disponibil în regim natural (4,71 km3/an), din suma volumului util (5,85 km3/an) şi a volumului din rezerva de fier (0,49 km3/an) a celor 1.232 lacuri de acumulare permanente, la care se mai adaugă circa 0,7 km3/an) dat de volumul utilizabil al lacurilor naturale şi din apa subterană utilizabilă (0,865 km3/an). Volumul mediu multianual de apa transferat inter-bazinal este de circa 2,4 km3. Fluviul Dunărea, deşi constituie peste 62 % din potenţialul resurselor de apa, este situat pe cea mai mare parte a cursului său la periferia teritoriului României, motiv pentru care în prezent s-ar putea utiliza economic cca. 20-30 km3/an.

Resursele de apă utilizabilă din România sunt de cca. 1.770 m3/loc./an dacă luăm în consideraţie numai aportul apelor interioare sau de cca. 2.660 m3/loc./an dacă luăm în consideraţie şi aportul Dunării. Din acest punct de vedere ţara noastră se situează în categoria ţărilor cu resurse de apa relativ reduse în raport cu resursele altor ţări.

În România cerinţa totală de apă a crescut de la 1,4 miliarde m3 în anul 1950 la 20,4 miliarde m3 în anul 1989, datorită creşterii populaţiei şi dezvoltării industriei şi agriculturii. După 1989, din cauza restrângerii activităţii în unele ramuri ale economiei (minerit, siderurgie, agricultură, irigaţii), pe de o parte, dar şi a reducerii consumurilor de apă în procesele tehnologice, a reducerii pierderilor şi a aplicării mecanismului economic în gospodărirea apelor, pe de alta, prelevările de apă au scăzut continuu de la 20,4 mld. m3 în 1989 la 9,05 mld. m3 în 1998, 7,55 mld. m3 în 2001, 5,31 mld. m3 în 2005. În ultima vreme s-a înregistrat o oarecare creştere a prelevărilor de apă, astfel încât în anul 2009 aceasta a ajuns la 6,87 mld. m3. În 2009 aceste prelevări totale de apă brută au fost repartizate astfel: populaţie 1,043 mld.m3 (15,14%), industrie 4,66 mld.m3 (67,83%) şi agricultură 1,17 mld.m3 (17,033%).

Pentru anul 2005 prelevările de apă au fost de 68,0% din totalul cerinţelor datorită supraestimării cerinţelor de apă, în special în industrie şi agricultura (tabelul 1.5.).

Tabelul nr. 1.5. – Rata actuală de utilizare a apei în Româniaa

Activitate Cerinţa de apă Prelevările de apă Gradul de utilizare Gospodărie comunală 1,35 1,14 84,4 Industrie 4,40 3,67 83,4 Agricultură 2,05 0,49 24,0 Total 7,80 5,30 68,0

a După Sinteza studiilor de fundamentare a schemelor directoare de amenajare şi management ale bazinelor hidrografice. Componenta plan de amenajare (2010).

Pe ansamblul bazinelor hidrografice există peste 1.000 de obiective industriale, unităţi

agrozootehnice şi localităţi care au un impact major asupra resurselor de apă. Aproape jumătate din aceste obiective dispun de staţii de epurare cu funcţionare necorespunzătoare, iar circa 20% nu au staţii de epurare, ceea ce constituie nu numai surse de poluare a apelor ci şi o pierdere de substanţe care sunt evacuate odată cu apele uzate. Toate aceste activităţi pot avea un impact devastator asupra ecosistemelor acvatice, deteriorării ciclului ecologic natural, zonelor umede, a bunei desfăşurări a activităţilor economice în ansamblul lor, daca acestea nu sunt corespunzător planificate şi gospodărite.

Caracteristica resurselor de apă, prin care nu întreaga cantitate folosită în procesele de producţie se consuma efectiv, face ca o parte importantă să fie restituită în surse, cu parametrii calitativi deterioraţi, care la rândul lor reprezintă resurse de apă pentru utilizatorii din aval. Gospodărirea apelor uzate industriale şi orăşeneşti în România este departe de a fi satisfăcătoare, impunând măsuri de reabilitare şi dezvoltare. În România sub 50% din populaţie este racordată la reţeaua publică de canalizare. Circa 25% din apele uzate sunt direct descărcate (fără a fi epurate) în bazinele receptoare, 19% sunt epurate numai mecanic, 56% sunt epurate prin treapta biologică secundară, neexistând deocamdată o epurare biologică avansată (terţiara). Mai mult de 67% din staţiile de epurare orăşeneşti sunt mai vechi de 15 ani, multe reţele de canalizare au fost neglijate în ultimele decenii, necesitând operaţii de reparaţie şi întreţinere, pentru a evita poluarea apei de suprafaţă şi subterane.

15  

3. Importanţa ecologică şi socio-economică a apei Apa este una dintre cele mai comune substanţe din natură. Apa intră în compoziţia chimică

a mineralelor din scoarţa Pământului şi din nucleul acesteia. Apa din litosferă se găseşte în stare liberă (gravitaţională şi capilară) sau în combinaţii fizice şi chimice în compoziţia rocilor (3,56% apă).

Apa este un element indispensabil pentru orice organism viu, inclusiv pentru om. Apa alcătuieşte partea cea mai însemnată a corpurilor tuturor organismelor vii şi reprezintă mediul de viaţă fundamental, în care au loc diferitele reacţii chimice, atât în interiorul, cât şi în afara organismelor vii. Astfel, proporţia apei din ţesuturile şi organele plantelor este de 80% la frunze, 50% la părţile lemnoase şi 6,5-14% la seminţele uscate. La om conţinutul în apă din corp variază între 80-95% la embrion şi 60-70% la adulţi.

Apa din râuri, lacuri, mlaştini, estuare, mări şi oceane reprezintă mediul de viaţă al unui număr important de specii de plante şi animale. Cu toate că numărul speciilor de organisme ce populează apele (estimat la aproximativ 250.000 de specii) este considerabil mai mic faţă de cel al organismelor terestre (peste 1.500.000 de specii cunoscute), aceasta se datorează în principal diversităţii specifice extraordinare a insectelor. Dacă ar fi să luăm în calcul taxonii majori, situaţia ar fi inversă. Astfel, din cele 63 de clase de animale, 57 de clase conţin reprezentanţi acvatici (din care 54 de clase sunt exclusiv acvatice) şi numai 9 clase au reprezentanţi predominant tereştri (din care numai 3 clase conţin numai specii terestre). Din cele 12 încrengături ale regnului animal toate au reprezentanţi acvatici şi numai 8 încrengături au reprezentanţi tereştri. Din cele 33 de clase de plante, 18 sunt reprezentante în mediul acvatic, restul de 15 având numai reprezentanţi tereştri. 12% din toate speciile de animale, inclusiv 41% din speciile de peşti cunoscute, trăiesc pe 1% din suprafaţa planetei, care reprezintă suprafaţa ocupată de apele dulci. Aceste date reprezintă o dovadă incontestabilă a faptului că primele forme de viaţă au apărut în mediul acvatic. Viaţa în hidrosferă este prezentă de la km înălţime şi până la 11 km adâncime.

Alături de energie, apa reprezintă o resursă naturală indispensabilă aproape oricărei activităţi economice a omului. Pentru economia umană apa reprezintă o resursă reînnoibilă (regenerabilă). Spre deosebire de alte resurse naturale, apa este inepuizabilă. Totuşi, resursele de apă dulce au un caracter limitat sub aspectul disponibilităţilor în anumite zone sau într-un anumit interval de timp. Pe de altă parte, rezerva totală a apelor dulci disponibile scade continuu din cauza poluării. Prin urmare, importanţa apei dulci este determinată nu atât de cantitatea, ci de calitatea apei.

3.1. Apa menajeră Ca şi pentru orice organism viu, pentru om apa este necesară în primul rând pentru

satisfacerea necesităţilor fiziologice, ca apă de băut. Omul poate trăi fără hrană 30 de zile şi chiar mai mult, dar nu poate trăi fără apă mai mult de 4-5 zile. Moartea survine dacă proporţia apei din ţesuturi scade cu numai 15%. Senzaţia imperioasă de sete apare atunci când pierderile de apă sting 0,5% din greutatea corpului. Organizaţia Mondială a Sănătăţii (OMS) arată că nevoile zilnice ale unui om adult sunt de aproximativ 2,5-2,7 litri. În medii cu temperaturi ridicate, în cazul unui efort fizic intens sau de stări febrile cantitatea de apă necesară pentru acoperirea nevoilor pur biologice poate atinge chiar şi 3-5 litri/persoană/zi. La cantitatea de apă consumată ca atare (cca. 1500 ml) se mai adaugă apa care intră în constituţia diferitor alimente (ceaiuri, lapte, sucuri, fructe zemoase, supe etc.) (cca. 700 ml) sau apa care rezultă din metabolizarea acestora. De exemplu, prin metabolizarea a 100 g de lipide rezultă 107 ml de apă, prin metabolizarea a 100 g de glucide rezultă 55,1 ml de apă, prin metabolizarea a 100 g de proteine se produc 41,3 ml de apă, iar prin metabolizarea a 100 g de alcool rezultă 117,4 ml de apă. Un regim alimentar echilibrat poate produce prin oxidări aprox. 300-350 ml de apă pe zi.

Pentru nevoile individuale, reprezentate de apa utilizată pentru igiena corporală şi pentru WC, omul consumă zilnic cca. 40 litri de apă. Pentru spălatul pe dinţi, mâni şi faţă se consumă cam 3 litri/zi, pentru un duş 25 litri, iar pentru o baie 200-300 litri. Cantitatea de apă necesară satisfacerii unor nevoi de igienă personală poate fi uneori considerată ca un indicator al nivelului de trai şi al gradului de civilizaţie.

Pentru nevoile gospodăreşti (apă menajeră), cum ar fi prepararea hranei, întreţinerea curăţeniei locuinţei şi îmbrăcămintei, populaţia foloseşte între 40 şi 280 litri/persoană/zi, în funcţie

16  

de gradul de dotare a locuinţelor cu instalaţii de alimentare cu apă. Cantitatea de apă menajeră prezintă mari variaţii în funcţie de nivelul de trai şi de modul de realizare a aprovizionării cu apă. În locuinţele din mediul urban, unde apa este permanent disponibilă la robinet, cantitatea de apă utilizată zilnic variază între 100 şi 350 litri de persoană. Gospodăriile care dispun de aparate casnice care folosesc mari cantităţi de apă (maşini de spălat rufe, maşini de spălat vase), precum şi cele care folosesc apa pentru stropirea unor peluze de iarbă sau grădini, pot folosi şi peste 1000 litri/persoană/zi. În mute ţări în curs de dezvoltare, unde aprovizionarea cu apă se face printr-un hidrant folosit în comun, cantitatea utilizată este între 20 şi 70 litri/persoană/zi. În unele zone, cum sunt cele din Kenya, unde femeile trebuie să se deplaseze la distanţe de câţiva kilometri pentru a aduce apa necesară unei familii, cantitatea utilizată se poate apropia minimul biologic de 2-5 litri/persoană/zi. Organizaţia Mondială a Sănătăţii consideră ca optim pentru acoperirea acestor nevoi directe ale populaţiei o cantitate de 100 litri/persoană/zi. În prezent, în Europa consumul domestic este în medie de 100-150 litri/loc./zi, iar în Statele Unite este de 174 litri/loc./zi.

În centrele urbane mari cantităţi de apă sunt destinate acoperirii nevoilor publice, cum ar fi întreţinerea salubrităţii străzilor, pieţelor, parcurilor, pentru combaterea incendiilor etc. Consumul zilnic de apă pentru nevoile publice variază între 5 şi 60 litri/persoană, în funcţie de anotimp, climă şi alte caracteristici ale localităţii respective. Lipsa apei într-o localitate creează focare de insalubritate care, atunci când deficitul se prelungeşte în timp, pot favoriza apariţia unor epidemii grave.

Tabelul nr. 3.1. – Estimări privind utilizarea apei într-o serie de ţări, total pe cap de locuitor şi pe sectoare de activitate, la

nivelul anului 1980a Ţara Cantităţile folosite zilnic Cota parte a utilizării pe sectoare (%)

Total (miliarde litri)

Pe cap de locuitor (mii litri)

Agricultura Industria Gospodăria comunală b

Statele Unite 1.683 7,2 34 57 9 Canada 120 4,8 7 84 9 Rusia 967 3,6 64 30 6 Japoniac 306 2,6 29 61 10 Mexicc 149 2,0 88 7 5 Indiac 1.058 1,5 92 2 6 Marea Britanie 78 1,4 1 85 14 Polonia 46 1,3 21 62 17 China 1.260 1,2 87 7 6 Româniac 18,8 0,9 17 68 15 Indoneziac 115 0,7 86 3 11 Media mondială – – 65 25 10 a După Postel, Gospodărirea resurselor de apă dulce (1988) Probleme globale ale omenirii. a Alături de utilizările casnice, cifrele pot cuprinde şi pe cele comerciale sau din domeniul public, cum ar fi udarea parcurilor sau

terenurilor de golf. b Cifre din 1975 în cazul Mexicului, din 1977 în cazul Indiei, Indoneziei şi Japoniei şi din 2009 în cazul României.

Cantitatea de apă folosită în gospodăriile populaţiei şi în alte utilizări de gospodărie

comunală reprezintă mai puţin de o zecime din total în multe state şi doar circa 10% din volumul utilizat pe plan mondial. În ţările industrializate, unde creşterea populaţiei este lentă iar majoritatea gospodăriilor dispun deja de o aprovizionare corespunzătoare cu apă, creşterea cererii pentru uzul casnic este în scădere şi va scădea, probabil, în continuare. În unele zone din Europa, unde încă se face trecerea de la fântânile folosite în comun la aprovizionarea individuală cu apă curentă – ţări precum Cehia, Slovacia, Polonia, Portugalia şi Turcia – se aşteaptă ca cererea de apă potabilă să se dubleze în cursul următoarelor două decenii. Sporurile cele mai mari se vor înregistra, probabil, în lumea a treia, unde aprovizionarea cu apă potabilă nu este asigurată peste tot. În anul 1980 numai 75% din populaţia urbană din ţările în curs de dezvoltare şi 29% din populaţia rurală dispuneau de aprovizionare curentă cu apă potabilă.

Reducerea consumului casnic de apă curentă se poate realiza prin înlocuirea actualelor instalaţii sanitare cu altele mai eficiente.

17  

3.2. Apa industrială Apa destinată nevoilor industriale este reprezentată de apa folosită ca materie primă, ca

sursă de forţă motrice, ca auxiliar în procesele de fabricaţie, ca purtător de energie, ca solvent sau separator pentru substanţe cu densitate diferită, la spălarea unor produse sau purificarea altora, la spălarea şi întreţinerea diverselor aparate şi maşini-unelte, ca mijloc de transport hidraulic al unor produse brute, semi-finite sau finite sau ca agent de răcire. Toate aceste utilizări la un loc dau naştere unor cantităţi imense de apă, reprezentând circa 25% din totalul apei utilizate pe plan mondial. Industria foloseşte, de regulă, mai puţin de 10% din totalul prelevărilor de apă în majoritatea ţărilor lumii a treia, în comparaţie cu 60-80% în majoritatea statelor industrializate (tabelul 3.1.). Cel mai mare utilizator de apă este, de departe, sistemul de producere a energiei electrice în centralele termonucleare şi pe bază de combustibili fosili. O termocentrală, cum este cea de la Işalniţa, foloseşte până la 40 m3 de apă pe secundă. Apa constituie, pe de o parte, sursa pentru aburii care pun în mişcare turbogeneratoarele, iar, pe de altă parte, agent de răcire al instalaţiilor termocentralelor.

Cu excepţia producţiei de energie, mari utilizatori de apă industrială sunt metalurgia, industria chimică, rafinăriile de petrol, fabricile de celuloză şi hârtie şi industria alimentară. Uneori o singură uzină poate consuma o cantitate egală cu aceea a unei colectivităţi de zeci de mii de locuitori.

Astfel, pentru a produce 1 tonă de oţel este nevoie de 270 m3 de apă, pentru 1 tonă de fontă de 15-45 m3 de apă, pentru 1 tonă de plumb 40-70 m3 de apă, pentru 1 tonă de cauciuc sintetic 2.000-2.500 m3 de apă, pentru 1 tonă de hârtie 1.000-1.300 m3 de apă, pentru 1 tonă de carne 6-20 m3, pentru 1 tonă de săpun 2 m3, pentru 1 tonă de zahăr 9 m3. O rafinărie de petrol consumă o cantitate de apă echivalentă cu cea necesară unei localităţi cu un milion de locuitori. Consumul industrial în ţările dezvoltate este estimat a fi de 1.500 litri/loc./zi.

Însă, nu toată apa utilizată în industrie este consumată. Cifrele uriaşe menţionate anterior nu înseamnă un consum real. Cele mai multe termocentrale dispun de sisteme de răcire în circuit deschis, care restituie apa la sursă imediat ce a trecut prin uzină. Termocentralele din S.U.A., de exemplu, consumă numai 2% din apa pe care o folosesc. Astfel, mai ales atunci când centralele sunt situate în imediata vecinătate a unor lacuri sau fluvii mari, nu volumul de apă prelevată pentru răcire reprezintă, de obicei, principala preocupare, ci mai ales, returnarea apei încălzite înapoi în sursa primară. Dacă temperatura apei din lac sau râu ajunge la un nivel prea ridicat, poate scădea conţinutul în oxigen, punând în pericol peştii şi alte organisme acvatice.

Apa folosită în diferite procese tehnologice este apoi evacuată sub formă de apă reziduală industrială. Această apă conţine diferite reziduuri industriale care o face inutilizabilă, ca de altfel şi apa menajeră. Aceste ape pentru a putea fi redate circuitului natural trebuie să fie epurate.

Pentru a reduce cererea de apă prelevată în scopuri industriale şi pentru a preveni poluarea, cele mai multe întreprinderi folosesc metode de reciclare şi refolosire a apei. Ca rezultat al acestor măsuri, cantitatea de apă utilizată în industrie a scăzut în Finlanda, Suedia şi Statele Unite.

3.3. Apa pentru nevoi agro-zootehnice Apa este utilizată pentru nevoi agro-zootehnice, ca apă pentru irigaţii, pentru zootehnie şi

pentru acvacultură. Agricultura foloseşte circa 65% din totalul prelevărilor de apă pe plan mondial. În ţările cu

climat cald şi uscat agricultura foloseşte până la câteva mii de litri/persoană/zi. La ora actuală suprafaţa totală a terenurilor cultivate este de aproximativ 1,34 miliarde

hectare. Circa 40% din această suprafaţă se află în zona umedă, 40% în zona secetoasă, 15% în zona semiaridă şi 5% sunt situate în zone aride. Prin urmare, pe cca. 60% din suprafaţa agricolă mondială producţia agricolă poate fi sporită prin irigaţii. Specialiştii de la Banca Mondială estimează că suprafeţele cultivate se pot extinde în zonele aride şi semiaride pe o suprafaţă de circa 800 milioane ha cu condiţia asigurării apei necesare pentru irigaţii. Pe măsură ce suprafeţele terenurilor disponibile pentru agricultură s-au redus, obţinerea unor recolte mai mari pe terenurile existente s-au putut realiza prin irigaţii.

Circa 40% din totalul recoltei pe plan mondial provine din cele 16% cât reprezintă suprafeţele irigate din totalul terenurilor cultivate. Astfel, irigaţiile au o mare contribuţie la

18  

asigurarea hranei pentru o populaţie în continuă creştere. Totuşi, penuria apei pentru creşterea culturilor agricole încă ameninţă periodic cu foamea milioane de oameni. Suprafeţele irigate din întreaga lume au sporit de la 121 milioane hectare în anul 1955 la 275 milioane hectare în anul 1985 (tabelul 3.2.). În anii ’60 s-au făcut aducţiuni de apă pentru irigarea unei suprafeţe suplimentare de 6 milioane ha în fiecare an. După 1970 sporul de terenuri irigate a reprezentat 5,2 milioane ha anual. FAO apreciază că totalul suprafeţelor irigate ar putea creşte, teoretic, cu 50%, dar condiţiile economice şi de mediu limitează aceste perspective.

Norma medie mondială actuală de utilizare a apei este de circa 11-12 mii m3/ha de teren irigat/an. Pentru a obţine o tonă de porumb folosind irigaţiile în perioada secetoasă sunt necesare în medie 400 m3 de apă, pentru 1 tonă de grâu 5000 m3, iar pentru 1 tonă de bumbac 10.000 m3. Acest consum mare de apă utilizat în irigaţii se datorează faptului că circa 50% din apă trece în stare de vapori ca urmare a evaporării şi transpiraţiei plantelor, iar 25% se infiltrează în sol. În Statele Unite 55% din prelevările de apă pentru agricultură sunt consumate, ceea ce reprezintă 81% din cantitatea totală de apă consumată anual în toată ţara. În Israel, prin înlocuirea sistemului de irigaţii prin stropitori cu sistemul mai eficient prin picurare la rădăcina plantei s-a reuşit o reducere a consumului de apă cu 30-60%.

În unele ţări agricultura supravieţuieşte parţial pe seama apei „împrumutate” de la generaţiile viitoare. Prin pomparea apelor subterane într-un ritm superior celui de refacere prin căderea precipitaţiilor, China, India, Iranul, Libia, Pakistanul, Arabia Saudită şi Statele Unite folosesc resursele disponibile de apă la ora actuală pentru un câştig economic pe termen scurt. Un procent din suprafeţele cultivate, estimat la 10% pentru China şi 33% pentru Iran, depinde de supraexploatarea apelor subterane. În Peninsula arabică,75% din apele subterane folosite pentru irigaţii, nu numai că sunt supraexploatate, dar aceste resurse nici măcar nu se refac.

Tabelul nr. 3.2. – Creşterea suprafeţelor irigate pe continente, 1952-1982a

Regiunea Suprafaţa irigată totală (mln km2)

Creşterea suprafeţelor irigate (%) 1950-60 1960-70 1970-80

Africa 12 25 80 33 Asiab 177 52 32 34 Europac 28 50 67 40 America de Nord 34 42 71 17 America de Sud 8 67 20 33 Australia şi Oceania 2 0 100 0 Total 261 49 41 32 a Din Postel (1988), după Rangelez, W.R., Irrigation – Curent Trends and a Future Perspective (1983), World Bank Seminar,

Washington, D.C. În România, din cauza climatului continental excesiv, aproximativ 50% din suprafaţa

agricolă (cca. 7 milioane ha) suferă de secetă. În Câmpia Dunării şi a Dobrogei din 100 de ani, 50 au fost secetoşi. În anul 1946, din cauza secetei excesive, recolta din cca. 20 de judeţe a fost compromisă aproape în întregime.

Irigaţiile asigură recolte mari şi constante, sporind producţia cu 6,1-76% la grâu, 19,1-214,6% la porumb, 35,7-107,6% la sfecla de zahăr (Popescu et al., 2002). Sporuri mari de recoltă se obţin, în special, în zonele secetoase din sudul ţării (Dobrogea, Bărăgan, Câmpia Română). Norma de irigare variază în funcţie de factorii climatici, fiind de 500-2000 m3/ha în zona pădurilor de câmpie şi de 2400-5100 m3/ha în zona de stepă.

În ceea ce priveşte sursele de apă pentru irigarea terenurilor, acestea sunt în special fluviul Dunărea şi lacurile litorale din care s-au prelevat în ultimii 7 ani cca. 80-85% din volumele totale utilizate la irigaţii.

Mari cantităţi de apă sunt folosite în sectorul zootehnic, pentru alimentarea şi îngrijirea animalelor şi a adăposturilor acestora. Astfel, pentru adăpatul unei vite mici fără spălatul grajdului este necesară o cantitate medie de apă de 10-15 litri, iar pentru adăpatul şi spălatul grajdului unei vite mici este nevoie de 20-25 litri. Cantitatea de apă necesară pentru adăpatul unei vite mari fără spălatul grajdului este în medie de 50-60 litri, iar cu spălatul grajdului se poate ridica la 80-100 litri.

Aprovizionarea cu apă este vitală pentru hrănirea populaţiei crescânde a globului. Aproximativ 27-30% din cantitatea de proteină necesară în alimentaţia populaţiei globului (cca. 100 milioane tone) este constituită din organisme acvatice. Peste 385 specii de organisme acvatice constituie obiectul acvaculturii, din care 47% îl reprezintă peştii, 28% nevertebratele acvatice (îndeosebi crustaceele şi moluştele) şi cca. 14% algele. Producţia mondială realizată prin

19  

maricultură în 1991 era în jur de 10 milioane tone. Chinezii sunt cei mai mari producători. În Japonia 15% din produsele de origine marină provin din maricultură.

Apa are şi alte utilizări: pentru agrement, înot, navigaţie, amenajări hidroenergetice etc. Acestea sunt folosite şi ca artere pentru transport (ca de ex. „magistrala albastră” canalul Dunăre – Marea Neagră) şi loc pentru depozitarea unor deşeuri. Nu în ultimul rând, apa reprezintă un izvor de desfătare estetică şi satisfacţie sufletească, având o contribuţie majoră în ridicarea calităţii vieţii.

Iată de ce încă din cele mai vechi timpuri colectivităţile umane s-au dezvoltat pe malul apelor. Importanţa apei în economia umană este în continuă creştere nu numai în ţările în curs de dezvoltare, ci şi în statele dezvoltate. Cantitatea de apă este unul din factorii care pot limita dezvoltarea socială şi economică în multe zone ale lumii. Astfel, populaţia oraşului Perth din Australia de Vest era în 1962 de circa 300.000 de locuitori, cifră care nu s-a schimbat de multe decenii din cauză că apa pe care o poate avea la dispoziţie oraşul nu îngăduie nici dezvoltarea unei industrii şi nici creşterea populaţiei. De asemenea, industrializarea municipiului Iaşi, prin crearea unor giganţi industriali precum CUG-ul, a fost făcută în mod artificial, fără să se ţină cont posibilitatea de asigurare cu apă industrială.

4. Sursele de apă potabilă Cantităţile de apă necesare pentru asigurarea diferitor nevoi ale omului sunt preluate din

circuitul apei în natură. Locurile de unde aceste ape sunt preluate poartă numele de surse de apă. Sursele de apă ce pot fi folosite în aprovizionarea populaţiei sunt apele de suprafaţă, apele subterane şi apele meteorice. Primele două sunt cele mai importante surse de apă.

4.1. Apele de suprafaţă Apele de suprafaţă provin din precipitaţiile atmosferice, din topirea zăpezii şi gheţii, precum

şi din izvoare. În funcţie de relief, ele pot fi curgătoare sau stătătoare. Apele de suprafaţă sunt mai puţin corespunzătoare pentru băut din punct de vedere calitativ deoarece prezintă, de regulă, o turbiditate mai mare, variaţii mai mari de temperatură şi sunt mai expuse poluării cu substanţe nocive sau contaminării cu germeni patogeni. Compoziţia chimică a apelor de suprafaţă variază, de asemenea, în limite foarte largi, fiind dependentă de natura rocilor de pe terenul pe care îl traversează sau pe care se acumulează. Puritatea acestor ape este puternic influenţată de intensitatea şi diversitatea activităţilor din aşezările umane riverane.

Dacă apele de suprafaţă au debit constant, ele pot fi folosite ca surse de aprovizionare pentru diferite colectivităţi, dar cu condiţia unei prealabile tratări şi dezinfectări. Apele de suprafaţă sunt folosite de om şi în alte diferite scopuri: de agrement, activităţi sportive, irigaţii, pescuit, navigaţie, obţinerea energiei electrice etc.

Posibilitatea folosirii apelor curgătoare ca surse de apă pentru diferite centre populate depinde de debit, de compoziţia chimică a apei şi de gradul de impurificare şi de contaminare a acesteia.

Dintre apele stătătoare în aprovizionarea cu apă a populaţiei se folosesc lacurile naturale. Lacurile de acumulare, pe lângă scopul pentru care au fost formate, sunt folosite şi ele în aprovizionarea cu apă a unor localităţi.

4.2. Apele subterane Apele subterane se formează în principal prin infiltrarea precipitaţiilor prin straturile

permeabile ale solului. De asemenea, la acumularea lor mai participă şi o parte din apa râurilor şi lacurilor infiltrată în profunzime, ca şi vaporii de apă din spaţiile interstiţiale ale stratelor permeabile sau cei degajaţi de magmele aflate în straturile adânci ale pământului şi condensaţi în contact cu straturile reci de rocă (apa subterană de origine endogenă).

Apele subterane se clasifică în ape freatice şi ape de adâncime. Apele freatice se acumulează, ca urmare a procesului de infiltrare, deasupra primului strat

impermeabil de rocă (acvicud). Aceste ape se găsesc în special în preajma râurilor, la adâncimi variabile (5-50 m). În regiunile declive apele freatice ies la suprafaţa solului sub formă de izvoare.

20  

În mediul rural populaţia se alimentează, de regulă, cu apa din pânzele freatice, prin săparea fântânilor la adâncimi variabile, de la 2-3 m până la 10-15 m sau direct din izvoare.

Când se află la adâncimi mici, apele freatice prezintă variaţii ale debitului, ca şi ale unor proprietăţi organoleptice, fizice şi chimice. De asemenea, apele freatice sunt uşor de contaminat de la suprafaţa solului. De aceea, folosirea lor impune numeroase precauţii, cele mai importante fiind alegerea locului de captare (în amonte de zonele insalubre ale terenului), amenajarea corespunzătoare a fântânii sau izvorului, asigurarea zonei de protecţie sanitară etc.

Apele de adâncime (captive) se găsesc la 50-500 m adâncime între două straturi impermeabile de rocă, cel inferior permiţând acumularea apei deasupra sa, iar cel superior asigurându-i protecţia. Fiind astfel protejate, apele de profunzime au o puritate deosebită şi constantă, iar în unele locuri se află sub presiune. De asemenea, debitul lor este constant, neinfluenţat de variaţiile precipitaţiilor atmosferice, iar cantitatea de oxigen dizolvat este mică sau chiar absentă.

De regulă, apele subterane de adâncime sunt mai mineralizate, conţinând compuşi ai calciului, fierului şi unele gaze ca bioxidul de carbon, amoniacul sau hidrogenul sulfurat. Dacă gradul de mineralizare al acestor ape este foarte mare, ele nu pot fi folosite ca ape de băut, la fel ca şi cele termale, dar pot fi utilizate pentru alimentarea băilor terapeutice sau chiar pentru încălzit.

Apele subterane sunt cele mai potrivite pentru aprovizionarea centrelor populate cu apă potabilă, prezentând calităţi naturale superioare şi fiind relativ protejate contra poluării şi contaminării. Avantajele calitative ale apelor subterane justifică aducerea acestora de la mari distanţe, cum ar fi apele de la Timişeşti.

4.3. Apele meteorice Apele meteorice provin din condensarea vaporilor de apă prezenţi în atmosferă care cad

apoi pe suprafaţa Pământului sub formă de precipitaţii (ploaie, grindină, zăpadă, lapoviţă, rouă, brumă, chiciură etc.). Formarea picăturilor de apă are loc în general în jurul unor nuclee de condensare, care pot fi diferitele impurităţi din aer (particule de praf sau fum). Dacă vaporii de apă sunt puri din punct de vedere fizico-chimic, precipitaţiile în timpul căderii lor pe pământ antrenează diferite impurităţi din atmosferă (pulberi, fum, particule de praf, germeni microbieni) sau absorb diferite gaze (dioxid de carbon, amoniac, dioxid de sulf). Compoziţia şi gradul de impurificare a apelor meteorice depind de momentul căderii precipitaţiilor, de zona geografică, de prezenţa unor întreprinderi, de unele caracteristici ale terenului pe care au căzut, precum şi modul lor de colectare. De exemplu, cu cât perioadele fără precipitaţii sunt mai îndelungate, cu atât aerul va prezenta mai multe impurităţi, iar apa provenită din primele minute de ploaie va fi mai încărcată.

Apa meteorică antrenează şi impurităţile de pe acoperişuri, copaci, de pe sol şi din acest motiv nu este potrivită pentru băut. Totuşi, din cauza durităţii foarte mici, apa meteorică este bună pentru spălat, pentru fiertul cărnii şi legumelor.

4.4. Apa obţinută prin desalinizarea apei marine Din cauza epuizării resurselor de apă ale uscatului, omenirea se orientează din ce în ce

mai mult către suplinirea necesarului de apă prin desalinizarea apei marine. Deoarece obţinerea apei potabile prin desalinizarea apei marine necesită cheltuieli uriaşe de energie pentru procesul de tratare şi distribuţie a apei produse, acest procedeu se practică mai ales în ţările bogate, cum ar fi Israelul, Kuweitul, Arabia Saudită sau Emiratele Arabe Unite. Desalinizarea apei de mare este în mod curent de 10 ori mai scumpă decât asigurarea apei din surse convenţionale, iar desalinizarea apelor sălcii este de 2,5 ori mai costisitoare. Costurile ridicate în ceea ce priveşte distribuţia apei obţinute prin desalinizare determină ca aprovizionarea cu apă să fie restrânsă la o distanţă mică faţă de zona de coastă.

În linii mari, procedeele de desalinizare a apei se împart în două mari categorii, fundamental deosebite. Prima categorie cuprinde metodele care se bazează pe schimbarea stării de agregare a apei, iar cea de-a doua categorie cuprinde metodele care separă sărurile din apă prin difuzia diferenţiată a ionilor prin membrane semipermeabile. În general, metodele din prima categorie se aplică în cazul apelor cu o salinitate ridicată, cum ar fi cele marine care conţin 35 g/l, iar cele din a doua categorie în cazul apelor cu un conţinut de săruri mai mic de 15 g/l.

21  

Distilarea rapidă este metoda cea mai ieftină de desalinizare, dar prin care se pot obţine cantităţi mici de apă. Se foloseşte în special pe navele maritime. Distilatorul constă dintr-un recipient (cazan) în care se fierbe apa şi dintr-o porţiune tubulară, rece, în care vaporii de apă degajaţi se condensează sub formă de apă distilată. Deşi prin această metodă se obţine o apă a cărei conţinut de săruri este foarte scăzut (de 0,05 g/l), consumul de energie termică şi electrică este extrem de ridicat.

Distilarea se poate realiza şi cu ajutorul energiei solare. În acest caz distilatorul este un bazin cu fundul vopsit în negru în care se introduce apa marină. Sub acţiunea căldurii solare apa se evaporă din bazin şi se condensează pe pereţii de sticlă ai instalaţiei şi se scurge în canalele de colectare. O instalaţie de acest fel, care se întinde pe o suprafaţă de 2.700 m2, a fost dată în folosinţă pe insula grecească Simi din arhipelagul Dodecanez. În timpul verii această instalaţie poate produce zilnic 18,5 m3 de apă dulce. Instalaţii asemănătoare au fost testate în Australia, Kenya, Italia şi Africa de Nord.

Cea mai des folosită metodă este distilarea multistadială care constă în trecerea succesivă a apei de mare încălzite în prealabil la o temperatură de 93°C prin camere în care temperatura şi presiunea sunt din ce în ce mai joase. Din cauza scăderii presiunii, o parte din masa lichidă se evaporă înainte de a se stabili echilibrul între faza lichidă şi cea sub formă de vapori. În ultimul compartiment temperatura este cea mai coborâtă, ceea ce determină condensarea vaporilor de apă şi recuperarea lor sub formă de apă dulce. Prin distilarea a 13 litri de apă marină se obţin circa 4 litri de apă dulce. Costul apei dulci obţinute prin acest procedeu este de 20 de ori mai mare decât cel necesar pentru tratarea apelor de suprafaţă.

Congelarea este o metodă relativ simplă, dar costisitoare. Constă în răcirea până la punctul de îngheţ a apei sărate la o presiune joasă (3 mm col. Hg). Cristalele şi blocurile de gheaţă care se formează la temperaturi sub 0°C se separă de sărurile care rămân în saramura în stare lichidă. Cristalele de gheaţă se topesc într-un schimbător de căldură pe seama preîncălzirii apei saline care intră în sistem. Uneori în apă se injectează butan în stare lichefiată care, prin evaporare bruscă, determină îngheţarea unei părţi a apei după o prealabilă lichefiere într-un compresor. Deşi prin acest procedeu consumul de energie este redus simţitor, este aplicat la scară mică deoarece butanul nu se elimină în totalitate şi influenţează negativ calităţile organoleptice ale apei desalinizate.

Filtrarea apei prin mase schimbătoare de ioni este o metodă foarte eficientă, putând realiza o demineralizare completă.

Electrodializa se foloseşte rar deoarece este o metodă complicată, costisitoare şi cu un randament mic. Constă în trecerea unui curent electric prin apa marină care determină migrarea ionilor încărcaţi pozitiv către electrodul negativ şi migrarea ionilor încărcaţi negativ către electrodul pozitiv. Separarea apei dulci de cea sărată se face prin membrane semipermeabile din bacul de electroliză.

Osmoza inversă sau hiperfiltrarea constă în trecerea apei marine printr-o membrană semipermeabilă prin aplicarea unei presiuni mecanice superioare presiunii osmotice (20 atm). Prin exercitarea unei presiuni de 50-100 atm asupra compartimentului în care se găseşte apa marină se poate obţine o cantitate de circa 500 litri/zi/m2 de membrană. Principalul inconvenient al acestei metode constă că în timp membranele semipermeabile utilizate se distrug din cauza unor factori fizici (presiune, coroziune) sau biologici (microorganisme). Membranele se confecţionează din acetat de celuloză sau din fibre poliamidice.

Pentru reducerea costurilor staţiile de desalinizare a apei de mare sunt amplasate în imediata apropiere a coastei şi cuplate cu centrale termo-electrice sau atomo-electrice de mare putere. O asemenea uzină ar putea produce 4-5 milioane litri pe zi. Rentabilizarea sistemelor de desalinizare a apei poate fi mărită prin extragerea din concentratele saline a unor microelemente (U, Mn, Mo, V, Au etc.).

Centrala multistadială de la Tijuana de pe coasta Pacifică a Mexicului produce zilnic 28 milioane litri de apă dulce. Uzina de desalinizare de la Trapani (Sicilia) produce 5,5 milioane litri de apă dulce pe zi. Locuitorii din Key West (Florida) utilizează zilnic, începând cu 1967, 9,5 milioane litri de apă dulce desalinizată din Oceanul Atlantic. La Djubail (Arabia Saudită) uzina de desalinizare, inaugurată în 1982, produce zilnic 240 milioane litri de apă dulce.

În anul 1975 funcţionau 1036 de uzine de desalinizare a apei, care produceau o cantitate totală de 2,1 milioane m3 de apă pe zi. În anul 1991 existau deja 2154 de uzine de desalinizare a apei în 22 de ţări, cu o capacitate zilnică de 6,8 milioane m3 de apă pe zi. În Arabia Saudită

22  

capacitatea de desalinizare a apei marine a atins cifra de 3 milioane m3 de apă pe zi, în Emiratele Arabe Unite de 800.000 m3 de apă pe zi, în Kuweit de 600.000 m3 de apă pe zi, în Iran de 100.000 m3 de apă pe zi.

Deşi reprezintă sursa de ultimă instanţă a omenirii, desalinizarea nu pare a fi în măsură să asigure, în viitorul apropiat, o alimentare nelimitată cu apă dulce.

4.5. Apa obţinută din topirea aisbergurilor Pentru asigurarea necesităţilor de apă dulce a unor ţări din Orientul Mijlociu, bogate în

resurse de petrol şi gaze naturale, dar cu resurse sărace de apă potabilă, în ultima vreme s-a pus problema folosirii aisbergurilor din regiunile polare.

Încă la sfârşitul sec. XIX , mici aisberguri au fost trase de nave până la Valparaiso (Chile) cu scopul aprovizionării cu apă a oraşului. În 1950, în San Francisco a fost adusă cu vapoarele gheaţă din Alaska

În 1976 a fost înfiinţată societatea particulară I.T.I. (Iceberg Transport International), care are drept scop studiul posibilităţii aducerii aisbergurilor din Antarctida până la ţărmurile Arabiei Saudite. Se apreciază că apa obţinută din topirea aisbergurilor va fi de două ori mai ieftină decât cea obţinută prin desalinizare.

5. Condiţiile de potabilitate a apei Prin apă potabilă sau bună de băut se înţelege orice apă destinată consumului uman,

indiferent de origine şi de modul de furnizare, precum şi apa folosită pentru prepararea alimentelor. O apă potabilă trebuie să aibă un gust plăcut, să ofere senzaţia de saţietate şi să nu genereze efecte negative asupra sănătăţii. Pentru a răspunde pe deplin acestor cerinţe, apa potabilă trebuie să îndeplinească o serie de condiţii organoleptice, fizice, chimice şi biologice. Există norme internaţionale, elaborate de către Organizaţia Mondială a Sănătăţii (OMS, 1993), standarde europene (Directiva CE98/83/EC), dar şi standarde naţionale. Aceste standarde pot suferi modificări în funcţie de nivelul cunoştinţelor, de apariţia unor categorii noi de noxe sau de posibilităţile tehnice de determinare a anumitor caracteristici. În România apa potabilă trebuie să corespundă condiţiilor de calitate prevăzute în Legea nr. 458/2002 privind Calitatea Apei Potabile (LCAP) şi care a înlocuit standardul de calitate STAS 1342-91. LCAP reglementează calitatea apei destinată consumului uman, având ca obiectiv protecţia sănătăţii oamenilor împotriva efectelor oricărui tip de contaminare a apei potabile. Ulterior Legea privind Calitatea Apei Potabile a fost modificată şi completată prin Legea nr. 311/2004.

5.1. Proprietăţile organoleptice Caracteristicile organoleptice ale apei se referă la acele calităţi care se apreciază exclusiv

cu ajutorul organelor de simţ ale omului. Aici intră determinarea aspectului (culorii), mirosului şi gustului. Deşi are un grad mare de subiectivitate, analiza organoleptică poate oferi unele indicii privind poluarea apei tocmai datorită modificării însuşirilor organoleptice prin diversele elemente poluante.

5.1.1. Culoarea apei. Culoarea unei ape poate fi de două feluri: culoare aparentă, datorată suspensiilor solide şi

care poate fi înlăturată prin filtrare şi culoare reală, datorată substanţelor dizolvate, care persistă în urma filtrării. În general, o apă pură este absolut incoloră dacă grosimea stratului examinat este mică. În schimb, efectuând observaţii asupra unei mase mari de apă, chiar dacă este pură, se constată că aceasta este verzuie sau albăstruie, din cauza unghiului de incidenţă al razelor solare, din cauza încărcării cu plancton sau al reflectării în apă a cerului. În cazul bazinelor puţin adânci culoarea poate fi dată de natura substratului. Apele naturale mai pot avea şi alte tente de culoare şi anume: galbenă (datorită conţinutului în materii organice), galben-roşcată (conţinut de turbă), galben-brună (conţinut în argilă coloidală), roşcată sau verde (datorită algelor). De asemenea, ionii de fier pot colora apa în galben, iar ionii de cupru colorează apa în albastru.

23  

O coloraţie intensă a unei ape poate evidenţia prezenţa în cantitate crescută a unor poluanţi solubili în apă, în timp ce turbiditatea arată prezenţa unor substanţe insolubile.

Determinarea obiectivă a culorii se face prin compararea cu o scară etalon. Conform STAS 1342-91, pentru a fi potabilă, apa nu trebuie să depăşească 15 grade de culoare, cu valoarea maximă admisă în mod excepţional de 30 grade.

5.1.2. Mirosul apei Mirosul unei ape este dat de prezenţa în exces a unor elemente naturale sau provenite din

impurificarea apei, ca şi din unele transformări la care sunt supuse în apă anumite substanţe chimice, mai ales poluante. O apă potabilă trebuie să fie lipsită de orice fel de miros (să fie inodoră). Diatomeele şi flagelatele pigmentate pot imprima apei un miros aromatic sau de peşte, iar algele verzi şi cianobacteriile pot da apei un miros de iarbă. Specia Anabaena lemnermanni conferă apei un miros de mucegai, cianobacteria Microcystis aeruginosa imprimă apei un miros de fân proaspăt, cianobacteriile Anabaena circinalis şi Aphanizomenon flos-aquae dau un miros septic, Gomphosphaeria lacustris miros de iarbă, Chara vulgaris de usturoi, Diatoma vulgare aromatic, Ceratium hirundinella miros de peşte sau septic, iar alga diatomee Asterionella dă un miros de violete, iar în timpul înfloririi de castraveţi.

5.1.3. Gustul apei Gustul unei ape este determinat de prezenţa sărurilor minerale, a substanţelor organice şi a

unor gaze dizolvate (mai ales oxigenul şi dioxidul de carbon). Excesul sau carenţa unora din aceste componente poate imprima apei un gust neplăcut (fad, sălciu, amar, metalic, dulceag, acru etc.). Astfel, apa distilată are un gust fad şi nu potoleşte senzaţia de sete, concentraţiile crescute de fier imprimă apei un gust metalic, calciul dă un gust sălciu, sulfatul de magneziu un gust amar, iar clorura de sodiu un gust sărat. Poluarea apei cu substanţe organice dă apei un gust dulceag respingător, poluarea cu urină dă un gust sărat, iar prezenţa substanţelor vegetale dă un gust de pământ, flori, peşte etc. Actinomicetele imprimă apei un gust neplăcut de pământ sau de mâl. Apele dezinfectate cu clor în prezenţa unor cantităţi foarte mici de fenoli capătă un gust medicamentos prin formare de clor-fenol. Oxigenul dizolvat imprimă apei un caracter de prospeţime, excesul de bioxid de carbon conferă apei un gust acrişor, iar hidrogenul sulfurat un gust respingător.

Mirosul şi gustul apei se exprimă în grade după anumite criterii. Pe baza acestora se consideră că apa potabilă nu trebuie să depăşească 2 grade.

5.2. Proprietăţile fizice Proprietăţile fizice ale apei sunt reprezentate în primul rând de acele caracteristici care au

la bază metode obiective de determinare cu ajutorul unor instrumente de măsură.

5.2.1. Temperatura Temperatura apelor de suprafaţă variază în limite foarte mari în funcţie de perioada anului,

între 0 şi 26°C. Apele subterane şi apele de izvor prezintă variaţii mici ale temperaturii, de maxim 2-3°C. Temperatura optimă a apei pentru consum se situează între 7°C şi 13-15°C. Apa rece, sub 4-5°C, are influenţă negativă asupra organismului, putând favoriza apariţia unor boli (faringite, laringite, amigdalite etc.). Apa caldă, care depăşeşte 17-18°C, are un gust neplăcut şi nu satisface senzaţia de sete. Normele de potabilitate acceptă temperaturi de 22°C.

5.2.2. Turbiditatea Turbiditatea apei (gradul de tulburare) este determinată de prezenţa substanţelor insolubile,

minerale sau organice în suspensie. Ele provin fie din sol, fie din surse artificiale, care poluează apa cu diferite reziduuri. Aceste particule, pe lângă aspectul neplăcut pe care îl imprimă, se constituie în adevărate suporturi pentru numeroase microorganisme patogene care, datorită lor, persistă un timp mai îndelungat în apă.

24  

Calitativ, turbiditatea se poate aprecia prin simpla comparare cu apa distilată. Pentru determinarea cantitativă a turbidităţii, comparare se va face cu o scară etalon, formată din suspensii de caolin. Aprecierea se face în grade de turbiditate, un grad corespunzând la 1 mg SiO2/litru de apă. Pentru că o apă să fie considerată potabilă, ea nu trebuie să aibă o turbiditate mai mare de 5 NTU.

5.2.3. Conductibilitatea electrică Reprezintă proprietatea apei de a conduce curentul electric. Apa în stare pură nu conduce

curentul electric, dar apa din natură, din cauza sărurilor dizolvate, este un conducător de electricitate mai puternic sau mai slab. Conductibilitatea electrică se determină, de obicei prin măsurarea rezistivităţii. Conductibilitatea electrică admisă de LCAP este de 2500 μS/cm.

5.3. Proprietăţile chimice Proprietăţile chimice se referă la reacţia apei, prezenţa substanţelor minerale, a

substanţelor organice şi gazelor dizolvate. Alterarea potabilităţii ca urmare a prezenţei substanţelor dizolvate depinde atât de cantitatea, cât şi de felul acestora. Substanţele care pot fi întâlnite în apă sunt clasificate în: (1) substanţe cu acţiune nocivă (toxice), (2) substanţe indizerabile şi (3) substanţe indicatoare ale poluării.

5.3.1. Substanţele cu acţiune nociva. Prezenţa acestor substanţe în apă este cauzată în special de poluarea industrială. Nitraţii pot proveni din solurile bogate în azot dar, de regulă, sunt rezultatul fie al poluării cu

îngrăşăminte pe bază de azot, fie cu substanţe organice care prin descompunere pun în libertate nitraţii. Nitraţii nu sunt toxici ca atare, ci numai după transformarea lor în nitriţi. Aceştia din urmă se combină cu hemoglobina formând methemoglobina. Concentraţia maximă admisă este de 50 mg/l.

Plumbul poate ajunge în apă de la întreprinderile industriale care folosesc plumbul, din gazele de eşapament, din folosirea în agricultură a unor pesticide care conţin plumb sau prin dizolvare, din pereţii conductelor de plumb sau din clorură de polivinil (PVC). Intoxicaţia cronică cu plumb (saturnismul) se manifestă prin oboseală, lipsa poftei de mâncare, constipaţie, dureri articulare, musculare şi abdominale. Cu timpul simptomele se accentuează şi se diversifică, apărând somnolenţa, irascibilitatea, tremurături, greţuri, gust metalic, anemie etc. Acţiunea toxică a plumbului se manifestă în general la concentraţii de 0,1-0,2 mg/l. De aceea, concentraţia maximă admisă a plumbului în apă este stabilită la 0,01 mg /l.

Mercurul ajunge în apă mai ales ca urmare a poluării industriale (mai ales ca derivaţi minerali) şi agricole (derivaţi organo-mercuriali). În apă derivaţii mercurului se decompun în produşi organici care se transformă progresiv în metilmercur, un derivat cu structura cea mai simplă, dar foarte toxic. Semnele obişnuite ale intoxicaţiei cu mercur sunt cefaleea, ameţelile, insomnia, oboseala, tulburările de memorie, tulburările vizuale şi anemia. Concentraţia maximă admisă este de 0,001 mg Hg/l.

Cadmiul se găseşte în mod natural în concentraţii foarte mici (în jur de 1 µg/l), dar conţinutul lui poate creşte mult în cazul poluării industriale. Cadmiul se acumulează în organismul uman cu precădere în rinichi şi ficat. Cadmiul este răspunzător pentru producerea hipertensiunii arteriale. Tulburările produse de cadmiu se localizează mai ales la nivelul rinichilor şi se caracterizează prin eliminarea puternică de calciu, ceea ce creşte incidenţa fracturilor osoase. Intoxicaţia cu cadmiu se manifestă la concentraţii în jur de 5 µg/l şi este cunoscută sub denumirea de „maladia Itai-Itai”.

Arsenul provine, în special, din poluarea industrială şi agricolă, fiind utilizat pentru combaterea dăunătorilor. Intoxicaţia cu arsen, care se manifestă la concentraţii în jur de 0,5 mg/l, se manifestă prin apariţia melanodermitelor şi cancerului cutanat.

Cianurile sunt extrem de toxice deoarece determină blocarea oxidărilor de la nivelul celulelor. Intoxicaţia cu cianuri se manifestă prin fenomene de asfixie internă şi tulburări nervoase chiar şi la concentraţii de 0,01 mg/l.

Pesticidele pot ajunge în apă ca urmare a folosirii lor în agricultură sau accidental. Ele pot provoca intoxicaţii acute sau cronice. Intoxicaţiile acute pot fi determinate mai ales de pesticidele

25  

organofosforice şi se manifestă prin cefalee, vărsături, transpiraţii, crampe abdominale, lăcrimare şi salivare intensă. Simptomele se pot agrava, putând surveni contracţii musculare, abolirea reflexelor, dificultăţi în respiraţie, lipotimie şi în final moarte. Nu este admisă prezenţa pesticidelor organofosforice în apă nici măcar sub formă de urme.

Intoxicaţia cronică este provocată de pesticidele organoclorurate deoarece acestea se degradează foarte greu şi au o remanenţă prelungită în apă. Fiind substanţăe liposolubile, se acumulează în special în ţesutul adipos. Acţiunea nocivă a pesticidelor organoclorurate se poate manifesta prin afecţiuni ale a ficatului, sistemului nervos şi glandelor endocrine. Concentraţia maximă admisă pentru pesticidele organoclorurate este de 0,0001 mg/l.

Detergenţii sunt substanţe tensioactive larg utilizate în industrie şi gospodărie. Deşi efectele toxice asupra omului se manifestă numai la concentraţii foarte ridicate (de aproximativ 1g/kg), detergenţii sunt responsabili în principal de alterarea caracteristicilor organoleptice ale apei potabile (gust, miros, spumarea apei). De asemenea, acţiunea nocivă a detergenţilor se manifestă prin potenţarea efectului toxic al altor substanţe chimice prezente în apă prin favorizarea absorbţiei acestora la nivelul tubului digestiv. Se consideră că în urma biodegradării detergenţilor ar rezulta produşi mai toxici decât compusul iniţial. Pentru detergenţii sintetici anionici concentraţia maximă admisă este de 0,2 mg/l.

Hidrocarburile policiclice aromatice, cum ar fi fluorantrenul, benzofluorantrenul, benzpirenul şi benzopirilenul, au o acţiune cancerigenă asupra omului. Acestea se dizolvă greu în apă, dar solubilitatea lor este favorizată de prezenţa detergenţilor anionici. În mod obişnuit concentraţia acestor substanţe este de 0,001-0,1 μg/l.

5.3.2. Substanţele indizerabile Acestea nu sunt toxice, dar modifică proprietăţile organoleptice ale apei, făcând-o improprie

pentru consum. Cele mai multe dintre aceste substanţe se găsesc în mod obişnuit în apele naturale, dar în concentraţii ce nu depăşesc un anumit nivel. În concentraţii mari acestea nu sunt acceptate.

Dintre substanţele indizerabile fac parte calciul, magneziul, fierul, zincul, sulfaţii, fosfaţii, fenolii, sulfurile, hidrogenul sulfurat, iodul, fluorul etc.

Duritatea permanentă a apei potabile nu trebuie să depăşească 12 grade, iar duritatea totală maximă admisă este de 20 grade germane, cu limita superioară excepţională de 30 grade germane.

5.3.3. Substanţe indicatoare ale poluării Nici acestea nu au efecte toxice, dar prezenţa lor indică poluarea apei, fie cu alte substanţe

chimice fie, mai ales, o poluare bacteriologică. Aceste substanţe indicatoare sunt substanţele organice, amoniacul şi nitriţii.

Amoniacul constituie prima etapă a descompunerii substanţelor organice (în primele ore sau zile).

Nitriţii rezultă din amoniac, în concentraţii mari au un anumit grad de toxicitate, iar prezenţa lor în apă marchează o poluare mai veche (zile, săptămâni).

Substanţele organice oxidabile nu trebuie să depăşească 3 mg CCO-Cr/litru, excepţional 5 mg/l.

Reacţia apei bune de băut este slab alcalină, cu valori admise de 5,5-7,4 şi cu valoarea maximă admisă excepţional de 8,5.

5.4. Proprietăţile biologice Cea mai importantă condiţie bacteriologică de potabilitate este lipsa totală din apă a

germenilor patogeni. Deoarece determinarea directă a prezenţei sau absenţei acestora este dificilă, se acceptă punerea în evidenţă a unor germeni care au rolul de indicatori.

Numărul total de germeni reprezintă numărul de colonii microbiene care se dezvoltă prin însămânţarea unui mililitru de apă pe suprafaţa unui mediu de cultură solid, după 24 de ore de incubare la 37°C (germeni mezofili). Alegerea ca indicator a acestui tip de germeni se justifică prin faptul că temperatura de 37°C este optimă şi pentru dezvoltarea bacteriilor patogene proprii omului

26  

şi animalelor cu sânge cald, în timp ce diferiţii germeni saprofiţi care se află în mod curent în apă, se înmulţesc la 20°C. De aceea, dacă numărul total al germenilor mezofili dintr-o probă de apă este crescut, se poate presupune că este crescută şi probabilitatea ca printre ei să se afle şi germeni patogeni.

Germenii coliformi reprezintă un grup eterogen de bacterii care trăiesc în mod obişnuit în intestinul omului şi al animalelor cu sânge cald. Prezenţa lor în apă se poate evidenţia cu multă uşurinţă, ei fiind astfel un excelent indicator al poluării cu materii fecale. Cu cât numărul lor în apa cercetată este mai mare, cu atât poluare fecală este mai intensă şi, prin, urmare, şi prezenţa unor germeni patogeni intestinali este mai probabilă. Conform STAS 4706-88 pentru categoria I de calitate, unde sunt încadrate apa potabilă, apa folosită în industria alimentară şi apa ştandurilor, numărul bacteriilor coliforme nu trebuie să depăşească 100.000 la un litru de apă.

Există şi alţi indicatori bacteriologici ai potabilităţii apei (prezenţa enterococilor, a bacteriofagilor enterici etc.), dar evidenţierea acestora, deşi utilă, nu este la îndemâna tuturor laboratoarelor.

6. Modalităţi de aprovizionare cu apă În general, aprovizionarea cu apă a centrelor populate se face prin două categorii de

instalaţii: (1) instalaţii centrale sau uzine de apă, a căror capacitate este mai mare sau mai mică, în raport cu mărimea localităţii pe care o aprovizionează şi (2) instalaţii locale, reprezentate de fântâni şi izvoare, specifice localităţilor rurale.

6.1. Aprovizionarea centralizată cu apă Aprovizionarea centralizată cu apă utilizează un ansamblu de construcţii, instalaţii şi

amenajări care asigură captarea, pomparea, transportul, tratarea şi corectarea (atunci când este cazul) calităţii apei, precum şi înmagazinarea şi distribuirea apei potabile în centrele populate. În cadrul unei instalaţii centrale se disting patru componente principale: (1) sectorul de captare, (2) sectorul de purificare/corectare, (3) sectorul de înmagazinare şi (4) sectorul de distribuţie.

6.1.1. Captarea apei Sursele de apă potabilă cele mai des exploatate de instalaţiile centrale sunt sursele

subterane şi cele de suprafaţă, separate sau împreună. Captarea apei din surse subterane. Alegerea surselor subterane se face pe baza unor

studii hidrogeologice aprofundate, care implică forări de explorare, analiza chimică şi bacteriologică a unor probe de apă, determinarea întinderii bazinului de alimentare a sursei, mărimea stratului de apă, caracteristicile straturilor de rocă, influenţa precipitaţiilor şi a apelor de suprafaţă asupra nivelului apelor subterane, stabilitatea dimensiunilor zonelor de protecţie sanitară a surselor şi instalaţiilor de captare etc.

Captarea apelor subterane se face prin puţuri săpate, puţuri forate, fronturi de captare cu puţuri forate şi drenuri.

Puţurile săpate sunt construcţii din beton, de regulă, cu secţiune circulară şi având un diametru de 1-3 m, executate în cheson. Se utilizează pentru captări mai puţin importante şi pentru un număr de puţuri relativ mic, deoarece execuţia lor este relativ complicată şi uneori nesigură. Puţurile săpate sunt recomandate în cazul straturilor acvifere situate la adâncime mică (< 10 m) şi cu permeabilitate mare.

Puţurile forate constau din tuburi de oţel lungi de 4-6 până la 8-12 m şi având un diametru interior de 150-600 mm. Aceste tuburi se introduc unul deasupra celuilalt şi se asamblează etanş între ele prin înşurubare. Numărul lor depinde de adâncime la care se găseşte stratul acvifer. Beneficiind de tehnica de lucru preluată din extracţiile de ţiţei, puţurile forate sunt cele mai larg răspândite tipuri de captări de apă subterană din România.

Atât puţurile săpate cât şi cele forate trebuiesc protejate şi consolidate pentru a nu permite impurificarea apei prin surpări de teren sau prin pătrunderea apei poluate cu reziduuri menajere

27  

sau industriale din acviferele situate mai aproape de suprafaţă. De aceea, locul de amplasare a puţurilor se va alege în amonte de localităţi sau de întreprinderi.

Drenurile sunt elemente constructive permeabile, orizontale, care se aşează în calea curentului subteran de apă şi captează şi conduc apa spre un puţ colector situat la unul dintre capete.

Captarea apei din surse de suprafaţă. Utilizarea apei de suprafaţă prin instalaţii centrale se întâlneşte curent în aprovizionarea a numeroase aglomerări urbane. Astfel, Bucureştiul este aprovizionat în proporţie de 80% cu apă de suprafaţă, restul de 20% revenind apelor subterane. În mod asemănător, Iaşul este alimentat cu apa din Prut în proporţie de 50%. În prealabil, sursa potenţială este supusă unor studii hidrologice şi topografice menite să stabilească dacă aceasta poate fi folosită sau nu. Aceste studii vizează estimarea debitelor minime (de iarnă şi de vară) prin calcul statistic rezultat în urma măsurătorilor zilnice efectuate de-a lungul unei perioade de cel puţin 16 ani, determinarea cantităţii totale de impurităţi aflate în stare de suspensie, sursele de poluare şi debitul lor, caracteristicile fizice, chimice, biologice şi bacteriologice ale apei la debite mici, medii şi mari. Amplasarea propriu-zisă a instalaţiilor de captare trebuie să aibă în vedere asigurarea unui debit minim necesar, în condiţiile menţinerii unei calităţi optime a apei şi a funcţionări neîntrerupte. Priza de apă trebuie amplasată în amonte de localităţi sau de orice altă sursă potenţială de poluare. De asemenea, se vor alege porţiuni stabile ale albiei, acolo unde ea face coturi concave şi unde firul apei est cel mai apropiat de mal. Se evită coturile convexe deoarece aici se depun, de regulă aluviuni, care pot împotmoli conductele de aducţiune.

Priza se amplasează la minimum 0,5 m sub nivelul apei şi la maximum 0,7 m deasupra fundului. Captarea apei din râurile mari şi adânci se poate face simplu, fără a fi necesară ridicarea unui baraj. În cazul râurilor mici este deseori necesar a se ridica praguri sau baraje. În cazul apelor stătătoare, sorbul de captare trebuie să se afle cât mai în larg.

Priza de apă trebuie protejată printr-un grătar care să împiedice colmatarea sau pătrunderea unor vieţuitoare acvatice.

În jurul instalaţiilor de captare se instituie o zonă de protecţie sanitară în care se respectă măsurile stricte de salubritate şi securitate, conform legii.

6.1.2. Tratarea apei De la sursă apa este transportată la staţiile de tratare a apei prin conducte de aducţiune

sau apeducte, fie gravitaţional, prin cădere naturală dacă sorbul este la un nivel mai înalt, fie prin pompare. Conductele sunt confecţionate din materiale care nu influenţează compoziţia apei (fontă ductilă, oţel, beton armat precomprimat, materiale plastice, materiale compozite etc.).

Tratarea apei constă în principal din următoarele procese (figura 6.1.): 1) mai multe trepte de oxidare (pre-oxidare şi post-oxidare) în vederea oxidării compuşilor

chimici şi, parţial, pentru distrugerea microorganismelor; 2) procese de limpezire (coagulare-floculare, decantare şi filtrare pe strat de nisip) în

vederea reţinerii tuturor particulelor aflate în suspensie; 3) afinare, dată de oxidarea cu ozon şi adsorbţia ulterioară pe cărbune activ granular,

pentru îndepărtarea compuşilor chimici toxici; 4) dezinfecţie, pentru îndepărtarea totală a virusurilor, bacteriilor şi altor microorganisme din

apă. Decantarea apei. Apele de suprafaţă au, în mod obişnuit, un anumit grad de turbiditate

care, după topirea zăpezilor sau după ploi abundente poate creşte foarte mult. De aceea, pentru limpezire, apa brută este supusă unui proces de decantare în care depunerea suspensiilor se face sub acţiunea forţei gravitaţionale (decantare sau sedimentare simplă) sau prin adăugarea coagulanţilor care accelerează procesul de decantare (decantare cu coagulare).

Decantarea simplă se face în bazine de decantare de tip orizontal, în care apa circulă lent (5-9 mm/s) traversând decantorul în 2-4 ore, timp în care impurităţile mecanice şi suspensiile grosiere existente în apă se depun.

Decantarea cu coagulare accelerează procesul de sedimentare, mai ales a particulelor coloidale şi al suspensiilor foarte fine întâlnite de regulă în apele de suprafaţă. Substanţele care se folosesc cel mai frecvent în acest scop sunt sulfatul de aluminiu Al2(SO4)3, clorura ferică FeCl3, sulfatul feros FeSO4, sulfatul feric Fe2(SO4)3, diferiţi polimeri anionici şi neionici etc. Ca accelerator

al coagulării se foloseşte silicatul de sodiu. Substanţele coagulante introduse în apă hidrolizează şi formează mase amorfe de hidroxizi care adsorb pe suprafaţa lor particulele aflate în suspensie, apoi cad la fund, antrenând cu ele şi suspensiile mai mari întâlnite în cale. Reacţiile chimice pe care se bazează aceste procese sunt următoarele:

Al (SO ) + 3Ca(HCO ) = 3CaSO + 6CO ↑ + Al(OH) ↓ 2 4 3 3 2 4 2 3 adsorbant 2FeCl3 + 3Ca(HCO3)2 = 3CaCl2 + 6CO2↑ + Fe(OH)3↓ adsorbant Eficienţa decantării în cazul introducerii de coagulanţi este de 60-80% mai mare decât în

cazul decantării simple. Decantarea cu coagulanţi determină şi o dedurizare parţială a apei.

COAGULARE FLOCULARE

AGENT OXIDANT COAGULANT

POLIMER

PRE-OXIDARE

DECANTARE FILTRARE RAPIDĂ PE

NISIP

POST-OXIDARE

FILTRARE CAG

(ADSORBŢIE) CORECŢIE pH  DEZINFECŢIE

AB

AT

AGENT OXIDANT

APĂ DE VAR

SAU SODĂAGENT

DEZINFECTANT Fig. nr. 6.1. – Schema generală a unei staţii de tratare a apei potabile (AB – apă brută, AT – apă tratată, CAG – cărbune

activ granular) (după Sandu şi Racoviţeanu, 2006)

Filtrarea apei. După decantare, apa este filtrată prin materiale poroase cu porii fini în scopul reţinerii impurităţilor rămase. Cel mai frecvent în calitate de material filtrant se foloseşte nisipul, dar uneori se mai întrebuinţează antracitul, biolitul, tuful vulcanic etc. Materialul filtrant este aşezat în straturi de grosimi diferite pe fundul unor vane din beton. În funcţie de construcţie, de timpul necesar filtrării şi de randament, filtrele se clasifică în filtre lente şi filtre rapide.

Filtrele lente reproduc fenomenul natural al trecerii apei prin grosimea solului, în urma căreia aceasta se purifică. Eficienţa lor este foarte mare (90,0-99,9%), dar viteza mică de filtrare a apei (0,1 m/h) conduce la obţinerea unui debit destul de modest (2-4 m3/m2 de filtru în 24 ore). Din acest motiv, pentru asigurarea unui debit de apă care să satisfacă nevoile unei localităţi mari, sunt necesare construcţii numeroase, care ocupă suprafeţe mari de teren. De exemplu, pentru un debit mediu de 200 litri/loc./zi, destinat unei localităţi cu 200.000 locuitori, sunt necesare filtre lente cu o suprafaţă de aproximativ 30.000 m2.

Filtrele rapide. Filtrarea rapidă a apei se face tot prin nisip şi trebuie precedată de sedimentare asociată cu coagulare. Debitul furnizat de filtrele rapide este mult mai mare decât cel al filtrelor lente, ajungând până la 120 m3/m2 de suprafaţă filtrantă în 24 ore, dar eficienţa lor este mai mică (doar 80-95%), la o viteză de filtrare de 4-6 m/oră. În ultima vreme, filtrele utilizate permit o viteză de filtrare de 15-18 m/oră.

În afara sedimentării şi filtrării, tratarea apei presupune dezinfectarea apei şi alte activităţi care au menirea de a-i îmbunătăţi calitatea.

28  

29  

Afinarea apei constă în post-oxidarea apei filtrate cu ozon, urmate de adsorbţia pe cărbune activ granular (CAG). În urma ozonizării are loc ameliorarea caracteristicilor organoleptice ale apei de consum, distrugerea algelor, bacteriilor şi virusurilor şi oxidarea materiei organice şi a micropoluanţilor. După ozonizare apa mai poate prezenta un miros particular sau un gust neplăcut din cauza unui conţinut ridicat al compuşilor de fier, mangan, zinc, cupru, precum sau al unor săruri (cloruri, sulfaţi). De aceea, apa este supusă unui procedeu de filtrare a apei prin CAG, care adsorb substanţele respective. Cărbunele activ se obţine prin piroliza (carbonizarea) cărbunilor minieri sau din coaja nucilor de cocos. Filtrele de cărbune activ granular se dispun într-un strat de 1-3 m în vane de beton asemănătoare celor pentru filtrarea apei, iar viteza lor de filtrare este de 10-50 m/h. După o perioadă de timp capacitatea de adsorbţie a cărbunelui activ scade ceea ce necesită regenerarea CAG.

Deferizarea şi demanganizarea apei se practică atunci când apa conţine mari cantităţi de fier şi mangan. Principalele metode de eliminare a fierului şi manganului sunt: (1) aerarea intensă a apei prin pulverizare, (2) tratarea cu substanţe oxidante (var, clor, hipocloriţi, permanganat de potasiu etc.), (3) folosirea unor schimbători de ioni şi (4) coagularea combinată cu celelalte metode.

Dedurizarea şi decarbonatarea apei se impune atunci când apa este foarte dură. Eliminarea excesului de cationi de Ca2+ şi Mg2+ se realizează, în funcţie de tipul durităţii (temporară sau permanentă), prin utilizarea unor reactivi chimici (var şi sodă) sau prin folosirea unor scheme cu schimbători de ioni.

Precipitarea sărurilor de calciu şi magneziu prin procedeul var-sodă. Acest procedeu de tratare chimică a apei are o largă utilizare deoarece necesită reactivi ieftini: hidroxidul de calciu Ca(OH)2 (laptele de var) şi carbonatul de sodiu Na2CO3 (soda calcinată). În urma reacţiilor chimice rezultă compuşi insolubili care cad în precipitat (CaCO3 şi Mg(OH)2). Bicarbonaţii de calciu şi magneziu, care dau duritatea temporară, sunt înlăturaţi cu ajutorul laptelui de var, iar sărurile care conferă apei duritatea permanentă cu ajutorul sodei calcinate. Prin acest procedeu eliminarea ionilor de Ca2+ şi Mg2+ se realizează numai parţial. Un alt dezavantaj constă în folosirea unei instalaţii complicate, cu posibilitatea de corodare a conductelor şi de înfundare a filtrelor, astfel încât regimul de funcţionare al acestor instalaţii este discontinuu.

Folosirea schimbătorilor de ioni anorganici. Schimbătorii de ioni sunt substanţe naturale (zeoliţi) sau sintetice (permutiţi), insolubile în apă, care au proprietatea de a reţine cationii şi anionii prin disocierea sărurilor din apă, prin schimb ionic, cu ionii ce aparţin schimbătorilor. Indicatorul caracteristic al schimbătorilor de ioni este capacitatea de schimb ionic, care reprezintă cantitatea de ioni ce poate fi reţinută de un gram de schimbător. În prezent se folosesc cu rezultate deosebite răşini schimbătoare de ioni, obţinute sintetic, utile nu numai în dedurizare, ci şi în eliminarea tuturor mineralelor din apă (demineralizarea apei). Aceştia din urmă sunt aluminosilicaţi hidrataţi care conţin ca ioni de schimb K+, Na+ şi H+ şi au formula generală Na2O·Al2O3·nSiO2·H2O.

Permutiţii (Na2P) şi zeoliţii (Na2Z) se pot regenera prin tratarea cu o soluţie saturată de NaCl, ceea ce permite folosirea lor în mai multe cicluri de dedurizare-regenerare.

Dintre schimbătorii de ioni organici pot fi menţionaţi cationiţii. Aceştia sunt compuşi organici care conţin gruparea HSO3

– şi care imprimă apei un caracter puternic acid. Cationiţii reacţionează conform următoarelor reacţii:

Ca(HCO3)2 + 2RHSO3 → Ca(RSO3)2+ 2H2O + 2CO3↑ Mg(HCO3)2 + 2RHSO3 → Mg(RSO3)2+ 2H2O + 2CO3↑ MgCl2 + 2RHSO3 → Mg(RSO3)2+ 2HCl Apa care trece pe cationit devine acidă din cauza formării HCl şi H2SO4. Cationiţii sunt

regeneraţi prin tratarea cu o soluţie de H2SO4 1-2%. Apa obţinută cu ajutorul schimbătorilor de ioni prezintă un grad avansat de dedurizare,

procesul tehnologic este simplu şi poate fi complet automatizat. Costul apei dedurizate prin acest procedeu este mai ridicat din cauza pierderilor de schimbători de ioni prin distrugeri mecanice şi al consumului de energie pentru vehicularea soluţiilor în coloana de schimb ionic. Cuplarea procedeului de dedurizare „var-sodă” prin care se elimină cea mai mare parte din ionii de Ca2+ şi

30  

Mg2+ cu procedeul de dedurizare cu schimbători de ioni reprezintă o soluţie de reducere a costurilor de dedurizare a apei.

Anioniţii organici sintetici au proprietatea de a schimba ionii mobili din propriile molecule cu anionii din apă şi au un caracter bazic. Se obţin prin policondensarea aminelor cu aldehidă formică şi corespund formulei generale R-NH2. Reacţia care are loc este următoarea:

R-NH2 + HCl → R(HCl)NH2 Procesul este selectiv în ordinea: SO4

2– > Cl– > NO3– > PO4

3– > CO32– > SiO3

2– Regenerarea anionilor se realizează prin tratarea anionitului epuizat cu o soluţie de

carbonat de sodiu 5-10%: 2R(HCl)NH2 + Na2CO3 → 2R-NH2 + 2NaCl +CO2 + 2H2O În urma trecerii apei acide, rezultate de la filtrul cationic, prin filtrul anionic are loc reţinerea

totală a ionilor apei, obţinându-se apa deionizată. Atunci când apa are o duritate mai mică de 4 grade, aceasta poate ataca conductele prin

pH-ul său mic sau este fadă, este necesară creşterea durităţii apei. Pentru aceasta fie apa se amestecă cu alte ape a căror duritate este mare, fie în apă se adaugă hidroxid de calciu, sulfat de calciu sau carbonat de sodiu.

Îndepărtarea unor gaze dizolvate în apă (degazarea apei) se face pentru îndepărtarea gazelor rău mirositoare (H2S). Pentru degazarea apei prin metode fizice aceasta este pulverizată în instalaţii speciale pentru a favoriza degajarea gazelor dizolvate şi barbotarea aerului comprimat în apă. Degazarea apei se poate realiza şi prin încălzirea acesteia până la temperatura de saturaţie cu aer (75-85°C) care circulă în contracurent cu apa.

Îndepărtarea gazelor se poate face şi prin metode chimice combinate cu procedee fizice, cum ar fi, de exemplu, îndepărtarea hidrogenului sulfurat prin aerare, la care se adaugă oxidarea biochimică sau clorarea.

Desalinizarea se aplică atunci când conţinutul în săruri minerale (cloruri sau sulfaţi) din apa potabilă depăşeşte limitele admise prin LCAP şi-i alterează calităţile (vezi cap. Apa obţinută prin desalinizarea apei marine).

Dezinfecţia apei. În timpul decantării şi al filtrării, odată cu impurităţile depuse sau reţinute, sunt antrenaţi numeroşi germeni microbieni prezenţi în apă. Totuşi, scăderea numărului lor nu este suficientă pentru a oferi siguranţa deplină consumatorilor. De aceea, apa trebuie dezinfectată pentru a distruge complet germenii patogeni şi de a reduce numărul germenilor saprofiţi (nepatogeni) până la limitele prevăzute în condiţiile de potabilitate a apei.

Dezinfecţia apei se face prin: (1) metode chimice prin tratare cu diverşi agenţi chimici (clor gazos, dioxid de clor sau alte substanţe clorigene, fluor, ozon, argint, brom, iod, permanganat de potasiu) şi (2) metode fizice prin filtrare, distilare, fierbere, ultrasunete, radiaţii ionizante, radiaţii ultraviolete.

Substanţele dezinfectante trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: - să distrugă microorganismele din apă (bacterii, virusuri etc.) într-un timp cât mai scurt; - să nu fie nocive pentru om; - să nu modifice proprietăţile organoleptice ale apei; - să fie uşor de folosit; - să nu fie prea costisitoare. Ca agent dezinfectant cel mai des se foloseşte clorul gazos (Cl2). Acesta este îmbuteliat

sub formă lichidă la o presiune de 6-8 atmosfere. De asemenea, se mai folosesc compuşi ai clorului, cum ar fi clorura de calciu (CaCl2), dioxidul de clor (ClO2) şi hipocloriţii de calciu sau de sodiu.

Clorarea apei se bazează pe formarea oxigenului liber care are o puternică acţiune oxidantă asupra microorganismelor. Dozarea clorului se face în funcţie de numărul de microorganisme din apă. În general, pentru dezinfecţia eficientă a apei de râu este necesară o cantitate de 0,3 mg Cl/litru de apă filtrată sau de 2 mg Cl/litru de apă nefiltrată.

Clorul nu modifică proprietăţile chimice ale apei, dar excesul de clor imprimă apei un gust şi miros neplăcut.

31  

Acţiunea bactericidă a clorului depinde atât de doză, cât şi de timpul de contact. De asemenea, ea depinde şi de rezistenţa diferită, specifică fiecărui microorganism în parte. De exemplu, colibacilul este mai rezistent decât bacilul febrei tifoide, iar virusurile sunt, în general, mai rezistente decât bacteriile.

Pentru dezinfecţia apei din piscine sau bazine de înot se foloseşte mai ales iodul sau bromul. Doza utilă de iod este 10 mg/l, iar bromul este activ în doze de 5 ori mai mici decât clorul.

Permanganatul de potasiu este un oxidant bun, dar utilitatea sa este limitată din cauza neutralizării sale puternice de către substanţele organice prezente în apă. Tratarea apei cu 5 mg permanganat la litru de apă asigură îndepărtarea a peste 98% din germeni după un timp de contact de 4-6 ore.

Ozonul (O3) este un oxidant mult mai puternic decât clorul. Pentru apele limpezi este necesară o cantitate de 0,5-1 mg/l, pentru apele de suprafaţă tratate de 2-3 mg/l, iar pentru apele de suprafaţă poluate şi cele netratate 2,5-5 mg/l. Efectul bactericid al ozonului este nu numai foarte puternic, ci şi foarte rapid, de 7 ori mai rapid decât al clorului. Ozonul este foarte eficient în special împotriva virusurilor. Ozonul decolorează unele ape, precipită sărurile de fier şi de mangan şi îndepărtează gustul şi mirosul neplăcut. Ozonizarea apei însă este mai costisitoare şi necesită instalaţii speciale.

Dezinfectarea cu argint se bazează pe acţiunea oligodinamică a argintului. Argintul exercită o acţiune bactericidă în concentraţii extrem de mici. Dezinfectarea apei cu argint se poate face prin punerea apei în contact cu suprafeţe de argint, prin adăugarea în apă a unor săruri de argint (azotatul de argint) şi prin metoda electrolitică (dizolvarea anodică a argintului). Acţiunea bactericidă a argintului se manifestă la o concentraţie de 0,015 mg/l şi este maximă la 0,04 mg/l.

Distilarea este o metodă fizică de dezinfecţie, care se foloseşte în special pe navele maritime sau în unele întreprinderi, în scopuri industriale.

Cea mai simplă şi mai eficientă metodă fizică de dezinfecţie este fierberea apei. Se utilizează mai ale în focarele de boli contagioase (boli hidrice).

Folosirea razelor ultraviolete este o metodă cu un randament în general scăzut. Acţiunea bactericidă maximă a razelor UV corespunde lungimilor de undă cuprinse între 250 şi 280 nm. Radiaţiile UV sunt foarte eficiente în cazul virusurilor, levurilor şi al formelor vegetative ale bacteriilor.

6.1.3. Înmagazinarea apei potabile. După tratare apa potabilă se stochează în rezervoare speciale de înmagazinare. Acestea

au o capacitate suficient de mare pentru a asigura nevoile de consum ale localităţii respective timp de 24 de ore. Aceste rezervoare pot fi semiîngropate sau aeriene (suspendate, castele de apă).

6.1.4. Distribuţia apei potabile. Transportul apei potabile de la rezervoare la consumatori se face printr-un sistem de

conducte subterane (reţea de distribuţie), structurat, de obicei, după schema reţelei stradale. Prin aceste conducte apa circulă sub presiune (2,5-6 atm). Amplasarea conductelor se face la cel puţin 1-2 m sub nivelul solului, pentru a evita îngheţul în timpul iernii. De asemenea, traseul conductelor trebuie să evite, pe cât posibil, cu sursele potenţiale de impurificare. În cazul în care o conductă de apă se încrucişează co o conductă a reţelei de canalizare, conducta de apă va fi amplasată deasupra şi va fi protejată în zona de contact cu un manşon de izolare.

 

32  

6.2. Aprovizionarea cu apă în localităţile rurale

6.2.1. Alimentarea cu apă de profunzime. Apa de profunzime este exploatată în mediul rural pentru consumul individual, al unor

grupuri de gospodării sau a unor colectivităţi şcolare, agroindustriale etc. prin fântâni, izvoare şi microcentrale de apă (gospodării de apă).

Fântânile sunt de mai multe tipuri, dar toate au în compunerea lor două părţi distincte: (1) o construcţie care vine în contact cu stratul de apă din profunzime (corpul fântânii) şi (2) un sistem care să asigure scoaterea apei la exterior.

Ambele componente trebuie să îndeplinească anumite condiţii igienico-sanitare privind caracteristicile sursei de apă şi ale terenului, măsuri de protecţie a calităţii apei etc.

Amplasarea fântânii într-o gospodărie va avea în vedere, pe de o parte, apropierea de locuinţă şi, pe de altă parte, îndepărtarea cât mai mult posibil de sursele de poluare (latrine, grajduri, gropi de gunoi etc.). De asemenea, este necesar să se aleagă punctul cel mai înalt din teren, pentru a se evita scurgerea în fântână a apelor de precipitaţii şi a diverselor impurităţi de la suprafaţa solului.

În jurul fântânii se amenajează două zone de protecţie. Prima zonă, „cu regim sever”, are o rază de circa 3 m. În această zonă, care trebuie îngrădită, este bine ca terenul să fie în pantă şi pavat cu piatră sau betonat. A doua zonă, „cu regim de restricţie”, se întinde pe o distanţă medie de 30 m în jurul fântânii. În interiorul acestei zone nu este permis să se afle nici o sursă de impurificare sau contaminare.

Există mai multe tipuri de fântâni: - fântâni săpate, prevăzute cu găleată (ciutură), cupe elevatoare sau pompe (hidrofor). Ele

se construiesc pentru captarea unor surse de apă aflate la 12-15 m adâncime; - fântâni forate, care la rândul lor sunt de mai multe feluri: (1) puţul abisinian, cu pompă,

atunci când stratul acvifer se află la o adâncime mai mică de 10 m, (2) fântâna forată cu găleată cilindrică, atunci când stratul acvifer se află la o adâncime de 10-25 m, (3) fântâna forată de mare adâncime (fântâna sondă), atunci când pânza freatică se află la o adâncime mai mare de 25 m, iar extragerea apei se face prin pompare şi (4) fântâni arteziene, atunci când se captează un strat de apă aflat sub presiune.

Uneori, din cauza utilizării un timp îndelungat a fântânilor şi a degradării calităţii apei ca urmare a unor infiltrări, surpări de pereţi, depuneri de particule etc., devine necesară asanarea lor. Prin asanare se înţelege refacerea tuturor caracteristicilor de potabilitate a apei din aceste fântâni, prin eliminarea oricăror elemente de poluare intervenite în decursul timpului sau la un moment dat. Această acţiune se derulează în mai multe etape: (1) identificarea surselor de poluare, (2) neutralizarea acestora, (3) recondiţionarea fântânii (golirea apei, îndepărtarea nămolului şi a impurităţilor), (4) dezinfecţia fântânii şi (5) controlul de laborator al calităţii apei.

Substanţele folosite le dezinfecţia fântânilor sunt clorura de var, varul stins, varul nestins sau permanganatul de potasiu.

Izvoarele reprezintă locul de ieşire la suprafaţă a apelor subterane. Apa izvoarelor se poate folosi direct sau se poate înmagazina în camere de captare amenajate special, de unde se distribuie consumatorilor. Izvoarele constituie o sursă directă de apă potabilă în special în zonele de munte. În cazul în care apa de izvor este acumulată în bazine, calitatea acesteia poate fi supusă unor modificări.

Microcentrala (gospodăria de apă) este o instalaţie de dimensiuni mici, menită să asigure aprovizionarea cu apă potabilă a unor localităţi mai mici sau a unor colectivităţi. Microcentralele folosesc surse de apă subterane şi cuprind numai sectoarele de captare, înmagazinare şi distribuţie.

6.2.2. Alimentarea cu apă de suprafaţă Alimentarea cu apă de suprafaţă pentru consumul uman se face preponderent în localităţile

rurale din zonele izolate, cum ar fi în zonele mlăştinoase, în deltele fluviilor sau în localităţile situate pe malurile unor râuri sau lacuri. Deoarece apele de suprafaţă prezintă un risc mai mare de impurificare şi contaminare, nu se recomandă utilizarea acestora fără o tratare prealabilă.

33  

7. Lucrări de amenajare a corpurilor de apă

7.1. Construcţia barajelor Atunci când debitele naturale de apă nu mai acoperă cererea într-o anumită regiune, omul

a intervenit prin construirea de baraje care au menirea să reţină şi să depoziteze excesul de apă din perioadele de viituri, care altfel s-ar fi scurs „nefolosită”.

Primele lucrări de barare a râurilor şi de construire a rezervoarelor de apă au fost întreprinse în Egipt, Mesopotamia şi China acum 4000 de ani. Construcţia acestor baraje a avut drept scop crearea unor rezerve de apă pentru irigaţii. Prima consemnare scrisă privind construcţia unul lac artificial prin bararea unui râu se referă la barajul Kosheish ridicat pe Nil în aval de Memphis în timpul faraonului Menes, în jurul anului 2900 î.e.n.

Creşterea necesarului de energie, cât pentru resurse de apă sau pentru regularizarea debitelor apelor curgătoare a determinat o creştere vertiginoasă a numărului de baraje construite, în special în a doua jumătate a secolului trecut.

La nivelul anilor 70 în lume existau peste 100.000 de lacuri de baraj cu o capacitate de peste un milion de metri cubi fiecare, totalizând o suprafaţă de 400.000 km2 (Avakyan & Fortunatov, 1972). La sfârşitul secolului trecut pe glob existau 2.836 de lacuri de acumulare a căror volum individual depăşea 108 m3, iar volumul lor total era de 6.384,5 km3 (Avakyan & Yakovleva, 1998). Astăzi există în lume peste 30.000 baraje mari şi nenumărate stăvilare de dimensiuni mai mici (tabelul 7.1.). Mai mult de jumătate din barajele mari se află în China, ţară care deţine, de asemenea, locul întâi şi în ceea ce priveşte proiectele de construire a noi baraje.

Tabelul nr. 7.1. – Capacitatea lacurilor de acumulare din unele ţări în anul 1970a

Ţara Capacitatea totală

(km3)

Creşterea prevăzută a

capacităţii, 1970-1990

(%)

Rusia 830,0 60 Statele Unite ale Americii 670,0 15 Canada 518,0 – Suedia 27,0 0 Polonia 26,0 127 Grecia 8,7 78 Portugalia 5,3 119 Cehoslovacia 3,3 76 Germania 3,2 156 Bulgaria 2,7 296 România 2,6 746 Franţa 2,0 – Marea Britanie 1,5 47 Belgia 0,1 79 a După Postel, Gospodărirea resurselor de apă dulce (1988) Probleme globale ale omenirii.

Reducerea numărului amplasamentelor posibile pentru baraje şi creşterea costurilor pentru

construirea de noi rezervoare a determinat o scădere a ritmului de realizare a unor noi lacuri de acumulare în ţările industrializate.

În România construcţia lacurilor de baraj şi a lacurilor de acumulare a început la începutul secolului trecut. În 1907 a fost terminată construcţia lacului de acumulare Sadu II pe cursul râului Sadu, afluent al râului Cibin. Acest lac a fost construit cu scopul de a aproviziona cu apă o centrală hidroelectrică. În anul 1960 a fost dat în exploatare cel mai mare lac de acumulare din România – lacul Izvorul Muntelui-Bicaz de pe râul Bistriţa – cu un volum de 1,23 km3. Ulterior, pe cursul râului Bistriţa au fost construite alte 8 lacuri de acumulare care aprovizionează cu apă 12 centrale hidroelectrice mai mici.

Pe râul Argeş s-a construit lacul de acumulare Vidraru, iar în aval de acesta s-au construit lacuri de acumulare mai mici la Oneşti, Cerbureni, Curtea de Argeş, Zigoneni, Vâlcele, Budeasa, Bascov şi Goleşti.

34  

Pe râul Lotru s-a construit lacul de acumulare Vidra cu un volum de apă reţinut de 340 mln. m3. În legătură directă cu acesta se află lacurile Jidoaia, Petrimanu şi Galbenu care preiau apa afluenţilor şi îl transferă în bazinul principal. În aval au fost construite lacurile Mălaia şi Brădişor.

În bazinul hidrografic al râului Someş au fost construite rezervoare la Fântânele, Tarniţa, Someşul Cald, Gilău şi Floreşti.

Construcţii hidrotehnice mai mici au fost ridicate pe râul Sebeş, Râul Mare şi sistemul Cerna-Motru-Tismana.

Cel mai ample amenajări hidrotehnice s-au realizat pe râul Olt. Pe cursul său mijlociu au fost amenajate 29 de lacuri de acumulare care au schimbat semnificativ înfăţişarea râului.

În prezent în România există 1232 de lacuri de acumulare, dintre care 400 au volume de peste 1 mil. m3. Ţara noastră se situează pe locul 9 în ceea ce priveşte numărul de lacuri de acumulare construite sau în curs de construcţie.

7.2. Regularizarea cursurilor de apă În râurile mari şi în fluvii, caracterizate de o intensă activitate de transport naval şi în locurile

propice pentru construcţia hidrocentralelor, multe ape curgătoare au cursul îndiguit şi regularizat. În râurile mici regularizările cursurilor se fac pentru asigurarea unei scurgeri cât mai rapide în timpul viiturilor, prevenind astfel inundaţiile şi asigurând apa necesară pentru irigaţii pentru perioade de timp mai lungi. De asemenea, se practică devierea cursului unor râuri pentru redistribuirea apei spre regiunile cu nevoi mai ridicate.

Deoarece lungimea apelor curgătoare în urma îndreptării cursului se reduce cel mai adesea cu o treime, panta şi debitul cresc. Creşterea vitezei apei are drept consecinţe o eroziune mai accentuată a patului râului. De asemenea, se reduce capacitatea de fixare a plantelor submerse. Modificarea habitatului determină o înlocuire a faunei piscicole şi chiar o diminuare a efectivelor acestora deoarece sunt restrânse locurile propice pentru adăpost, hrănire şi reproducere.

În cazul fluviilor şi râurilor mari lucrările de amenajare hidrotehnică se fac în vederea obţinerii adâncimii necesare navigaţiei fie prin dragarea albiei, fie prin îngustarea acesteia sau prin construcţia de baraje.

Cel mai uzual mijloc de îngustare a albiei este prin instalarea unor pinteni ce înaintează de la maluri către mijlocul ape la distanţe variabile unul de altul. Împreună cu spaţiile dintre ei, pintenii alcătuiesc noua linie a malului. Prin astfel de regularizări se schimbă condiţiile de viaţă în zonele supuse amenajării. În primul rând, prin corectările şi tăierile făcute se creează o serie de ape cu ape liniştite. Mărirea liniei de mal a cursului de apă respectiv prin crearea de golfuri artificiale determină o creştere a productivităţii biologice. În timp, însă, are loc o înnămolire treptată a acestor locuri adăpostite, astfel încât productivitatea biologică revine la valoarea iniţială.

Amenajarea râurilor mai mici se face fie prin lărgirea albiei, fie prin adâncirea ei, fie prin rectificarea cursului râului. Drept urmare a îndreptării cursului apei acestea devin mai scurte, iar meandrele sunt separate de albia minoră. Aceste măsuri au drept scop împiedicarea eroziunii malurilor, preîntâmpinarea apariţiei unor zone mai adânci sau mai puţin adânci şi prevenirea inundării unor zone în timpul viiturilor.

Pentru a menţine ridicat nivelul apei râurilor mai mici adeseori se recurge la construirea de stăvilare, iezături sau trepte. Prin aceste lucrări are loc fragmentarea râului în porţiuni cu apă curgătoare ce alternează cu porţiuni cu ape aproape stagnante. În aval de stăvilare albiile cursurilor mici de apă pot rămâne complet uscate, pierzând astfel orice valoare piscicolă.

Efectele negative ale lucrărilor de amenajare hidrotehnică a cursurilor de apă sunt greu de înlăturat, deoarece acestea au un caracter mai mult sau mai puţin definitiv.

35  

8. Influenţa activităţilor umane asupra resurselor de apă

Când apar semne fizice ale abuzului în folosirea unor anumite categorii de resurse,

consecinţele economice şi ecologice nu întârzie de obicei prea mult. Aparenta abundenţă a apei a orbit societatea, făcând-o să ignore necesitatea de a realiza o gospodărire viabilă a apei şi de a se adapta la cadrul unor disponibilităţi limitate.

Presiunea crescândă a activităţilor umane asupra hidrosferei s-a amplificat odată cu dezvoltarea economică şi progresul tehnico-ştiinţific din industrie şi agricultură. Această agresiune se manifestă prin extinderea poluării, epuizarea izvoarelor subterane, coborârea nivelului apelor freatice şi deteriorarea ecosistemelor.

8.1. Poluarea apelor O apă este considerată impurificată, murdară, stricată sau poluată atunci când anumite

caracteristici naturale ale acesteia, percepute cu ajutorul organelor noastre de simţ, sunt modificate, ca de exemplu atunci când apa este tulbure sau prezintă o anumită culoare, un anumit miros sau gust. O apă poate fi poluată şi atunci când conţine anumite substanţe dăunătoare sau toxice, chiar dacă caracteristicile organoleptice ale acesteia (aspect, culoare, miros sau gust) sunt nealterate. În acest caz este vorba de o intoxicare sau otrăvire chimică a apei. Se poate vorbi de poluarea apei şi în cazul în care regimul termic al acesteia suferă modificări anormale (poluare termică) sau o încărcare neobişnuită cu bacterii sau microorganisme patogene (contaminare biologică).

Prin urmare, prin impurificare sau poluare a apei se înţelege o alterare a proprietăţilor fizice, chimice sau biologice ale acesteia ca urmare a introducerii anumitor substanţe sau a producerii unor modificări, pe cale naturală sau de către om. Astfel, se poate vorbi de o poluare naturală sau autopoluare, când modificările se produc fără intervenţia omului, şi de o poluare artificială sau antropogenă, cânt modificările se produc ca urmare a activităţilor omului.

Deşi, în general, termenii de impurificare şi poluare sunt consideraţi ca fiind sinonimi, unii autori fac diferenţa între cei doi termeni în sensul că impurificarea ar corespunde doar modificării compoziţiei apei, în timp ce despre poluare se poate vorbi doar atunci când aceste modificări împiedică utilizarea apei.

Pentru definirea poluării apei trebuie luate în consideraţie nu numai cauzele, ci şi consecinţele acestui fenomen. Cei mai mulţi autori sunt de părere că o apă trebuie considerată ca fiind poluată doar atunci când anumite folosinţe ale acesteia au fost afectate într-o formă sau alta.

De aceea, Mălăcea (1969) defineşte poluarea sau impurificarea apei ca fiind o „modificare a condiţiilor fizico-chimice sau biologice ale unei ape produse ca urmare a activităţii omului prin care se prejudiciază folosinţele normale ale acesteia”. Astfel, această definiţie capătă şi o valoare juridică, deoarece implică noţiunile de vătămare a unor interese, de responsabilitate, iar din punct de vedere practic se întrevede şi necesitatea de combatere a poluării.

După definiţia dată de O.N.U., „poluarea apei reprezintă modificarea în mod direct sau indirect a compoziţiei normale a acesteia, ca urmare a activităţii omului, într-o astfel de măsură, încât impietează asupra tuturor folosinţelor la care apa putea servi în starea sa naturală” (Mănescu et al., 1994).

Intensitatea poluării depinde de natura substanţelor poluante, de cantitatea lor, de frecvenţa cu care sunt deversate, de distanţa faţă de sursa poluantă, de modul de introducere a acestora în bazinul receptor (punctiformă/difuză), de modul şi de viteza de amestec a apelor efluentului rezidual cu cele ale receptorului.

Poluarea naturală a apei are loc atunci când, în urma unor procese naturale care au o intensitate şi o durată ieşită din comun şi fără intervenţia omului, au loc modificări ale proprietăţilor fizice, chimice şi biologice ale acesteia.

Poluarea naturală poate apărea după ploi puternice de lungă durată, când din bazinul versant cu apa de ploaie sunt antrenate în bazinele acvatice cantităţi mari de nisip, argilă, litieră, cadavre de animale şi alte resturi vegetale. În afară de modificarea turbidităţii, descompunerea materiilor organice duce la scăderea concentraţiei oxigenului dizolvat în apă sub valori suportabile de anumite organisme, provocând moartea lor. Mai grave sunt consecinţele revărsării după ploi

36  

abundente a unor ape învecinate cu zonele salifere, când pot apărea modificări drastice ale concentraţiei de clorură de sodiu.

Un alt exemplu de poluare naturală se întâlneşte atunci când în iernile mai severe podul de gheaţă persistă o perioadă mult mai îndelungată de timp ducând la apariţia fenomenului de „zamor”, când peştii pot muri ca urmare a reducerii cantităţii de oxigen din apă. Descompunerea cadavrelor poate consuma oxigenul în totalitate ducând la formarea unor substanţe toxice (hidrogen sulfurat şi amoniac), înrăutăţind şi mai mult condiţiile fizico-chimice ale apei.

Cel mai tipic şi cel mai frecvent exemplu de poluare naturală a apei este fenomenul de „înflorire” a apei. Dezvoltarea excesivă a unor alge planctonice, îndeosebi cianobacterii, cloroficee, flagelate şi diatomee, conferă apei o anumită culoare (verde, verde-albăstruie, brună, roşie), în funcţie de specia predominantă. De asemenea, în timpul „înfloririlor” algale apa poate căpăta un miros şi un gust specific (de peşte, de iarbă cosită, de baltă, de mucegai, de pământ, aromatic, septic etc.).

Factorii responsabili pentru apariţia fenomenului de „înflorire” a apei sunt foarte variaţi: climatici (vântul, lumina solară), hidrologici (suprafaţa, adâncimea, mişcarea apei), fizici (temperatura, transparenţa), chimici (pH-ul, cantitatea de dioxid de carbon, ectocrine şi mai ales concentraţia sărurilor nutritive).

Din cauza aspectului, mirosului şi gustului său specific, precum şi a prezenţei unor substanţe toxice, apa „înflorită” nu mai poate fi utilizată pentru băut, adăpatul vitelor sau îmbăiere. Se cunosc cazuri când „înflorirea” apei, provocată de dezvoltarea cianobacteriilor, a dus la apariţia la om a dermatitelor şi gastroenteritelor. Astfel, dezvoltarea în masă a algei Nostoc rivulare poate cauza chiar moartea unor vite care se adapă cu apele înflorite.

Prin moartea în masă şi prin descompunerea rapidă a algelor, favorizate de o temperatură ridicată, se poate produce o scădere bruscă a concentraţiei de oxigen dizolvat, provocând moartea peştilor şi a altor organisme acvatice. Descompunerea anaerobă a organismelor acvatice duce la apariţia unor compuşi reduşi foarte toxici, cum ar fi hidrogenul sulfurat, amoniacul sau gazul-metan.

Poluarea artificială se referă la modificarea caracteristicilor fizice, chimice şi biologice ale apelor de suprafaţă sau freatice ca urmare a activităţii omului, cum ar fi deversarea de ape menajere şi industriale, antrenarea în bazine de către apa de ploaie a unor substanţe folosite ca îngrăşăminte agricole sau pentru combaterea dăunătorilor, a substanţelor anorganice solide (cenuşă, zgură, zunder, rumeguş de lemn) şi gazoase (dioxid de carbon, dioxid de sulf).

Deşi în esenţă fenomenul este acelaşi, totuşi poluarea artificială prezintă o serie de trăsături care o deosebesc calitativ şi cantitativ de cea naturală. Dacă în cazul poluării naturale intervin substanţe care există în mod normal în apă în cantităţi reduse, în poluarea artificială, pe lângă acestea, pot interveni o serie de produşi de sinteză organică, care nu se întâlnesc în mod normal în natură. În plus, prin poluarea artificială în ape pot fi introduse cantităţi relativ ridicate ale unor substanţe care se găsesc în mod normal în apele naturale, dar în cantităţi infime (elementele rare).

Dacă în cursul evoluţiei organismele acvatice s-au adaptat la prezenţa în apă a anumitor concentraţii a unor substanţe organice şi anorganice care pot polua în mod natural un bazin acvatic, în cazul poluării artificiale organismele intră în contact cu substanţe pentru care nu şi-au creat mecanisme de protecţie. De aceea, efectele poluării artificiale sunt mult mai severe.

În general, se deosebesc două categorii mari de poluare artificială: - poluarea cu ape uzate menajere şi industriale; - poluarea cu substanţe fitofarmaceutice şi îngrăşăminte sintetice. Poluarea cu ape uzate se caracterizează printr-o mare diversitate a caracteristicilor fizico-

chimice şi prin caracterul organizat al deversării în emisari prin canale de evacuare (surse de poluare punctiforme), ceea ce face posibilă epurarea lor în instalaţii speciale.

Substanţele fitofarmaceutice (erbicide, pesticide) şi îngrăşămintele minerale sunt antrenate în apele de suprafaţă de pe suprafeţe întinse (surse de poluare difuze), fără ca să existe posibilităţi de epurare, ci numai de prevenire a poluării.

Apele încărcate cu diverse substanţe chimice şi uneori cu caracteristicile fizice modificate, rezultate în urma utilizării lor în gospodărie, în industrie, în agro-zootehnie etc., şi care sunt colectate şi evacuate în apele de suprafaţă poartă numele de ape uzate sau ape reziduale.

După originea lor apele reziduale pot fi: - ape reziduale comunale (menajere);

37  

- ape reziduale meteorice (orăşeneşti); - ape reziduale industriale. După compoziţia lor fizico-chimică apele reziduale pot fi: - ape cu conţinut predominant de materii organice; aici intră apele reziduale menajere şi

unele ape reziduale industriale, cum sunt cele provenite din industria alimentară; - ape cu conţinut predominant de materii anorganice, în care se încadrează majoritatea

apelor industriale. O categorie intermediară este reprezentată de apele reziduale orăşeneşti, în care pot

predomina fie substanţele organice, fie cele anorganice, în funcţie de gradul de industrializare a comunităţii respective.

Ape reziduale comunale (menajere). Aceste ape provin din evacuarea dejecţiilor umane de la baie, a resturilor alimentare de la bucătărie, a reziduurilor lichide şi lichefiabile provenite de la întreţinerea salubrităţii locuinţelor, localurilor şi instituţiilor publice, de la spălătorii, spitale etc. Cantitatea acestor ape este variabilă şi dependentă de cantitatea de apă distribuită în localitatea (colectivitatea) respectivă. În general, ea se consideră egală cu cantitatea de apă distribuită, deoarece pierderile realizate sunt neglijabile. Ritmul lor de producere este de asemenea cuantificabil, fiind dependent de ritmul de utilizare a apei în colectivitatea respectivă. În general, el prezintă un maxim în primele ore ale dimineţii şi un minim în cursul nopţii, cu fluctuaţii uneori evidente de la vară la iarnă. Compoziţia acestor ape este eterogenă, dar în principal conţin materii organice putrescibile, de naturală animală şi vegetală, în stare proaspătă sau în diferite stadii de descompunere biochimică, săruri minerale, în special clorură de sodiu provenită din urină şi un număr mare de microorganisme, mai ales bacterii. Mai pot conţine hormoni, vitamine, săpunuri, detergenţi anionici şi diverse substanţe chimice potenţial toxice provenite din utilizarea produselor chimice pentru menaj casnic. Concentraţia substanţelor poluante este invers proporţională cu cantitatea de apă distribuită pe cap de locuitor. După datele furnizate de Organizaţia Mondială a Sănătăţii, încărcarea organică şi minerală a reziduurilor menajere lichide (comunale) poate ajunge până la 10 litri de nămol/locuitor/zi sau 50 kg materii solide uscate/locuitor/an

Pe măsură ce compuşii organici intră în procesul de fermentaţie, apar produşi intermediari ai descompunerii acestora (hidrogen sulfurat, amoniac, acizi graşi, hidrocarburi aromatice etc.) cu miros greu. Exprimată în consum biochimic de oxigen după 5 zile (CBO5), încărcarea organică a acestor ape este cuprinsă între 200 şi 300 mg/l. Deoarece substanţele organice se găsesc în cantităţi mari, apele fecaloid-menajere reprezintă medii de cultură pentru bacterii. În afară de bacteriile saprofite, ce pot depăşi 5.000.000 bacterii/ml, apele evacuate de la spitale şi sanatorii pot prezenta în mod accidental germeni patogeni şi paraziţi intestinali.

Dintre bacteriile patogene cele mai importante sunt: Salmonella typhi, care produce febra tifoidă; Salmonella paratyphi, agentul febrei paratifoide; Vibrio cholerae, care provoacă holera; specii de Schigella disenteriae, care produce dizenteria bacilară. Unele bacterii, cum ar fi Escherichia coli sau Streptococus faecalis, se întâlnesc în mod normal în intestinul omului, dar când se dezvoltă în număr mare pot produce gastroenterite. De aceea, aşa-numitul titru coli, care reprezintă numărul de colibacili care se dezvoltă după o incubare de 48 de ore la 37°C, este considerat drept un indicator al poluării apelor cu materii fecale, deci şi al incidenţei contaminării cu bacterii patogene.

Uneori în apele fecaloid-menajere pot fi întâlniţi Bacillus anthracis, agentul antraxului şi al cărui spori sunt foarte rezistenţi la temperaturi ridicate şi bacilul Koch (Mycobacterium tuberculosis), agentul tuberculozei. Tot prin apele fecaloid-menajere se poate transmite bruceloza, care în mod normal se transmite numai prin contact direct sau prin laptele infectat, precum şi unele boli virotice, ca poliomielita şi hepatita B.

Bacteriile patogene pot exista nu numai în apă, ci şi în mâl. Ele au în general o longevitate mică, fiind distruse de către radiaţia solară; cele nepatogene sunt mai rezistente.

Dintre protozoarele parazite în regiunile tropicale prin apele fecaloid-menajere se poate transmite Entamoeba histolytica, agentul dizenteriei amibiene. Cryptosporidium şi Giardia sunt principalii agenţi patogeni care provoacă infecţii gastrointestinale prin intermediul apei. Tot prin apa uzată menajeră se pot transmite agenţii diferitor helmintoze: Ascaris lumbricoides, Trichuris trichiura, Enterobius vermicularis, Hymenolepis nana, Taenia solium, T. sagitata, T. echinococcus şi Dyiphyllobothrium latum. Giardia intestinalis provoacă giardioza (lambliaza).

38  

În cadrul apelor reziduale menajere pot fi incluse şi apele provenite din zootehnie, caracterizate printr-o compoziţie asemănătoare, dar o încărcare şi în consecinţă o periculozitate mai mare.

Apele reziduale meteorice (orăşeneşti) provin din amestecul apelor pluviale (de ploaie sau rezultate din topirea zăpezii) cu apele reziduale menajere şi cu unele ape reziduale industriale. La aceste ape se adaugă şi apele folosite pentru spălarea străzilor. Când toate aceste tipuri de ape sunt evacuate împreună şi conduse la staţia de epurare, sistemele de canalizare sunt mixte, iar când apele pluviale, în totalitate sau parţial, sunt conduse direct în receptor, canalizarea este separată.

Volumul acestor ape este în general cunoscut, dar este influenţat de o serie de factori (evaporare, infiltrare). Compoziţia acestor ape uzate variază de la o colectivitate la alta după felul şi numărul activităţilor industriale, cantitatea de apă consumată pe cap de locuitor etc. Aceste ape sunt în principal bogate în suspensii antrenate de pe sol, dar pot prezenta şi o încărcarea mare cu materii organice şi microorganisme saprofite şi chiar patogene.

Cantităţile de substanţe minerale pot fi mult mai mari în apele orăşeneşti decât în apele menajere. Astfel, fosfaţii rezultaţi din folosirea detergenţilor în gospodărie şi în unele industrii sunt în cantităţi mult mai mari.

Apele reziduale industriale sunt reprezentate de apele care au servit în diferite scopuri tehnologice, de la materie primă până la simpla apă de răcire şi spălare a utilajelor şi agregatelor. Cantitatea acestor ape este foarte variată, fiind determinată de ramura de producţie respectivă, iar în interiorul acesteia de procesul tehnologic utilizat, de mărimea producţiei etc. De aceea cantitatea de apă uzată variază de la o întreprindere la alta. Există întreprinderi în care ritmul de producere este continuu sau intermitent, în şarje sau periodic. O caracteristică importantă a acestor ape constă în recircularea lor în vederea reducerii consumurilor de apă, fapt care poate duce la o încărcare suplimentară. În linii mari, apele uzate industriale se pot clasifica în două categorii: ape cu conţinut predominant de materii organice şi ape cu conţinut predominant de materii anorganice.

Cea mai importantă ramură a industriei care evacuează ape uzate cu un conţinut mare de substanţe organice putrescibile este industria alimentară. Fabricile de zahăr, amidon, lapte, alcool, conserve, bere, drojdie de bere, abatoare, mezeluri etc. evacuează ape foarte încărcate cu materii organice, valoarea CBO5 putând atinge câteva grame la litru.

În apele uzate de la fabricile de zahăr se găsesc resturi de sfeclă, nisip, argilă (apele de spălare şi transport), substanţe organice dizolvate, îndeosebi zahăr, pentoze, substanţe proteice etc. (apele de difuziune). De asemenea, mai conţin urme de amoniac, săruri ale acidului fosforic şi azotic şi cantităţi reduse de saponine. Încărcarea organică a acestor ape uzate poate depăşi un CBO5 de 3000 mg/l.

Fabricile de amidon şi de drojdie de bere deversează ape uzate cu caracteristici asemănătoare celor de la fabricile de zahăr, având un conţinut ridicat de glucide şi protide, valoarea CBO5 fiind de 2000-3000 mg/l.

Foarte încărcate cu substanţe organice biodegradabile sunt apele uzate provenite de la fabricile de produse lactate şi lapte praf. Ele conţin resturi de lapte, brânză, zer şi unt. Uneori se pot întâlni şi germeni patogeni.

Abatoarele deversează ape uzate încărcate cu resturi de carne, sânge, grăsime şi conţinut stomacal al animalelor sacrificate. De la animalele bolnave pot proveni şi bacterii patogene, îndeosebi bacilul antraxului.

Întreprinderile din industria uşoară caracterizate prin deversări de ape uzate cu conţinut ridicat de materii organice sunt tăbăcăriile şi fabricile de textile. Apele uzate de la tăbăcării, pe lângă substanţe organice, mai conţin şi săruri de crom şi arsen, hidrogen sulfurat, amoniac şi chiar germeni patogeni (bacilul antraxului). Din industria textilă provin ape încărcate cu uleiuri, coloranţi, gume, săpunuri, resturi de fibre textile etc.

Industria celulozei şi hârtiei deversează ape încărcate cu cantităţi mari de leşii sulfitice, bogate în pentoze, hexoze, aminoacizi, furfurol, compuşi ai sulfului, coloranţi, fibre de celuloză etc.

Fabricile de cauciuc sintetic elimină acizi organici, aldehide, alcooli superiori, uleiuri, acetilenă, săruri de calciu, sodiu, aluminiu, hidrogen sulfurat etc.

Industriile petrolieră, petrochimică şi fabricile de îngrăşăminte chimice şi coloranţi evacuează ape uzate cu un conţinut ridicat de substanţe organice neputrescibile.

39  

Ape uzate cu conţinut predominant de materii anorganice. Aici intră apele de mină şi apele evacuate de industria chimică, industria siderurgică, industria de prelucrare a metalelor neferoase, industria metalurgică, industria farmaceutică, industria uşoară etc. Aceste ape sunt încărcate cu substanţe chimice anorganice potenţial toxice pentru organismele acvatice.

Apele de mină conţin cantităţi ridicate de săruri feroase (Fe2+) şi ferice (Fe3+), sulfaţi de aluminiu, de calciu şi de magneziu, iar uneori chiar acid sulfuric. Aciditatea lor mare (pH = 2-4,5) se datorează oxidării atmosferice a piritelor sau acţiunii bacteriilor. Oxidarea sulfatului feros în sulfat feric se datorează bacteriilor feruginoase şi sulfuroase. Apele de mină din industria carboniferă mai conţin săruri de magneziu, nichel, mangan sau arsen. De la staţiile de spălare a cărbunilor provin ape încărcate cu mari cantităţi de suspensii (argilă, praf de cărbune etc.).

De la staţiile de flotare a minereurilor neferoase rezultă ape încărcate cu săruri de plumb, zinc, cupru, fier, arsen, reactivi de flotare (ulei de pin, crezoli, xantaţi), cianuri etc. Caracteristice sunt cantităţile mari de steril care, depunându-se în albia răului receptor, distrug complet fauna bentonică.

Din industria cocsochimică (siderurgică) rezultă ape încărcate cu fenoli, gudroane, amoniac, cianuri şi suspensii minerale. De la epurarea gazelor de furnal, granularea zgurii, turnarea pe bandă a fontei etc. rezultă ape bogate în cianuri, rodanuri, fenoli, sulfaţi, hidrogen sulfurat etc.

Din industria de prelucrare a metalelor provin ape uzate încărcate cu săruri de fier, cupru, zinc, nichel, mangan, crom, cianuri etc.

În afară de deversarea organizată a apelor uzate neepurate sau insuficient epurate, apele de suprafaţă mai pot fi poluate prin descărcări ocazionale neorganizate. Aşa sunt descărcările de gunoaie, scurgerile de pe şosele, topirea inului şi cânepii direct în albia râurilor, spălarea şi dezinfectarea oilor şi vitelor, aruncarea de zgură, cenuşă, rumeguş de lemn de la unele întreprinderi, diferite nămoluri, borhot etc. Mai sunt descărcările accidentale de la garaje, depozite de petrol, diferite şantiere, spălarea unor cazane sau rezervoare, accidente ale vehiculelor care transportă produse petroliere. Când debitele râurilor receptoare sunt mici, evacuările neorganizate, întâmplătoare pot duce la poluări grave.

După efectele produse de apele uzate asupra receptorului se pot deosebi două tipuri principale de poluare: acută şi cronică.

Când potenţialul de poluare reprezentat de apele uzate este superior celui ce poate fi suportat în mod normal de către receptor, deci superior capacităţii de autoepurare a acestuia, poluarea este acută. În acest caz, efectele produse asupra condiţiilor fizico-chimice şi, mai ales, asupra celor biologice sunt spectaculoase: mortalitate masivă de peşti, distrugerea faunei bentonice, tulburarea sau colorarea apei etc. De obicei, evacuările masive de ape uzate neepurate sunt întâmplătoare şi de scurtă durată.

Când cantitatea de ape uzate evacuate este relativ redusă, deci substanţele nocive se găsesc în concentraţii sub-letale, efectele produse asupra biocenozelor din emisar sunt mai puţin vizibile şi nu pot fi puse în evidenţă decât prin analize biologice şi fizico-chimice. Aceasta este o poluare cronică. Spre deosebire de cea acută, care este trecătoare, poluarea cronică are un caracter permanent şi este, prin urmare, mai periculoasă.

În afară de poluarea cronică şi cea acută, mai poate fi deosebită şi o poluare potenţială (subacută). Efectele unei astfel de poluări devin vizibile numai în anumite condiţii, ca de exemplu, în cazul unui râu în care se deversează cantităţi reduse de substanţe toxice, care în mod obişnuit sunt suportate de către organismele acvatice, când ca urmare a unei secete îndelungate, debitul scade sau temperatura apei creşte peste o anumită limită, organismele încep să resimtă acţiunea toxică a apelor uzate. De asemenea, acumularea sărurilor de amoniu într-o apă poate deveni periculoasă dacă pH-ul apei creşte ca urmare a deversării unor ape bazice.

În funcţie de natura agenţilor perturbatori ai ecosistemelor acvatice, poluarea poate fi: fizică, chimică şi biologică.

8.1.1. Poluarea fizică Poluarea fizică reprezintă cel mai recent tip de poluare şi este, în general, caracteristic

ţărilor foarte dezvoltate. Poluarea fizică se referă la poluarea cu materii solide plutitoare sau sedimentabile, poluarea termică, poluarea sonoră şi poluarea radioactivă.

40  

Poluarea cu materii solide reprezintă cea mai frecventă formă de poluare fizică şi este determinată de evacuarea apelor uzate menajere şi industriale ce conţin materii insolubile plutitoare sau sedimentabile. Cantităţi importante de suspensii provin de la spălarea cărbunilor, flotarea minereurilor neferoase, transportul hidraulic al sfeclei la fabricile de zahăr şi al cartofilor la fabricile de amidon şi spirt, de la fabricile de sticlă, de la gatere, din industria textilă, celuloză şi hârtie şi din alte industrii chimice.

Principalul efect al introducerii materiilor minerale în suspensie (argila, gipsul, talcul, caolinul, dioxidul de titan, sulfura de zinc, sulfatul de bariu etc.) constă în reducerea transparenţei apei, astfel fiind împiedicat accesul plantelor la lumină. Drept consecinţă, numărul plantelor şi, implicit, al animalelor se va reduce drastic. De asemenea, creşterea turbidităţii apei poate stânjeni nutriţia peştilor care îşi procură hrana cu ajutorul văzului, cum sunt de exemplu peştii răpitori. Suspensiile, în special particulele cu muchii ascuţite (cum este cazul nisipului provenit de la fabricile de sticlă), pot influenţa peştii şi în mod direct prin iritarea branhiilor şi prin favorizarea infestării ulterioare cu ciuperci parazite.

În funcţie de mărimea şi de greutatea particulelor în suspensie şi în funcţie de hidrodinamismul apelor, acestea se vor depune pe fundul bazinelor, sub formă de sedimente de diferite grosimi. Depunerea suspensiilor pe organele de respiraţie ale organismelor bentonice duce la sufocarea acestora. Modificările calitative şi cantitative ale biocenozelor bentonice se pot produce şi ca urmare a schimbării consistenţei substratului şi a colmatării spaţiilor dintre elementele fundului. Astfel, fauna caracteristică substratului pietros, reprezentată în special prin organisme epibentice fixate (larvele de simuliide, larvele de trihoptere, Liponeura, Ancylus) poate fi înlocuită treptat prin depunerea masivă a particulelor în suspensie cu forme endobentice săpătoare sau tubicole, caracteristice fundurilor mobile (larve de chironomide, tubificide). Depunerile de mâl fin pot afecta locurile de pontă ale unor specii de peşti sau pot provoca asfixierea icrelor depuse, prin acoperirea lor cu o pătură fină de nămol.

Rumeguşul de lemn evacuat de la fabricile de cherestea, suspensiile de fibre de celuloză de la fabricile de celuloză şi hârtie şi alte categorii de materii plutitoare (PET-uri, pungi de plastic, resturi de cauciuc) pot forma un covor compact în concavitatea meandrelor sau în zonele cu apă stagnantă, limitând accesul luminii şi conferind peisajului un aspect dezagreabil (poluare estetică).

Coloranţii şi pigmenţii anorganici (de ex. compuşi ai fierului şi cromului) evacuaţi în apă pot influenţa regimul de lumină din apă prin absorbţia anumitor radiaţii din spectrul solar.

Poluarea termică constă în deversarea unor efluenţi cu temperatură ridicată, cum ar fi apele de răcire de la centralele termice şi atomoelectrice. Aceste ape provoacă o modificare a regimului termic din receptor cu consecinţe asupra vieţii acvatice: accelerarea proceselor metabolice, înlocuirea organismelor autohtone cu organisme termofile şi modificarea ciclurilor biologice ale plantelor şi animalelor.

Poluarea radioactivă constă în introducerea în bazinele acvatice a izotopilor radioactivi.

8.1.2. Poluarea chimică Poluarea chimică este cea mai importantă sub aspectul consecinţelor igienico-sanitare şi

economice. Poluarea chimică este reprezentată de pătrunderea în apa a unor substanţe chimice solubile sau insolubile, de la cele organice uşor degradabile, până la cele toxice cu persistenţă şi remanenţă mare. Dintre principalele substanţe chimice poluante fac parte: substanţele organice, petrolul şi derivatele de petrol, pesticidele, detergenţii.

Poluarea cu substanţe organice. Apele reziduale adeseori conţin diverse substanţe organice putrescibile: protide, glucide, lipide, săpunuri, ceruri, coloranţi organici etc., care pot avea asupra organismelor fie un efect direct şi imediat, fie un efect indirect şi întârziat, ca urmare a descompunerii lor biochimice.

Dintre proteine cele mai comune sunt: albuminele, gelatina, cheratina, fibroina, cazeina şi glutenul. Spre deosebire de glucide şi lipide, care conţin numai carbon, hidrogen şi oxigen, proteinele mai conţin în molecula lor azot, iar unele sulf şi fosfor. Sub acţiunea microorganismelor, substanţele proteice ajunse în apă sunt descompuse în produşi cu molecula mai simplă: aminoacizi, acizi graşi şi aromatici, diferite baze organice (amine alifatice, amide, putresceină, cadaverină, indoletilamină, indol, scatol), hidrogen sulfurat, sulfuri organice şi diferiţi compuşi ai fosforului. Aceşti produşi intermediari ai descompunerii substanţelor proteice pot imprima apei un

41  

miros şi gust respingător. Deoarece descompunerea aerobă a proteinelor se realizează cu consum de oxigen, concentraţia acestuia în apă poate scădea, uneori chiar până la dispariţie totală.

Grăsimile, fiind, în general, insolubile sau greu solubile în apă şi mai uşoare decât aceasta, formează o peliculă la suprafaţa acesteia, determinând perturbări ale regimului gazos al apelor. Uneori grăsimile pot fi prezente în apele reziduale şi sub formă de emulsie. Grăsimile sunt descompuse sub acţiunea bacteriilor în glicerină şi acizi graşi, dintre care acizii butiric şi valerianic dau apei un miros rânced. [Descompunerea grăsimilor se realizează mai greu. Astfel un litru de ulei face aproximativ 1.000.000 de litri de apă non-potabilă, cantitate suficientă pentru o persoană pentru 14 ani.]

Săpunurile sunt săruri ale acizilor graşi şi glicerinei şi pot fi solubile (cele de sodiu şi potasiu) sau insolubile în apă (cele de calciu, fier, aluminiu, mangan, plumb şi zinc). Săpunurile sunt prezente în apele uzate menajere şi industriale şi în nămolurile obţinute prin sedimentarea acestora.

Cerurile naturale (lanolina) şi cele sintetice provin în apele reziduale de la spălarea lânii, din industria textilă şi cea a hârtiei.

Hidraţi de carbon se întâlnesc în mod frecvent în apele uzate, atât sub formă de compuşi mai simpli (monozaharide şi dizaharide), cât şi sub forma de compuşi complecşi (polizaharide: dextrină, glicogen, amidon, celuloză). În timp ce monozaharidele şi dizaharidele sunt uşor descompuse de către bacterii, polizaharidele, fiind substanţe insolubile, ce plutesc în masa apei sau formează depuneri pe fund, se degradează foarte greu.

Gudroanele rezultă din distilarea cărbunilor sau a lemnului şi reprezintă amestecuri complexe de substanţe organice: hidrocarburi, fenoli, crezoli, naftoli, baze organice etc. Gudroanele au o acţiune nocivă dublă asupra hidrobionţilor şi anume prin toxicitatea lor şi prin împiedicarea difuzării oxigenului în apă din cauza peliculei pe care o formează la suprafaţă.

Coloranţii organici sunt produşi în mare parte prin sinteză organică din hidrocarburi (benzen, toluen, xilen, naftalen, antracen etc.). Apele colorate influenţează condiţiile de pătrundere a luminii în masa apei, cu consecinţe asupra vieţii vegetale şi animale. Unele substanţe colorante au acţiune toxică chiar în concentraţii foarte mici (albastru de Victoria, violet de metil, verde diamant), iar cele pe bază de sulf pot produce, în anumite condiţii, hidrogenul sulfurat.

Apele de suprafaţă mai pot fi poluate şi prin materii organice nedegradabile pe cale biologică sau greu degradabile, cum sunt unii detergenţi sintetici, uleiuri minerale şi produse petroliere.

Poluarea cu materii anorganice. Efluenţii industriali pot conţine cantităţi ridicate de acizi şi baze, substanţe reducătoare, săruri solubile netoxice, substanţe minerale toxice etc.

Acizii şi bazele pot provoca schimbări ale concentraţiei ionilor de hidrogen, cu efecte negative asupra întregii biocenoze. Astfel, deversarea apelor puternic acide sau puternic alcaline poate distruge fondul piscicol sau, prin nimicirea microorganismelor, poate produce o inhibare a procesului de autoepurare. Acizii produc coroziunea metalelor şi betoanelor şi pot favoriza dezvoltarea hidrogenului sulfurat în depozitele de mâl organic. De asemenea, trebuie avut în vedere că toxicitatea metalelor grele este mai mare în mediu acid.

Prezenţa substanţelor reducătoare (sulfiţii sau compuşii feroşi) în apă determină consumul oxigenului dizolvat prin oxidare. Acest fenomen este şi mai accentuat atunci când, pe lângă substanţele reducătoare, apele uzate conţin şi substanţe organice putrescibile. Substanţele reducătoare se găsesc în cantităţi mari în apele de mină, în unele mlaştini şi uneori în apele freatice. În locul unde izvorăsc apele care prezintă cantităţi importante de substanţe reducătoare sunt complet lipsite de viaţă din cauza lipsei oxigenului dizolvat. Sărurile feroase, care sunt în general acide, sunt oxidate la hidroxid feric, care se depune pe fundul bazinului sub forma unei suspensii inerte, de culoare ocru-roşcată.

Sărurile solubile netoxice, cum ar fi clorurile, sulfaţii, azotaţii, bicarbonaţii şi fosfaţii (de sodiu, potasiu, calciu, magneziu, fier, mangan), după ce ajung în emisar nu pot fi descompuse de către organisme, concentraţia lor scăzând doar datorită efectului de diluţie de către apa afluenţilor.

Clorura de sodiu este prezentă în cantităţi mai mari în apele menajere, unde provine din urină, şi în unele ape uzate industriale, cum sunt cele de la fabricile de conserve şi fabricile cloro-sodice. De asemenea, apele provenite de la desalinizarea petrolului sunt foarte încărcate cu săruri minerale, îndeosebi clorură de sodiu, ducând la creşterea salinităţii totale a emisarului. Asemenea ape nu mai pot fi folosite pentru băut şi nici pentru irigaţii sau alte scopuri industriale. Un conţinut foarte ridicat de săruri solubile poate favoriza coroziunea metalelor. Din acest punct de vedere,

42  

sulfaţii sunt cei mai periculoşi deoarece în condiţii anoxice pot fi reduşi la hidrogen sulfurat care, prin oxidare în aer, poate da naştere acidului sulfuric foarte coroziv.

Sărurile de azot, fosfor şi potasiu au un rol important în apariţia fenomenului de „înflorire” a apei, cu toate consecinţele sale nedorite. În cea mai mare parte aceste săruri sunt spălate de pe terenurile agricole tratate cu îngrăşăminte minerale sau din haldele de zgură. Azotaţii şi fosfaţii pot rezulta şi ca urmare a mineralizării substanţelor organice de către bacterii.

Sărurile de calciu şi magneziu determină o creştere a durităţii apei în emisar, făcând-o inutilizabilă pentru anumite utilizări (boilere, centrale termice, spălatul rufelor etc.).

Substanţele anorganice toxice, cum ar fi clorul liber, cloraminele, amoniacul, hidrogenul sulfurat, sulfurile solubile şi sărurile unor metale grele (Cu, Zn, Pb, Ni, Cr, Cd, Ag, Hg etc.) au repercusiuni majore asupra vieţii acvatice şi asupra folosinţelor apei pentru om. Unele dintre acestea – sărurile de plumb şi cupru – precipită parţial în funcţie de duritatea apei. Concentraţia acestor substanţe toxice este redusă doar ca urmare a proceselor de diluţie.

8.1.3. Poluarea biologică Poluarea biologică este cel mai vechi tip de poluare cunoscut şi este caracteristic îndeosebi

ţărilor subdezvoltate sau în curs de dezvoltare. Poluarea biologică este legată în mod direct de prezenţa omului şi constă în încărcarea apelor cu organisme care au o acţiune negativă asupra condiţiilor igienico-sanitare sau asupra utilizării acesteia în economie. Unele bacterii, fungi, virusuri, protozoare şi viermi paraziţi pot avea o acţiune directă asupra sănătăţii omului. Dezvoltarea în număr mare a unor alge provoacă fenomenul de „înflorire” a apei; dezvoltarea puternică a unor bacterii saprofite (Sphaerotilus natans, Cladothrix dichotomus), ciuperci (Leptomitus lacteus, Fusarium aquaeductum) şi protozoare (Carchesium) poate imprima apelor un aspect neplăcut; dezvoltarea în masă a unor organisme (Dreissena polymorpha) poate provoca înfundarea instalaţiilor de alimentare cu apă sau altor lucrări hidrotehnice.

Deversarea produselor chimice sintetice şi a metalelor grele, care prezintă pericol chiar şi în concentraţii extrem de mici, constituie o ameninţare deosebit de gravă pentru calitatea apei. Fără o tratare corespunzătoare, volumul tot mai mare şi toxicitatea crescândă a deşeurilor deversate fac ca circa o pătrime din disponibilităţile asigurate pe plan mondial să devină inutilizabile. Cantitatea totală a apelor reziduale de pe glob este estimată la peste 1200 km3 (de şase ori mai mare decât volumul fluviului Volga).

În multe ţări industrializate s-a introdus obligativitatea ca apele reziduale să corespundă unor norme stabilite de calitate, înainte de a fi deversate. În cele mai multe dintre ţările lumii a treia, măsurile de combatere a poluării sunt fie inexistente, fie nu pot ţine pasul cu ritmul de urbanizare şi industrializare. Cel mai bun exemplu în acest sens este China, unde doar 2% din totalul de 28 mld m3 de ape reziduale deversate în fiecare an sunt tratate. O treime din apele principalelor râuri a ajuns la un nivel de poluare care depăşeşte plafonul de siguranţă pentru sănătatea populaţiei, iar peştele şi crustaceele au dispărut în 5% din cursurile de apă. Prima instalaţie de mari dimensiuni pentru tratarea apelor reziduale a început să funcţioneze la Beijing în toamna anului 1980, însă volumul apelor reziduale depăşeşte cu mult capacitatea de tratare a instalaţiei. Deversările de ape reziduale au crescut de 27 de ori la Beijing în ultimele cinci decenii.

Practic, în toate ţările din America Latină apele reziduale orăşeneşti şi industriale se deversează în râurile cele mai apropiate fără a mai fi tratate. Industria celulozei şi hârtiei şi cea siderurgică – cei mai puternici factori poluanţi din regiune – au înregistrat ritmuri de creştere de două ori mai rapide decât ansamblul economiei. Cu toate acestea, eforturile de epurare au fost, de regulă, amânate din cauza cheltuielilor mari pe care le implică. Epurarea râului Bogota din Columbia, de exemplu, care este unul dintre cursurile de apă cele mai contaminate ale continentului, ar costa aproximativ 1,4 mld dolari, ceea ce reprezintă un preţ mare pentru o ţară înglodată în datorii. Însă dacă guvernele respective nu vor ataca în cel mai scurt timp problemele poluării urbane şi industriale, ele vor fi puse inevitabil în faţa unei situaţii în care sursele de apă vor fi prea poluate pentru a putea fi folosite de populaţie.

Cu o situaţie similară se confruntă Rusia. Apele reziduale reprezintă 10% din debitul mediu al Volgăi la Volgograd, iar trei sferturi din aceste ape reziduale sunt netratate. Pe la mijlocul anilor 70 s-a început o acţiune amplă pentru curăţarea fluviului, dar măsurile de aplicare au fost prea laxe pentru a determina întreprinderile să instaleze utilaje tehnologice costisitoare. În aceste condiţii,

43  

Volga nu mai poate asigura actualul nivel înalt de folosinţe, menţinând în acelaşi timp un nivel acceptabil de calitate a apei.

8.2. Epuizarea izvoarelor subterane Mari cantităţi de apă de pe glob se deplasează lent prin porii şi crevasele formaţiunilor

geologice, purtând denumirea de straturi acvifere. Unele dintre acestea au o vechime de mii de ani şi nu se completează decât în mică măsură din precipitaţii. Ca şi rezervele de petrol, apa din aceste „acvifere fosile” este de fapt nereînnoibilă; dacă se extrage din strat, ea se va epuiza în timp. Chiar dacă are loc o oarecare reînnoire, apa din subteran este adesea pompată la suprafaţă într-un ritm ce depăşeşte ritmul de completare, determinând o scădere a nivelului apelor freatice şi o epuizare a rezervelor de viitor. Această suprasolicitare a zăcămintelor asigură, în cel mai bun caz, doar o prosperitate fragilă pe termen scurt, deoarece cu timpul apa devine prea sălcie pentru a putea fi utilizată, prea costisitoare pentru a fi pompată la suprafaţă sau se epuizează total.

O cincime din terenurile agricole irigate din Statele Unite sunt alimentate cu apă dintr-un mare rezervor subteran, cunoscut sub numele de acviferul Ogallala. Întinzându-se din zonele sudice ale statului South Dakota până în nord-vestul Texasului, acviferul cuprinde porţiuni din subteranul a opt state şi acoperă o suprafaţă de circa trei ori mai mare decât cea a statului New York. Realimentarea naturală este minimă în această regiune semiaridă, iar fermierii au irigat în condiţii de rentabilitate culturile de porumb, sorg şi bumbac numai prin pomparea apei depozitate în subsol, de mii de ani. Irigaţiile pe baza apei din rezervorul subteran Ogallala au început să se extindă rapid în statul Texas în anii 40, iar odată cu introducerea unor sisteme puternice de pompare pentru irigaţii s-au extins spre nord în deceniile următoare în statele Oklahoma, Kansas şi Nebraska. În anul 1978, suprafaţa irigată din statele cel mai puternic dependente de rezervorul Ogallala au însumat peste 8 mln hectare în comparaţie cu numai 2,1 milioane ha în 1944. În ultimele şase decenii, s-au extras astfel din subteran 500 km3 de apă.

Puşi în faţa majorării cheltuielilor de pompare, reducerii capacităţii puţurilor şi preţurilor scăzute la produsele agricole, fermierii au început să renunţe la irigarea unor terenuri. După câteva decenii de creştere constantă, suprafaţa irigată totală din regiunea High Plains este acum în scădere. Guvernul SUA plăteşte subvenţii fermierilor pentru a lăsa necultivate anumite suprafeţe acolo, unde agricultura se bazează numai pe precipitaţii, pentru a reduce surplusul de produse agricole care determină scăderea preţurilor, dar, în acelaşi timp, duce la epuizarea pe scară largă a unor rezerve unice de apă pentru creşterea aceloraşi culturi.

În unele cazuri, epuizarea apelor subterane poate reduce în mod ireversibil capacitatea naturală a pământului de a stoca apa. Astfel, pomparea apei provoacă compactarea substratului geologic al acviferului, eliminând astfel porii şi spaţiile în care era stocată apa. De pildă, în California compactarea acviferelor exploatate excesiv din Central Valley a determinat pierderea unei capacităţi de stocare de 25 km3, reprezentând peste 40% din totalul rezervoarelor de apă construite în SUA la suprafaţa solului.

8.3. Coborârea nivelului apelor freatice Strâns legată de epuizarea izvoarelor subterane este problema coborârii nivelului apelor

freatice. În cursul anilor 70, nivelul pânzei freatice a scăzut cu 25-30 m în anumite zone din statul Tamil Nadu din sudul Indiei, drept urmare a pompărilor necontrolate pentru irigaţii. Extragerile excesive au devenit un obicei în provinciile nordice ale Chinei, unde sunt circa 10 oraşe mari care depind cu precădere de exploatarea pânzelor freatice pentru asigurarea necesarului de apă. La Beijing, extragerile anuale de apă din subteran depăşesc fluxul constant cu 25%, iar în unele părţi ale oraşului nivelul pânzelor freatice scade cu peste 1 m în fiecare an. Într-un sector al oraşului Tianjin, un mare centru industrial şi comercial, nivelul apelor freatice scade într-un ritm uluitor de 4,4 m/an. În sud-vestul Statelor Unite, la est de Phoenix, Arizona, nivelul apelor freatice a scăzut cu 120 m. În condiţiile în care pomparea apei va continua în ritmul actual, se estimează că până în anul 2020 nivelul apelor freatice va coborî cu încă 20 m.

În afară de epuizarea surselor viitoare de aprovizionare, prelevările masive de apă din subteran pot avea şi alte efecte costisitoare. Astfel, în urma pompării apei din straturile acvifere susceptibile la compactare are loc o tasare a terenului. În Mexico City, tasările de teren au dus la

44  

deteriorarea unor clădiri şi străzi şi la întreruperea sistemelor de canalizare. În China, în unele porţiuni ale oraşului Beijing au înregistrat, din 1950 încoace, o scădere de nivel de 20-30 cm/an; în oraşul Tianjin s-au măsurat ritmuri de tasare de 10 cm/an. În zona Houston-Galveston din Texas, unde nivelul apei a scăzut cu 60 m în cursul ultimilor 70 de ani, suprafaţa solului s-a afundat pe alocuri cu peste 2 m. Fluxul marin din Golful Mexicului a produs inundarea unor cartiere de locuinţe care, din cauza tasării, s-au apropiat acum de nivelul mării.

În zonele din apropierea coastelor marine, pompările masive de apă din subteran pot modifica volumul şi debitul apei deversate în ocean şi, în acest fel, pot lăsa apa marină să se infiltreze în stratul acvifer. Infiltrările de apă sărată ameninţă sursele de apă potabilă în multe oraşe situate de-a lungul coastei atlantice şi Golful Mexic din Statele Unite; problema este deosebit de serioasă în câteva oraşe din Florida, unde pompările din subteran au redus pânzele freatice sub nivelul mării. Israelul, Siria şi statele din Golful Persic sunt, de asemenea, nevoite să lupte împotriva infiltrărilor de apă de mare. În momentul în care se produce o asemenea contaminare, situaţia este greu, dacă nu imposibil, de redresat.

În districtele indiene Maharashtra, Gujarat şi Haryana exploatarea intensă a puţurilor săpate şi fântânilor a dus la inundarea acestora cu apă sărată. În valea Indului din Pakistan apa freatică este pompată într-un ritm cu peste 50% mai ridicat decât cel care asigură ca apa subterană să nu fie salinizată.

Solicitarea excesivă îşi spune cuvântul în cazul lacurilor, estuarelor şi mărilor interioare alimentate de debitele de apă dulce ale râurilor şi fluviilor care se varsă în ele. Lacul Aral îşi reduce suprafaţa din cauza prelevărilor masive din cei doi afluenţi principali ai săi, Amu-Daria şi Sâr-Daria. Aceste două râuri susţin economia agrară, deosebit de rentabilă din Asia Centrală. Populaţia mai multor state din Asia Centrală a sporit cu 30% în ultima vreme, mărind presiunea asupra disponibilităţilor de apă şi importanţa susţinerii unui ritm economic activ pentru asigurarea unui număr mai mare de locuri de muncă în regiune. Nivelul lacului Aral a fost destul de stabil între anii 1900 şi 1960, însă de atunci a scăzut cu 9 metri. Exploatările piscicole, care pe vremuri ocupau un loc important în economia regiunii, au dispărut acum aproape cu totul. Deşi la nivel oficial s-au luat anumite măsuri pentru salvarea unor părţi ale lacului Aral, se pare că s-a ajuns la o resemnare în sensul că nivelul mării va scădea în continuare. Unii oameni de ştiinţă prevăd că nivelul mării ar putea să scadă cu încă 8-10 m, iar volumul lacului s-ar putea reduce la jumătate.

Un scenariu similar ameninţă să se repete în Marea Caspică. Fluviul Volga, care este principal sursă de apă a Mării Caspice, contribuie la înlocuirea marilor cantităţi de apă care se pierd din mare prin evaporare în fiecare an. Construirea unor mari baraje pe cursul fluviului în anii 50, urmată de prelevări masive de apă pentru irigaţii, au redus drastic debitul său la vărsare în Marea Caspică. În 1977 marea a atins cel mai scăzut nivel, reducându-şi nivelul cu 3 m faţă de cel înregistrat cu 50 ani mai înainte. Nivelul a mai crescut ceva în ultimii ani datorită ploilor neobişnuit de abundente care au sporit debitul Volgăi. În Marea Caspică funcţionează numeroase exploatări piscicole care dau 90% din cantitatea totală de sturioni recoltaţi pe plan mondial. Somonul şi scrumbia migratoare îşi depun icrele în Volga şi se hrănesc în zonele nordice ale Mării Caspice. Aceste exploatări piscicole vor suferi daune substanţiale dacă se va ajunge la o scădere şi mai mare a nivelului mării.

8.4. Băltirea şi sărăturarea terenurilor Printre consecinţele cele mai dăunătoare ale folosirii neraţionale a apei se află degradarea

unor terenuri agricole valoroase în urma unor practici greşite de irigaţie. Apa pentru irigaţii ajunge, de obicei, la culturi pe canale sau şanţuri neimpermeabilizate, care permit scurgerea unor mari cantităţi de apă în pânzele freatice. Acolo unde drenarea nu este corespunzătoare, nivelul apei se ridică treptat, ajungând până la urmă la rădăcina plantelor şi determinând băltirea terenurilor. De exemplu, în statul Madhya Pradesh din India un mare sistem de irigaţii, proiectat iniţial să majoreze de zece ori producţia agricolă, a dus la băltirea apei pe mari suprafeţe de teren şi, în consecinţă, la reducerea recoltelor de porumb şi grâu. Agricultorii caracterizează acum aceste terenuri cândva fertile drept „deşerturi umede”.

În zonele cu climă uscată, băltirea poate fi însoţită de sărăturare, atunci când apa aflată aproape de suprafaţă se evaporă, lăsând sărurile în sol. Potrivit unor aprecieri, sărăturarea afectează prin reducerea randamentelor circa 25 milioane hectare, ceea ce reprezintă peste 10% din suprafaţa totală irigată din lume. Problema este deosebit de gravă în India şi Pakistan (unde s-

a degradat o suprafaţă de aproximativ 12 milioane hectare), valea Mexicului, valea Helmud din Afganistan, în bazinele Tigrului şi Eufratului din Siria şi Irak, valea San Joaquin din California, câmpiile din nordul Chinei şi Asia Centrală. În aceste regiuni, băltirea şi/sau sărăturarea ameninţă să diminueze chiar şi producţia suplimentară de alimente care s-a prevăzut să fie realizată în urma construirii unor noi şi costisitoare sisteme de irigaţii. Se estimează că anual sărăturarea se va extinde peste 2 milioane de hectare de pământ fertil.

8.5. Deteriorarea ecosistemelor Ecosistemele apelor dulci sunt foarte vulnerabile la ameninţări. Integritatea ecosistemelor

de apă dulce şi a speciilor ce le populează este ameninţată de degradarea şi fragmentarea habitatelor, de concurenţa pentru apă, de introducerea de specii exotice, de poluare, de exploatarea comercială şi de schimbările climatice.

Nu mai puţin de o cincime dintre speciile de peşti de apă dulce sunt ameninţate cu dispariţia. Numai în America de Nord, 67% din speciile de bivalve, 64% din speciile de crustacee, 36% din speciile de peşti şi 35% din speciile de amfibieni sunt în pericol iminent de extincţie sau deja au dispărut complet (figura 7.1.).

45  

Fig. nr. 7.1. – Specii dispărute şi în pericol de dispariţie în America de Nord, 1995 (după Abramovitz, 1996)

Ecosistemele acvatice sunt într-o competiţie din ce în ce mai accentuată cu oamenii pentru

apă. Peste 85% din apele continentale ale Statelor Unite sunt controlate artificial şi au fost drenate cel puţin o jumătate din mlaştinile cândva existente (exceptând zonele din Alaska). Suprafaţa zonelor mlăştinoase pierdute între anii 1780 şi 1980 măsoară , în medie, peste 24 de ha pe oră, pentru fiecare oră din aceşti 200 de ani.

Construirea obiectivelor hidrotehnice au produs schimbări importante a mediului acvatic într-o perioadă scurtă de timp. Printre consecinţele nefaste ale regularizării debitelor se numără degradarea deltelor şi dispariţia unor specii, dispariţia zonelor umede şi reducerea volumului unor lacuri interioare.

Una din consecinţele majore ale creării marilor lacuri de baraj constă în modificarea temperaturii şi regimului de curgere a râurilor. Barajele constituie o oprelişte în calea organismelor migratoare (cum ar fi peştii) şi pentru circuitul natural al sedimentelor, al substanţelor nutritive şi al

46  

apei. Lacurile de baraj împiedică migraţia peştilor către zonele de reproducere, ceea ce are drept efect diminuarea efectivelor sau chiar dispariţia completă a acestor specii. Dacă în trecut călătoria unui somon tânăr spre ocean dura două săptămâni, în prezent aceasta durează două luni. Modificările de habitat datorate barajelor şi lacurilor de acumulare aferente sunt responsabile de distrugerea a aproximativ 99% din totalul somonilor afectaţi de activităţile umane. Astfel, somonul „Coho” (Oncorhynchus kisutch) a fost exterminat în 55%, fiind în pericol de dispariţie în 39% şi considerat neameninţat în numai 7% din arealul său de răspândire. Somonul „chinook” (Oncorhynchus tshawytscha) a fost exterminat în 63% şi pe cale de dispariţie în rest, cu excepţia a numai 6% din arealul său.

Modificările fizico-chimice la care a fost supus Rinul ca urmare a regularizării sale excesive au dus la reducerea cantităţii de peşte pescuit. Astfel, dacă la sfârşitul secolului XIX numai în Olanda şi Germania se prindeau 150.000 de somoni, în 1920 captura scăzuse la 30.000, iar în 1958 a fost practic nulă.

Introducerea speciilor exotice reprezintă o ameninţare pentru speciile native. Prin încrucişările dintre speciile exotice strâns înrudite cu cele autohtone are loc un transfer de gene în fondul genetic indigen, subminând specificitatea şi stabilitatea unei populaţii autohtone prin sufocarea ei sub presiunea genelor străine. Astfel, somonii de crescătorie, eliberaţi în râurile din nord-vestul Statelor Unite, au uniformizat populaţiile de somoni sălbatici, eliminând diferitele varietăţi din sânul speciei.

În Marile Lacuri ale Americii de Nord, în anul 1900 recolta comercială de peşte era formată în proporţie de 82% din specii autohtone de salmonide. În anul 1966 acestea reprezentau numai 0,2%, restul de 99,8% fiind format din specii exotice. Unele specii exotice au fost introduse intenţionat, pentru a stopa declinul peştilor autohtoni, declin datorat pescuitului excesiv. Însă, marea majoritate a celor peste 130 de specii exotice au pătruns accidental, prin canale sau prin intermediul vaselor. Mai mult de o treime din speciile exotice au pătruns în sistemul Marilor Lacuri în cei 40 de ani care au trecut de la inaugurarea canalului maritim St. Lawrence. Se crede că aceste canale au favorizat pătrunderea unei specii parazite de ciclostom (Pteromyzon marinus), care a devastat populaţiile de peşti a lacurilor. În lacurile Michigan şi Huron, acestei specii i se atribuie scăderea recoltei anuale de peşte de la 5000 tone la începutul anilor ’40, la mai puţin de 91 tone cu numai 15 ani mai târziu.

O altă specie, scoica „zebră” (Dreissena polymorpha), a fost introdusă accidental în apa lacurilor în anul 1980 cu apa de balast a navelor. În scurt timp aceasta s-a răspândit în majoritatea fluviilor şi lacurilor importante din estul Statelor Unite şi a fost semnalată chiar şi în California. Larvele acestei specii prolifice provenite din bazinul Mării Negre şi Mării Caspice se fixează de suprafeţele dure, cum ar fi pietre, carena vaselor, conducte şi chiar alte scoici. Ele formează colonii dense pe substratul folosit pentru reproducere de către peştii şi scoicile autohtone, contribuind totodată la distrugerea planctonului necesar aceloraşi specii autohtone. Densitatea acestei specii a atins 750.000 ex./m2. Costurile legate de împiedicarea înfundării conductelor de către această specie se ridică la 5 mld $ numai în zona Marilor Lacuri. Este de aşteptat ca scoica zebră să colonizeze practic toate sistemele de apă dulce din America de Nord, întrucât nu a fost găsită nici o metode eficientă de combatere a acesteia.

Cu mari probleme legate de introducerea speciilor exotice se confruntă şi marile lacuri ale Africii. Cele trei mari lacuri din Valea Riftului, care alcătuiesc sistemul, nu se află în legătură unul cu altul, aparţin unor bazine fluviale diferite şi prezintă fiecare o faună distinctă. Astfel, 99% dintre speciile de peşti din fiecare lac sunt endemice. Lacul Tanganyika este cel mai vechi şi cel mai adânc, având cea mai diversă faună de peşti din lume. Lacul Victoria, deşi este puţin adânc, acoperă o suprafaţă de 62.000 km2, situându-se pe locul doi în lume în ceea ce priveşte întinderea.

Introducerea în anul 1954 a bibanului de Nil (Lates niloticus) în Lacul Victoria, împotriva recomandărilor oamenilor de ştiinţă, a eliminat practic întreaga populaţie autohtonă de peşte. De la introducerea bibanului de Nil, Lacul Victoria a pierdut 200 de specii endemice de ciclide. Cele 150 de specii rămase sunt în permanenţă ameninţate cu dispariţia. În Kenya în 1976 numai 0,5% dintre peştii pescuiţi erau bibani de Nil, în timp ce în 1983 proporţia lor a ajuns la 68% (figura 7.2.).

O altă specie invazivă, zambila de apă (Eicchornia crassipes), originară din America de Sud, a fost semnalată pentru prima dată în Lacul Victoria în 1989. Neavând practic duşmani naturali în Africa, această plantă a ocupat rapid suprafaţa apelor, determinând scăderea conţinutului de oxigen dizolvat în apă şi blocând conductele, canalele de irigaţii şi porturile. O

singură plantă din această specie poate acoperi 100 m2 de apă în numai o lună. Zambila de apă oferă un mediu propice înmulţirii unor organisme transmiţătoare de boli, cum ar fi melcii purtători de bilhariază sau ţânţarul anofel.

47  

Fig. nr. 7.2. – Modificarea structurii populaţiei de peşti din Lacul Victoria (după Abramovitz, 1996)

În Asia de Sud, în timpul sezonului secetos, fluviul Gange nu are destule resurse pentru a

se vărsa în Golful Bengal, întrucât apa sa este pompată şi răspândită pe suprafeţele agricole ale Indiei, străbătută pe cursul său superior. Absenţa unei cantităţi suficiente de apă dulce care să se verse în mare a determinat înaintarea frontului salinităţii de-a lungul zonelor vestice ale deltei fluviului în Bangladesh, fenomen care distruge valoroasele păduri de mangrove, precum şi habitatul peştilor, resurse importante pentru economia acestei ţări.

În bazinul Nilului, în anii ’60, a fost construit Marele Baraj de la Assuan, în scopul controlului complet asupra apelor Nilului şi pentru a servi drept barieră în calea secetei. Lacul Nassar este capabil să stocheze debitul acumulat în 2 ani al Nilului. Acest baraj a modificat semnificativ sistemul natural al fluviului. Din cele 47 specii de peşti care erau pescuite la scară largă înaintea construirii barajului, la un deceniu după finalizarea construcţiei mai puteau fi pescuite doar 17. Producţia anuală de sardine din estul Mediteranei a scăzut cu 83%, ca efect al reducerii aluviunilor bogate în nutrienţi care ajungeau în acea parte a Mediteranei.

Unul dintre cele mai importante efecte ale distrugerii ecosistemului Nilului este acela că Delta Nilului, atât de importantă pentru economia Egiptului, se scufundă treptat în mare. De la finalizarea construcţiei barajului, care a determinat captarea întregii cantităţi de aluviuni în lacul Nassar, delta se află într-un continuu proces de retragere.

Peştii, folosiţi adesea ca indicatori ai condiţiilor acvatice, au avut de suferit din cauza barajelor amenajate pe cursurile de apă şi a distrugerii habitatului de depunere a icrelor. Astfel, populaţiile de somon din California au scăzut cu aproximativ 80%.

În California, dezvoltarea sistemelor hidrotehnice a condus la deteriorarea mediului acvatic şi la decimarea formelor de viaţă care depindeau de acesta. Acest stat a pierdut 95% din zonele sale umede, iar populaţiile de păsări migratoare şi de păsări de apă, care sunt dependente în procurarea hranei şi în habitat de aceste areale, au scăzut din 1950 până în zilele noastre, de la 60 milioane la doar 3 milioane.

Restrângerea mărilor interioare reprezintă o consecinţă dramatică a prelevărilor masive de apă pentru satisfacerea nevoilor în irigaţii şi alte utilizări. Dar la fel de gravă este şi ameninţarea dispariţiei treptate a peştelui şi a altor forme de viaţă acvatică din apele curgătoare ale căror debite modificate nu mai pot asigura existenţa florei şi faunei native. Atâta timp cât prelevările de apă rămân sub nivelul capacităţii stabile de împrospătare din acea regiune, debitele vor fi suficiente

pentru conservarea integrităţii ecosistemelor. Dar acolo unde se prelevează o proporţie însemnată a apelor de suprafaţă din albiile naturale ecosistemele sunt ameninţate.

Lacul Aral, odinioară socotit ca fiind al patrulea din lume ca dimensiune, a fost supus unei folosiri excesive a apei afluenţilor săi pentru irigarea culturilor de bumbac din deşertul înconjurător, ceea ce a determinat reducerea cu 50% a suprafeţei sale şi cu 75% a volumului său. Înainte de 1960 fluviile Amu-Daria şi Sâr-Daria vărsau anual 55 milioane de metri cubi de apă în Lacul Aral. Însă, între 1981 şi 1990, media debitului anual cumulat al celor două fluvii vărsat în Lacul Aral a scăzut la 7 milioane m3, ceea ce reprezintă doar 6% din debitul anual total (figura 7.3.). În cea mai mare parte a timpului, aceste fluvii seacă înainte de a ajunge la vărsare.

Aceste devieri masive ale cursurilor apelor au degradat profund deltele ambelor fluvii. Zonele umede s-au redus cu 85%, fapt care, în combinaţie cu nivelul înalt al poluării chimice provenite din agricultură, a dus la reducerea alarmantă a populaţiilor păsărilor de apă. În delta fluviului Sâr-Daria numărul speciilor de păsări care cuibăresc a scăzut de la 173 la 38. Din cele 24 specii de peşti existente, 20 au dispărut, iar pescuitul care producea în anii ’50 circa 44.000 tone de peşte anual şi care oferea 60.000 locuri de muncă, a atins cota zero.

48  

Fig. nr. 7.3. – Debitul afluenţilor Lacului Aral, între 1940 şi 1990 (după Postel, 1996)

Distrugerea ecosistemelor acvatice are un efect devastator şi asupra locuitorilor acelor

zone, în special asupra comunităţilor a căror economie era bazată pe pescuit şi vânătoare. Spre exemplu, în regiunea deltei fluviului Colorado, supravieţuirea populaţiei Cucapa, sau „oameni de pe fluviu”, este ameninţată. La sud de graniţa între SUA şi Mexic au mai rămas doar 40-50 de familii. Neavând de lucru, o mare parte a membrilor tineri ai tribului au migrat la oraşe. Prin tradiţie, populaţia Cucapa mânca peşte de 3 ori pe zi, însă, în prezent, ei sunt mulţumiţi dacă îşi pot respecta tradiţia măcar o singură dată pe săptămână.

8.6. Acidifierea oceanelor Oceanul Planetar reprezintă un uriaş rezervor de carbon, mult mai mare decât uscatul sau

atmosfera. Carbonul organic este consumat de către organismele marine, care după moartea acestora se sedimentează în apele adânci. Pe parcursul a milioane de ani pe fundul mărilor şi oceanelor s-a acumulat o cantitate de circa 15 milioane gigatone de carbon organic. Spre comparaţie, pe uscat se află numai 4000 gigatone. Anual Oceanul Planetar preia circa 2 gigatone din emisiile mondiale de carbon şi le sechestrează în sedimentele marine. O cantitate echivalentă este absorbită de către plantele terestre. Deoarece despăduririle reduc capacitatea de preluare a dioxidului de carbon, se crede că rolul major în păstrarea echilibrului bioxidului de carbon de pe Terra va reveni oceanelor.

Se consideră că până în prezent mările şi oceanele au absorbit deja 48% din CO2 antropogen. Prin urmare, oceanele au funcţia de zonă de tampon pentru concentrarea CO2

atmosferic. Cu toate acestea, capacitatea Oceanului Planetar de a absorbi CO2 atmosferic este deja în dificultate, ceea ce duce, prin urmare, la scăderea pH-lui. Acidifierea oceanelor (AO) duce la diminuarea concentraţiei de ioni carbonici, un element crucial în construcţia scheletului extern al cochiliei multor organisme marine calcaroase. Se prognozează că până la sfârşitul secolului 21, pH-ul de la suprafaţa Oceanului Planetar se va reduce cu 0,4 unităţi (figura 7.4.). Acidifierea prezisă a oceanelor va avea un impact semnificativ asupra ecosistemelor marine şi reţelelor trofice.

Fig. nr. 7.4. – Schimbările prognozate ale concentraţiei CO2 şi ale pH-ului din atmosferă şi mediul marin în cazul menţinerii emisiilor antropogene la nivelele actuale (IPCC, 1996) (citat de Turley et al. 2006).

Creşterea temperaturii şi scăderea pH-ului poate avea un impact semnificativ asupra

grupurilor zooplanctonice cheie.

9. Instalaţii de epurare a apelor uzate Înainte de a fi deversate într-un emisar, apele uzate industriale, care conţin în special

poluanţi de natură anorganică, sunt epurate prin diferite procedee fizice (filtrare, coagulare, decantare etc.), chimice (legarea şi eliminarea ionilor metalelor grele, neutralizarea acizilor şi bazelor, oxidare chimică etc.) şi fizico-chimice (absorbţie, adsorbţie, electroliză, osmoză inversă, separare în câmp magnetic etc.). Apele uzate menajere şi cele provenite din industria alimentară, care prezintă un conţinut ridicat de materii organice biodegradabile, sunt supuse în afara de aceasta şi unor procese biologice de epurare (transformarea materiei organice în nămoluri sau în gaz metan cu ajutorul microorganismelor). În mod corespunzător, în cadrul staţiilor de epurare a apelor uzate (SEAU) se pot distinge două trepte principale: treapta mecanică şi treapta biologică. În epurarea apei uzate poate exista şi o a treia treaptă, care constă în tratarea apei în vederea neutralizării, detoxificării şi sterilizării acesteia (treapta chimică).

Treapta mecanică a epurării constă în reţinerea particulelor solide, organice (MOP) sau anorganice, aflate în stare de suspensie, prin filtrare şi prin sedimentare (cu sau fără adaos de coagulanţi). Apa uzată, care ajunge la staţia de epurare printr-un sistem de conducte închise, trece mai întâi printr-un sistem de grătare rare pe care sunt reţinute toate obiectele mai mari. Materiile reţinute pe grătarele rare sunt raclate din timp în timp cu ajutorul unor greble speciale. După aceea apa este trecută în nişte bazine verticale speciale, numite deznisipatoare, pe fundul cărora se depune nisipul şi alte particule în suspensie mai grele, iar apa este colectată din partea superioară. Urmează separatoarele de grăsimi în care apa este introdusă invers, de sus în jos, astfel încât apa este colectată din partea inferioară, grăsimile şi substanţele mai uşoare decât apa fiind eliminate din partea superioară. Apa este apoi introdusă pentru limpezire în partea centrală a unui decantor primar cu un diametru de 40 m şi cu o adâncime de 5 m. Mâlul care se depune pe fundul

49  

50  

decantorului primar este eliminat cu ajutorul unui pod raclor. Apa care se scurge prin partea periferică a decantoarelor primare este supusă în continuare treptei biologice de epurare.

Treapta biologică a epurării constă în descompunerea materiilor organice, coloidale sau dizolvate (MOD), cu ajutorul microorganismelor. În treapta biologică din instalaţiile de epurare a apei sunt reproduse, cu o intensitate sporită şi într-un spaţiu restrâns, procesele biologice care au loc în cadrul autoepurării naturale a apelor, prin crearea unor condiţii optime pentru dezvoltarea microorganismelor. Bacteriile extrag din apa reziduală materia organică, pe care o asimilează cu ajutorul echipamentului enzimatic. O parte din această materie organică serveşte pentru sinteza substanţei celulare proprii, iar cealaltă pentru obţinerea energiei necesare acestei sinteze.

Unele instalaţii de epurare biologică utilizează procese de descompunere anaerobă (metantancuri şi bazine septice) sau aerobă (aerofiltre, aerotancuri, iazuri de oxidare şi heleşteie piscicole). Pentru asigurarea unei eficienţe cât mai ridicate a staţiilor de epurare se impune realizarea unei suprafeţe de contact cât mai mari între apa încărcată cu materii organice şi masa de microorganisme. În cazul sistemelor aerobe este necesară şi asigurarea unei cantităţi suficiente de oxigen. În heleşteie şi iazuri cele două condiţii sunt îndeplinite datorită suprafeţei mari şi adâncimii reduse a apei, care permit o aerare naturală satisfăcătoare. În filtrele biologice suprafeţele mari de contact se creează cu ajutorul materialului de umplutură, peste care se prelinge apa uzată în strat subţire, iar în aerotancuri prin flocoanele de nămol activ, care plutesc în masa apei. Aerarea se face prin difuzia oxigenului atmosferic (în special în cazul aerofiltrelor) sau prin introducerea aerului sub presiune şi prin agitarea apei (în cazul şi aerotancurilor).

În sistemele aerobe oxigenul necesar este luat din apă, în cele anaerobe din anumite substanţe chimice. Prin sinteză se realizează o creştere a biomasei microbiene. Într-un mediu nutritiv, dezvoltarea bacteriilor prezintă 3 faze:

- faza de creştere logaritmică, când masa bacteriană se măreşte rapid; - faza de încetinire a creşterii sau faza de declin; - faza endogenă, când cantitatea de materie organică din ape scade la minimum, astfel

încât organismele sunt nevoite să consume din propriul lor material biologic. În această fază viteza reacţiilor metabolice scade. Acesta este momentul când epurarea apei s-a realizat la maximum.

În metabolismul anaerob procesele de bază sunt identice cu cele ale metabolismului aerob, fiind necesară aceeaşi cantitate de materie organică pentru unitatea de materie celulară proprie. Deosebirea constă doar în mecanismul energetic, în cantitatea de energie necesară pentru metabolizarea unei unităţi de materie organică.

Creşterea microorganismelor pentru unitatea de biomasă este de 20-30 de ori mai mare în condiţii aerobe decât în cele anaerobe. Prin urmare, pentru a obţine aceeaşi biomasă bacteriană în condiţii anaerobe se consumă o cantitate de 20-30 de ori mai mare de materie organică decât în condiţii aerobe. Deoarece în epurarea biologică a apelor se urmăreşte eliminarea unei cantităţi cât mai mare de materie organică şi nu obţinerea unei biomase bacteriene ridicate, reiese că metodele anaerobe sunt mai avantajoase decât cele aerobe. Totuşi, întrucât în urma proceselor anaerobe rezultă o serie de compuşi toxici şi urât mirositori, acestea sunt rareori folosite în mod practic.

9.1. Aerotancurile Aerotancurile sunt instalaţii în care epurarea apei uzate se realizează cu ajutorul nămolului

activ. În principiu, acestea sunt nişte bazine orizontale de cca. 120 m lungime, 10 m lăţime şi 5 m adâncime. Nămolul activ se obţine prin aerarea apei uzate încărcate cu substanţe organice biodegradabile un anumit timp, până ce se formează o masă solidă decantabilă. Aceasta este alcătuită din flocoane de materie coloidală şi microorganisme, îndeosebi bacterii şi protozoare. Aerarea aerotancurilor se realizează prin suflarea aerului în masa apei sub forma unor bule mici prin plăci ceramice poroase (duze) montate pe fundul bazinelor sau prin agitarea apei cu ajutorul unor palete, ori prin combinarea celor două metode. La fiecare 1 m2 din suprafaţa bazinului de aerare se pompează 5-7 m3 de aer.

Nămolul activ se caracterizează prin capacitatea lui de a adsorbi materiile organice şi de a le mineraliza prin activitatea aerobă a bacteriilor. Curentul de aer asigură, pe de o parte, condiţii de oxigenare favorabile pentru activitatea microorganismelor aerobe, care sunt libere, dispersate sau aglomerate în flocoane, şi, pe de alta, menţin continuu flocoanele de nămol activ în stare de suspensie. În acest fel, se realizează o suprafaţă de contact foarte mare între microorganisme şi materia organică din apa uzată, ceea ce sporeşte aportul de hrană către bacterii şi eliminarea

51  

produselor metabolice. Drept rezultat metabolismul microorganismelor se apropie de maximum. Uneori în aerotancuri sunt introduse substanţele biogene, atunci când deficitul acestora limitează activitatea de mineralizare a microorganismelor.

Având la dispoziţie o cantitate mare de materii organice şi o oxigenare suficientă, microorganismele se înmulţesc, iar flocoanele dezvoltate sunt antrenate în bazinele de clarificare (decantoare secundare), care sunt asemănătoare ca formă şi dimensiuni cu decantoarele primare. În decantoarele secundare o parte din nămolul activ care s-a depus pe fund este recirculat în bazinul de aerare (aerotanc), iar excesul este evacuat în metantancuri sau paturi de uscare.

Capacitatea de aerare a instalaţiilor cu nămol activ depinde de structura şi de caracteristicile flocoanelor, de capacitatea lor de a adsorbi substanţele organice, de compoziţia lor biologică şi de capacitatea de a se menţine în stare de plutire. Ca şi pelicula biologică a biofiltrelor, flocoanele pot adsorbi în ţesătura lor laxă substanţe în stare coloidală sau dizolvate, gaze, coloranţi, pigmenţi etc. Bacteriile din interiorul lor se hrănesc cu aceste substanţe, pe care le descompun cu ajutorul endo- şi exoenzimelor. Ele întreţin astfel continuu capacitatea de adsorbţie a flocoanelor şi determină nitrificarea efluentului.

La începutul aerării apei uzate din bazin bacteriile existente au la dispoziţie hrană suficientă sub forma materiilor organice biodegradabile, astfel încât se înmulţesc logaritmic. Pe seama bacteriilor se dezvoltă protozoarele bacterivore. În această fază cantitatea de materie organică eliminată din apă este maximă. Pe măsură ce bacteriile se înmulţesc, cantitatea de oxigen dizolvat în apă scade, iar protozoarele, fiind mai sensibile la hipoxie, încep să se împuţineze. În timp scade şi cantitatea de materie organică, astfel că se ajunge la un punct când hrana devine un factor limitativ şi se intră în „faza de declin”. Începe să scadă şi numărul bacteriilor. În acest moment începe formarea flocoanelor. Conform teoriei coloidale, flocoanele se formează prin adsorbţia cationilor din apa reziduală de către bacterii, care sunt încărcate electronegativ.

Concentraţia hranei continuă să scadă, astfel încât viteza de creştere şi multiplicare a microorganismelor scade şi ea până când ajunge la zero. Bacteriile intră astfel în „faza metabolismului endogen”, când celulele consumă din rezervele proprii. Ciliatele libere încep să întâmpine greutăţi în găsirea bacteriilor vii cu care se hrănesc, astfel încât încep să dispară. Predominante devin ciliatele fixate. Cu timpul încep să dispară şi ciliatele fixate şi încep să dezvolte rotiferele, care nu depind de existenţa celulelor de bacterii libere, deoarece se hrănesc cu flocoane şi cu diferite resturi provenite de la bacterii moarte sau de la ciliate libere.

O aerare prelungită duce la moartea tuturor organismelor prin inaniţie, însă aportul continuu cu apă uzată împiedică acest lucru. Flocoanele adsorb noi cantităţi de materie organică, iar bacteriile continuă să se înmulţească.

Prin urmare, randamentul de epurare a apei uzate (=viteza de eliminare a materiei organice din apă) este maxim în faza de creştere logaritmică, iar formarea şi creşterea cea mai rapidă a flocoanelor are loc în faza metabolismului endogen.

Eficienţa aerotancurilor este influenţată de mai multor factori printre care principalii sunt pH-ul, temperatura şi potenţialul redox. Astfel, dezvoltarea optimă a bacteriilor are loc la un pH cuprins între 6,5 şi 9. La un pH sub 6,5 încep să se dezvolte ciupercile care intră în competiţie pentru hrană cu bacteriile. La un pH sub 4,5 ciupercile devin predominante. Majoritatea bacteriilor mor la un pH sub 4, iar la un pH sub 1 rezistă doar bacteriile sulfat-reducătoare. La un pH peste 9 rata metabolică a bacteriilor încetineşte, iar la un pH peste 9,5 începe să se manifeste toxicitatea ionului hidroxil, astfel încât doar foarte puţine microorganisme pot rezista unor valori ale pH-ului mai mare de 11. Menţinerea pH-ului la valori constante depinde de capacitatea de tamponare a sistemului, care este dată cantitatea de bicarbonaţi şi carbonaţi prezenţi în apă.

Temperatura apei joacă un rol important pentru viteza de desfăşurare a reacţiilor metabolice ale microorganismelor. Astfel, conform regulii lui Van’t Hoff, la o creştere a temperaturii cu 10°C, viteza reacţiilor metabolice creşte de 2-3 ori.

Eficienţa epurării în aerotancuri poate fi apreciată atât pe baza indicatorilor fizico-chimici (pH, temperatură, oxigen dizolvat) şi biochimici (CBO5), cât şi pe baza indicatorilor biologici. Dacă bacteriile sunt principalii agenţi ai epurării, protozoarele indică modul cum decurge această epurare. Astfel, flagelatele mici nu se întâlnesc decât în ape uzate proaspete, fitoflagelatele concurând pentru hrană cu bacteriile. Apoi se dezvoltă zooflagelatele deoarece se hrănesc cu bacterii, şi mai târziu se dezvoltă ciliatele libere (natante), care devin dominante atunci când numărul bacteriilor este maxim (figura 9.1.). Pe măsură ce numărul bacteriilor scade, locul acestora este preluat de către ciliatele fixate (sesile), care au un „necesar energetic” mai redus,

mulţumindu-se cu mai puţine bacterii. După un timp, nici ciliatele fixate nu mai găsesc suficientă hrană, astfel încât sunt înlocuite de rotifere şi nematode.

52  

Fig. nr. 9.1. – Dinamica procesului de epurare în aerotancuri

Prin urmare, începutul procesului de epurare este indicat de predominarea flagelatelor,

când apa prezintă o încărcare mare cu materii organice. Stadiul de epurare avansată este indicat de creşterea numărului de ciliate natante. Sfârşitul procesului de epurare se recunoaşte după predominarea ciliatelor fixate şi mai ales a rotiferelor. Indicaţii asupra modului de funcţionare a instalaţiei de epurare o dau şi flocoanele de nămol activ; forma lor, culoarea, structura, capacitatea de decantare etc. reprezintă indicatori privind eficienţa procesului de epurare. Când în nămolul activ predomină microorganismele caracteristice treptei β-m şi α-m instalaţia de epurare funcţionează bine, cu un randament ridicat. Predominarea microorganismelor din treapta polisaprobă reprezintă o dovadă a unei eficienţe scăzute a instalaţiei. Prezenţa ciliatelor sesile precum Carchesium, Opercularia şi a unor ciliate mobile ca Aspidisca, Euplotes, Didinium, Holophrys, Opercularia indică o epurare bună, în timp ce prezenţa unor flagelate, precum Euglena, Peranema, Pleuromonas, Monadinium şi a unor ciliate natante, ca Metopus, Glaucoma, Colpidium, Colpoda şi Paramecium caudatum, indică o epurare slabă. De asemenea, dominanţa ciupercilor este un semn al scăderii valorii pH-ului.

Avantajul aerotancurilor faţă de filtrele biologice constă în faptul că asigură o epurare mai prelungită a apelor reziduale şi din acest motiv se folosesc mai frecvent în cazul apelor încărcate cu materii greu degradabile. Pentru a asigura o epurare de 90% în ceea ce priveşte CBO, în cazul apelor menajere sunt suficiente 2-3 ore de aerare, în timp ce în cazul apelor reziduale industriale timpul de aerare este de 12-18 ore.

9.2. Metantancurile Metantancurile sunt bazine închise în care nămolul activ în exces este supus unui proces

de fermentaţie anaerobă. Prin încălzirea artificială a masei de nămol din metantanc, aici se dezvoltă un număr considerabil bacteriile anaerobe care descompun proteinele până la aminoacizi şi amoniac cu producere de hidrogen sulfurat, iar prin fermentarea acizilor graşi are loc formarea dioxidului de carbon, a metanului şi hidrogenului. Gazele combustibile degajate în urma fermentaţiei anaerobe sunt folosite pentru încălzirea nămolului activ din metantancuri.

53  

9.3. Filtrele biologice În staţiile mici de epurare a apei uzate în locul aerotancurilor se folosesc filtrele biologice

(aerofiltrele, filtrele picurătoare). Acestea sunt, în principiu, nişte turnuri de până la 4 m înălţime, umplute cu materiale solide (sfărâmături de roci sau bucăţi de material plastic) în care apa reziduală, după o prealabilă limpezire în decantorul primar este introdusă în partea superioară a turnului cu ajutorul unor pulverizatoare şi se scurge gravitaţional spre baza turnului. Pentru intensificarea degradării aerobe, în aerofiltre se suflă aer cu ajutorul unor compresoare în sens invers (de jos în sus). Apa se prelinge pe suprafaţa materialului de umplutură şi se colectează într-o reţea de drenuri de la baza biofiltrului, de unde se varsă pentru limpezire într-un decantor secundar şi apoi se evacuează în emisar.

Datorită aportului de materii organice şi a unei aerări continui, pe suprafaţa elementelor solide, care formează materialul filtrant, se dezvoltă diferite microorganisme, în primul rând bacterii, care formează cu timpul un strat ce poate atinge mai mulţi milimetri grosime. Este aşa-numita „peliculă biologică”. La suprafaţa peliculei biologice se află bacterii strict aerobe (specii de Bacillus), iar către partea interioară bacterii strict anaerobe (Desulfovibrio), în mijloc existând forme facultativ anaerobe (Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, Micrococcus, unele enterobacterii etc.). Uneori la suprafaţa biofiltrului se dezvoltă specii de ciuperci, care pot deveni dominante atunci când pH-ul apei este acid. De asemenea, la suprafaţa biofiltrului se pot dezvolta unele alge diatomee (Navicula cryptocephala) sau cianobacterii (Oscillatoria formosa, Chroococcus sp.), care însă nu joacă un rol important în epurarea apelor.

Prezenţa bacteriilor determină apariţia organismelor bacterivore şi mai ales a protozoarelor (Bodo putrinus, Treptomonas agilis, Trimieme compressa, Metopus es, Vorticella microstoma, Enchelis vermicularis, Colpidium colpoda, Urostyla weissei, Oxytricha fallax, Pramaecium caudatum, Uronema marinum, Chilodonella cucullulus, Amphileptus claparedei, Lionotus fasciola, Aspidisca costata). Dezvoltarea în număr mare a protozoarelor determină apariţia unor forme care se hrănesc cu protozoare sau cu detritusul rezultat după moartea lor (rotifere, nematode, oligochete, crustacee, hidracarieni, larve de insecte etc.). Totalitatea populaţiilor acestor organisme formează o biocenoză caracteristică, ale cărei dezvoltare şi compoziţie depind de cantitatea de hrană sub forma substanţelor organice din apa uzată şi de cantitatea de oxigen.

Există o anumită distribuţie a populaţiilor de organisme în funcţie de cerinţele lor ecologice. Astfel, în partea superioară a filtrelor biologice domină organismele caracteristice pentru grade ridicate de încărcare organică (polisaprobe), iar în partea inferioară organisme α- şi β-mezosaprobe. De asemenea, se constată o predominare a formelor polisaprobe către mijlocul biofiltrului şi o prevalenţă a formelor α- şi β-mezosaprobe către exteriorul lui.

În dosul pietrelor adesea se găsesc depozite negre de sulfuri de fier şi organisme indicatoare caracteristice, cum sunt Chromatium okenii şi Lamprocystis roseo-persicina. Existenţa unor mari cantităţi de Sphaerotilus natans indică o supraîncărcare a biofiltrului, prezenţa ciupercilor indică scăderea pH-ului, iar dezvoltarea în masă a dipterului Psychoda sp. denotă acumularea unor cantităţi mari de detritus.

Totalitatea acestor populaţii de organisme ce alcătuiesc biocenoza biofiltrului colaborează la consumarea materiilor organice din apa reziduală, efectul final fiind epurarea acesteia. Prin raportare la procesele de autoepurare din apele curgătoare naturale se poate spune că aerotancurile reproduc procesele care au loc în masa apei, în timp ce biofiltrele reproduc procesele desfăşurate la nivelul bentosului (Mălăcea, 1969).

Lichidul rezidual se prelinge pe suprafaţa pietrelor ce alcătuiesc materialul de umplutură, într-un strat foarte subţire, peste „pelicula biologică”. Oxigenul necesar reacţiilor aerobe provine din aerul existent în spaţiile dintre pietre. Oxigenul difuzează înspre stratul de apă fixată până la suprafaţa „peliculei biologice”. Deplasarea picăturilor de apă pe stratul de apă fixată determină prin fenomenul de curgere turbulentă crearea unei „suprafeţe de împrospătare”, care favorizează transferul de oxigen spre pelicula biologică. Materiile organice din apa care se prelinge pe suprafaţa elementelor solide sunt transferate în pelicula de apă fixată datorită amestecului parţial la contactul dintre ele. De aici materiile organice sunt preluate de către microorganismele din pelicula biologică, o parte fiind transformată în substanţă celulară şi cealaltă este oxidată pentru obţinerea energiei necesare sintezei.

Rata activităţii microbiene este direct proporţională cu concentraţia materiei organice. Cu cât perioada de contact între apa reziduală şi suprafaţa peliculei biologice este mai scurtă şi cu cât

54  

scurgerea hidraulică este mai rapidă, cu atât concentraţia în materii organice a efluentului evacuat din biofiltru va fi mai mare. Pe de altă parte, cu cât apa reziduală care intră în biofiltru este mai concentrată, cu atât rata transferului de materie organică va fi mai mare şi, în consecinţă, viteza de creştere a peliculei biologice va fi sporită. Aceasta dezvoltare a organismelor duce la scăderea concentraţiei de oxigen dizolvat în apă. Dezvoltarea exagerată a peliculei biologice poate duce la colmatarea spaţiilor dintre elementele biofiltrului şi la o reducere şi mai accentuată a cantităţii de oxigen din apă. În această situaţie încep procese anaerobe endogene de degradare a materiei organice în urma căruia rezultă substanţe specifice (acizi organici, esteri, aldehide, alcooli etc.). Aceste substanţe difuzează spre suprafaţa peliculei, unde sunt oxidate împreună cu materia organică din apă. Dacă acest metabolism continuă, microorganismele aerobe mor, iar produşii rezultaţi în urma lizei lor difuzează spre suprafaţa peliculei, ducând la scăderea activităţii metabolice a microorganismelor şi la reducerea eficienţei biofiltrului.

Timpul de retenţie a apei în biofiltru necesar pentru realizarea unei epurări satisfăcătoare este în funcţie de suprafaţa peliculei biologice şi de debitul hidraulic. Suprafaţa peliculei biologice este determinată de forma şi dimensiunile elementelor de umplutură şi de înălţimea biofiltrului.

Biofiltrele se deosebesc în funcţie de gradul de epurare a apei, după modul de suflare a aerului, după regimul de funcţionare (prezenţa sau absenţa recirculării), după schema tehnologică (cu una, două trepte sau trei trepte) etc. În funcţie de eficienţa şi randamentul biofiltrelor picurătoare se deosebesc biofiltre de mică încărcare şi biofiltre de mare încărcare. În cazul biofiltrelor de mică încărcare debitul hidraulic este mic (1-4 m3/m2/zi), iar timpul de contact între apa reziduală şi microorganisme este relativ mare. Astfel, se realizează o epurare medie în proporţie de circa 80%, iar prin recircularea apei chiar de până la 90%. Efluentul este limpede şi bine stabilizat, amoniacul fiind oxidat până la azotaţi. Totuşi, randamentul (volumul de apă epurată pe unitatea de timp) este mic. În cazul biofiltrelor de mare încărcare hidraulică (8-10 m3/m2/zi), randamentul este mare, însă, din cauza timpului redus de contact dintre apa uzată şi pelicula biologică, eficienţa biofiltrului este de numai 65-75%.

O construcţie deosebită o au biofiltrele scufundate. De-a lungul rezervorului cu fundul convex trece un ax rotativ pe care sunt dispuse discuri din plastic sau metal cu diametrul de 0,6-3 m, situate la distanţe de 10-20 mm unul de celălalt. Apa reziduală din rezervor udă discurile rotative (1-40 rot./min), pe care se formează pelicula biologică, iar contactul cu aerul atmosferic asigură randamentul ridicat al proceselor de mineralizare.

9.4. Iazurile de oxidare Epurarea unor cantităţi relativ mici de ape reziduale adeseori se realizează în iazuri

biologice (denumite şi iazuri de stabilizare, iazuri de oxidare sau iazuri biologice). Iazurile de oxidare sunt bazine naturale sau artificiale de mare suprafaţă în care se realizează epurarea apelor reziduale provenite de la abatoare, fabrici de mezeluri, lactate, şi altor întreprinderi. Pentru asigurarea unor condiţii normale de desfăşurare a proceselor aerobe de epurare, oxigenul dizolvat în apă nu trebuie să scadă sub 3 mg/l. Acesta provine prin difuzia din aerul atmosferic şi în urma procesului de fotosinteză a algelor. De aceea, pentru asigurarea unei bune oxigenări a apei, suprafaţa iazului trebuie să fie cât mai mare, iar adâncimea cât mai mică, dar nu sub 0,6 m pentru a împiedica dezvoltarea macrofitelor. Adeseori se recurge la o aerare forţată cu ajutorul unor palete rotative. Apa reziduală se introduce după o prealabilă limpezire, astfel încât iazurile de oxidare reprezintă de fapt treapta a doua a epurării. Iazurile de stabilizare pot fi utilizate şi ca a treia treaptă a epurării apelor reziduale. Cantităţile mari de azotaţi pe care le conţin efluenţii evacuaţi din biofiltre şi aerotancuri sunt consumate de algele care se dezvoltă în aceste bazine, astfel încât se preîntâmpină eutrofizarea emisarului. Pentru eliminarea substanţelor biogene din apele reziduale rezultate bune se obţin prin cultivarea macrofitelor, în special a stufului, papurii, rogozului. În iazurile biologice din SUA pentru purificarea apei se foloseşte frecvent zambila de apă (Eichhornia crassipes), care este de asemenea utilizată ca nutreţ pentru vite. Producţia acestei plante poate ajunge la 645 t/ha. Din bazinele în care se cultiva zambila de apă dispăreau rapid amoniacul şi nitraţii şi se reducea considerabil concentraţia fosfaţilor şi metalelor toxice.

Pentru asigurarea unui amestec corespunzător, apa uzată se introduce fie printr-o singură gură de alimentare, situată în mijlocul bazinului, fie prin mai multe guri situate lateral.

55  

Dintre bacterii predominante în iazurile biologice se numără Pseudomonas, Flavobacterium şi Alcaligenes. Bacteriile coliforme dispar repede din aceste iazuri, fiind consumate de organismele bacterivore, îndeosebi de protozoare.

Cantitatea algelor depinde de concentraţia substanţelor biogene. Când concentraţia acestora este mare, domină flagelatele. Fitoflagelatele mici predomină atunci când cantitatea de hrană este mare, deoarece au nevoie de o cantitate mare de energie. Algele filamentoase (Spirogyra, Vaucheria şi Ulothrix) apar atunci când capacitatea trofică a mediului scade, nefiind suficientă pentru fitoflagelatele active. Tot atunci se dezvoltă în număr mare şi protozoarele, reprezentate la început prin unele flagelate (Chilomonas) şi apoi prin ciliate (Colpidium, Paramecium, Glaucoma şi Euplotes). Pe măsură ce populaţiile de bacterii scad cantitativ, se vor dezvolta ciliatele fixate, ca Vorticella şi Epistylis). Pe măsură ce cantitatea de materii organice continuă să scadă şi oxigenul dizolvat se află în cantitate suficientă, apar treptat unele forme ca Daphnia şi Rotaria, adică forme consumatoare de bacterii şi alge. Ca şi în cazul aerotancurilor, animalele au un rol mai important în procesul de limpezire a apei decât în cel de epurare propriu-zisă. Pe fundul iazului se dezvoltă populaţii numeroase de larve de chironomide şi de viermi tubificizi.

Capacitatea de epurare a unui iaz cu un volum de 300 m3 este apreciată la 135 m3 cu CBO5 de 3 g/l, adică 0,45 m3 apă reziduală la 1 m3 de apă din iaz. Pe baza oxidării din masa apei se mineralizează 1,25 kg de substanţă organică pe metru cub. Durata epurării în iazurile biologice este de circa 2,2 zile. În timpul iernii, când viteza proceselor metabolice este încetinită şi când din cauza formării podului de gheaţă oxigenarea adecvată este împiedicată, sporadic pot apărea fenomene de anaerobioză. Astfel, primăvara, când gheaţa se topeşte, se poate degaja un miros greu, dar numai pentru o perioadă de timp scurtă.

9.5. Heleşteiele piscicole alimentate cu ape uzate Acestea au ca scop principal creşterea intensivă a peştilor şi ca scop secundar epurarea

avansată a apelor reziduale orăşeneşti şi a unor ape industriale cu conţinut ridicat de materii organice. De aceea, condiţiile de calitate a apei de alimentare sunt mai stricte decât în catul iazurilor biologice, în special condiţiile de oxigenare sunt mai exigente. Pentru asigurarea unei cantităţi de oxigen suficiente pentru dezvoltarea peştilor, apele uzate menajere se diluează în proporţie de 1/6-1/8 cu apă curată, iar alimentarea bazinului se face prin mai multe guri prin dispozitive de pulverizare a apei.

Procesele biochimice care au loc în aceste heleşteie şi structura populaţiilor de organisme care contribuie la mineralizarea materiei organice sunt similare cu cele din iazurile biologice. Astfel de heleşteie sunt populate cu organisme caracteristice zonei β-mezosaprobe spre α-mezosaprobă.

9.6. Combaterea „înfloririi” apei Înmulţirea în masă a algelor şi cianobacteriilor în lacurile şi acumulările de stocare

reprezintă unul dintre principalii factori care alterează caracteristicile de potabilitate a apelor şi îngreunează aprovizionarea cu apă. În afara problemelor legate de înrăutăţirea proprietăţilor organoleptice, unele alge şi cianobacterii pot elibera metaboliţi cu acţiune toxică asupra omului. De asemenea, algele şi cianobacteriile pot astupa porii filtrelor, iar tecile lor mucilaginoase determină aglutinarea granulelor de nisip, astfel încât se formează o peliculă impermeabilă. Cimentarea granulelor de nisip este accentuată din cauza precipitării din apă a carbonatului de calciu şi hidroxidului de magneziu ca urmare a creşterii pH-ului în urma procesului de fotosinteză. Din acest motiv, atunci când în sistemele de captare şi tratare a apei potabile sunt antrenate mari cantităţi de alge se impune o spălare mult mai frecventă a filtrelor (uneori chiar la fiecare 30-45 min).

Ca măsură de prevenire a dezvoltării fitoplanctoniului în primul rând se impune protecţia bazinelor împotriva introducerii substanţelor biogene. Această protecţie este deosebit de importantă atunci când în bazinul hidrografic sunt utilizate îngrăşăminte minerale, detergenţii sau alte substanţe chimice care determină sporirea conţinutului apei în săruri nutritive.

Pentru combaterea „înfloririi” apei se folosesc metode fizice, chimice şi biologice. Combaterea prin mijloace fizice se poate realiza prin administrarea în apă a unor suspensii

fine de argilă care prin creşterea turbidităţii inhibă procesul de fotosinteză al algelor planctonice. Această metodă este greu de aplicat în practică. O altă metodă, aplicabilă numai în cazul bazinelor

56  

foarte mici, constă în acoperirea suprafeţei apei cu o folie opacă din polietilenă care împiedică fotosinteza algelor planctonice.

Combaterea chimică a înfloririi constă în tratarea bazinelor acvatice cu substanţe algicide: paie de orz, sulfat de cupru, arsenit de sodiu, 2,4-D, Phygon, clorură de calciu, clor lichid, argint catodic etc. De exemplu, o concentraţie de 0,1-0,6 mg/l de sulfat de cupru stopează dezvoltarea algelor (cu excepţia protococalelor) fără a avea efecte nocive asupra omului şi fără a-i altera calităţile organoleptice. Principalul dezavantaj al combaterii chimice este acela că dacă substanţele algicide se utilizează în exces acestea pot distruge şi alte organisme acvatice sau pot chiar provoca îmbolnăviri ale omului. De asemenea, aplicarea, în prezenţa detergenţilor, a paielor de orz ca algicid poate determina producerea unor subproduse cu efect nociv.

Pentru combaterea biologică a înfloririi apei se face popularea apelor cu peşti fitoplanctonofagi, cum ar fi, de exemplu, sângerul (Hypophthalmychthys molitrix). De asemenea, bivalvele, în special cele mari, pot filtra cantităţi importante de apă în procesul lor de respiraţie şi nutriţie. Pentru combaterea înfloririi se pot utiliza plantele macrofite care asimilează substanţele nutritive din apă. Macrofitobentosul poate fi apoi folosit ca îngrăşământ sau furaj pentru animale. În scopul diminuării acumulării substanţelor nutritive se pot folosi şi diferite plăci sau grătare pe care se instalează o biodermă vegetală care extrag din apă substanţele acumulate în apă (bioabsorbanţi). Perifitonul care absoarbe aceste substanţe împiedică în acest fel dezvoltarea fitoplanctonului.

57  

Bibliografie

Abramovitz, J.N., 1996 – Pledoarie în favoarea sistemelor de ape dulci, în: Probleme globale ale omenirii. Starea lumii 1996, Brown L.R. (ed.), Ed. Tehnică, Bucureşti, pp. 89-122.

Băloiu, V., 1971 – Gospodărirea apelor, Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 236 pp. Berca, C., 1994 – Apa şi sănătatea. Apa potabilă. Ape minerale. Hidroterapia, Ed. Ceres, Bucureşti, 124 pp. Dinu, V., 1979 – Mediul înconjurător în viaţa omenirii contemporane, Ed. Ceres, Bucureşti, 509 pp. EEC, 2000 – Directive of the European Parliament and of the Council 2000/60/EC establishing a framework

for community action in the field of water policy, Official Journal of the European Community L 327, 72 pp.

Gâştescu, P. 1979 – Lacurile Terrei, Ed. Albatros, Bucureşti, 280 pp. Gâştescu, P. 2009 – Fluviile Terrei, Ed. CD Press, Bucureşti, 368 pp. Giurma, I., 2000 – Sisteme de gospodărire a apelor, partea I, Ed. CERMI, Iaşi, 221 pp. Gobjilă, W., 1985 – Folosirea apelor uzate în agricultură, Ed. Ceres, Bucureşti, 196 pp. Grigg N.S., 1996 – Water Resources Management: Principles, regulations and cases, McGraw – Hill. Manea, G.I., 1981 – Resursele mărilor şi oceanelor, Ed. Politică, Bucureşti, 147 pp. Mălăcea, I., 1969 – Biologia apelor impurificate. Bazele biologice ale protecţiei apelor, Ed. Acad. R.S.R.,

Bucureşti Mănescu, S., Cucu, M., Diaconescu, M.L., 1994 – Chimia sanitară a mediului, Ed. Medicală, Bucureşti, 355

pp. Măruţă A., Chiriac, V., 1981 – Probleme actuale ale apei în agricultură şi alimentaţie, Ed. Ceres, Bucureşti,

176 pp. Parlamentul României, 2002 – Legea nr. 458/2002 privind Calitatea Apei Potabile. Monitorul Oficial al

României, nr. 552/29.07.2002 Parlamentul României, 2004 – Legea nr. 311/2004 pentru modificarea Legii nr. 458/2002 privind Calitatea

Apei Potabile. Monitorul Oficial al României Popescu, C., Meglei, V., Bucur, D., 2002 – Protecţia mediului şi valorificarea în agricultură a unor deşeuri,

reziduuri şi ape uzate, Ed. Tehnopress, Iaşi, 205 pp. Postel, S., 1988 – Gospodărirea resurselor de apă dulce, în: Probleme globale ale omenirii, Brown L.R. (ed.),

Ed. Tehnică, Bucureşti, pp. 208-241. Postel, S., 1996 – Construirea unei strategii de exploatare durabilă a resurselor de apă, în: Probleme globale

ale omenirii. Starea lumii 1996, Brown L.R. (ed.), Ed. Tehnică, Bucureşti, pp. 56-88. Rojanschi, V., 1995 – Gospodărirea apelor, Universitatea Ecologică, Bucureşti. Romanescu, Gh., 2000 – Resursele Oceanului Planetar, Ed. Universităţii din Suceava, 236 pp. Sandu, M., Racoviţeanu, M., 2006 – Manual pentru inspecţia sanitară şi monitorizarea calităţii apei în

sistemele de alimentare cu apă. Editura CONSPRES, Bucureşti, 264 pp. STAS 4706-88 – Ape de suprafaţă. Categorii şi condiţii tehnice de calitate Stăncescu, I. 1983 – Oceanele şi mările Terrei, Ed. Albatros, Bucureşti, 280 pp. Teodorescu, I., Filotti, A., Chiriac, V., Ceauşescu, V., Florescu, A., 1973 – Gospodărirea apelor, Ed. Ceres,

Bucureşti, 416 pp. Wetzel, R.G., 2001 – Limnology. Lake and River Ecosystems, ediţia a 3-a, Academic Press, San Diego, xvi,

1006 pp.