Apa-Lacrima-Terrei

94
INTRODUCERE SAU „DE CE APA”   Agenţia Spaţială Europeană eliberarea de presă, 10 aprilie 1998) O echipa de astronomi americani a descoperit o concentraţie mare de vapori de apă într-un nor de gaz interstelar aproape la Nebuloas a Orion, folosind Agenţia Spaţială Europeană de in fr aroş u Sp ac e Ob se rv at ory, ISO, ca re este op er at cu  participa rea NASA. ISO a găsit de vapori de apă în multe locuri, de la planetele exterioare la galaxii îndepărtate, dar concentraţia rapo rt at ă este acum de do uă zeci de or i mai mare det cea măsurată anterior în nori de gaz interstelar altele. Apa pare a fi una dintre cele mai abundente molecule  în Univers. Acesta domină mediul de pe Pamant si este un co mponent principal al planetelor numeroase, sateli ţ i i ş i cometele. Pe o scară mult mai mare, eventual, aceasta contribuie la a ş a-numita "lips ă de ma s ă " a Univ er su lui ş i poate ini ţ ia naşterea stele în interiorul moleculară nori gigant. 1

Transcript of Apa-Lacrima-Terrei

Page 1: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 1/94

INTRODUCERE SAU

„DE CE APA”

 

 Agenţia Spaţială Europeană eliberarea de presă, 10 aprilie 1998)

O echipa de astronomi americani a descoperit o

concentraţie mare de vapori de apă într-un nor de gaz interstelar 

aproape la Nebuloasa Orion, folosind Agenţia Spaţială Europeană

de infraroşu Space Observatory, ISO, care este operat cu 

 participarea NASA. ISO a găsit de vapori de apă în multe locuri,

de la planetele exterioare la galaxii îndepărtate, dar concentraţia

raportată este acum de douăzeci de ori mai mare decât cea

măsurată anterior în nori de gaz interstelar altele.

Apa pare a fi una dintre cele mai abundente molecule în Univers. Acesta domină mediul de pe Pamant si este un

component principal al planetelor numeroase, sateliţii şi

cometele. Pe o scară mult mai mare, eventual, aceasta contribuie

la aşa-numita "lipsă de masă" a Universului şi poate iniţia

naşterea stele în interiorul moleculară nori gigant.

1

Page 2: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 2/94

CAPITOLUL 1.

APA SURSA DE VIATA

2

Page 3: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 3/94

Apa este simbolul vietii. Lipsa apei inseamna pustiu, excesul,

catastrofa. Societatea si insasi viata sunt de neconceput fara apa. De-

a-lungul istoriei, milioane de vieti s-au stins fie din prea putina apa, fie

din prea multa apa. Asezari omenesti, orase si state s-au nascut si audisparut la margine de apa.

Istoria consemneaza fluvii la malurile carora s-au nascut

civilizatiile premergatoare societatii de azi: Nilul cu piramidele si

sculpturile care au strabatut peste secole, Tibrul si Eufratul cu palatele

lor originale, Tibrul cu Roma – centrul civilizatiei antice.

Apa este foarte mult raspandita in natura, in toate trei straturile

de agregare, sub forma de gaz sau vapori de apa - ceata, aburi si nori -

in atmosfera, sub forma lichida in rauri, mlastini, lacuri, mari sau

oceane si sub forma solida sau gheata. Ea acopera mai mult de 70%

din suprafata pamantului atat lichida cat si solida fiind necesara vietii

de pe pamant si constituie o mare parte a lucrurilor vii.

Banala formula chimica H2O este prezenta in toate procesele

vitale. Cu apa cresc cerealele, cu apa se fabrica fonta si otelul etc.Apa se consuma sub forma naturala sau prelucrata. Este un fapt

arhicunoscut ca intreprinderile, institutiile, energetica si agricultura o

consuma sub forma de apa tehnologica, iar populatia, ca apa potabila

sau menajera. Ca resursa fundamentala, apa trece inaintea energiei,

inaintea materiilor prime minerale, inaintea pamantului insusi care, in

lipsa acesteia, ar fi un pustiu mort, inaintea oxigenului chiar, daca

tinem seama ca el se naste din apa.

1.1. GEOGRAFIA APEI: SURSE SI RESURSE / CARACTERE DE

MARIMI DIFERITE

Din suprafata planetei noastre, 510 milioane km², Oceanul

planetar ocupa 361 milioane km², ceea ce reprezinta 70,8%, iar 

3

Page 4: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 4/94

uscatul, doar 149 milioane km², adica 29.2%. Pe Terra exista apa

dulce, apa sarata, ape termale si ape minerale.

In afara de mari si oceane, apa se mai gaseste in rauri si fluvii, in

lacuri si mlastini, ca si in panzele freatice subterane ale uscatului.Lacurile pot fi subterane sau de suprafata. Lacurile de suprafata sunt

cel mai adesea de campie, mai rar de deal sau alpine care pot fi de

origine glaciara sau vulcanica.

De asemenea, apa exista in ghetari si asezari de zapada,

precum si in precipitatii sub forma de ceata, burnita, ploi, grindina si

zapada.

Volumul global al acestor resurse este estimat la 1454 milioane

km³, din care volumul oceanelor si marilor este de 1362 km³. Apele

continentale (rauri, fluvii, lacuri, ghetari etc.), de altfel singurele surse

de apa potabila pentru cei peste 5 miliarde de locuitori contemporani ai

globului, le revin din cantitatea de apa a globului doar 37800 mii km³

(2,7%).

In general, repartitia apei pe glob nu este uniforma. Resursele deapa sunt concentrate in anumite zone geografice si foarte rare, in

altele. Vom intalni regiuni abundente in lacuri si cursuri de apa si altele

in care acestea lipsesc cu desavarsire.

De asemenea, debitele si ramificatiile hidrografice pot varia de la

o zona la alta. Exista situatii in care debitul este important, dar 

ramificarea bazinului hidrografic este slaba, sau dimpotriva, desi

remaficarea este importanta, debitul este redus.Tarile Asiei, majoritatea fiind agrare, se confrunta cel mai adesea

cu problema apei in vederea asigurarii debitelor necesare pentru irigatii

si energie electrica, in paralel cu lupta impotriva inundatiilor.

Desi Canada este considerata ce mai bogata in apa din lume,

preluand 1/6 din rezervele de apa dulce ale Terrei, 2/3 din apele sale

se indreapta spre nord.

4

Page 5: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 5/94

Egiptul, tara cu cea mai mare lipsa de apa din lume, depinde

integral de apele Nilului, cel mai mare fluviu al Terrei (6670 km), care

patrunde in tara din directia Sudanului.

In larga paleta a apelor continentale, alaturi de apele curgatoare,strajuiesc de-a lungul secolelor si milenilor, risipite la campie, deal sau

munte, nenumarate lacuri, balti si mlastini. O comparatie intre volumul

de apa dulce din rauri si cel din lacuri arata astfel: 3780 km³ fata de

132100 km³ sau in proportii, 0.01% la 0.35% din volumul total de apa

dulce.

Ghetarii reprezinta una din formele curente in care se prezinta apa

si contin cel mai mare volum de apa dulce. Din disponibilul de apa

dulce al Terrei, lor le revin 77.20% (29189 mii de km³). Pe Terra sunt

intinse zone de ghetari.

Exista o situatie pe care nu o putem trece cu vederea. Unele fluvii

sau rauri sunt „intretinute” cu ape provenite din topirea ghetarilor. In

postura aceasta se gasesc apele alimentate din Anzi, Loa si Bio-Bio

din Chile, si multe altele.In afara de rauri, care se nasc si dispar, sunt si lacuri care se nasc

si dispar. Ele se nasc sidispar vremelnic sau definitiv. Apar, mai ales,

sub forma unor pseudolacuri, balti si mlastini.

Adesea, lacurile interioare sunt sarate, neconstituind surse de apa

potabila naturala.

Apele marilor si oceanelor sunt navigabile. La fel, unele rauri si

fluvii interioare.Din reteaua hidrografica a Terrei nu trebuie sa omitem izvoarele

cu ape mineralizate a caror actiune benefica o cunoastem cu totii.

Numeroase izvoare de ape minerale intalnim in Polonia, Romania si

alte tari. Aici punem punct succintei prezentari despre sursele de apa

pe Terra.

5

Page 6: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 6/94

Fluxul si refluxul apei

Exista doua categorii de apa distincte: apa dulce si apa sarata.

Apa dulce este inglobata in apele de suprafata din izvoare, rauri,paraie si fluvii, precum si in nenumaratele mlastini si lacuri

continentale. De asemenea, in volumul de apa dulce trebuie incluse

apele subterane si ghetarii. Cea mai mare cantitate de apa dulce „se

strange” utilizarii imediate de catre oameni. De exemplu, ghetarii care

reprezinta 77.20% din volumul total de apa dulce, respectiv 29.182

milioane km³ si apele subterane 22.40% sau 8.467 milioane km³. Apa

dulce este imobilizata in gheturile vesnice fara posibilitati de acces.

 Apele subterane se afla intr-o situatie mai „flexibila”: numai o parte,

circa 1/3, ofera posibilitatea de exploatare, restul fiind situata la

adancimi de peste 750 m, greu accesibile, iar altele, pur si simplu sunt

„pungi” singulare.

Ciclul hidrologic reinnoieste anual apa dulce, dar aportul sau este

foarte redus, marea cantitate de precipitatii cazand direct in oceane.

Daca in calculul apei dulci includem si vaporii de apa din

atmosfera (0.04% - 0.015 km³), atunci apa dulce, la care adaugam pe

cae provenita de la apele curgatoare (rauri, fluvii etc.) care masoara

doar 0.01%, adica 0.00378 milioane km³ si cea din mlastini si lacuri

(0.35% - 0.132 milioane km³), reprezinta doar 0.40% din totalul apei de

pe glob. In total, apa dulce disponibila nu reprezinta decat 0.009% din

intreaga cantitate de apa de pe pamant. Intre apa sarata-mari si ceadulce-continentala exista un raport net favorabil apei marine.

La aceste date preliminare se mai poate adauga remarca ca cel

mai mare debit al apelor continentale de suprafata (rauri si fluvii) se

scurge spre oceanul planetar (98,1%).

  „Reinoirea” apei dulci datorita precipitatiilor variaza de la o zona

la alta. Chiar in cadrul aceleiasi zone ea variaza de la un an la altul, de

la un sezon la altul. Dar nu numai atat; datorita temperaturilor medii

6

Page 7: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 7/94

existente, evaporarea este mai intensa sau mai putin intensa,

determinand aportul precipitatiilor.

1.2. PROPRIETĂŢILE CHIMICE ŞI FIZICE ALE APEI MARINE ŞIRAPORTURILE LOR CU VIETĂŢILE MARINE

Faţă de apele interioare, care ocupă abia 0,2/10 din suprafaţa

planetei noastre, marilor si oceanelor le revine cam 7/10 din aceasta

suprafaţă. Ele formează un mare tot independent a cărui configuraţie

a variat mult in decursul timpului.

Cea mai caracteristica însuşire a apei marine o constituie

salinitatea ei.

 Apa marina este o soluţie de săruri si gaze de natura chimica

foarte variata. In acest sens, exista mari deosebiri intre cele din largul

oceanelor, mult mai stabile in compoziţia lor si apele marilor ţărmurene,

ale mediteranelor, ale marilor interioare.

Caracterele chimice mai interesante le dau nu atât valorileabsolute ale concentraţiilor, ci raporturile dintre conţinutul relativ al

principalelor componente. Raporturile dintre concentraţiile acestora

sunt oarecum aceleaşi in apele marine, si faptul acesta determina o

oarecare constanta in compozita mediului oceanic.

Principalul component al salinităţii este clorura de sodiu, căreia îi

revin cam 80% din total, alături de care încă cel puţin sase corpuri

solide se afla solvite, in proporţii uşor dozabile. Aşa sunt clorura de Mg, sulfaţii de Mg, de Ca, de K, carbonatul

de Ca, bromura de Mg.

Daca Na, Mg, Ca, K si Br, constituie alături de clor, sulfaţi,

bicarbonaţi, stronţiu si acid baric (710 mg-l) componenţii majori ai

apelor marine, apoi aceste ape conţin si alte elemente care se găsesc

in proporţii extrem de mici, adesea numai ca urme. Ele reprezintă

componenţii minori sau oligoelementele apelor marine; I, F, Ag, Au, Si,

7

Page 8: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 8/94

nitraţii, fosfaţii etc. Acestea nu pot fi decât foarte greu determinate, prin

analize speciale, dar sub aspect biologic trebuie sa aibă o deosebita

importanta prin faptul ca unele organisme le pot extrage din apa si

retine in corpul lor.Salinitatea medie a oceanelor este de 35%, variaţiile obişnuite

fiind cuprinse intre 33-37%. Agenţii principali ce produc variaţii de

salinitate sunt pe de o parte evaporaţia, care determina creşterea

salinităţii; pe de o alta parte aportul apelor dulci (râuri, fluvii, topirea

zăpezilor si a gheţurilor) care scade salinitatea.

Pentru marile regiuni oceanice, salinitatea variază la suprafaţă

cu latitudinea. Dar, la latitudini egale, salinitatea este mai mare in

emisfera sudica decât in cea nordica. Faptul se datorează repartiţiei

inegale a marii si a uscatului; ultimul fiind mult mai puţin întins in

emisfera sudica, aporturile apelor fluviale sunt si ele mai mici, deci mai

reduse cantitativ decât in emisfera nordica.

La latitudini mari, salinitatea mica se explica prin topirea

gheţurilor, care aduce in zonele polare cantităţi considerabile de apadulce. Ea tinde spre ecuator, gratie evaporaţiei mai puternice. Valoarea

cea mai ridicata e atinsa la tropice, atât datorita evaporaţiei intense cat

si a rarităţii precipitaţiilor atmosferice. Salinitatea scade uşor in zona

ecuatoriala propriuzisă, cu ploi si ceţuri frecvente.

 Alături de temperatura, salinitatea joaca rol însemnat în circulaţia

apelor oceanice, ambele influenţează densitatea acestora. O2, in masa

apelor oceanice, densitatea determina in larga măsura circulaţiaacestor ape. Curenţii verticali de convecţie se produc oriunde si

oricând creste densitatea apelor de suprafaţa; ei coboară pana la

altitudini unde dau de ape cu aceeaşi densitate ca a lor.

 ÎNSEMNĂTATEA SALINITĂŢII PENTRU ORGANISME

Ca si pentru temperatura, se admite ca existenta vieţii marine

este posibila intre cifre de salinitate minima si maxima. Salinitatea

8

Page 9: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 9/94

intervine in fiziologia organismelor prin influenţa mecanismului

osmoreglator. Contrar organismelor pelagice, foarte sensibile la

variaţiile de salinitate, varietăţile bentonice par destul de indiferente la

asemenea variaţii. Apa marina se compune din 13 elemente principale (componenţi

majori) alături de care alte elemente apar numai ca urme.

(oligoelemente).

Componenţii majori sunt cei a căror greutate depăşeşte 10 mg la

1kg de apa marina. Aşa sunt Cl, Na, SO Mg, Ca, K, bicarbonatul,

bromul, stronţiul si acidul baric.

Datorita faptului ca in apele marine cantitatea cationilor (Na, K,

Mg, Ca, Sr) este mai mare decât cea a anionilor (Cl, Br, F, SO 42,

bicarbonaţi, acidul baric), aceste ape prezintă o reacţie alcalina (normal

pH=8,2) si o mare putere de tamponare.

Din oligoelementele apei marine, unele, fără sa aibă influenţă

asupra salinităţii si densităţii apei, exercita totuşi o influenţă

considerabilă asupra economiei oceanelor. Aşa sunt elementele zisebiogene, ce intra in compoziţia materiei vii, adică Si, N (în derivaţi

amoniacali, nitriţi, nitraţi) si P (din fosfaţi). Cantitatea de nitraţi si fosfaţi,

săruri de importanta capitala in producţia materiei vii din mari si

oceane, variază de la un loc la altul. In general sunt mai abundente in

adâncime, decât la suprafaţă în regiunile polare, decât în celelalte părţi

ale oceanelor.

Siliciul se prezintă sub forma de silicaţi in soluţie de suspensiecoloidala. Este folosit de organismele pelogice, mai ales în alcătuirea

căsuţelor diatomeelor, a scheletului radiolarilor si a silicoflagelatelor.

SĂRURILE MINERALE AZOTATE

9

Page 10: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 10/94

Compuşii amintiţi – azot amoniacal, nitriţi, nitraţi – reprezintă un

stadiu mai mult sau mai puţin avansat de degradare a materiei

organice prin activitatea bacteriilor.

Contrar celorlalte elemente sau compuşi minerali biogeni, azotulamoniacal are concentraţia maxima in primele 200 m de la fata apelor 

oceanice, in zona numita eufatică; sub această adâncime conţinutul în

azot amoniacal e foarte scăzut datorita se pare unei oxidări a lui pana

in stadiul de nitrat. Dar azotul amoniacal prezintă si un ciclu anual in

zona eufatică în prima jumătate a anului au loc alternanţe moderate

de maxime si minime a cantităţii lui; în a doua jumătate se produce o

maxima continua mai importanta. Scăderile se datorează utilizării lui de

către fitoplancton dar şi a unei oxidări până la nitriţi si nitraţi; creşterile

succesive se datoresc producerii de azot amoniacal prin degradarea

biologica a materiei organice din organismele planctonice.

Nitriţii nu exista in apa decât in concentraţii reduse, dar foarte

variabile. Ca si pentru azotul amoniacal, apele litorale sunt mai bogate

decât cele din larg. In regiunea oceanica, tot in primele 200 m se aflaconcentraţiile cele mai mari. Nitriţii constituie un stadiu intermediar intre

azotul amoniacal si nitraţi, în stratele de apa profunde oxidarea nitriţilor 

 în nitraţi se realizează mai uşor, de aceea cantitatea de nitriţi e redusa

la minimum. Si nitriţii prezintă un ciclu anual de variaţii cu un pronunţat

caracter oscilant.

Cantitativ, azotul din nitraţi reprezintă forma de azot mineral cea

mai însemnata din ape, este stadiul final de oxidare a azotului mineral.Cel mai slab conţinut de nitraţi se afla in apele superficiale si in

general in întreaga pătura eufatică, unde se manifesta si cele mai mari

variaţii anuale. Stratele profunde ala apei sunt foarte bogate in nitraţi,

concentraţia maxima găsindu-se in vecinătatea imediata a

sedimentelor. Aceasta bogăţie se explica nu numai prin importanta

materialului organic degradat din care se eliberează nitraţi, dar si prin

10

Page 11: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 11/94

absenta la acest nivel a organismelor care sa-i folosească. Ciclul anual

al conţinutului de nitraţi al apelor prezintă doua etape principale:

- o faza de consum intens, in timpul dezvoltării

fitoplanctonului de primăvara; - o faza de regenerare, incursul toamnei si al iernii.

Importanta primordiala pentru productivitatea vegetala a apelor o

are fosforul mineral din fosfaţi. Cele mai bogate ape marine in fosfor 

mineral sunt cele de la latitudinile înalte.

P, poate fi un factor limitativ, frânând dezvoltarea

fitoplanctonului.Sub zona eufatică, conţinutul în fosfati creşte rapid cu

adâncimea, apele profunde constituind o adevărată rezervă naturală

de fosfaţi, utilizaţi de către organismele fotosintetizante, atunci când

apa din adâncime urcă la suprafaţă. Apele din apropierea sedimentelor 

sunt bogate în fosfaţi datorită descompunerii materiilor organice.

Ciclul anual prezintă două etape:

- o fază de consum primăvara, datorită abundenţei

fitoplanctonului;- una de refacere care începe în septembrie.

Substanţele organice din apele marine se prezintă sub trei forme

diferite:

a) sub formă vie şi organizată, ca elemente constitutive ale

organismelor animale şi vegetale; vegetale

b) sub formă inertă- toate materiile organice în soluţie adevărată

şi suspensie coloidală;c) materialul organic din sedimente, humusul marin, în general

greu degradabil , compus din variate resturi ce se acumulează lent pe

fund. Numai apele litorale sunt relativ bogate în materii organice

solubile: 4-5 mg/l.

Distribuia verticală a acestor substanţe nu e omogenă, iar apele

superficiale pot prezenta variaţii mari în acest sens.

11

Page 12: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 12/94

Bazele solvite în apa marină, cu mare îsemnătate biologică sunt:

O2, N2, CO2, deci aceleaşi ca şi în atmosferă, numai că CO2 este

combinat în proporţie importantă sub formă de bicarbonat sau

carbonat. Cea mai mare parte a acestor gaze provine din atmosferă,dar şi din surse submarine sau din respiraţia plantelor şi animalelor.

 Astfel, o parte din O2 e degajat de alge şi alte plante în fenomenul

fotosintezei; azotul e produs prin acţiunea bacteriilor marine asupra

resturilor animale şi vegetale, iar CO2 provine atât din descompunerile

materiei organice moarte, cât şi din activitatea vulcanilor submarini. Un

fapt este sigur. Cea mai mare parte din gazele amintite provin din

contactul direct cu atmosfera; la interfaţa aer-apă se petrece continuu

un amestec al acestor două elemente: umiditatea este aspirată de aer 

şi împrăştiată de vânturile marine: gazele din atmosferă sunt absorbite

şi solvite în marea masă a apelor oceanice.

 Îmbogăţirea apei cu O2 este favorizată, la contactul cu

atmosfera, de acţiunea valurilor şi a curenţilor. Dar, ca şi procesul de

fotosinteză al vegetalelor marine, această îmbogăţire se limiteazănumai la straturile care izolează de atmosferă păturile de apă profunde.

Oxigenarea acestora nu se poate face decât prin mişcările de circulaţie

a apei: verticale, oblice sau orizontale. Cantitatea unui anume

gaz ce poate fi absorbită de apă e în funcţie de trei factori:

temperatura, presiunea parţială a gazului în amestecul atmosferic şi

compoziţia lui chimică.

Deoarece ultimii doi factori pot fi consideraţi constanţi pentrufiecare gaz rezultă că temperatura are influenţa cea mai puternică şi

hotărâtoare. Dacă marea e rece, ea va absorbi cantităţi mari de gaze;

o creştere a temperaturii va elibera gazele de suprafaţă.

La suprafaţă, apa marină este adesea saturată cu O2 conţinând

după temperatură şi salinitate o cantitate de 4-8 cm3 O2/l. Cifrele

extreme sunt: 8cm3 în apele antarctice şi 4 cm3 în apele tropicale.

12

Page 13: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 13/94

Scăderea cantităţii de O2 solvit se datorează mai multor factori:

a) respiraţia vietăţilor marine;

b) diverse procese chimice şi biologice, care implică reacţii de

oxidare. Aceşti factori sunt prezenţi, dar inegal răspândiţi în toată grosimea

apelor oceanice. De fapt, consumul de O2 condiţionat de cantitatea de

materie organică, prin procesele de respiraţie pe de o parte, şi prin

unele reacţii chimice pe de alta.

Producţia fitoplanctonului influenţează cantitatea O2 solvit în

două moduri. Un fitoplancton bogat determină creştere

corespunzătoare de O2 solvit, graţie proceselor de fotosinteză deci

fluctuaţii diurne şi sezonale. Dar, o mare producţie planctonică duce la

un consum crescut de O2 prin respiraţie, iar după moartea plancteriilor,

la o îmbogăţire a apei cu materii organice oxidabile care vor consuma

O2 prin degradarea lor biologică. Scăderea oxigenului, observată după

o bogată producţie planctonică cu caracter sezonal nu se limitează la

zona eufatică şi la apele superficiale pentru că organismele moarte,descompunându-se, contribuie la consumul de O2 şi în straturile

 învecinate.

Bioxidul de carbon există fie sub formă de ioni (de carbonat şi

bicarbonat), fie sub formă de molecule nedisociate, sau sub formă de

acid carbonic. Cea mai însemnată cantitate de CO2 este reprezentată

prin formele ionice: carbonat şi bicarbonat.

La suprafaţa apei, datorită schimburilor cu atmosfera, sestabileşte o stare de schimb, între presiunile parţiale din atmosferă, pe

de o parte şi cele din apa marină pe de alta.

Dar, în păturile profunde ale apei, respiraţia organismelor şi

degradarea biologică a cadavrelor tind să mărească cantitatea de CO2.

De aceea apele profunde constituie o adevărată rezervă de CO2 , ce

poate fi parţial folosită de vegetale, datorită curenţilor ascendenţi.

13

Page 14: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 14/94

Regimul termic al mărilor şi oceanelor rezultă din opoziţia

factorilor ce determină încălzirea faţă de cei ce provoacă încălzirea

apelor. De aceea, schimburile cele mai însemnate se

petrec la interfaţa aer- apă. Încălzirea apelor nu se limitează numai la pătura subţire

superficială. Datorită curenţilor verticali de convecţie, vânturilor şi

mareelor, apele mai calde coboară în adânc, iar curenţii orizontali

poartă la mari depărtări masele de apă încălzite superficial.

 În întregul lor, masele oceanice constituie un mediu rece,

temperatura medie a lor apropiindu-se de 40C. Latitudinile variate în

care acestea se află situate explică diversitatea termică a apelor 

superficiale. La aceste variaţii orizontale, impuse de aşezarea

geografică, se adaugă cele verticale, în funcţie de adâncime. Pentru

anumite zone oceanice există variaţii termice diurne şi sezonale.

Temperaturile extreme sunt cuprinse între –20C în apele

oceanice din zonele polare şi 26-270C în apele calde din zona

intertropicală. Cifre record: 32

0

C în Golful Mexic şi 34

0

C în Mare Roşie.Cele mai mari valori termice la suprafaţa oceanului, nu se

 întâlnesc chiar la ecuator, ci puţin deasupra acestuia. Ecuatorul termic

se deplasează sezonal, dar în general rămâne în emisfera nordică.

 Apoi, la latitudini egale, apele superficiale şi cele profunde din emisfera

sudică sunt mai reci ca cele din emisfera nordică.

Variaţiile termice diurne sunt în general slabe şi nu se resimt

decât în păturile superficiale; numai în apa din apropierea plajelor variaţia diurnă poate atinge 4-50C. În larg, această variaţie nu

depăşeşte 10C. Cât despre variaţiile sezonale, diferenţa dintre

temperaturile exterioare depinde de latitudine; fiind însă un fenomen de

suprafaţă, ele nu afectează apa sub 300m adâncime. În general,

diferenţa anuală este maximă în zonele temperate atingând 5-100C şi

scade treptat, atât spre poli, cât şi spre ecuator, unde este de 2-30C.

14

Page 15: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 15/94

Evaporaţia marină, mărind salinitatea, urcă densitatea apei şi

contribuie astfel la activizarea circulaţiei ei. Prin pierderea în atmosferă

a unei cantităţi apreciabile de apă, nivelul mării coboară, ceea ce

 înlesneşte crearea curenţilor, mai ales între bazinele marine separateprin “praguri”.

Temperatura este un factor ecologic deosebit de important

pentru viaţa pelagică. Acţiunea ei poate fi directă intervenind în

metabolismul şi fiziologia organismelor pelagice şi indirectă modificând

factorii fizici şi chimici ai mediului (densitate, vâscozitate, etc.).

 În mările şi oceanele calde, datorită temperaturii permanent

ridicate, metabolismul şi procesul de creştere a organismelor pelagice

sunt accelerate, generaţiile succedându-se rapid. Aceste ape au o

faună şi o floră foarte bogate în genuri şi specii; în schimb, numărul

indivizilor din aceeaşi specie este mic, deci biomasa redusă; şi invers.

Mările temperate, nefiind net caracterizate sub aspect termic,

constituie zona de tranziţie în privinţa organismelor pelagice. Aceste

mări sunt populate în parte de organisme euriterme, dar prinsuccesiunea sezonală a populaţiilor, şi de organismele stenoterme.

După nevoile termice proprii, fiecare populaţie are un anumit ritm de

dezvoltare în funcţie de variaţiile sezonale ale temperaturii apei,

aceasta intervine deci direct în determinarea caracterului şi

componenţei specifice a biocenozelor pelagice care se dezvoltă într-o

regiune anumită în cursul diverselor anotimpuri.

Temperatura influenţează dimensiunile organismelor, cele dinapele reci fiind totodată mai mari decât speciile vecine care trăiesc în

apele calde. Variaţiile termice pot afecta simţitor funcţiile fiziologice,

mai ales creşterea aceleaşi specii.

Ca factor fizic, temperatura joasă mai are rol şi asupra

organismelor butice, în primul rând în distribuţia algelor. Algele

euriterme sunt în general localizate aproape de suprafaţă şi se

 întâlnesc tot anul; au şi largă răspândire geografică, unele fiind

15

Page 16: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 16/94

cromopolite. Algele stenoterme sunt localizate la o anumită adâncime,

unde diferenţa anuală de temperatură e mică.

De miliarde de ani, Terra dispune de aceeasi cantitate de apa,

in timp ce consumul creste, de la an la an, in toate tarile lumii. Privitsub aspect global consumul zilnic pe cap de locuitor variaza intr-o

gama foarte larga, de la mai putin de 30 litri in anumite zone ale

globului pana la 400-600 litrii si chiar mai mult in alte zone.

Dintre metodele de extragere a apei dulci din mari si oceane,

desalinizarea a devenit cea mai raspandita. Pana in 1960 se

produceau doar circa 3000 m³/zi.

Deocamdata, eforturile de satisfacere a cererii sporite de apa

obtinuta prin desalinizare nu sunt rentabile decat acolo unde exista

surse de energie foarte convenabile.

APE NEGRE………MOARTE

Societatea noastra se face vinovata nu numai de ucidereaapelor, ci si de poluarea marilor si oceanelor.

Marea absoarbe anual peste 6 milioane tone de hidrocarburi

provenite din accidenteletancurilor petroliere, din deseurile rafinariilor 

de petrol, exploatarile off-shore, spalarile si debalastarile navelor in

largul marii.

„Patura neagra” care se formeaza la suprafata marina sufoca

viata in adancime. Componentele petrolieredeversate, in loc sa sedisperseze, se concentreaza, dand nastere unei pelicule continue care

impiedica oxigenarea apei. Petrolul este biodegradabil sub actiunea

bacteriilor dar acest proces de oxidare epuizeaza oxigenul marin.

  DEZINTOXICAREA APEI INDUSTRIALE

16

Page 17: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 17/94

  Pentru a deveni potabila apa preluata din natura trebuie sa fie

supusa anumitor „tratamente”.

In natura, apa pura nu exista. Chiar ceea ce preluam din

straturile subterane sau din rauri si lacuri contin o multime de impuritati.Pentru a putea fi utilizata aceasta apa trebuie tratata.

Astazi satisfacerea necesitatii de apa pura este rezolvata printr-o

serie de procedee de epurare. La procedeele clasice de decantare,

filtrare, deionizare cu rasini, distilare, s-au adaugat alte procedee: cu

membrane, osmoza inversa, ultrafiltrare s.a..

Efectele nocive ale substantelor evacuate o data cu apele uzate

sunt evidente. Cele de natura organica consuma oxigenul din apa,

provocand distrugerea vietuitoarelor acvatice. Alte substante plutitoare,

ca de exemplu titeiul, produsele petroliere, uleiurile, formeaza

cunoscuta pelicula compacta de la suprafata apei, impiedicand

absorbtia de oxigen si, deci, autoepurarea.

Si apele uzate, incarcate cu acizi sau alcalii, sunt periculoase

atat pentru flora si fauna acvatica, cat si pentru constructiilehidrotehnice, vasele si instalatiile navale pe care le distrug.

Apa cu acid sulfuric sau cu hidroxid de sodiu, ca si cea cu

continut de metale grele (Pb, Cu, Zn, Cr etc.) distrug fondul piscicol.

Sarurile din apele industriale uzate maresc salinitatea apei si ii

cresc duritatea, producand depuneri pe conducte, marind rugozitatea

acestora si, in consecinta, scazand capacitatea de transport.

Apa din consumul zilnic trimisa la canal a capatat denumirea deapa reziduala. Vorbind despre apele reziduale, ne referim la pH-ul

acestora, care reprezinta concentratia de ioni de hidrogen (H) sau

hidroxil (OH). Statistic, s-a remarcat ca apele murdare au un pH egal

cu 10-12 fata de 7, valoarea admisibila pentru deversarea la canal.

 Antidotul apelor poluate este epurarea.

Purificarea apei reziduale poate fi facuta individual sau

centralizat.

17

Page 18: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 18/94

Este de preferat purificarea apei uzate la fata locului, la

consumator.

Apele uzate industrial, in plus fata de apele uzate orasenesti,

sunt supuse, in afara proceselor mecanice si biologice-aerobe sauanaerobe, unor procese fizico-chimice mai complexe, ca de exemplu

extractia lichid-lichid, schimb ionic, electrdializa etc.

SISTEME „INCHISE” SI SISTEME „DESCHISE”

Apa se poate consuma o data sau de mai multe ori.

„Circuitul deschis” reprezinta sistemul cel mai simplu de

alimentare cu apa. Acest sistem se utilizeaza la consumatorii

tehnologici si menajeri. Apa este consumata numai o singura data, fiind

evacuata pe urma sub forma de apa uzata.

Pentru reducerea atat a cantitatilor de apa consumata, cat si a

celor uzate se adopta curent recircularea apelor rezultate din operatiile

tehnologice. Astfel, apele provenite de la o anumita operatie, eventualdupa o epurare mecanica, sunt introduse din nou in circuitul productiv.

Acest sistem denumit „ circuit in serie ” este utilizat in mod

frecvent la recircularea apelor provenite de la instalatiile de racire cu

actiune de suprafata sau de la instalatiile de climatizare, precum si de

la unele operatii de clatire din industria textila.

Prin sistemul de circuit inchis, apa poate fi recirculata de mai

multe ori inainte de a fi deversata la canal.Metoda aceasta de recirculare reprezinta o „ recirculare simpla”

a apelor uzate.

 

1.3. AGRICULTURA IRIGATA: ASPERSIUNE, SIROIRE SI

PICURARE.

18

Page 19: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 19/94

Agricultura irigata reprezinta un sistem organizat de

aprovizionare cu apa. Ea reclama mari cantitati de apa. De exemplu,

pentru obtinerea unei recolte de un kg de salata sunt necesari circa 25

litri de apa, la 1 tona de grau- 1.5 milioane litri apa, la 1 tona de orez-4.5 milioane litri de apa, iar pentru a se obtine 1 tona carne este

necesar sa se asigure pe tot parcursul cresterii animalului o cantitate

medie de apa de aproximativ 34 milioane de litri.

Astazi, o treime din hrana lumi este obtinuta pe doar 18% din

culturile irigate.

Potrivit aprecierii specialistilor, agricultura irigata trebuie

inbunatatita in ansamblu. Cantitati insemnante de apa se pierd prin

canale si infiltratii necorespunzatoare.

Sa constatat ca udarea prin „ siroire” levigheaza si degradeaza

solul, nelasand substantele chimice sa-si exercite rolul in camp.

Metoda „ clasica” , cea mai veche, folosita azi cu preponderenta chiar 

si in unele tari industrializate este cea bazata pe curgerea

gravitationala : apa de suprafata a raurilor sau cea capatata dinsubteran prin puturi este distribuita prin canale sau santuri

neimpermeabilicate.

Din volumul ei doar o mica parte ajunge la radacina plantei,

cea mai mare parte scurganduse in pamant.

In locul acestei metode sa folosit metoda irigarii prin

aspersiune. Aceasta metoda a cunoscut mai multe variante, insa toate

folosesc acelasi principiu: imprastierea apei sub forma de ploaieartificiala.

In ziua de azi se foloseste o metoda mai neconventionala,

udarea prin „ picurare”, care permite alimentarea cu apa intr-un ritm

comparabil cu cel al absorbtiei ei in sol.

Specialistii au dedus urmatoarele trepte de eficienta a

irigatiilor: prin curgere libera –40-80%, prin aspersiune cu pivot central

 –78-85%; prin picurare –60-92%.

19

Page 20: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 20/94

Exista si „ irigare fara apa”. Intre 2 electrozi introdusi in sol, la

o adancime de 30 de cm, la nivelul radacinilor plantelor se creaza o

diferenta de potentialcu ajutorul energiei electrice produse de instalatii

solare sau eoliene.Campul electric astfel creat face ca apa sa se ridice sub forma

de picaturi si sa circule de la un electrod la altul.

Cea mai performanta realizare a secolului nostru, laserul, a

patruns si in domeniul agriculturii irigate. Cu ajutorul sau este

controlata umiditatea si cantitatea de apa din sol, sunt actionate si

automatizate instalatiile si echipamentele de irigare.

PRECIPITATII ORIZONTALE.

  In diminetile senine de vara, inainte de rasaritul Soarelui, de

multe ori putem observa pe iarba, pe acoperisurile caselor sau pe

diverse alte obiecte, mici broboane arginti de apa. Dupa rasaritul

Soarelui, cand aerul si solul se incalzesc, ele dispar. Micile broboanenu sunt altceva decat roua. Ea rezulta din picaturile formate prin

condensarea vaporilor de apa din aer in contact cu suprafata diferitelor 

obiecte sau cu suprafata solului.

In popor exista credinta ca roua cade din vazduh ca o ploaie

foarte fina cu scopul de a ajuta roadele pamantului sa creasca si

noaptea, mai ales pe timp de seceta. Se spine ca „ s-a lasat” sau „ a

cazut” noaptea si „ se ia” sau „se ridica” dupa rasaritul soarelui.In regiunile desertice, roua formeaza in marea majoritate a

cazurilor sursa de aprovizionare cu apa a plantelor, salvandu-le de la

ofilire. Cantitatea totala de roua intr-o noapte poate forma un strat de

apa gros de pana la 0.5 mm.

Namibia, unul dintre cele mai aride deserturi din Africa,

primeste anual o cantitate de precipitatii care nu depasesc 10-20 de

mm. Dar roua, care in aceasta zona se formeaza din ceata adusa de

20

Page 21: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 21/94

vanturile dinspre ocean, se depune cam in 300 de zile ale anului. Pe

terenurile plate fara obstacole, roua se depune in cantitati mici,

anjungand anual la 40-50 mm. In pustiul Atacama, cantitatea ei este

mult mai mare, datorita vanturilor umede din vest, care vin incarcate cuvapori de apa de deasupra Oceanului Pacific si care apoi se

condenseaza pe plantele Anzilor Cordilieri.

Roua nu se poate forma daca suprafetele obiectelor pe care

se depune nu sunt sub temperatura punctului de roua al aerului

ambiant ( temperatura punctului de roua – temperatura la care vaporii

de apa aflati in aer, in conditiile de saturatie se condenseaza).

Pentru a se forma roua, temperatura aerului si obiectelor pe

care le depune trebuie sa depaseasca 0º C.

Dar sa vedem ce se intampla atunci cand temperatura aerului

este sub 0º C (intre -2º si -3º C) si cand insasi temperatura obiectelor 

din aceasta zona este tot sub 0º C. In aceasta situatie, prin trecerea

directa in gheata a vaporilor de apa din aer, care vin in contact cu

suprafata solului sau a obiectelor, se formeaza bruma. Conditiile deformare sunt prielnice numai in noptile senine si calme, insa reci si

destul de umede, din anotimpurile de tranzitie ale anului. Ea poate

ajunge in mod normal la o grosime de 3 mm. Daca privim atent, se pot

observa chiar si diversele forme sub care sublimeaza vaporii: de solzi,

evantai etc. Suprafetele pe care se depune bruma sunt de obicei cele

plate sau care au o mica inclinare. Deseori, in diminetile senine de

primavara si de toamna se poate observa stratul de bruma de peramurile si frunzele copacilor, precum si pe acoperisurile caselor, sub

forma unui strat cu aspect pufos si de culoare albicioasa. Pe masura

ce Soarele se ridica tot mai mult deasupra orizontului, bruma se

topeste si dispare prin evaporare.

21

Page 22: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 22/94

1.4. ATMOSFERA SI APA

Hidrometeorii. Desigur, oricine sti ca atat pe Pamant, cat si inatmosfera apa se prezinta nu numai sub forma lichida, ci si sub alte

doua stari de agregare: solida (gheata) si gazoasa (vapori).

Cei mai multi vapori de apa, aproximativ 80%, se gasesc in

straturile inferioare ale atmosferei, la 2-3 km de la suprafata solului.

Gradul de saturare a aerului in vapori de apa (umezeala relativa) se

exprima in procente ca un raport intre tensiunea vaporilor aflati in aer si

tensiunea vaporilor necesari pentru saturarea aceluiasi volum de aer la

aceeasi temperatura si se masoara cu un aparat numit higrometru.

Vaporii de apa din atmosfera provin din evaporarea apei de la

suprafata marilor, oceanelor, ghetarilor sau a solului. Apa genereaza o

serie de fenomene meteorologice si de asemenea ia parte la formarea

altora.

Aceste fenomene se numesc hidrometeori si reprezinta

particule de apa solide sau lichide in suspensie sau in cadere in

atmosfera, spulberate de vant sau depuse pe obiectele de pe sol.

Unul dintre hidrometeori este ploaia. Suntem asa de obijnuiti

cu ea, incat de multe ori ne pare ca ceva firesc. Numai daca din

diverse cauze, pe care vom cauta sa le explicam in cele ce urmeaza,

ploaia se manifesta prea abundent sau, dimpotriva, se lasa prea mult

asteptata, atunci ne atrage atentia in mod deosebit.Se intelege prin seceta acea perioada de timp in care nu au

cazut nici un fel de precipitatii sau nu au rezultat cantitati de apa din alti

hidrometeori.

Pe pamant sunt numeroase suprafete –deserturile-unde ploile

cad rar si in cantitati foarte mici, incat bilantul apei este deficitar.

Dimpotriva, atunci cand precipitatile sunt prea abundente, au

loc inundatii. Ele sunt generate de precipitatii deosebit de abundente

22

Page 23: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 23/94

intr-o perioada scurta de timp, sau de precipitatii mai putin abundente,

dar de lunga durata. De aceea inundatile pot fi periodice sau

sporadice. Cele din urma sunt foarte periculoase, deoarece nu pot fi

prevazute decat cu multa probabilitate.Pe suprafata pamantului sunt regiuni unde, datorita unor 

conditii de relief favorabile formarii de curenti ascendenti puternici, cad

anual mari cantitati de precipitatii sub forma de ploaie, ajungand in

medie intre 10 si 12 m pe an.

Cand picaturile fine de apa sau cele ale cristalelor de gheata

alcatuiesc un ansamblu aflat in suspensie la o inaltime oarecare

deasupra Pamantului, spunem ca se gasesc sub forma de nori.

Picaturile de apa ajung la inaltimi asa de mari datorita incalzirii

neuniforme a suprafetei Pamantului: acolo unde temperatura este mai

ridicata, aerul mai cald si mai usor se ridica, antrenand cu el si vaporii

de apa pe care-i contine.

APA: GENERALITAI

1. Temperatura apei se determina la sursa, imediat dupa recoltare.

Se pot folosi termometre speciale sau termometre obijnuite cu

rezervorul de mercur invelit intr-un strat de vata sau de tifon.

2. Mirosul si gustul apei depind de compusii chimici, gazele

dizolvate, plantele acvatice si resturile organice.

3. Culoarea este data de substantele in solutie si cele in starecoloidala si in suspensie. Cele mai frecvente ape naturale au o

culoare galbuie sau verzuie datorita resturilor vegetale.

Calitativ se exprima: incolor, slab galbui, galben, gri, rosiatic etc.

23

Page 24: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 24/94

CAPITOLUL 2.

APA CA SUBSTANTA

24

Page 25: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 25/94

Peste 2/3 din supafaţa terestră este ocupată de mări şi oceane,

care formează Oceanul Planetar. Terra este supranumită şi “planeta

albastra” datorită acestui fapt.Din suprafaţa totală a pamântului, evaluată la 510,10 mil. km2,

apa Oceanului Planetar ocupa 361,07 mil.km2, adica 70,8%. Se

estimează că planeta dispune de 1,37 mild. km3 de apa, dar circa

97,2% este constituită din apa mărilor şi oceanelor.

Omul dispune numai de apele de la suprafaţa solului – adică de

aproximativ 30.000 km3, ceea ce înseamna circa 0,002% din total.

Consumul de apa ce revine pe om/zi variază între 3 litri, în zonele aride

ale Africii şi de 1,045 litri la New York.

Valoarea productivităţii mărilor şi oceanelor se apreciază ca fiind

 între 0,1 – 0,5 gr/mc/zi.

Oceanul Planetar constituie baza vieţii pe Terra şi generează

negentropie în ecosferă.

 Apa este cea mai raspândită substanţă compusă şi reprezintătrei sferturi din suprafaţa globului terestru. Ca şi aerul, ea constituie

factorul principal al menţinerii vieţii pe pământ.

 Apa este o resursă naturală esenţială cu rol multiplu în viaţa

economică.

 În natură apa urmează un circuit. Se poate vorbi despre apă de

ploaie, apa râurilor şi izvoarelor, apa de mare, etc.

 Apa pură se obţine din apa naturală prin distilare repetată încondiţii în care să nu poată dizolva gaze din aer sau substanţe solide

din recipientele în care este conservată.

a) Molecula de apă

 În 1781, fizicianul englez H. Cavendish a arătat că apa se formează

prin explozia unui amestec de hidrogen şi oxigen, cu ajutorul scânteii

electrice.

25

Page 26: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 26/94

•  În 1783, Lavoisier a repetat experienţa, realizând pentru prima

oară sinteza cantitativă a apei. S-a stabilit atunci că 2g de

hidrogen se combină cu 16g oxigen pentru a da 18g apă.

•  În 1805, Humboldt şi Gay-Lussac au arătat că apa este formatădin două volume de hidrogen şi un volum de oxigen.

•  Apa naturală constă în amestecul speciilor de izotopi ai

oxigenului: 16O, 17O, 18O, cu cei trei izotopi ai hidrogenului: 1H, 2H,3H. Combinarea acestora genereazã 18 specii de molecule de

apã.

•  Apa pură este întotdeauna un amestec de apă uşoarã (H2O) şi

de cantităţi extrem de mici de apă grea (D2O) şi apă hipergrea

(T2O).

• După compoziţie, apele minerale pot fi: acide (conţinut ridicat de

CO2), alcaline (predomină sulfaţii de magneziu şi sodiu),sulfuroase (conţin sulfuri alcaline), feruginoase (conţin carbonaţi

de fier di şi trivalent).

• Ţara noastră are un potenţial ridicat de ape minerale. Sunt

cunoscute staţiunile balneo-climaterice ca cele de la Buziaş (ape

carbogazoase şi feruginoase), Călimăneşti, Govora, Căciulata

(ape sulfuroase), Slănic Prahova, Ocna Sibiului (saline).

26

Page 27: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 27/94

• Factorii determinanţi ai efectului terapeutic precum: termalitate,

prezenţa gazelor dizolvate (O2, CO2, H2S, CH4, N2, gaze rare),

prezenţa unor substanţe de natură minerală sau organică permit

utilizarea acestor ape în tratarea unei game foarte largi deafecţiuni ale aparatului cardio-vascular, locomotor, anemii, boli

ale sistemului nervos şi boli endocrine.

Structura moleculei de apă.

1H: 1s1; 8O: 1s2

2s2

2p4

. .

H : O : ;. .

H

. .

H  O : ;

H

H2O

Se formează două legături covalente polare O-H. Molecula de

apă este covalentă polară; este un dipol.

LEGÃTURI ÎN MOLECULA DE APÃ

După cum bine ştim formula exactă a moleculei de apă este H2O

(2 atomi de hidrogen sunt legaţi de un atom de oxigen), formula a fost

 înfiinţată de italianul Stanislau Cannizzarro. Apa curată este

transparentă, inodoră şi nu are gust. În strat subţire este incoloră iar în

strat mai gros albastră.

 Anomalia densităţii apei are o mare influenţă asupra climei

planetei şi a vieţii animalelor şi plantelor. Când apa râurilor, a lacurilor şi a mărilor scade sub 4 grade, ea nu mai cade la fund ci, fiind mai

27

Page 28: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 28/94

uşoară rămane la suprafaţă şi îngheaţă aici. Fiind protejate de stratul

de gheaţă, apele mai adânci nu îngheaţă până la fund, ci au, sub

stratul de gheaţă, temperatura de 4 grade la care viaţa poate continua.

Apa lichidă din natură nu este niciodată pura, fiindcă eadizolvă o parte din substanţele solide şi gazoase cu care vine în

contact. Cea mai curată apă este apa de ploaie sau din topirea zăpezii.

Apa izvoarelor şi a râurilor conţine dizolvate gazele din

atmosferă: oxigen, azot şi bioxid de carbon, apoi cationii: calciu,

magneziu, sodiu, şi anionii de carbonat, sulfat şi clorură. Cea mai

importantă sare conţinută în apa de izvor sau de râu este carbonatul

acid de calciu.O apă conţinând mult carbonat acid de calciu, o apă

dură, nu face spumă cu săpunul deoarece el se descompune la

fierberea apei în carbonat de calciu insolubil.

c) Propietăţile chimice ale apei 

Experimental s-a demonstrat că apa este o combinaţie chimică

foarte stabilă. Ea poate fi descompusă la peste 10000C sau cu ajutorul

curentului electric:

2H2O = 2H2+ O2

28

Page 29: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 29/94

 Apa este foarte reactivă din punct de vedere chimic. Ea reacţionează

 în anumite condiţii cu metalele, nemetalele, oxizii bazici, oxizii acizi, cu

unele săruri.

IMPORTANTA APEI:O importanta deosebita pentru studierea chimismului apelor o

constituie actiunea de dizolvare a unor componente minerale si roci

prin contactul nemijlocit.

DIZOLVAREA PRIN HIDROLIZA:

Hidroliza este un proces chimic important prin care se realizeaza

atacul apei asupra mineralelor din roci.

Sarurile formate din acizi slabi cu baze tari,din acizi tari cu baze

slabe sau din acizi slabi cu baze slabe sufera fenomenul de

hidroliza,adica formeaza cu apa compusi slab disociati:

CaCO3 + 2H2O=Ca(OH)2+H2O+CO2

FeSO4 + 2H2O=Fe(OH)2 + H2SO4

Al2(SO4)3 + 6H2O=2Al(OH)3 + 3H2SO4

 DIZOLVAREA PRIN HIDRATARE:Hidratarea consta in patrunderea apei in sistemul reticular al

cristalelor formand compusi chimici cu un anumit numar de molecule

de apa.Astfel este cazul hidratarii anhidridului, CaSO4, formand gipsul

CaSO4*2H2O.

Cateva determinari speciale privind apele tratate si unii poluanti

ori subst. nocive din apele reziduale:

Este vorba aici de ape care au fost tratate cu sulfat dealuminiu(pentru coagularea suspensiilor), sau cu clor(ca dezinfenctant

sau bactericid),ori de ape de suprafata in care s-au deversat ape

reziduale.

1.Aluminiu:

29

Page 30: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 30/94

Poate fi prezent in concentratii foarte mici in unele ape

naturale.De interes este determinarea aluminiului in cazul apelor 

tratate cu sulfat de aluminiu pentru depunerea suspensiillor 

Identificarea prezentei aluminiului pe baza reactiei de culoare cumorina.

Principiul metodei:Aluminiul da cu morina un compus ce are o

fluorescenta verde.

Reactivi:-acid acetic concentrat

-solutie alcoolica 0,005% de morina(pentahidroxiflanona)

Mersul determinarii:La 29 ml apa de analizat se adauga 3

picaturi acid acetic concentrat si 1 ml de solutie alcoolica

0,005%morina.In prezenta luminii apare o fluorescenta verde.

2.Arseniatii:

Identificare pe baza reducerii cu hidrogen arseniat si reactia

acesteia cu azotatul de argint.

O serie de ape minerale pot contine arsen sub forma de arseniati

si in parte de arseniti.Arsenul mai poate ajunge in unele ape prindeversarea unor reziduuri industriale.

Principiul metodei:

 Arseniatii si arsenitii se reduc cu zinc in mediul de acid sulfuric la

hidrogen arseniat.Hidrogenul arseniat da cu azotatul de argint o

coloratie galbena(rezulta Ag3As* 3AgNO3 ) ce se descompune cu

formarea unui precipitat negru de argint metalic:

 As2O3 + 6Zn+6H2SO4 =2AsH3+6ZnSO4+3H2O

 AsH3+6AgNO3=Ag3AS*3AgNO3+3HNO3

 Ag3As*3AgNO3+3H3O=H3AsO3+3HNO3+6Ag(se

depune)

Reactivi:-zinc lipsit de arsen in granule

-solutie de acid sulfuric diluat(1:4)

-soluite de azotat sau acetat de plumb10%

30

Page 31: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 31/94

-azotat de argint cristale

Mersul determinarii:

Intr-o eprubeta se introduc 10-20 ml apa de analizat,se

aciduleaza cu acid sulfuric diluat,sa adauga cateva granule de zincmetalic,se introduce in partea superioara un tampon de vata imbibat cu

o solutie de azotat sau acetat de plumb 10%(pentru retinerea

hidrogenului sulfurat) si se acopera cu o fasie de hartie de filtru

umezita cu apa pe care s-au pus cateva cristale de azotat de argint.In

prezenta argintului,acestea se coloreaza de la galben pana la negru.

3.Cianurile:

Punerea in evidenta a prezentei cianurilor cu cloramina T si

piridina-acid barbutic.

Cianurile sunt foarte nocive.Provenienta apei reziduale: de la

cocserii,ateliere galvanice,uzine metalurgice,uzine chimice.

Principiul metodei:

 Anionul cian formeaza cu cloramina T clor cian,care cu piridina

trece in glutacon dialdehina.Aceasta da cu acidul barbituric un compuscolorat polimetinic.

Reactivi:-solutie apoasa 1% de cloramina T:1g

CH3*C6H4*SO2*NClNa* 3H2O(derivatul sodat al cloramidei acidului

para-toluen sulfonic),p.a.,se dizolva in 99ml apa distilata(este bine a se

controla eficacitatea oxidanat cu KI).

Mersul determinarii:La 20ml apa de analiza,avand PH intre 2-8

se adauga 0,5 ml solutie apoasa 0,1% de cloramina T si se agita.Seadauga apoi agitand mai departe 1,5ml reactiv mixt acid barbituric-

siridina.In prezenta cianurilor apare dupa 5-8 minute o coloratie violet

intensa de la roscat pana la albastru violet.Prin aceasta reactie

directa,fara prealabila distilare,se pun in evidenta numai acidul

ionhidric,cianurile alcoline si alcalino-pamantoase, cianocomplecsi ai

zincului si cadmiului si partial si ai nichelului si cuprului.Limita inferioara

de identificare -circa 0,01 mg/litru.

31

Page 32: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 32/94

4.Clorul activ:

 Aprecierea concentratiei clorului activ pe baza reactiei cu iodura

de potasiu- amidon.

Principiul metodei:Clorul oxideaza iodura de potasiu cuformare de iod elementar ce inalbastreste amidonul.Intensitatea

coloratiei este proportionala cu concentratia initiala a clorului.

Reactivi:-solutie de amidon 1%

-iodura de potasiu cristale

Mersul determinarii:Intr-o eprubeta se introduce o asemenea

cantitate de apa incat sa formeze un strat gros de circa 10 cm.Se

adauga 5-10 cristale iodurei de potasiu si 10-12 picaturi solutie de

amidon 1%.Se agita.Se priveste de sus pe fond alb.

Concentratia aproximativa a clorului se obtine dupa cum

urmeaza:

-albastruie abia perceptibil.........................clor activ

0,05 mg/l

-albastruie usoara......................................clor activ0,1 mg/l

-albastruie deschisa...................................clor activ

0,2 mg/l

-albastruie.................................................clor activ

0,3 mg/l

-albastruie inchis........................................clor activ

0,5 mg/l-albastruie negru........................................clor activ 1

mg/l si peste

5.Fenoli:

32

Page 33: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 33/94

Pot proveni din deversari industriale(uzine cocsochimice),dar si

din descompunerea partiala a unor substante naturale(substante

humice,resturi vegetale).

Identificarea fenolilor prin formare de clorfenol:-fenoli in concentratie peste 2 mg/l se pun in

evidenta prin mirosul lor specific

-in cazul concentratiilor mai mici,la o proba din apa

de cercetat se adauga 1 ml solutie apoasa de clor si

se agita.In prezenta fenolilor apare un miros apecific de

clorfenol(asemanator iodofromului).

  6.Metale grele:

Metalele grele,plumb,cupru,mercur sunt toxice.Provenienta:uzine

de metalurgie neferoasa,exploatari miniere,etc.

Identificarea metalelor grele prin formare de sulfuri insolubile.

Reactivi:-solutie de sulfura de sodiu:5 g sulfura de sodiu se

dizolva in 10 ml apa distilata si 30 ml glicerina(pentru a o stabiliza)

-acid clorhidric concentratMersul determinarii:La 5 ml de apa de cercetat se adauga o

picatura acid clorhidric concentrat si 3 ml solutie de sulfura de sodiu.In

prezenta metalelor grele(Pb,Hg,Cu) proba se inchide la culoare.

Individual,plumbul poate fi identificat sub forma de ferocianura de

cupru(brun roscata) si mercurul cu clorura stanoasa(se formeaza

mercur redus negru).

7.Tensidele:Sunt agenti activi de suprafata sintetici.Detergentii folositi ca

agenti de spalare sunt tenside anionice.

 Aici se descrie o reacie de indentificare a tensidelor anionice,

detrgentii fiind substate de larga utilizare in zilele noastre.

Principiul metodei:tensidele anionice formeaza cu colorantul

cationic albastru de metilen un complex de culoare albastra extractibil

in cloroform.

33

Page 34: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 34/94

Reactivi:-solutie de albastru de metilen 0,035%: 0,35 g de

albastru de metilen se dilueaza in 500ml apa distilata, apoi dupa

adaosul a 6,5 ml acid sulfuric concentrat se completeaza cu apa

distilata 1 l-cloroform

Mersul determinarii:10-20 ml apa de analizat se agita cu 5 ml

cloroform dupa tratarea cu 1-2 ml solutie de albastru de metilen

0,035%.In prezenta tensidelor se coloreaza in albastru.

Determinarea aldehidelor si cetonelor:

Formaldehida:Se detrmina colorimetric cu reactiv Schiff,cu fenil-

hidrazina sau cu acid cromotropic.

Acetaldehide:Reactioneaza cu solutii Schiff(fuxina) decolorata

formand un produs de condensare in mediu de acid sulfuric,care se

colorimetreaza.

Acetona,2-bretanona,butilaldehide: Se separa din apele sarate

si se determina prin metode gaz-lichid-cromatografica.In acest scop seutilizeaza un amestec de 10% Carbonax 20M in Chromosorb W,intr-o

coloana la 95* C.

Ciclohexanona:Se determina pe baza reactiei cu sarea de

diazoniu a acidului 1-amino-8-naftol-3,6-disulfonic cand rezulta un

colorant azoic,susceptibil de a fi masurat fotometric.

Compusi carbonil:Din apele naturale se determina prin

transformarea in hidrozone care se extrag cu eter de petrol.Extractul sealcolinizeaza cu NaOH in alcool etilic si se masoara densitatea optica a

stratului apos la 460 nm.

Determinarea alcoolilor:

Alcoolii alifatici:Din ape se separa si se concentreza prin

distilare.Apoi se transforma in alchil-nitriti si se masoara

34

Page 35: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 35/94

spectrofotometric la 355,5 nm.Pentru 0,3-0,5 mg alcool/l eroarea este

de 20%.

Alcoolul metilic:Dupa separare prin distilare se oxideaza la

aldehida cu ajutorul permanganatului de potasiu.Apoi se cupleaza cureactivul Schiff(fuxina decolorata cu sulfit de sodiu in mediu de acid

sulfuric) si se compara colorimetric cu o serie de solutii de etalon.

Hexadecanolul:se extrage in benzen si se determina

fotometric.Proba de apa se extrage cu benzen si dupa separarea

fazelor,extractul benzenic se completeaza la 15 ml si se deshidrateaza

cu 1 g sulfat de sodiu.O parte alicota de 3 ml se amesteca cu 1ml de

solutie de benzen si se tine timp de 20 minute la 65-70*C.

 Apoi se agita cu 1ml NaOH 1N,timp de 1-2 minute.Dupa

separarea stratelor faza benzenica se deshidrateaza cu sulfat de

sodiu,se examineaza intensitatea culorii pe un filtru albastru si se

raporteaza la un grafic de etalonare.

Ciclohexanolul:Se determina colorimetric cu difenilamina.

d) Acţiunea apei asupra metalelor 

Metalele: potasiu, calciu, sodiu reacţionează violent cu apa, la

rece, cu formare de hidroxid şi degajare de hidrogen.

Na + H2O = NaOH + 1/2H2↑

Magneziul reacţionează cu apa la cald sau în stare de vapori:

Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2↑ Aluminiul este atacat de apă numai dacă este curăţat de stratul

protector de oxid:

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑

Fierul înroşit reacţionează cu apa în stare de vapori şi formează

oxid feroferic (oxid al Fe II şi Fe III):

3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2↑

35

Page 36: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 36/94

Plumbul, cuprul, mercurul, aurul, argintul nu sunt atacate de apă

sau de vaporii acestuia.

Unele metale se corodează în prezenţa apei. Atacul este mai

puternic în prezenţa oxigenului şi a dioxidului de carbon.

e) Acţiunea apei asupra nemetalelor 

Clorul în reacţie cu apa formează apa de clor:

Cl2 + H2O = HCl + HclO

HclO = HCl + [O]

Trecând un curent de vapori de apă peste cocs(carbon) la

temperatura de cel puţin 10000C se formează un amestec de monoxid

de carbon şi hidrogen, denumit gaz de apă. Reacţia are importanţă

industrială:

C + H2O = CO↑+ H2↑

f) Acţiunea apei asupra oxizilor 

 Apa reacţionează cu oxizii metalici solubili cu formare de

hidroxizi.

Una dintre reacţiile cu importanţă practică o constituie stingerea

varului, reacţie puternic exotermă.

CaO + H2O = Ca(OH)2 + Q

Hidroxidul de calciu obţinut este relativ puţin solubil în apă şi deaceea la stingerea varului se obţine aşa-zisul lapte de var , care

reprezintă o suspensie finăde Ca(OH)2 într-o soluţie saturată de

hidroxid de calciu.

La dizolvarea dioxidului de sulf în apă are loc şi o reacţie chimică

din care rezultă o soluţie acidă, acid sulfuros.

SO2 + H2O = H2SO3

36

Page 37: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 37/94

Reacţia cu carbidul sau carbura de calciu la CaC2 duce la

formarea acetilenei, substanţă organică utilizată la sudarea şi tăierea

metalelor în suflătorul oxiacetilenic:

CaC2 + 2H2O →HC≡ CH + Ca(OH)2 + Q

g) Importanţa apei pentru viaţă

 Apa are un rol esenţial în întreţinerea vieţii. Fără apă nu ar putea

exista viaţa. În organism apa intră în compoziţia organelor, ţesuturilor şi

lichidelor biologice. Ea dizolvă şi transportă substanţele asimilate şi

dezasimilate; menţine constantă concentraţia sărurilor în organism şi,

evaporându-se pe suprafaţa corpului, ia parte la reglarea temperaturii.

 Apa contribuie la fenomenele osmotice din plante şi are o

deosebită importanţă în procesul de fotosinteză.

 Apa Potabilă se deosebeşte de apa distilată. În conformitate cu

STAS 1342-1950, apa potabilă trebuie:

-

Să fie limpede, incoloră, fără miros sau gust deosebit;- Să aibă temperatura cuprinsă între 70 şi 150C şi să nu

varieze mult în timpul anului;

- Să nu conţină materii străine în suspensie sau germeni

patogeni;

- Să conţină aer şi CO2 în soluţie;

- Substanţele dizolvate raportate la un litru trebuie să se

 încadreze între anumite limite;

- Să nu conţină azotiţi sau sulfuri, săruri metalice precipitabile

cu H2S sau cu (NH4)2S, cu excepţia micilor cantităţi de Fe, Al,

Mn.;

- Să nu conţină NH3 sau fosfaţi care pot proveni prin

contaminarea apei cu substanţe organice în prutefacţii şi nici

metan.

37

Page 38: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 38/94

 Apa potabilă ca şi aerul este vitală pentru om. Un om consumă

 în medie 2l de apa pe zi. Fără apă, omul nu poate supravieţui. În apă

potabilă se găsesc dizolvate până la 0,5 g/l săruri minerale şi mici

cantităţi de aer.

 Apă minerală conţine săruri minerale şi dioxid de carbon. Ea este

recomandată mai ales în timpul verii, când prin transpiraţie omul pierde

o mare cantitate de săruri minerale.

 Apele din râuri au o compoziţie variabilă. Sunt în general slab

mineralizate. Conţin Ca2+

şi HCO3-

şi mai rar SO42-

şi Cl-

 Apele mãrilor şi oceanelor sunt puternic mineralizate. Mările

interioare au concentraţii în săruri, fie mai mari (Marea Mediterană), fie

mai mici (Marea Neagră- în special NaCl) comparativ cu apele

oceanelor. În cazul Mării Moarte, concentraţia de sãruri este atât de

mare încât viaţa nu poate exista.

 Apa ca solvent multe din substanţele compuse ce sunt necesare

vieţii pot fi dizolvate în apă. În timpul formării şi deplasării în atmosfera

a picăturilor de ploaie, hidrogenul, oxigenul şi dioxidul de carbon sunt

gaze ce se dizolvă în aceste picături. De asemenea, toate plantele îşi

extrag substanţele hrănitoare din apa în care acestea sunt dizolvate.

Sãrurile apei de mare conţin 89% cloruri, 10% sulfaţi, 0,2%

carbonaţi.

Totalitatea apei pe pãmânt este de aproximativ 1,46 miliarde km3

din care 97% în oceane şi mări, 2% în calote glaciare şi 1% în râuri,

lacuri, pânze subterane.Pentru epurarea apei se folosesc: ozon, clor,

hipoclorit de calciu (apă de Javel), cloramină. În cazul clorului se

utilizează aproximativ 0,1 mg clor la litru. O cantitate prea mare de clor dă însă apei un gust dezagreabil şi chiar un miros urât. Serviciile

38

Page 39: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 39/94

americane adaugă apei potabile puţină fluorură de sodiu, pentru a

combate cariile dentare.

STĂRILE DE AGREGARE ALE APEI

Corpurile se pot afla în stare solidă,

lichidă sau gazoasă şi pot trece

dintr-o stare în alta. Când îngheaţã,

apa se transformã în solid, iar când

fierbe se transformã în vapori. Cândgheaţa se topeşte, trece din stare

solidă în stare lichidă, adică apă.

Când apa fierbe, se transformă în

gaz, adică vapori.

Trecerea unui corp din strare

solidă în stare lichidă şi din starelichidă în stare gazoasă se face prin

 încălzire, care îi furnizeazã energie

calorică, intensificând astfel agitaţia

moleculară.

b) Propietăţile fizice ale apei.

39

Page 40: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 40/94

Stare de

agregare

Culoare Miros Gust Pt Pf  Densita

tea la

40C

Conductibili

tatea

electrică

Lichid Incolor(în

straturi

groase

este

albastru)

Inodor Insipid 00C 1000C 1g/cm3 izolator 

Cele două temperaturi extreme ale apei, de solidificare respectivde fierbere la presiune normală, constituie 00C şi 1000C în scara

Celsius.

 Apa prezintă o serie de propietăţi de celelalte hidruri ale

nemetalelor vecine în sistemul periodic. Aceste propietăţi se numesc

“anomaliile apei”.

 Apa este lichidă într-un interval mare de temperatură (00C şi

1000C). Această anomalie este atribuită asocierii moleculelor de apă

prin legături de hidrogen.

Legăturile de hidrogen se realizează între moleculele care conţin

hidrogen legat covalent de un element puternic electro negativ care are

volum mic şi electroni neparticipanţi.

Legătura de hidrogen este electrostatică, mai mult slabă decât

legătura covalentă şi nu implică punerea în comun de electroni.Densitatea apei variază în funcţie de temperatură:

t0C 0 4 10 15 20ρ (g/cm3) 0,9998 1,0000 0,9997 0,9991 0,9982

 

Cauza anomaliilor densităţii este gradul diferit de asociere

moleculară. Moleculele care s-au asociat la un anumit moment se pot

desprinde pentru a se asocia din nou:

40

Page 41: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 41/94

nH2O == (H2O)n

La îngheţare se formează o a doua legătură de hidrogen la

atomul de oxigen, motiv pentru care gheaţa are o structură afânată

care determină creşterea volumului şi scăderea densităţii.Prin îngheţare apa îşi măreşte volumul cu 9%. Aşa se explica de

ce se sparg conductele, cazanele, sticlele când îngheaţă apa în ele şi

de ce se crapă pietrele de ger. Majoritatea lichidelor îşi măresc volumul

de solidificare. Se ştie că la +40C apa are ρmax= 1 g/cm3 ceea ce se

datorează faptului că apa este formată din (H2O)2; aceasta presupune

existenţa a doua legături de hidrogen.

 Apa în stare de vapori este formată din molecule libere (n= 1).

41

Page 42: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 42/94

CAPITOLUL 3.

APA PENTRU VIETUITOARE

42

Page 43: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 43/94

 Apa este un component indispensabil vietii. Un om consumã în

medie 3 l apã/zi, iar corpul sãu are un continut de 60-70% apã. Un pom

evaporã aproximativ 200 l apã/zi.

 În organismele vii, apa este continutã în formã: intracelularã

(50%), interstitialã (15%) si circulantã (5%).

Tesutul adipos si oasele contin 33% apã, muschii 77%, plãmânii

si rinichii 80%, substanta cenusie 85%, iar lichidele biologice: plasma

90%, saliva 99,5%.

Un om adult, cântãrind 70 kg contine apã într-un procent de 65-

70% din greutatea sa, adicã pânã la 50 kg apã.

Fiintele vii nu pot supravietui în absenta apei, toleranta la

deshidratare depinzând de specia respectivã.

 Apa este nu numai un constituent al organismelor vii dar joacã si

un rol extrem de important ca cel de regulator termic sau de irigator al

tesuturilor vii.

Un adult normal trebuie sã absoarbã aproximativ 2,5-3 l apã/zi,

preluati fie sub formã de bãuturi sau apã continutã în alimente precum

si apã de combustie a alimentelor si tesuturilor (aport endogen).

Dacã ne raportãm la regnul vegetal, apa este continutã în:salate, castraveti, andive (95%) sau în rosii si morcovi (90%). Merele

contin 85% apã, cartofii 80%, sporii bacteriilor doar 50% apã, fosolele si

mazãrea 10%.

Dacã apa joacã un rol atât de important pentru viatã, în mod

firesc se pune întrebarea: care este rezistenta organismelor  în

conditiile lipsei apei?

43

Page 44: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 44/94

Cãmilele traversând deşertul îşi pot produce aproximativ 40 l apã

prin oxidarea grãsimilor ce se gãsesc în cocoaşã. În condiþii normale,

cãmila se hrãneşte însã cu plante verzi, ce conþin multã apã.

Se cunosc insecte ce iau apa de la vegetale uscate dar 

higroscopice (absorb umiditatea din aer).

  Rozãtoarele din deşerturi pot trãi în absenþa apei consumând

doar ierburi, scoarþã de copaci, frunze uscate. În captivitate apa este

procuratã pe cale endogenã adicã prin oxidãri celulare, reuşind sã

trãiascã fãrã sã bea chiar 6 luni.

Carnivorele care au nevoie imediatã de apã, pentru a-ºi elibera

reziduurile azotoase se hrãnesc cu erbivore ale cãror þesuturi conþin

multã apã.

Omul s-a adaptat la condiþiile mediului înconjurãtor- populaþia

nomadã a deserturilor consumã o cantitate mai micã de apã decât

populaþia sedentarã.

Se cunosc si plante care au o rezistenþã mare la deshidratare-

cacteele conþin þesuturi îmbibate cu apã, asa-zis ,,suculente''.

Toate animalele de pe glob, ca si omul, posedã modalitãþi de

procurare a apei.

În timpul activitãþilor zilnice, în organismul uman sunt ,,arse''

zaharuri si grãsimi. Prin arderea lor se formeazã CO2 si H2O; CO2,

toxic, este înlãturat iar H2O se poate utiliza pentru diferite necesitãþi

ale organismului.

Din 1g zaharuri rezultã 0,56 g H2O, iar din 1g grãsimi se

formeazã 1,07 g apã. Zilnic, un adult sintetizeazã 300 g apã.

44

Page 45: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 45/94

 Animalele din stepele uscate şi deşerturi, şerpi, şopârle, girafe,

zebre, struþi au capacitatea de a acumula mari cantitãþi de lipide

(grãsimi) prin oxidarea cãrora rezultã apã (la o cãmilã rezerva de

grãsimi din cocoaşã este de 110-120 kg).

Viaþa nu ar fi fost posibilã în zonele de desert dacã animalele din

aceste zone nu ar fi învãþat sã se ascundã ziua de cãldurã si dacã nu

ar fi avut posibilitatea de a împiedica evaporarea apei din organism.

Extrem de interesant este experimentul realizat cu 300 de ani în

urmã de un savant- Sanctorius- care a observat cã greutatea

organismului uman se modificã neîncetat. El a construit un cântar mare

si asezat ore în sir pe acest cântar îsi urmãrea propria greutate. Peste

noapte, Sanctorius pierdea aproape un kg. Cauzele sunt multiple: prin

 îndepãrtarea CO2 din organism, greutatea omului scade cu 75-85 g în

24 ore. Pe cale pulmonarã se evaporã 150-500 g apã zilnic, iar prin

piele si mai multã.

Prin transpiratie, pe vreme rece, se evaporã 250-1700 g apã. În

cazul unei munci fizice dificile, prestatã pe vreme uscatã si caldã,

cantitatea de transpiraþie poate atinge chiar 10-15 l în 24 ore. Pe

aceastã cale, organismul combate de fapt supraîncãlzirea. Pentru

evaporare se consumã o cantitate de cãldurã de 600 calorii pentru 1 l

sudoare. Dacã aceastã cãldurã ar fi toatã furnizatã de corpul omenesc,

temperatura lui ar coborî cu aproximativ 10C.

Corpul omenesc furnizeazã pentru evaporare doar o cantitate

micã de cãldurã; astfel transpiratia nu poate asigura rãcirea corpului,

dar permite evitarea supraîncãlzirii. Numai datoritã evaporãrii apei la

nivelul plãmânilor si pielii, temperatura corpului uman se mentine la

valori în jurul a 37°C, chiar dacã temperatura ambientalã este de 40-

50°C.

45

Page 46: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 46/94

Se stie cã arsita din zonele de desert este mai suportabilã decât

cea din pãdurile tropicale umede. Aceasta se explicã prin faptul cã în

atmosfera umedã sudoarea se evaporã lent, se adunã în picãturi ce se

preling pe corp si nu apare senzatia de usurare.

  DE CE NU PUTEM BEA APÃ DE MARE?

Rãspunsul este la îndemânã dacã se cunoaste compozitia apei

de mare. Aceasta contine sãruri.

O cantitate de 100 g sãruri provenite prin consumarea apei de

mare, ajunse în sânge pot genera adevãrate accidente. Dacã limitanormalã de sãruri în sânge este depãsitã, organismul tinde sã se

debaraseze de cantitatea suplimentarã de sãruri, un rol important în

aceastã curãtire jucându-l rinichii.

Un adult eliminã aproximativ 1,5 l urinã în decursul unei zile,

adicã jumãtate din cantitatea de apã primitã în 24 de ore. Cu apa sunt

eliminate simultan si Na, Ca, K.

Concentratia sãrurilor în apa de mare fiind mult mai mare decât a

sãrurilor din urinã, pentru ca organismul sã elimine aceste sãruri

pãtrunse odatã cu apa de mare, ar fi necesarã o cantitate mult mai

mare de apã decât cea bãutã.

Pestii au un aparat de desalinizare, ce se aflã la nivelul branhiilor unde, celulele specializate preiau din sânge sãrurile si împreunã cu un

mucus foarte concentrat le elibereazã în mediul înconjurãtor.

Apa are proprietãti uimitoare si cu multiple implicatii, dar cea mai

putin cunoscutã pare a fi capacitatea ei de a forma o peliculã

superficialã rezistentã, ce este rezultatul unei atractii reciproce foarte

puternice dintre moleculele stratului ei superficial.

46

Page 47: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 47/94

3.1. APA CA O SURSĂ PREŢIOASĂ

Datorită creşterii populaţiei mondiale şi a altor factori, tot mai

puţini oameni beneficiază de apă potabilă. Problema apei poate fi

rezolvată prin creşterea producţiei, o distribuţie mai bună, şi nerisipirea

resurselor deja existente. Din acest motiv, apa este o resursă

strategică pentru multe ţări. Au existat de-a lungul timpului mai multe

conflicte pentru accesul la apă şi controlul acesteia. Experţii prevăd

mai multe conflicte viitoare din cauza creşterii populaţiei mondiale şi

creşterii contaminării prin poluare şi încălzire globală.

Raportul UNESCO despre dezvoltarea apei (WWDR, 2003) din

cadrul Programului de Evaluare a Apei pe Plan Mondial arată că, în

următorii 20 de ani, cantitatea de apă potabilă disponibilă va scădea cu

30%. 40% dintre locuitorii lumii nu au apă curată suficientă pentru o

igienă minimală. Peste 2,2 milioane de oameni au murit în 2000 de boli

legate de consumul de apă contaminată sau din cauza secetei. În

2004, o organizaţie engleză, WaterAid, a raportat că un copil moare lafiecare 15 secunde din cauza bolilor legate de apă ce ar putea fi uşor 

prevenite.

Se prevede că apa ar putea deveni preţioasă precum petrolul,

lucru care ar face din Canada, ce are această resursă din abundenţă,

cea mai bogată ţară din lume.

 În 2005 în SUA preţurile mari ale benzinei au provocat îngrijorare

şi au existat temeri pentru o criză globală, însă consumatorii nu ezitau

să plătească preţuri duble pentru aceeaşi cantitate, dar de apă

 îmbuteliată.

47

Page 48: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 48/94

 Apa potabilă

este mai valoroasă

decât oricând în

istoria noastră, fiindfolosită extensiv în

agricultură şi

industrie, şi

primeşte din ce în

ce mai multă atenţie

pentru a fi folosită

 judicios pentru

generaţiile viitoare.

Un om consumă în medie 3 l apă/zi, iar corpul său are un

conţinut de 60-70% apă. Un pom evaporă aproximativ 200 l apă/zi.

 În organismele vii, apa este conţinută în formă: intracelulară

(50%), interstiţială (15%) şi circulantă (5%).

Ţesutul adipos şi oasele conţin 33% apă, muşchii 77%, plămânii

şi rinichii 80%, substanţa cenuşie 85%, iar lichidele biologice: plasma

90%, saliva 99,5%.

Un om, cântărind 70 kg conţine apă 65-70% din greutatea sa,

adică până la 50 kg apă.

Un adult normal trebuie sã absoarbã aproximativ 2,5-3 l apă/zi,

preluaţi fie sub formă de băuturi sau apă conţinută în alimente precum

şi apă de combustie a alimentelor şi ţesuturilor (aport endogen).

Dacă ne raportãm la regnul vegetal, apa este conţinută în:

salate, castraveţi, andive (95%) sau în roşii şi morcovi (90%). Merele

48

Page 49: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 49/94

conţin 85% apă, cartofii 80%, sporii bacteriilor doar 50% apă, fosolea şi

mazărea 10%.

3.2. CARE ESTE REZISTENŢA ORGANISMELOR ÎN CONDIŢIILELIPSEI APEI?

Cămilele traversând deşertul îşi pot produce aproximativ 40 l apă

prin oxidarea grăsimilor ce se gãsesc în cocoaşă. În condiţii normale,

cămila se hrăneşte însă cu plante verzi, ce conţin multă apă.

Se cunosc insecte ce iau apa de la vegetale uscate dar 

higroscopice (absorb umiditatea din aer).

Rozătoarele din deşert pot trăi în absenţa apei consumând doar 

ierburi, scoarţă de copaci, frunze uscate. În captivitate apa este

procurată pe cale endogenă adică prin oxidări celulare, reuşind să

trăiască fără să bea chiar 6 luni.

Carnivorele care au nevoie imediată de apă, pentru a-şi eliberarezidurile azotoase se hrănesc cu erbivore ale căror ţesuturi conţin

multă apă.

Omul s-a adaptat la condiţiile mediului înconjurător- populaţia

nomadă a deţerturilor consumă o cantitate mai mică de apă decât

populaţia sedentară.

Se cunosc şi plante care au o rezistenţã mare la deshidratare-

cacteele conţin ţesuturi îmbibate cu apă, aşa-zis ,,suculente''.

Toate animalele de pe glob, ca şi omul, posedă modalităţi de

procurare a apei.

 În timpul activităţilor zilnice, în organismul uman sunt ,,arse''

zaharuri şi grăsimi. Prin arderea lor se formează CO2 şi H2O; CO2,

49

Page 50: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 50/94

toxic, este înlăturat iar H2O se poate utiliza pentru diferite necesităţi ale

organismului.

Din 1g zaharuri rezultă 0,56 g H2O, iar din 1g grăsimi se

formează 1,07 g apă. Zilnic, un adult sintetizează 300 g apă.

 Animalele din stepele uscate şi deşerturi, şerpi, şopârle, girafe,

zebre, struţi au capacitatea de a acumula mari cantităţi de lipide

(grăsimi) prin oxidarea cărora rezultă apă (la o cămilă rezerva de

grăsimi din cocoaşă este de 110-120 kg).

Viaţa nu ar fi fost posibilă în zonele de deşert dacă animalele dinaceste zone nu ar fi învăţat să se ascundă ziua de căldură şi dacă nu

ar fi avut posibilitatea de a împiedica evaporarea apei din organism.

Extrem de interesant este experimentul realizat cu 300 de ani în

urmă de savantul Sanctorius care a observat că greutatea

organismului uman se modifică neîncetat. El a construit un cântar mare

şi aşezat ore în şir pe acest cântar îşi urmărea propria greutate. Pestenoapte, Sanctorius pierdea aproape un kg. Cauzele sunt multiple: prin

 îndepărtarea CO2 din organism, greutatea omului scade cu 75-85 g în

24 ore. Pe cale pulmonară se evaporă 150-500 g apă zilnic, iar prin

piele şi mai multă.

Prin transpiraţie, pe vreme rece, se evaporă 250-1700 g apă. În

cazul unei munci fizice dificile, prestată pe vreme uscată şi caldă,

cantitatea de transpiraţie poate atinge chiar 10-15 l în 24 ore. Pe

această cale, organismul combate de fapt supraîncălzirea. Pentru

evaporare se consumă o cantitate de căldură de 600 calorii pentru 1 l

sudoare. Dacă această căldură ar fi toată furnizată de corpul omenesc,

temperatura lui ar coborî cu aproximativ 10°C.

50

Page 51: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 51/94

Corpul omenesc furnizează pentru evaporare doar o cantitate

mică de căldură; astfel transpiraţia nu poate asigura răcirea corpului,

dar permite evitarea supraîncălzirii. Numai datoritã evaporării apei la

nivelul plămânilor şi pielii, temperatura corpului uman se menţine lavalori în jurul a 37°C, chiar dacã temperatura ambientalã este de 40-

50°C.

Se ştie că arşiţa din zonele de deşert este mai suportabilă decât

cea din pădurile tropicale umede. Aceasta se explică prin faptul că în

atmosfera umedă sudoarea se evaporă lent, se adună în picături ce se

preling pe corp şi nu apare senzaţia de uşurare.

51

Page 52: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 52/94

Circuitul apei în natură (denumit uneori şi ciclul hidrologic sau ciclul

apei) este procesul de

circulaţie continuă a

apei în cadrulhidrosferei  Pământului.

 Acest proces este pus

 în mişcare de radiaţia

solară şi de gravitaţie.

 În cursul parcurgerii

acestui circuit, apa îşi

schimbă starea de

agregare fiind succesiv

 în stare solidă, lichidă sau gazoasă. Apa se mişcă dintr-un element

component al circuitului în altul, de exemplu dintr-un râu într-un ocean,

prin diferite procese fizice, dintre care cele mai însemnate sunt

evaporaţia, transpiraţia, infiltraţia şi scurgerea. Ştiinţele care se ocupă

cu studiul mişcării apei în cadrul acestui circuit sunt hidrologia şimeteorologia.

3.3. APA ÎN SISTEMELE BIOLOGICE

 Apa este componetul principal al oricărui sistem biologic.

Organismele vii reprezintă sisteme apoase înal compartimentate.„Apa este originea şi matricea vieţii” ( Albert Szent).

 În evoluţia sa ontogenetică peocentul din corpul uman descreşte

continuu de la 97% la embrionul de două luni la 67 – 74% pentru nou

născut şi 58-67% în cazul organismului adult.

Datorită diferenţierii celulare cu fiecare nouă zi de viaţă şi

datorită apariţiei ţesuturilor dense, are loc o descreştere a conţinutului

de apă.

52

Page 53: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 53/94

 Apa este o moleculă triatomică, formată din doi atomi de

hidrogen şi un atom de oxigen. Este o moleculă plană caracterizată

prin distanţa de 0,958Å dintre atomii de hidrogen şi atomul de oxigen în

planul XoY, cât şi de unghiul de 105° pe care îl formează axele celor doi atomi de hidrogen faţă de atomul de oxigen.

Cei 10 electroni ai moleculei de apă sunt distribuiţi astfel: doi

electroni ai oxigenului pe primul strat – se găsesc în permanenţă în

apropierea nucleului; 8 electroni de valenţă gravitează pe nişte orbite

eliptice alungite.

Două perechi de electroni se află pe orbite axate pe direcţiile O –

H. Aceştia sunt electroni ce formează legături covalente.

 Alte două perechi de electroni gravitează pe două orbitew situate

perpendicular pe planul nucleului (electroni neparticipanţi) molecula de

apă are structură tetraedică – nucleul de oxigen este în centru.

Molecula de apă poate forma legături coordinative, punţi de O2

cu alte molecule. Fiecare moleculă de apă se poate lega coordinativ cu

alte patru molecule formând structuri spaţiale (ex: gheaţa).

Figura nr. 1 – Structura moleculară a apei / desenată

53

Page 54: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 54/94

Cei 10 electroni ai moleculei de apă sunt sistribuiţi astfel: doi

electroni ai oxigenului pe primul strat – se găsesc în permanenţă în

apropierea nucleului; 8 electroni de valenţă gravitează pe nişt orbite

eliptice alungite.Două perechi de electroni se află pe orbitr axate pe direcţiile O-

H. Aceştia sunt elctroni care formează legături covalente.

 Alte două perechi de elctroni gravitează pe două orbite situate

perpendicular pe planul nucleului, molecula de apă are structură

tetraedrică – nucleul de oxigen este în centru.

Legătura dintre atomul de oxigen şi atomii de hidrogen în

molecula de apă este o legătură covalentă cu caracter parţial ionic

(40%) care confera oxigenului o încărcare electrică negativă şi

hidrogenului o încărcare electrică pozitivă. Comportarea electrică a

moleculei de apă este în acest caz dipol.

 Între moleculele de apă vecine se formează legături de

hidrogen , fiecare moleculă putând forma două legături de hidrogen.

Datorită configuraţiei dipolare a moleculei de apî se crează în jurul său un câmp electrostatic intens ceea ce permite legarea cu alte

molecule de apă vecine prin legături de hidrogen. Ruperea legăturilor 

intermoleculare se face cu un consum de energie proporţională cu

intensitatea legăturilor intermoleculare.

Figura nr. 2 – Legătura de hidrogen - desenat 

54

Page 55: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 55/94

 

 Apa se găseşte în natură în cele trei stări de agregare: solidă,

lichidă şi gazoasă. Fiecare din cele trei stări prezintă particularităţi de

structurare datorită caracterului dipolar a moleculei de apă şi alegăturilor de hidrogen pe care această moleculă le poate realiza.

Starea gazoasă

Cu ajutorul difracţiei cu raze X pe cristale de gheaţă s-a

demonstrat că moleculele de apă sunt dispuse în structură spaţială

tetraedrică.

  Figura nr.3 – Structura tetraedrică a apei solide -desenat 

 Această structură este destul de goală, având o densitate

calculată de aproximativ 0,9g/cm3.

Un cristal de gheaţă este format din mai mulţi tetraedri dispuşi

spaţial care conferă stabilitate dar şi o structură suficient de goală.

55

Page 56: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 56/94

Prin topirea gheţii forma tetraedrică se modifică, pentru

modificarea configuraţiei fiind necesară căldura latentă de topire.

Distrugerea configuraţiei de cristal se face ca unele spaţii din acest

cristal să fie ocupate de alte molecule de apă ceea ce explicăcreşterea densităţii apei spre 4°C când densitatea este maximă de

1g/cm3. odată cu creşterea temperaturii peste 4°C apare o agitaţie

termică suficient de mare ce determină micşorarea densităţii

moleculelor de apă peste această temperatură.

Pentru ca o moleculă de apă să ingheţe ea trebuie să cedeze

mediului 1,44kcal ştiut fiindcă energia legăturilor de hidrogen pentru

gheaşă este de 10kcal/mol. Din acest bilanţ energetic se poate deduce

că aproximativ 15% din legăturile de hidrogen se rup atunci când

gheaţa se topeşte. Concluzia dedusă de aici este că apa conţine încă

85% legături de hidrogen după dezgheţare deci configuraţie spaţială de

gheaţă.

Pauling propune o formă de „cuşcă” caracteristică pentru apa

pură. În această configuraţie o moleculă de apă liberă este înconjuratăde 20 de molecule de apă legată prin legături de hidrogen. Această

structură poartă numele de clatrat, fiind specifică pentru apa la 4°C.

 În interiorul celulei avem:

apă de hidratare pe macromolecule

apă legată cu rol specific de structuralizare a macromoleculelor 

cât şi de structuralizarea a apei de către aceste macromolecule în

diversele lor configuraţii spaţiale.

 Apa legată are proprietăţi specifice faţă de apa normală.

Datorită forţelor electrostatice generate de legătura de hidrogen

cât şi de cuplareaa dintre moleculele de apă în apropierea unor 

macromolecule care îşi modifică structura prin modificarea funcţiei sale

speciale.

56

Page 57: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 57/94

  Figura nr. 4 – Structura de clatrat -desenat 

Straturile macromoleculare pot fi în număr limitat datorită forţelor 

de interacţiune dintre ele.

Primul strat faţă de macromoleculă este mai legat, cu omobilitate scăzută iar stratul II şi III fiind cu forţe de legătură mai

scăzute.

Nu trebuie confundată în totalitate apa legată de apa de hidratare.

 Apa citoplasmatică:

rezistă la hidratare;

nu îngheaţă chiar la - 20° C;

nu are proprietăţile obişnuite de solvent la cristaloizi;

nu este transferată prin membrane în schimbul osmotic dintre

celule şi mediul extern;

formare de cristali hidraţi – moleculele hidrofobe, în momentul

dizolvării în apă, crează o cavitate, devenite molecule interstiţiale în

structura de clatrat (cazul gazelor hidrocarburice – metan – sau al

unor anestezice);

57

Page 58: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 58/94

formare de reţele de apă în apropierea macromoleculelor prin

structurarea apei pe aceste macromolecule (exemplu: colagenul cu

molecule de apă în formă de reţea);

3.4. APA CA MEDIU DISPERSANT, DIZOLVANT ŞI IONIZAT

Molecuele polare de apă determină în jur un câmp electric intens

ceea ce implică ca apa să fie un foarte bun solvent.Apa este mediu

dispersant al particulelor coloidale în care se desfăşoară procesele

biofizice şi biochimice ale metabolismului celular.

 Apa rupe coeziunea macroscopică a substanţelor dizolvate.

Dispersia substanţelor dizolvate prin interacţiune dintre dizolvant

şi dizolvat se numeşte solvare în cazul dizolvantului şi hidratate în

cazul apei.

Substanţele macromoleculare organice şi macromoleculare

nedisociabile dispersează în apă datorită existenţei în molecula lor a

legăturilor hidrofobe.Solubilitatea lor depinde de numărul de legături hidrofobe

raportate la greutatea moleculară a substanţelor (glucoza, uree).

Datorită ε = 80 (constantă dielectrică a apei) electroliţii induşi în

apă disociază.

Prezenţa acizilor (donori de protoni) sau bazele în apă (acceptori

de protoni) modifică pH – ul soluţiei care variază între 14 şi 0.

Organismul viu se prezintă ca un sistem de apă brodat cuproteine , lipide, glucide şi alte molecule şi macromolecule. În mediul

apos, o apă cu un mare grad de structuralizare, au loc toate reacţiile

importante.

Toate membranele sunt tapetate cu straturi foarte subţiri de apă

fixate foarte bine de acestea şi formează o structură semicristalină.

Se presupune că o mare importanţă în rezolvarea multor 

probleme medicale este cea a structurii apei din interiorul ţesuturilor.

58

Page 59: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 59/94

Procentajul reprezentat de apă este legat de activitatea

metabolică.

Dentina, cu cel mai redus metabolism din corp, conţine doar 

10% apă. În cazul uni ţesut malign are loc creşterea ponderei apei datorită

tranziţiei de la metabolismul aetob la cela anaerob. Prin metode de

rezonanţă magnetică nucleară se poate determina procentul protonilor 

( implicit al apei) dintr –un ţesut. O creştere peste un anumit nivel

indică o tumoare sau edem.

 Apa este matricea vieţii. Constituie solventul universal atât în

mediul interstiţiar cât şi în cel intracelular. Este mediul de transport al

substanţelor de la un organ la altul. Este mediul de aliminare al

produşilor de dezasimilaţie, de dispersie. Este necesară în reacţia de

hidroliză. Este tampon pentru variaţiile de temperatură. Degajarea de

temperatură prin evaporare şi rol de termostat prin căldură specifică

mare. În organismele vii apa se găseşte în procente diferite în funcţie

de specie şi gradul de dezvoltare ontogenetică. La organismelesuperioare există apei se poate clasa astfel după locul în care se află

 în raport cu celula. Apa intracelulară: 70% din total. Apa extracelulară

30% - interstiţial 20% si apa circulantă (vasculară) – 7%. După

distribuţia în ţesuturi apa tisulară şi extratisulară este reprezentată de

umorile apoase, silicoase, lichid cefalorahidian şi sânge. După

interacţia cu macromolecule biologice apa poate fi liberă sau legată

(structurată). După provenienţa în organism apa poate fi exogenă sauendogenă.

Cantitatea de apă în ţesuturi depinde de coeficientul lipocitic;

raportul dintre cantitate de colesterol hidrofil şi cantitatea de acizi graşi

hidrofobi. Cu cât un organ sau ţesut este sediul unor procese

metabolice intense cu atât conţinutul de apă este mai mare.

59

Page 60: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 60/94

Deoarece anabolismul scade cu vârsta se constată si o scădere

a procentului de apă cu vârsta: nou – născut → 76 – 80%; femei 60 –

80 ani → 56 – 60%.

O distribuţie a apei:• Păr – 4%

• Dentină – 10 - 9%

• Schelet şi şesut adipos – 30%

• Cartilaj – 50%

• Substanţă albă – 70%

• Substanţă cenuşie - 85%• Ficat - 75%

• Muşchi - 76%

• Cord 77%

• Plămân – 81 %

• Plasmă - 93%

• Ţesut embrionar - 97%

Modificările structurii apei în prezenţa solviţilor 

Solvitul micşorează gradul de ordonare a moleculei de apă,

similar cu creşterea temperaturii. Apa se dispune concentric în jurul

ionilor formând primul şi al 2 lea strat de hidratare. Moleculele

hidrofobe creează cavităţi în apă şi devin molecule interstiţiare.

Proprietăţi fizice particulare ale apei şi implicaţiile lor în biologie

1. Căldura specifică a apei  (4,2 J/kgK) foarte mare fată de oricare

substanţă solidă sau lichidă.

permite o stabilizare a temperaturii în diversele procese

biologice;

60

Page 61: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 61/94

căldura produsă în travaliu muscular sau în procesele

energetice apărute în metabolism

2. Conductibilitatea termică (0,59 sec-1cm-1k-1 la 20°C) mai mare ca

altele lichide permite un „amortizor şi transport termic” în vedereaevacuării căldurii în jurul membranelor sau altor structuri care nu

poate fi evacuată prin circulaţie de lichide.

3. Densitatea

Creşterea spre 4°C a densităţii apei permite supravieţuirea în

apă cu gheaţă, la suprafaţa a peştilor. Constanta dielectrică explică

capacitatea mare de ionizare a substanţei dizolvate. Punctele de topire

la 0°C şi fierbere la 100°C permit un interval mare în care proprietăţile

apei se schimbă foarte putin. Coeficientul de difuziune ce reprezintă

cantitatea de substanţă ce difuzează printr-o suprafaţă de 1cm2/sec

permite difuziunea liberă a substanţei existente în lichidele biologice.

Coeficientul de viscozitate mic permite o deplasare a straturilor apei în

mod liber aproape fără frecare şi consum de energie. Coeficientul de

tensiune superficială scade cu creşterea temperaturii datorită agitaţieitermice şi ruperii legăturii de hidrogen.

 

ROLUL ŞI PROPRIETĂŢILE FIZICE ALE APEI ÎN TERMOREGLARE

Omul = homeoterm (t°corp = constantă) – în ciuda variaţiilor de

temperatură ale mediului sau ale proceselor biologice cu caracter 

energetic. Pentru a menţine constantă temperatura este necesarăexistenţa unui sistem de termoreglare. Aportul apei în termoreglare

trebuie studiat în condiţiile:

1. în zona de confort termic (t° = 25°C)

2. la temperatură inferioară neutralităţii termice

3. la temperatură superioară neutralităţii termice

4. în condiţii extreme de cald şi rece

61

Page 62: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 62/94

La temperatură mai joasă de confortul termic este necesar 

aportul de calorii → termogeneză, iar la temperaturi mai ridicate este

necesar o pierdere de căldură → termoliză.

Căldura specifică ridicată a apei explicată prin caracterul puternicasociat al hemoglobinei de hidrogen, organismele vii pot primi cantităţi

mari de căldură din afară sau din interior fără a-şi ridica temperatura

proprie.

Un adult are 65% apă în 70 kg de corp. Deci un aport de 45000

de calorii ridică un 1°C o masă de apă de 45kg. Sistemul metabolic

produce pe zi 2500kcal. Apa termostatează ridicarea temperaturii prin:

conductibilitate termică care îndepărtează hipertermiile locale;

căldura latentă de evaporare care permite prin evaporare

pulmonară şi cutanată o pierdere importantă de căldură de către

corp.

ROLUL EVAPORĂRII PULMONARE ÎN TERMOREGLARE

Un adult elimină prin plămân 300 – 400 g apă la 24 de ore.

Hiperemia mediului ambiant antrenează o polipnee termică capabilă să

crească eliminarea pulmonară a apei.

Evaporarea cutanată se face prin două mecanisme:

a. perspiraţie insensibilă – este difuziunea invizibilă a

vaporilor de apă sau a lichidului intracelular prin straturile cornoase

ale epidermei. Prin acest mecanism se pierd 600 – 800 cm3H2O/zi

b. sudaţie – este eliminarea prin piele a unui lichid de

excreţie(sudaţia exocrină - adevărată). Prin acest mecanism se

elimină pe zi între 1L şi 1,5L în climat temperat. La temperaturi

ridicate se ajunge până la 20 – 25L/zi. Eficacitatea sudaţiei este

legată de viteza de evaporare care depinde de suprafaţa pielii

udate, de tensiunea de vapori la temperatură considerată.

62

Page 63: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 63/94

3.5. APA ÎN REACŢIILE BIOCHIMICE

 Apa participă la hidroliză enzimatică; reacţii de oxidoreducere;

biosinteză prin deshidratare, biosinteză proteinelor.

Apa grea

 În 1932 Urez observă că rezidurile bacurilor de electroliză au

greutate mai mare decât apa obisnuită. Atunci a descoperit apa grea

care se obţine prin electroliză la tensiuni mari.

Proprietăţi fizice:

are greutatea maximă la 11,6°C faţă de 4°C apa normală;

punctul de topire este la 3,802°C;

punctul de fierbere este la 101,42°C în condiţii normale de

presiune;

coeficientul de viscozitate este de 12,6 milipoise:

apa de poate marca cu apa grea pentru studiul metabolismului,metoda se foloseşte în spectografia de masă sau retracţie;

 Acţiunea apei grele în organism este de a încetini metabolismul;

inhibă diviziunea celulară; aboleşte parţial capacitatea de conducere a

influxului nervos; inhibă transportul activ şi contracţia musculară.

 Aceste modificări se explică prin structuralizarea modificată a apei

grele; realizarea în celulă a unor complexe apă – proteină mai stabile.

La înlocuirea apei cu apă grea se generează modificări profunde în

funcţia miocardului, forţa de contracţie scade iar timpul de latenţă

creşte.

APA CELULARĂ ŞI INTRACELULARĂ

Forţele care menţin apa intracelulară (osmotice) acţionând prinmembrane. Apa intracelulară reprezintă 55% din greutatea

63

Page 64: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 64/94

organismului. Apa extracelulară este reprezentată de fluidul interstiţial

şi fluidele circulante. În interiorul celulei există apă de hidratare pe

macromolecule şi apă legată cu rol specific de structuralizare a

macromoleculelor cât şi fenomen invers. Apa celulară are o serie de proprietăţi diferite de apa obişnuită atât

din cauza dimensiunilor domeniior cu aspecte chimice distincte pe care

le ocupă în celulă precum şi faptului că solviţii au momente electrice de

dipol puternice ce contribuie la organizarea clusterilor.

 Apa celulară are o serie de caracteristici precum.

- rezistenţă neobişnuită la liofilizare

- nu îngheaţă nici la – 20 grade celsius

- nu are proprietîţi normale de sovatare ale cristaloizilor 

- nu poate fi transferată osmotic prin memebrana celulară

Datorită forţelor electrostatice generate de legătură de hidrogen

cât şi de cuplarea dintre moleculele de apă în apropierea unor 

macromolecule putem vorbi de straturi monomoleculare de apă în

apropierea macromoleculelor, straturi care îşi modifică structura prinmodificarea structurii macromoleculelor. Straturile monomoleculelor pot

fi limitate datorită forţei de interacţiune dintre ele.

Primul strat faţă de macromoleculă este mai legat având o

mobilitate scăzută faţă de stratul 2 şi 3 care au forţa de legatură mai

mică.

Proprietăţile apei citoplasmatice:

rezistă la deshidratare;

nu ingheaţă;

nu are proprietăţi obişnuite de solvent pentru cristaloizi;

nu este transferată prin membrană în schimbul osmotic dintre

celule şi mediul extern.

 Aceste proprietăţi caracterizează apa legată = apa fixată,

necongelabilă, nesolvantă, intransferabilă, osmotic. În ţesuturileanimale aproximativ 5 – 10% din apa tisulară este apa legată.

64

Page 65: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 65/94

Pentru determinarea structuralizării apei este rezonanţa

magnetică nucleară şi tomografia de rezonanţă magnetică nucleară

care da imaginea structuralizată apei corelată cu modificările

funcţionale sau patologice ale diverselor structuri.

COMPATIBILITATEA APEI ÎN ORGANISM

 Apă intracelulară reprezentând locul reacţiilor metabolice. Apă

extracelulară constituie mediul înconjurător fiecărei celule; este

conţinut fluidul circulant şi interstiţial.

Pentru evidenţierea diferitelor compartimente pot fi utilizate

metode de diluţie, colorare sau izotopi radioactivi. Concentraţia

substanţei test variază între compartimente în funcţie de timp printr-o

lege multiexponenţială.

Metoda analizei compartimentale este generală atât pentru

determinarea compartimentării apei cât şi pentru studiul

medicamentelor.

PROPRIETĂŢILE BIOFIZICE ALE APEI

1. Căldura speciffică a apei (4,2 J/kgK) foarte mare faţă de oricare

substanţă solidă sau lichidă permite o stabiliyare a temperaturii în

diversele procese biologice (ex. căldura produsă în travaliul

muscular sau în procesele energetice apărute în metabolism)2. Conductibilitatea termică (0,59 sec-1cm-1k-1 la 20°C) mai mare ca

altele lichide este un „amortizor şi transport termic” în vederea

evacuării căldurii în jurul membranelor sau altor structuri care nu

poate fi evacuată prin circulaţie de lichide.

3. Căldura latentă de vaporizare (2,43 J/kg la 37°C) este mult mai

amre ca la alte lichide fiind un factor determinant şi favorizant în

homeotermie

65

Page 66: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 66/94

4. Densitatea: creşterea la 4°C a densităţii permite supravieţuirea

 în apa cu gheaţă la suprafaţă a peştilor.

5. Constanta dielectrică ε = 78,5 la 25°C explică capacitatea mare

de ionizare a substanţelor dizolvate în apă6. Punctele de topire 0°C şi fierbere la 100°C permit o plajă mare în

care proprietăţile apei se schimbă putin

7. Coeficientul de difuziune (2.4.10-4 cm2/s) reprezintă cantitatea de

substanţă care difuzează printr-o substanţă de 1cm2 intr-o secundă.

Permite difuziunea liberă a substanţelor existente în lichidele

biologice

8. Coeficientul de viscozitate este mic ceea ce permite o deplasare

a straturilor apei în mod liber fără o frecare şi consum de energie

 între ele

9. Coeficientul de tensiune superficială 75,6.10-3 N/m la 0°C scade

cu creşterea temperaturii, prin ruperea legăturilor de hidrogen şi

agitaţia termică.

Datorită proprietăţilor fizice şi chimice excepţionale, apa poate îndeplini în organism o serie de funcţii:

- solvent universal

- reactant în reacţiile de electroliză

- agent de dispersie

- produs final al reacţiilor de oxidare şi condensare

- vehicol de transport pentru oxigen, nutrienţi şi hormoni în

fluidele circulante ( de exemplu: săngele, limfa)- lichi de flotaţie pentru anumite celule libere ( leucocite,

eritrocite, etc)

- instrument de aliminare a toxinelor ( transpiraţia,

urina,etc.)

- tampon termic datorită marii sale călduri specifice

- protector mecanic al structurilor sensibile ( sistemul nervos

central, fătul)

66

Page 67: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 67/94

3.6. IMPORTANŢA APEI ÎN LUMEA VIE

 Apa reprezintă cadrul molecular al proceselor vieţii.

Este :- solventul universal al substanţei vii

- unul din reactanţii reacţiei de fotosinteză prin care energia

radiaţiei solare este convertită în energie biochimică

- componentă in anumite reacţii biochimice din interiorul

celulelor 

- mediul de transport a ionilor, moleculelor,

macromoleculelor şi al celulelor de la un organ la altul

- suprtul prin care se face eliminareaproduşilor toxici în

afara organismului

- mediu de flotaţie a celulelor libere din plasmă

- agenr de protecţie în cazuş şocurilor mecanice a

embrionului fătului şi a sistemului nervos

-

esenţială în procesele de termoreglare la animalelehomeoterme

Prin faptul că viaţa este atât de condiţionată de apă, acest lichid,

atât de comun, are proprietăţi cu totul şi cu totul remarcabile.

3.7. APA IN ORGANISMUL UMAN

Nu încape nici o îdoială , că dintre toate substanţele care

intră în corpul omenesc şi în cel al animalelor , apa stă pe primul loc în

ceea ce priveşte cantitatea . Fiziologul Claude Bernard este primul

care a încercat , încă din secolul trecut să calculeze proporţia de apă

din organismul uman . Cum a procedat ? El a cântărit mumiile egiptene

- care erau complet dezhidratate . Apoi a comparat greutatea acestor 

67

Page 68: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 68/94

mumii cu greutatea unor oameni vii de aceeaşi înlţime si cu trăsături

fizice cât mai asemănătoare mumiilor respective . prin acest procedeu ,

el a determinat că apa are o proporţie de 90 % în organismul uman .

Cifra este pre ridicată . Acest lucru se explică pentru că uscareaprelungită a mumiilor a dus şi la pierdera unor substanţe solide din

corpul lor alături de apa .

Ulterior s-au făcut cercetări mai precise , care au arătat nu

numai câtă apă este în organismul uman , dar şi chiar câtă apă conţin

ţesuturile din care este alcătuit . În medie , un om care cântăreşte 65

de kilograme poate fi sigur că aproximativ 41 de kilograme ( 63-70 % )

din organismul său este apă . Această proporţie este valabilă şi pentru

alte animale : câine , pisică , iepure , în general animalele cu sânge

cald au aceeaşi proporţie de apă în organism ca şi omul şi mai mult au

aceeaşi proporţie de apă în ţesuturi ca şi omul .

ROLUL APEI ÎN ORGANISM

 Apa reprezintă un excelent dizolvant pentu multe substanţe şieste mediul în care se desfăşoară cele mai multe reacţii chimice legate

de metabolismul substanţelor şi deci de viaţă . Rolul apei în organismul

uman este foarte mare . Chimiştii ştiu foarte bine ce se întâmplă când

vor ca două substanţe să reacţioneze între ele . De exemplu din

carbonatul de sodiu şi sulfatul de cupru ( piatra vânătă ) va rezulta

carbonat de cupru şi sulfat de sodiu . Dacă se amestecă cele două

pulberi pur si simplu această reacţie nu va avea loc . Este nevoie casubstanţele să fie dizolvate în prealabil în apă pentru ca reacţia să aibă

loc.

 În organismul uman au loc numeroase reacţii chimice care

dau naştere la căldură , energie şi la metabolismul necesar vieţii .

 Aceste reacţii au nevoie de un mediu apos , altfel substanţele nu se pot

desface în ioni iar reacţiile nu pot avea loc .

68

Page 69: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 69/94

Pe lângă aceasta apa însăşi ese un electrolit slab , care se

disociază în ion de hidrogen ( H+ ) şi hidroxil ( OH- ) . Acesşi ioni au

proprietăţi catalitice , ei accelerând un număr considerabil de reacţii

care în mod normal ar dură zile întregi , în prezenţe ionilor reacţiile auloc în câteva secunde .

 Apa are şi proprietatea de a acumula şi de adegaja căldură

prin evaporare . Aceste însuşiri ale apei au un rol foarte important în

fiziologia termoreglării . La temperaturile ridicate ale verii organismul

uman primeşte mult mai multă căldură decât are nevoie . Dacă această

căldură nu s-ar elimina organismul ar avea mult de suferit . Din fericire

organismul dispune de serie de mijloace de eliminare a căldurii .

Schimbarea apei din stare lichidă în stare gazoasă presupune o

pierdere de căldură de la corpul unde se afla apa . În corpul omenesc

fiecare gram de apă evaporat de pe suprafaţa pielii ( transpiraţie ) la

temperatura camerei înlesneşte pierdera a 580 de calorii mici .

INTRODUCEREA ŞI ELIMINAREA APEI DIN ORGANISM

 Apa este introdusă în organism sub formă de băuturi

 împreună cu alte alimente . Într-adevăr , în afară de apa pe careo

bem , o cantitate de apă se formează în organism prin oxidare

diferitelor alimente .

Multă lume consideră că dacă mănâncă o pâine , o friptură ,

o prăjitură sau o legumă nu introduc în organism nici o picătură deapă . Acest lucru este greşit . S-a constatat că prin completa oxidarea

a 100 grame de grăsime se formează 107 grame de apă , din 100

grame de amidon se formează 55 de grame de apă , din 100 grame de

albumină se formează 41 grame de apă . Dintr-un alt punct de vedere

alimentele conţin o însemnată cantitate de apă împreună cu alte

substanţe hrănitoare . De regulă fructele şi vegetalele conţin peste 90

% apă , iar alimentele pe care le numim uscate ( pâinea , carnea )

69

Page 70: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 70/94

conţin între 60 şi 85 % apă . Orice aliment pe care l-am considera

conţine o cantitateapreciabilă de apă , în afara cantităţii de apă care se

formează prin oxidarealimentului respectiv .

 Apa luată din stomac şi din intestine este transportată desânge în tot organismul şi este reţinută de ţesuturi . Rezerva de apă a

organismului o constituie în special muşchii şi pielea , datorită

volumului lor . Pe lângă acestea 2 şi celelalte organe şi părţi ale

copului omenesc au în compoziţia lor o cantitate însemnată de apă

( ficatul , creierul , plasma sanguină , celulele , plâmânii ) .

 În mod normal organismul uman are nevoie zilnic de 2 litri şi

 jumătate de apă , daruneori această nevoie poate să seridice până la

zeci de litri de apă . Întrebarea este de ce e nevoie să “schimbăm

apa” ? Este limpede că dacă eliminăm apa trebuie să o şi punem

 înapoi . Dar de ce să o eliminăm ? .

 Apa se elimină din organism în primul rând prin rinichi ( 1 litru

şi jumate pe zi ) . De fapt pierdera aceasta variază între 0,6 - 2 litri pe

zi . În unele cazuri se pot atinge valori foarte mari . Astfel , în boli um ar fi diabetul pot fi eliminate cantităţi uriaşe de urină ( 8 - 10 litri pe zi ) .

Rinichii au un rol foarte important : ei extrag din sânge toate

substanţele nefolositoare sau dăunătoare organismului , pe care

acesta le-a adunat din ţesututri şi organe . Pentru a arunca afară

aceste substanţe este neapărat nevoie de apă , în care aceste

substanţe sunt dizolvate . Restul apei se elimină prin plămâni , sub

formă de vapori ( ~400 cm2 ) , prin intestine ( 100 - 200 cm2 ) şi prinpiele ( 500 cm2 ) .

O mare parte din apă se pierde prin plămâni . La câini , care

sunt lipsiţi de glande sudoribare , evaporarea apei se produce prin gura

, prin plămâni şi prin căile respiratorii .

 Această pierdere a apei este mărită prin gâfâire . În acest fel

câinele reuseşte sa facă vara la marea cantitate de căldura .

70

Page 71: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 71/94

 În respiraţia accelerată la om , în timpul muncii sau a altor 

eforturi fizice , cantitatea de apă care se elimina prin plămâni creşte .

Oamenii care muncesc în condiţii de temperatură ridicate pot pierde

până la 6-10 litri de apa .

STAREA ŞI REGLEREA METABOLISMULUI APEI

Mulţi oameni şi-au pus întrebarea de ce leeste sete ? Setea

este semnalul lipsei de apă în organism Celulele din diferite ţesuturi

ajung la un moment dat să nu mai aibă destulă apă . Acest lucru se

 întâmplă mai ales vara . Celelele anunţă creierul despre lipsa apei . La

nivel cerebral informaţia este prelucrată şi se formează senzaţia de

sete , care ne obligă să bem apă .

Cât timp poate să trăiască o vieţuitoare fără apă ? Aceasta

variză mult de la ospecie la alta . Unele specii , cum sunt molii sau

şerpii au o rezistenţă foarte mare la lipsa apei . La fel şi cămilele au o

rezisenţă bună la deshidratare . Însă majoritatea animalelor nu por 

suferi lipsa îndelungată a apei . Oamenii pierduţi în deşert fără apă ,supravieţuiesc cel mult 3 zile .

Metabolismul apei este influenţat de multe glande cu secreţie

internă ( tiroida , glandele suprarenale , glandele genitale , pancreasul ,

ficatul ) , dar organul cel mai important care reglează metabolismul

apei este hipofiza ( o glandă ce se situează sub creier ) . Hormonul

lobului posterior al hipofizei - pituitrina - provoacă o diuree puternică

( creşterea cantităţii de urină ) .Scoarţa creierului are un rol foarte important în reglerea

introducerii , folosirii şi eliminării apei din orgnism . Ca organ

coordonator scoarţa creierului intervine în toate aceste procese.

 Astfel viaţa devine indisolubil legată de apă …

71

Page 72: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 72/94

Cantitatea de apă din componenetele lichide ale corpului

omenesc :

Plasma Sanguina 3 litri

Lichid interstiţial 14 litri Apa din celule 29 litri

Procente de apa în corpul omenesc :

Creier 75 %

Plămâni 80 %

Inimă 79 %

Splină 75 %

Rinichi 82 %

Sânge 83 %

Muşchi 75 %

Oase 22 %

CAPITOLUL 4. 

POLUAREA APELOR SI IN SPECIAL A APELOR CONTINENTALE

72

Page 73: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 73/94

4.1. O MICA ISTORIE A POLUARII SI A ORGANIZATIILOR

ANTIPOLUARE

73

Page 74: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 74/94

Este interesant de remarcat ca atitudinea oamenilor fata de

mediu nu s-a schimbat semnificativ de-a lungul existentei umanitatii. O

multime de documente atesta exploatarea irationala a padurilor 

(Grecia, China), degradarea solurilor, distrugerea unor specii (eroii dinMahabharata ard o padure intreaga cu animalele din ea cu tot).

Diferenta intre noi si stramosii nostrii este legata de

capacitatile noastre sporite atit de a distruge cat si de a ingriji mediul.

De-a lungul timpului prin ocuparea extensiva a planetei calitatea

aerului si a apei s-a degradat, grosimea stratului de ozon a scazut,

punand intr-o stare critica intreaga planeta. Toate acestea au dus la

cresterea ingrijorarii legate de deteriorarea mediului.

Primii vizionari care au tras semnalul de alarma legat de

degradarea mediului inconjurator au fost oamenii de stiinta din secolul

XIX care, confruntati cu urbanizarea si industrializarea galopanta au

incercat sa stopeze actiunile destructive si sa educe oamenii în

domeniul stiintelor naturale si a protectiei mediului.Din punct de vedere istoric conceptul de protectie a naturii a

aparut prima oara la mijlocul secolului XIX la biologi (Humbold, Darwin,

Wallace) si la romantici (Wordsworth, Emerson, Thoreau).

Prima societate de protectie a naturii atestata a fost fondata în

 Anglia în 1865 sub numele Commons, Open Spaces and Footpath

Preservation Society iar prima lege antipoluare – Alkali Law a fost data

de parlamentul britanic în 1863. In 1864 Congresul Statelor Unitehotaraste ca Valea Yosemite sa devina o zona recreationala iar în

1872 se stabileste primul parc national la Yellowstone.

Prima jumatate a secolului XX

Continua distrugerile ecologice cauzate de dezvoltarea

74

Page 75: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 75/94

extensiva a agriculturii care a dus la degradarea solurilor (SUA). Apare

 în SUA în 1935 Oficiul de conservare a solului care avea ca rol

prevederea eroziunii acelerate. Dupa 1945 se infiinteaza primele

organizatii internationale care se preocupa si de problemele mediuluiinconjurator:

1945 – ONU (Organizatia Natiunilor Unite )

1945 – FAO (Food and Agricultural Organisation)

1956 – Uniunea Internationala pentru conservarea Naturii si a

Resurselor Naturale

1961 – World Wildlife Found

Anii 1960 – 1980

Anii 60 au fost marcati de impactul tehnologiilor de razboi

(incluzand si tehnologia nucleara) asupra mediului si de utilizarea

produselor chimice devastatoare. Generatiile anilor 60 s-au format în

contextul miscarilor pacifiste si a unor miscari de protectie a mediului

precum Campania pentru dezarmare nucleara, Miscarea pentru

drepturi civile (SUA) . Apar primele organizatii nonguvernamentale

(NGO) implicate în protectia mediului (Sierre Club).Are loc prima celebrare a Zilei Pamantului (Earth Day) 21

martie 1970 cand au loc mitinguri în toata America cu implicarea

oficialitatilor si cu fonduri federale. Incepand din anul 1970 Ziua

Pamantului a devenit o zi internationala.

In anii 70, miscarea ecologica s-a dezvoltat în continuare,

ajungandu-se la creerea organizatiilor Greenpeace si Friends of the

75

Page 76: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 76/94

Earth.

In anii 80 se contureaza primele propuneri legate de

dezvoltarea durabila ca urmare a aparitiei unor accidente de mediuextrem de grave. Devine tot mai clar ca trebuie stabilite bariere în calea

potentialului destructiv al unor descoperiri stiintifice.

In 1984 are loc un tragic accident în Bhopal (oras din India

Centrala), unde o fabrica de pseticide a companiei americane Union

Carbid a explodat. Au fost inregistrati mii de morti iar impactul asupra

mediului a putut fi simtit si 15 ani mai tarziu. In 1986 a explodat un

reactor nuclear al centralei nuclearo-electrice de la Cernobal, Ucraina,

fosta Uniune Sovietica. S-au inregistrat peste 100000 morti si imense

degradari ale mediului. În 1987 a fost confirmata pentru prima data

existenta unei gauri în stratul de ozon.

Anii 1990

În 1991 are loc Razboiul din Golf care duce la mari pierderi

de vieti omenesti si catastrofe ecologice.

În 1993, Summitul de la Rio al Natiunilor Unite dezbate criza

contemporana si mai ales impactul ei asupra mediului. Se angajeaza

primul plan de actiune globala Agenda 21. în capitolul 36 al Agendei 21se afirma rolul cheie al educatiei ecologice.

La 6 ani dupa Summitul de la Rio, cu tot entuziamul care a

dus la adoptarea Agendei 21, ea este în cea mai mare parte un esec.

 Au fost depuse eforturi mari de catre unele state, organizatii

sau corporatii. Opinia publica este saturata cu informatii legate de

mediu (in general în tarile occidentale) dar mobilizarea în jurul cauzei a

76

Page 77: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 77/94

scazut. Actiunile pentru mediu par a fi în retragere peste tot cu exceptia

Peninsulei Scandinave.

Ca rezultat al Conferintei de la Rio a aparut GEF (Global

Environment Facility) care reprezinta un mecanism de finantare aleunor proiecte legate de mediu si dezvoltare în diferite parti ale lumii.

Finantatorii GEF sunt Banca Mondiala, UNDP (Programul natiunilor 

unite pentru dezvoltare) si UNEP (Programmul natiunilor unite pentru

mediu).

UNEP contribuie cu experienta stiintifica si selecteaza ariile

proiectelor GEF, UNDP face legatura intre mediu si dezvoltare, Banca

Mondiala este responsabila de proiectele de investitii.

Directiile în care actioneaza GEF sunt:

•reducerea efectului de incalzire globala

• protectia biodiversitatii

• protectia apelor internationale

• reducerea efectului de epuizare a ozonului

4.2. POLUAREA APEI

Poluarea apei reprezinta contaminarea izvoarelor, lacurilor,

apelor subterane, a marilor si oceanelor cu substante daunatoare

mediului inconjurator.

 Apa este elementul care intretine viata pe Pamânt. Toate

organismele o contin; unele traiesc în ea; unele o consuma. Plantele si

animalele au nevoie de apa pura, si nu pot supravietui daca apa este

infectata cu chimicale toxice care dauneaza microorganismelor. Daca

este extrem de grava, poluarea apei poate ucide un numar mare de

pesti, pasari si alte animale, iar în unele cazuri poate ucide toti membrii

speciei din zona afectata. Poluarea face ca paraurile, lacurile si toateacumularile de apa sa aiba un aspect si un miros neplacut. Nu este

77

Page 78: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 78/94

recomandat sa se consume pestele si crustaceele care traiesc în apa

infestata. Oamenii care beau apa poluat se pot imbolnavi grav, iar 

expunerea indelungata poate produce cancer iar la femei pot aparea

sarcini cu probleme.

Principalii poluanti

Principalii poluanti sunt materialele chimice, biologice sau

fizice care avariaza calitatea apei. Poluantii pot fi clasificati în opt

categorii, fiecare avand diferite actiuni:

a). Poduse petroliere

Petrolul si chimicalele obtinute pe baza de petrol sunt folositi drept

combustibili, lubrifianti, în industria plasticului si în multe alte scopuri.

 Aceste produse petroliere ajung în apa în mare parte accidental, prin

esuarea navelor sau prin sparturile conductelor. În mare parte acesti

produsi sunt otravitori pentru animale, sau se depun pe blana

animalelor si penele pasarilor facandu-le permeabile si astfel animalelemor de frig, sau impiedicandu-le sa se deplaseze.

b.) Pesticide si ierbicide

Chimicalele, folosite de fermieri din belsug pentru indepartarea

daunatorilor, sunt preluate de precipitatii si astfel apa infestata se

scurge în apa paraurilor si a raurilor. Unele din aceste chimicale sunt

biodegradabile si se descompun repede în substante inofensive sau

mai putin nocive, dar cele mai des intalnite sunt cele nedegradabilecare persista pentru o lunga perioada de timp.

O mare parte din cantitatea de apa potabila este contaminata

cu pesticide. Mai mult de 14 milioane de americani beau apa

contaminata, si Agentia de Protectie a Mediului estimeaza ca mai bine

de 30% din sursele de apa suntr infestate. Azotatii, poluanti derivati din

insecticide, pot produce o forma foarte grava de anemie la copii, boala

de cele mai multe ori mortala.

78

Page 79: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 79/94

c). Metalele

Metale precum cuprul, plumbul, mercurul, seleniul ajung în

apa din mai multe surse, inclusiv industria automobilelor, mine si chiar 

sol. Asemenea pesticidelor metalele devin din ce în ce mai concentratepe masura ce sunt consumate prin intermediul hranei de catre animale,

care la randul lor sunt consumate de catre alte animale, si asa mai

departe, pâna cand ajung la nivele inalte ale lantului trofic devenind

extrem de toxice. În cantitati mari sunt otravitoare, si pot da nastere

unor boli grave. Cadmiu, povine din ingrasaminte, recoltele tratate cu

astfel de ingrasaminte si consumate în cantitati mari de catre oameni

pot produce diaree si în timp pot afecta rinichii si ficatul. Plumbul poate

ajunge si el în apa fie prin intermediul unor scurgeri din conducte fie

pentru ca intra în componenta unor sisteme de apa mai vechi. La copii,

plumbul poate produce boli mentale.

d). Deseurile

Deseurile cele mai periculoase sunt deseurile chimice care

pot fi toxice (otravitoare), reactive (capabile sa produca gaze toxice sauexplozive) sau infamabile.

Daca nu sunt tratate si depozitate cu grija aceste deseuri pot

polua sursele de apa cele mai aproape de locul depozitarii. în 1969

raul Cuyahoga din Cleveland, Ohio a fost atat de poluat incat a luat foc

si a ars timp de cateva ore. Chimicale folosite în industria

echipamentelor electrice, pot ajunge în mediu prin deversari si pot

atinge niveluri toxice foarte ridicate prin intermediul lantului trofic.e). Cantitatile excesive de materie organica

Ingrasamintele si alti nutrienti folositi pentru cultivarea

plantelor în ferme si gradini pot ajunge foarte usor în apa. Odata

ajunse în apa, aceste produse incurajeaza cresterea platelor si algelor.

Cand aceste plate mor se depun pe fundul apei si

microorganismele le descompun. în timpul procesului de

descompunere aceste microorganisme consuma o mare parte din

79

Page 80: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 80/94

oxigenul dizolvat în apa, si astfel nivelul oxigenului din apa scade în

asa masura incat vietatile dependente de oxigen din apa, cum ar fi

pestii, mor.

f). SedimenteleSedimentele sunt particulele de sol deplasate de catre

curentii de apa, pot deveni un pericol daca sunt prezente în cantitati

mari. Eroziunea solului, produsa fie de apa, vant sau precipitatii,

inundatiile si caderile de teren pot fi foarte daunatoare pentru ca

introduc în apa foarte multe nutrimente, aparand astfel poluare prin

canitati mari de materie organica.

g.) Organismele infectioase

Un studiu efectuat în 1994 de Centrul de Prevenire si Control al

Bolilor a descoperit ca mai bine de 900000 de oameni se imbolnavesc

annual din cauza organismelor din apa potabila, si dintre acestia mai

bine de 900 mor. Multe din organismele care se gasesc în numar mic

 în majoritatea surselor de apa, sunt considerate poluanti atunci cand

ajung în apa potabila. Paraziti precum Giardia lamblia siCryptosporidium parvum ajung deseori în sursele de apa potabila. Ei

pot provoca boli grave copiilor, batranilor si oamenilor care sufera deja

de alte boli.

Vorbind depre mediul in care traim ne referim la biosfera, un

invelis atat de subtire a carui grosime este mai mica decat o sutime din

raza Pamantului.

Biosfera contine toate organismele vii si constiutie mediul in careele traiesc. In urma unei evolutii de milioane de ani biosfera a ajuns sa

cuprinda un imens mecanism de viata care intercepteaza energia

chimica prin fotosinteza si o distribuie prin diverse moduri.

Biosfera cuprinde padurile, muntii, lacurile, fluviile si oceanele cu

toata viata vegatala ce o contin.

 Apa, componenta esentiala a biosferei, reprezinta circa 1,4

miliarde km3 , din care circa 97% este apa marilor si a oceanelor. Astfel

80

Page 81: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 81/94

omul dispune de o cantitate limitata din apele ce curg la suprafata

continentelor, continuu reciclata de precipitatii, de apoximativ 30.000

de km3 .

 Astfel resursele de apa sunt limitate in timp ce in lume necesarulde apa creste in continuu.

Daca in Africa, in zonele aride consumul de apa al unui om este

de circa 3 L pe zi , in Europa este de circa 500 L iar in America de

peste 1000 L pe zi. Materialale sau energia introduse in mediul

ambiant sunt numite poluanti atunci cand sunt folosite in concentratii ce

depasesc anumite limite si care au efecte daunatoare asupra sanatatii

omului sau produc dezechilibre ecologice.

 Astfel, poloarea apei reprezinta alterarea calitatilor ei fizice,

chimice si biologice si este produsa direct sau indirect in modul natural

sau artificaial, devenind improprie utilizarii.

Poluarea apelor este deteminata de uramatoarele grupe de

agenti :

a) poluarea apelor datorata agentilor biologici(microorganismele) .Apa a fost dinotdeaunam un purtator potential de

agenti patogeni, care de multe ori au provocat epidemii catarstofale. In

evul mediu in urma epidemii de holera a murit aproape jumatate din

populatia Europei.

 Apa transporta microorganisme ce pot transmite hepatita,

ganstroenterite,etc..

Industriile alimentare, industria hartiei sunt factori de poluare dinacesta categorie. De exemplu o fabrica de hartie de dimensiune medie

produce aceasi poluare ca un oras de 500.000 de locuitori.

b) poluarea chimica prin deversarea in apa a diferite produse :

azotati, fosfati, insecticide, reziduri ce contin plumb, cupru, zinc, crom,

nichel, mercur ; cauza majora de poluare o reprezinta hidrocarburile

prezente in toate fluviile lumii.

De exemplu pe Dunare se transporta zilnic aproximativ 10.000

81

Page 82: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 82/94

de tone de produse petroliere ; cel mai mic accident naval poate deveni

o sursa majora de poluare.

c)Poluarea apei cu substante organice de sinteza datorita

industrilor detergentilor, insecticidelor si pesticidelor.d) agenti fizici de poluare :

-substante solide care infecteaza apele prin deversarea

materialalor minerale insolubile provenite de la carierele sau minele

unde se extrag anumite substante

-poluarea termica a apei datorita centralelor electrice construite

in apropierea apelor, si a deversarii apelor industriale calde. Ridicarea

temperaturii apei aduce daune intolerabile florei si faunei acvatice,

scade continutul de oxigen dizolvat si implicit scade capacitatea apei

de autoepurare.

-poluarea radioactiva care apare in prezenta unor materiale sau

a unei atmosfere radioactive legate de industruiile ce folosesc energia

atomica.;

e) Substantele organice care polueaza apele sunt :De origine naturala: titei, hidrati de carbon, biotoxine marine;

De origine artificiala din industria chimica organica sau

petriochimica : hidrocarburi (benzen, eteri din petrol, acetona ,

cloroform, esteri, benzina), hidrocarburi halogenate (pesticide)

,detergenti, substante aromatice (vopsele de anilina)

Detergentii au devenit substante aproape indispensabile vietii

oamenilor si totusi 75% dintre acestia sunt poluanti.Bineinteles ca pe termen scurt cel mai mult au de suferit fauna si

flora acvatica Poluarea râurilor si lacurilor, daca este suficient de

toxica, poate distruge fauna si flora instantaneu, sau de-a lungul

timpului. De exemplu, fluoridul se acumuleaza in oase si dinti, prea

mult fluorid in apa putând cauza probleme ale oaselor si dintilor.

Compusi precum diclordifeniltricloretanul (DDT-ul), PCB-urile si

dioxinele sunt mai solubili in grasimi decât in apa. Astfel, aceste

82

Page 83: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 83/94

substante se gasesc in concentratii mici in apa, insa in concentratii mai

mari in insecte si alge si in concentratii si mai mari in pesti, pasarile si

oamenii care se hranesc cu peste fiind foarte expusi unor concentratii

mari de substante periculoase.Chiar si poluarea care nu este toxica poate omori. Fosfatii si

nitratii, de obicei inofensivi, pot fertiliza algele care cresc in lacuri si

râuri. Când algele cresc, in prezenta luminii solare, produc oxigen. Insa

daca algele cresc prea mult sau prea rapid, consuma mari cantitati de

oxigen atunci când soarele nu straluceste si când au inceput sa

decada. In final, lipsa oxigenului va sufoca alte forme de viata; unele

creaturi putând fi otravite de toxinele continute de alge. Acest proces

de supracrestere a numarului de alge, numit eutrificatie, poate omori

viata din lacuri si râuri. In unele cazuri, anumite alge pot otravi apa

potabila.

 Mai concret ca surse de poluare exista:

Poloarea industriala, cele mai poluante fiind industriile alimentara

si chimica. Abatoarele consuma o medie zilnica de 500 de L de apapentru fiecare animal sacrificat, care apoi este deversata poluata.

Cercetarile facute la un abator in Paris au indicat 300 de milioane de

bacterii aerobe si 20 de milionae anaerobe pe cm3 de apa uzata.

Poluarea agricola se realizeaza prin pesticide, ingrasaminte

chimice si dejectii zootehnice. Pesticidele sunt utilizate cu scopul de a

distruge activitatea insectelor daunatoare ,rozatoarelor si a ciupercilor.

Ele au adus servicii imense distrugand insecte care transmit microbisau care consumau pana la 50% din recolte. Cu toate acestea

folosirea lor masiva a dus la otravirea apelor.

Si unele ingrasaminte pot fi daunatoare : de exemplu azotul in

surplus se poate uni cu materiile organice si in fermentatie dand azotati

care distrug fauna acvatica.

Poluarea urbana se manifesta prin evacuarea apelor menajere ,

fie prin canale , in rauri sau in ocean, fie infiltrate in panza freatica.

83

Page 84: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 84/94

Canalele colecteaza continutul apelor sanitare , al bucatariilor incarcate

cu reziduuri organice, cu bacterii patogene, etc. Exista inca zone in

care mortalitatea infantila produsa de boli transmise prin apa

depaseste 40% iar statisticile arata ca pe golb 25% din bolnaviispitalelor sunt victime ale poluarii apelor.

Efectele poluarii sunt deosebit de grave:

-moarte lacurilor prin poliferarea planctonului datorita cresterii

fertilizarii prin aport de fosfati si azotati. ;

-moartea pestilor (si a altor animale acvatice ) sub actiunea

detergentilor, pesticidelor lipsei oxigenului etc.

Caile de reducere a poluarii apelor sunt:

-adoptarea de tehnologii cu efecte poluante scazute;

-scoaterea din uz a unor produse cu potential poluant ridicat

-intensificarea reaerarii apelor 

-favorizarea actiunii ecologice de autoepurare (prin curatirea

periodica a namolului organic)

-intarirea legislatiei care sa protejeze apele, de poluareaagentilor industriali si casnici.

Folosirea de materiale biodegradabile. Biodegradarea este

fenomenul prin care o substanta se descompune natural cu ajutorul

unor microorganisme, din descompunerea acesteia rezultand alte

substante inofensive.

In contrast cu factorii poluanti din apa care necesita o tratare

speciala pentru a fi eliminati,substantele biodegradabile nu polueazamediul. Un produs este numit biodegradabil atunci cand se transforma,

se descompune si se elimina in mod natural. Resturile de mancare,

hartia si materialele de origina vegetale sau animala, cum sunt

bumbacul si lana, sunt biodegradabile; unele produse de curatat sunt

de asemenea biodegradabile. In schimb numeroase materiale plastice

nu sunt.rezistente la uzura, la rupere si la actiunea factorilor chimici,

ele formeaza depozite dupa urare. Pentru aceste materiale artificiale,

84

Page 85: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 85/94

chimisti au inventa metode de reciclare (reciclarea este transformarea

deseurilor in produse noi). Unele materiale plastice sunt rupte si

folosite apoi la fabricare aglomeratelor, a materialelor de constructii

sau pentru asfaltarea drumurilor. Altele, care nu degaja gaze nocive,sunt arse si folosite la incalzitul urban. Cu toate astea se incearca

realizarea materialelor plastice biodegradabile, care sa se descompuna

tot ata de natural ca hartia si lemnul.

Poloarea poate fi indepartata si prin tratarea apelor. Apele

reziduale sunt tratate in statii de tratare a apei, numite statii de epurare

(epurarea este eliminarea impuritatilor din gaze sau ape reziduale).

Dupa ce se analizeaza compozitia acestora, tratarea lor presupune trei

etape : eliminarea particulelor solide prin strecurare, apoi prin

decantare ; dupa aceasta se adauga oxigen ; apoi se elimina

produsele toxice cu ajutorul unor microorganisme. Apa este retrimisa

spre utilizare dupa ce se face o analiza chimica a gradului ei de

puritate.

In concluzie poluarea apelor continentale , ca de altfel poluareain general trebuie oprita , in caz contrar ea avand consecinte

dezastroase asupra faunei, florei acvatice cat si asupra omului.

CAPITOLUL 5.

MASURI PROTECTIVE

85

Page 86: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 86/94

Realitatile zilelor noastre arata ca secolul XX este perioada celor 

mai mari descoperiri si transformari ale civilizatiei omenesti, dar si cele

mai complexe si uneori nebanuite efecte asupra vietii.

86

Page 87: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 87/94

Pâna nu demult resursele naturale regenerabile ale Terrei erau

suficiente pentru nevoile omenirii. În prezent, ca urmare a exploziei

demografice si a dezvoltarii fara precedent a tuturor ramurilor de

activitate, necesarul de materie prima si energie pentru productia debunuri a crescut mult, iar exploatarea intensa a resurselor pamântului

releva, tot mai evident, un dezechilibru ecologic.

Perfectionarea si modernizarea proceselor tehnologice, utilizând

cele mai noi cuceriri stiintifice, au redus mult consumurile specifice de

materii prime, dar nu si pe cele energetice. Ca urmare a industrializarii

si cresterii productiei de bunuri au sporit mult materialele ce afecteaza

mediul ambiant.

Tot mai des, o parte din materiile prime intermediare sau finale,

produse deosebit de complexe, se regasesc în aer, apa si în sol. Ploile

acide sunt tot mai dese, ca urmare a prezentei dioxidului de sulf din

aer, datorita dezvoltarii proceselor termice si a utilizarii unor 

combustibili inferiori; sunt evacuate în atmosfera importante cantitati de

oxizi de azot, de carbon, negru de fum, saruri si oxizi ai metalelor,antrenate de gazele de ardere, produse cu efecte daunatoare asupra

vegetatiei, în general, si direct sau indirect asupra omului.

La acest sfârsit de secol si început de mileniu, lumea se afla în

efervescenta. Schimbarile care au avut loc si vor avea loc, creeaza,

 într-o viziune optimista, sperante si pentru remedierea fie si treptata a

mediului înconjurator. În tumultul generalizat al schimbarilor, trebuie sa

tragem înca un semnal de alarma legat de mediul înconjurator si desupravietuirea omului si a existentei vietii pe Terra.

"Mediul natural", adica aerul, oceanele, marile, lacurile, apele

curgatoare, solul si subsolul si formele de viata pe care aceste

ecosisteme le creeaza si le sustin este imaginea cea mai comuna pe

care omul obisnuit si-o face atunci când vorbeste despre mediul

 înconjurator.

O padure, o balta sau un lac, de exemplu, formeaza fiecare în

87

Page 88: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 88/94

parte un "ecosistem" care se interconditioneaza reciproc si se

readapteaza continuu în cautarea unui anumit echilibru. Totalitatea

factorilor naturali, determina conditiile de viata pentru regnurile

vegetale, animale si pentru exponentul sau rational - omul,reprezentând mediul natural. În mediul natural distingem componente

fizice naturale - elemente abiotice: aer, apa, substrat geologic, relief,

sol.

Componentele biotice reprezinta viata, organismele ce le

dezvolta pe fundalul sportului ecologic. Ele apar sub forma vegetatiei si

animalelor depinzând atât de factori terestri, cât si cosmici (radiatia

solara de exemplu) ceea ce ne ajuta sa întelegem implicatiile care pot

urma unor modificari fie terestre, fie cosmice, sau ambele în acelas

timp.

Mediul înconjurator apare ca o realitate pluridimensionala care

include nu numai mediul natural, dar si activitatea si creatiile omului,

acesta ocupând o dubla pozitie: de "component" al mediului si de

"consumator", de beneficiar al mediului.Conceptul actual de "mediu înconjurator" are un caracter 

dinamic, care cauta sa cunoasca, sa analizeze si sa urmareasca

functionarea sistemelor protejate în toata complexitatea lor.

Prin "resurse naturale" se întelege: totalitatea elementelor 

naturale ale mediului înconjurator ce pot fi folosite în activitatea umana:

" resurse neregenerabile - minerale si combustibili fosili;

" resurse regenerabile - apa, aer, sol, flora, fauna salbatica;

" resurse permanente - energie solara, eoliana, geotermala si a

valurilor.

 În întreaga activitate a mediului înconjurator se urmareste nu

numai folosirea rationala a tuturor aceste resurse, ci si corelarea

88

Page 89: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 89/94

activitatii de sistematizare a teritoriului si localitatilor cu masuri de

protejare a factorilor naturali, adoptarea de tehnologii de productie cat

mai putin poluante si echiparea instalatiilor tehnologice si a mijloacelor 

de transport generatoare de poluanti cu dispozitive si instalatii care saprevina efectele daunatoare asupra mediului înconjurator, recuperarea

si valorificarea optima a substantelor reziduale utilizabile.

 Astfel notiunea de "mediu înconjurator" cuprinde de fapt, toate

activitatile umane în relatia om-natura, în cadrul planetei Terra.

Când se vorbeste de progres sau de saracie, se vorbeste de

fapt, în termenii cei mai globali, de mediul înconjurator care

caracterizeaza planeta noastra la un moment dat, caci între toate

acestea si poluarea, degradarea apei si a aerului, amenintarea paturii

de ozon, desertificarea, deseurile toxice si radioactive si multe altele,

exista o strânsa interdependenta.

 În toate civilizatiile care s.au dezvoltat pâna în secolul al XVII-

lea, de natura predominant agricola,"pamântul era baza economiei,

vietii, culturii, structurii familiei si politicii", viata era organizata în jurulsatului, economia era descentralizata, astfel ca fiecare comunitate

producea aproape tot ce îi era necesar. Energia chieltuita corespundea

 în esenta lucrului fortei musculare, umana sau animala, rezervelor de

energie solara înmagazinata în paduri, utilizarii fortei hidrauliuce a

râurilor sau mareelor, fortei eoliene.

Natura reusea pâna la urma sa refaca padurile taiate, vântul

care unfla velele, râurile care puneau în miscare rotile, deci sursele deenergie utilizate de civilizatiile agricole erau regenerabile.

Odata cu sporirea populatiei globului, ce a decurs paralel cu

perfectionarea organizarii sociale si, în special odata cu dezvoltarea

industriei, a transporturilor mecanizate din ultimele doua secole,

 încercarea omului de a domina în lupta aspra cu natura, de a-i smulge

lacom bogatiile ascunse, începe sa aiba tot mai mult succes. Peste un

miliard si jumatate din populatia actuala a Terrei apartine civilizatiei

89

Page 90: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 90/94

industriale.

Industrialismul a fost mai mult decât cosuri de fabrica si linii de

asamblare. A fost un sistem social multilateral si bogat care a influentat

fiecare aspect al vietii omenesti. Cresterea economica, enormaccelerata, se bazeaza în majoritate nu pe surse regenerabile de

energie, ci pe energia cheltuita prin folosirea combustibililor fosili,

neregenerabili: carbuni, titei, gaze naturale.

 Alvin Toffler observa cu sarcasm: "Pentru prima data o civilizatie

consuma din capitalul naturii, în loc sa traiasca din dobânzile pe care le

dadea acest capital!".

Problema rezidurilor activitatilor umane a luat proportii

 îngrijoratoare, prin acumularea lor provocând alterarea calitatii

factorilor de mediu. Aceste alterari sunt cauza unor dezechilibre în

fauna si flora si an sanatatea si bunul mers al colectivitatii umane din

zonele supraaglomerate.

Prin accelerarea ritmurilor de dezvoltare, bazata pe consumarea

resurselor neregenerabile de energie, s-a ajuns, în unele tariindustrializate, la un grad de bunastare ridicat, constatându-se practic

ca apare, cu iminenta, amenintarea consecintelor actiunii umane

asupra mediului, poluarea lui la nivel global.

Deteriorarea mediului ambiant este cauzata de: existenta prea

multor automobile, avioane cu reactie si nave de mare tonaj, a prea

multor fabrici care functioneaza dupa tehnlogii vechi, poluante, mari

consumatoare de materii prime, apa si energie, fenomene care suntdeterminante, în ultima instanta, de necesitati crescânde ale unei

populatii aflate în stare de explozie demografica si îndeosebi de

existenta marilor aglomerari urbane.

Mediul înconjurator reprezinta un element esential al existentei

umane si reprezinta rezultatul interferentelor unor elemente naturale -

sol, aer, apa, clima, biosfera - cu elemente create prin activitatea

umana. Toate acestea interactioneaza si influenteaza conditiile

90

Page 91: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 91/94

existentiale si posibilitatile de dezvoltare viitoare a societatii.

Orice activitate umana si implicit existenta individului este de

neconceput în afara mediului. De aceea, calitatea în ansamblu a

acestuia, precum si a fiecarei componente a sa în parte, îsi punamprenta asupra nivelului existentei si evolutiei indivizilor.

 Ansamblul de relatii si raporturi de schimburi ce se stabilesc între

om si natura, precum si interdependenta lor influenteaza echilibrul

ecologic, determina conditiile de viata si implicit conditiile de munca

pentru om, precum si perspectivele dezvoltarii societatii în ansamblu.

 Aceste raporturi vizeaza atât continutul activitatii cât si crearea

conditiilor de existenta umana.

 În concluzie, se poate afirma ca mediul trebuie adaptat si

organizat pentru a raspunde nevoilor indivizilor, ceea ce presupune

preluarea din natura a unor resurse si prelucrarea lor pentru a deservi

populatia (pentru a satisface doleantele acestora). Aceasta

dependenta cunoaste un mare grad de reciprocitate, datorita faptului

ca nevoile umane se adapteaza într-o masura mai mare sau mai micamediului.

 Asigurarea unei calitati corespunzatoare a mediului, protejarea

lui - ca necesitate supravietuirii si progresului - reprezinta o problema

de interes major si certa actualitate pentru evolutia sociala. În acest

sens, se impune pastrarea calitatii mediului, diminuarea efectelor 

negative ale activitatii umane cu implicatii asupra acestuia.

Poluarea si diminuarea drastica a depozitelor de materiiregenerabile în cantitati si ritmuri ce depasesc posibilitatile de refacere

a acestora pe cale naturala au produs dezechilibre serioase

ecosistemului planetar.

Protectia mediului este o problema majora a ultimului deceniu

dezbatuta la nivel mondial, fapt ce a dat nastere numeroaselor dispute

 între tarile dezvoltate si cele în curs de dezvoltare. Acest lucru a impus

 înfiintarea unor organizatii internationale ce au ca principale obiective

91

Page 92: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 92/94

adoptarea unor solutii de diminuare a poluarii si cresterea nivelului

calitatii mediului în ansamblu.

Cercetarile amanuntite legate de calitatea mediului, de

diminuarea surselor de poluare s-au concretizat prin intermediul unuiansamblu de actiuni si masuri care prevad:

• cunoasterea temeinica a mediului, a interactiunii dintre

sistemul economic si sistemele naturale; consecintele

acestor interactiuni; resursele naturale trebuiesc utilizate

rational si cu maxim de economicitate

• prevenirea si combaterea degradarii mediului provocata

de om, dar si datorate unor cauze naturale

• armonizarea intereselor imediate si de perspectiva ale

societatii în ansamblu sau a agentilor economici privind

utilizarea factorilor de mediu

• Pentru protejarea mediului, în primul rând trebuie

identificate zonele afectate, evaluat gradul de deteriorare

si stabilite cauzele care au produs dezechilibrelerespective.

 În ceea ce privesc modalitatile de protejare trebuie

solutionate trei categorii de probleme:

• crearea unui sistem legislativ si institututional adecvat si

eficient care sa garanteze respectarea legilor în vigoare.

• evaluarea costurilor actiunilor de protejare a mediului si

identificarea surselor de suportare a acestora.

• elaborarea unor programe pe termen lung corelate pe plan

national si international referitor la protejarea mediului.

 În ceea ce priveste evaluarea costurilor si stabilirea modului în

care aceste sunt suportate se poate sustine ca protejarea mediului

este costisitoare si nu pot fi întotdeauna identificati factorii poluarii.Datorita acestei situatii costurile de protejare a mediului se împart între

92

Page 93: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 93/94

societatile comerciale potentiale poluatoare si stat. Fondurile alocate

protejarii mediului difera de la o tara la alta în functie de nivelul de

dezvoltare al fiecareia.

Pentru elaborarea unor programe pentru protejarea mediului,trebuie identificati toti factorii de mediu si zonele în care pot aparea

probleme de poluare a acestora. Un astfel de program presupune

identificarea zonelor, evaluarea costurilor necesare si stabilirea

responsabilitatilor pentru derularea proiectelor.

Presiunea activitatii omului asupra mediului natural creste foarte

rapid. De asemenea, se accelereaza dezvoltarea industriala,

schimburile, circulatia marfurilor, spatiul ocupat, parcurs si utilizat

pentru activitatile umane este din ce în ce mai vast. Aceasta evolutie îsi

pune amprenta în mod nefavorabil asupra mediului si a componentelor 

sale.

Un alt factor care dauneaza mediului este modernizarea

transporturilor, accesibilitatea lejera în spatiile verzi. Comportamentul

individului polueaza mediul într-o masura mai mare sau mai mica, fiesub forma activitatii cotidiene, fie a consumurilor turistice.

Prin dezvoltarea activitatii umane sunt afectate toate

componentele mediului în proportii diferite. Dintre aceste elemente cele

mai importante sunt: peisajele, solul, apa, flora, fauna, monumentele,

parcurile si rezervatiile, precum si biosfera.

 În consecinta, conservarea functiilor igienico-sanitare, recreativa

si estetica ale elementelor componente ale mediului natural constituiegarantia unei dezvoltari continue a societatii umane.

Bibliografie

93

Page 94: Apa-Lacrima-Terrei

7/30/2019 Apa-Lacrima-Terrei

http://slidepdf.com/reader/full/apa-lacrima-terrei 94/94

Gheorghe I. Manea – Resursele mărilor şi oceanelor (Editura Politică)

Silviu Neguţ – Geografie manual clasa a X-a (Editura Humanitas)

Cristian Tache, Luminiţa Ursea – Chimie manual clasa a IX-a (EdituraHumanitas)

C. Patroescu,I. Ganescu -Analiza apelor 

George Ghimicescu,Iancu Hincu -Chimia si controlul poluarii apei

Dumitru Ceausescu -Analiza chimica a apei