Ape Subterane

6

NOŢIUNI GENERALE PRIVIND

MONITORIZAREA APELOR

SUBTERANE

Monitoringul calităţii apelor reprezintă un element de bază în orice program de gospodărire a apelor. Aşa cum s-a arătat în &1.6. managementul resurselor de apă necesită informaţii cu privire la :

condiţiile de calitate a apelor de suprafaţă şi subterane la nivel naţional; unde, cum şi de ce s-au modificat aceste condiţii în timp? unde există probleme majore legate de calitatea apelor şi care sunt

cauzele apariţiei lor? existenţa unor programe care lucrează efectiv pentru prevenirea sau

remedierea problemelor; respectarea standardelor şi obiectivelor de calitate.

Scopul monitoringului calităţii apelor este acela de a răspunde la aceste întrebări şi de a asigura supravegherea întregului ciclul captare – tratare – distribuţie – utilizare – evacuare.

6.1. DEFINIŢII LEGATE DE ACTIVITATEA DE

MONITORING DE MEDIU

Prin activitatea de monitoring se înţelege un set de măsurători standardizate, de lungă durată, observaţii, evaluări şi raportări asupra mediului, în vederea definirii situaţiei curente şi a tendinţelor de evoluţie. Aceste măsurători sunt legate atât de aspectele cantitative cât şi de cele calitative [60].

Activitatea de urmărire (survey) constă în realizarea unor programe intensive de măsurare, într-o perioadă de timp finită, în vederea evaluării calităţii apei pentru un scop specific.

MONITORIZAREA APELOR SUBTERANE ŞI REMEDIEREA ACVIFERELOR 170

Supravegherea (surveillance) constă în măsurători continue,

specifice, observaţii şi raportări pentru scopuri de management al calităţii

mediului şi activităţi operaţionale.

Monitoringul ambiental constă din toate formele de monitoring,

inclusiv prelevarea de sedimente şi forme de viaţă, efectuate după imediata

apariţie a unor poluări în sistemul acvatic.

Monitoringul de conformare este efectuat cu scopul:

îndeplinirii cerinţelor imediate legate de calitatea mediului, statuate prin

reglementări;

controlului pe termen lung al calităţii apelor;

respectării standardelor privind calitatea apelor receptoare, prin testarea

efluenţilor;

menţinerii calităţii apelor conform standardelor în timpul şi după

construcţia unui proiect.

Monitoringul biologic constă în măsurători repetate ale parametrilor

biologici, pentru evaluarea situaţiei curente şi a modificărilor acestora, în

timp.

Urmărirea biologică (biosurvey) constă în colectarea şi analizarea

unor porţiuni reprezentative ale unor comunităţi acvatice, pentru

determinarea structurii şi a funcţiunilor acestora.

Monitoringul apelor este o activitate de evaluare a caracteristicilor

fizice, chimice şi biologice ale apei în relaţie cu condiţiile de sănătate umană

şi cu cele ecologice.

6.2. SCOPUL ŞI OBIECTIVELE MONITORIZĂRII

MEDIILOR ACVATICE

Prin activitatea de monitorizare se urmăreşte comportarea

ecosistemelor acvatice, constituite din apele de suprafaţă (râuri, lacuri),

apele subterane, apele din estuare, apele costiere, comunităţile acvatice

asociate şi sedimente.

Mărimile măsurate în cadrul unei activităţi de monitoring sunt de

natură fizică, chimico/toxicologică, biologico/ecologică, precum şi date

asociate pentru interpretare.

Activităţile de monitoring constau în:

identificarea problemelor de mediu;

proiectarea şi planificarea programelor de monitoring;

selectarea indicatorilor de monitoring;

stabilirea amplasărilor de puncte ale reţelei de monitoring;

Noţiuni generale privind monitorizarea apelor subterane 171

observaţii de teren, prelevare probe;

analize de laborator;

stocarea, manipularea şi difuzarea datelor;

interpretarea şi evaluarea datelor pentru producerea de informaţii;

raportarea şi distribuirea rezultatelor de monitoring.

Obiectivele monitorizării sunt de a caracteriza condiţiile de calitate

ale mediului precum şi tendinţele acestora, de a aprecia fluxurile de apă şi

poluanţi, de a compara valorile măsurate cu valorile admisibile şi de a emite

avertizări în situaţii de urgenţă. Aceste deziderate se pot atinge prin acţiuni

precum:

evaluarea stării de calitate (în timp şi spaţiu) şi a tendinţelor de evoluţie;

caracterizarea problemelor existente (permanente sau urgente);

proiectarea şi implementarea programelor/proiectelor (management,

reglementări etc.);

evaluarea eficienţei programelor/proiectelor;

răspunsul operativ la situaţii de urgenţă.

6.3. INDICATORI DE MONITORIZARE

Indicatorii de monitorizare se clasifică în următoarele categorii [60]:

indicatori de îndeplinire a obiectivelor de management;

indicatori pentru evaluarea situaţiei prezente şi a tendinţelor;

indicatori multicriteriali de descriere a condiţiilor ecologice;

indicatori de comparabilitate a datelor.

Indicatorii de mediu (tabelul 6.1) sunt proprietăţi măsurabile care,

singure sau în combinaţie, asigură evidenţe ştiinţifice şi manageriale asupra

calităţii ecosistemelor sau o evidenţă sigură asupra tendinţelor în calitate.

Indicatorii de mediu trebuie măsuraţi cu tehnologia disponibilă şi

validaţi ştiinţific, pentru evaluarea calităţii ecosistemelor şi furnizarea de

informaţii utile factorilor de decizie managerială. Astfel, trebuie realizată o

gamă largă de măsurători fizice, chimice şi biologice asupra condiţiilor şi

proceselor la diferite scări.

Măsurătorile indicatorilor de mediu trebuie să conducă la date

cantitative şi calitative valide care pot fi comparate la scară temporală şi

spaţială.

Interpretarea măsurătorilor trebuie să se facă cu acurateţe, astfel

încât să poată fi descrise variabilitatea naturală şi efectele induse de

activităţile antropice.


Tabelul 6.1

Indicatori de calitate pentru diferite categorii de ape – valori admisibile

Indicator Unitate de

măsură Apa râu Apa lac Apa subterană

Temperatură ºC 18 13,8 14

Turbiditate grade SiO2 190 3,5 0,7

Culoare mg Pt/l 17 35 0

pH - 7,85 6,95 7,7

Reziduu fix mg/l 325 124 429

Suspensii mg/l 325 124 429

Conductivitate S 488 231 593

Alcalinitate (m) mval/l 3,25 1,55 8,15

Alcalinitate (p) mval/l 0,12 0 0

Duritate totală grade 11,65 4,70 11,96

Duritate temporară grade 9,18 4,34 11,96

Duritate permanentă grade 2,47 0,36 0

O2 dizolvat mg/l 8,69 9,66 1,26

Oxidabilitate mgKMnO4/l 48,33 28,77 15,24

CCO-Cr mgO2/l 26,80 9,06 4,04

CBO5 mgO2 /l 4,96 3,83 0,90

CO2 mg/l 0 7,37 8,80

Ca mg/l 56 21 39

Mg2+

mg/l 17 8 28

Na++K

+ mg/l 44 12 99

Fe2+

mg/l 0 0 0,720

Fe total mg/l 0,50 0,600 0,835

Mn mg/l 0,025 0,025 0,100

Cl- mg/l 46 8 11

SO2

4 mg/l 60 19 6

CO2

3 mg/l 7 0 0

NH

4 mg/l 0,296 0,469 6,000

NO

2 mg/l 0,030 0,010 0,004

NO

3 mg/l 4,761 0,332 0,455

N total mineral mg/l 1,314 0,443 5,125

PO3

4 mg/l 4,468 0,010 0,250

P total mg/l 0,660 0,023 0,360

SiO2 mg/l 0,9 0,60 1,56

H2S mg/l 0 0 3,20

Fenoli mg/l 0,007 0 0


Metodologia folosită pentru aceste măsurători trebuie să fie

reproductibilă şi să asigure acelaşi nivel de sensibilitate întregii arii

geografice considerate.

Indicatorii pentru caracterizarea stărilor prezente şi a tendinţelor se

pot grupa în următoarele categorii:

indicatori de răspuns biologic şi expunere;

indicatori de expunere chimică şi răspuns;

indicatori ai habitatului fizic;

indicatori ai agenţilor de stresare.

6.4. MONITORIZAREA APELOR SUBTERANE

6.4.1. Motivarea necesităţii monitorizării apelor subterane

Abordarea unei probleme de poluare a apelor subterane (fig. 6.1)

presupune o activitate de culegere şi tratare a informaţiilor, construirea şi

folosirea modelelor de prognoză, precum şi verificarea modului în care se

realizează această prognoză.

Activitatea de culegere şi tratare a informaţiilor presupune

identificarea sistemului, înregistrarea informaţiilor numerice, structurarea

informaţiilor nenumerice (calitative), precum şi optimizarea informaţiilor şi

a controlului.

Un model de prognoză a poluării apelor subterane trebuie să

înglobeze curgerea în mediu poros, în regim saturat şi nesaturat, precum şi

modelarea matematică a dispersiei agenţilor poluanţi în acest mediu.

Datorită interinfluenţei dintre freatic şi apele de suprafaţă există o

interdependenţă şi din punctul de vedere al calităţii apelor. Astfel, apele de

suprafaţă reprezintă condiţii de frontieră pentru domeniul freatic, atât din

punct de vedere hidraulic, cât şi din punctul de vedere al concentraţiei

poluantului.

6.4.2. Obiectivele studiilor de poluare a apelor subterane

Abordarea unei probleme de poluare pentru apele subterane trebuie

să urmărească obiectivele următoare:

estimarea rapidă a probabilităţii de curgere accidentală a poluantului

spre un puţ de pompare;


definirea influenţei unor poluanţi prezenţi sau inevitabili în puţuri, în

special ca o funcţie de regimurile de pompare;

definirea zonelor sensibile la poluare în scopul optimizării amplasării de

noi puţuri;

obţinerea unui model la scară mare ca un suport cantitativ de prognoză

şi conducere;

informarea, prin simple vizualizări, privind evoluţia poluării.

În figura 6.1 este prezentată, schematic metodologia generală de

abordare practică şi teoretică a unei probleme de poluare.

Fig. 6.1. Abordarea unei probleme de poluare.

Poluarea apei subterane poate fi continuă sau accidentală şi se poate

datora unor poluanţi industriali, agricoli, sanitari.


Stabilirea legilor de evoluţie a comportamentului poluanţilor în sol

este extrem de dificilă din cauza multitudinii de fenomene care intervin

simultan, interacţionând. Astfel, la acest nivel putem întâlni procese de

convecţie (advecţie), dispersie şi difuzie, adsorbţie (fixare sau eliberare de

poluant din matricea poroasă), transformări biologice, chimice şi fizice,

fotodescompunere, precipitare, punere în soluţie şi diluţie, schimburi

gazoase (volatilizare) şi absorbţie de către plante.

În procesul de modelare a poluării solului şi a pânzei freatice trebuie

să se ţină seama de următoarele aspecte:

varietatea mare de substanţe, fiecare cu caracteristici proprii

(solubilitate, volatilitate, posibilităţi de adsorbţie sau degradare remanentă);

diversitatea mare a mediului poros în ceea ce priveşte natura, structura,

conţinutul în materii organice, conţinutul de argilă, activitatea biologică,

proprietăţile de suprafaţă ale elementelor solide;

variabilitate spaţio-temporală a condiţiilor climatice (precipitaţii,

evaporaţie);

diversitatea surselor de poluare.

6.4.3. Definirea monitoringului calităţii apelor subterane

Monitoringul calităţii apelor subterane este o activitate integrată

de obţinere şi evaluare a informaţiilor privind caracteristicile fizice, chimice

şi biologice ale apelor subterane.

Termenul de monitoring implică un concept mai larg decât cel de

observaţie asupra mediului. Astfel, monitoringul trebuie să conţină un

program fundamentat ştiinţific de observare continuă a aspectelor

semnificative ale proceselor dinamice, o analiză şi o explicare ştiinţifică a

proceselor din trecut, care au dus la schimbarea stării sistemului şi un model

de prognoză a evoluţiei sistemului.

Prin sistem se poate înţelege un corp de apă subterană sau un sistem

de corpuri de apă subterană şi sol, aflate în conexiune.

Monitoringul proceselor de migraţie a poluanţilor în sol şi în apele

subterane include:

monitoringul stării actuale a resurselor de apă subterană în vederea

asigurării unui obiectiv dat, în special asigurarea folosinţelor de apă

potabilă);

monitoringul solului şi al apei din sol pentru a stabili cea mai bună

reprezentare a interacţiunii dintre acestea, în perioada de predicţie;

monitoringul surselor potenţiale de contaminare a solului sau a apelor

subterane;


monitoring-ul evoluţiei cantitative a resurselor de apă subterană şi al

apei din sol.

Proiectarea sistemului de măsurători presupune alegerea unei

localizări potrivite pentru punctele de observaţie, stabilirea unui program

special de măsurare sau de prelevare a probelor şi stabilirea mărimilor care

urmează a fi măsurate. Aceste mărimi sunt stabilite pe baza unui model

conceptual, ales pentru a reprezenta evoluţia fenomenului de poluare, în

zona analizată.

Pentru a concepe şi a utiliza un model de predicţie a calităţii apelor

subterane, trebuie să cunoaştem în prealabil valorile concentraţiilor

poluanţilor la intrarea în sistem (pe frontierele domeniului) şi valorile

iniţiale în tot sistemul. De asemenea, trebuie să se aleagă un model

matematic care să descrie evoluţia poluării sistemului, iar concentraţia

poluantului din sistem trebuie măsurată corespunzător metodei alese, de

determinare a parametrilor modelului. Validarea modelului de prognoză se

va face pe baza unor măsurări de concentraţie, efectuate în timp, în diferite

puncte din sistem.

O bază de date privind calitatea apelor subterane, rezultată în urma

monitorizării, trebuie structurată astfel încât să furnizeze informaţii

calitative şi cantitative necesare realizării unor modele matematice care să

descrie comportarea în timp şi spaţiu a poluanţilor din acvifer (existenţi sau

potenţiali).

Datele rezultate din monitorizare trebuie sa conţină componente care

au rolul să definească şi să descrie calitativ şi cantitativ acviferul sau bazinul

hidrogeologic în care are loc poluarea şi sursele de poluare existente sau

potenţiale din zona analizată.

Monitorizarea calităţii apelor subterane se face mult mai anevoios

decât cea a apelor de suprafaţă. Prelevarea de probe din apa unui acvifer

presupune existenţa unor foraje de observaţie sau de exploatare (pompare).

Amplasarea acestora pe suprafaţa bazinului nu este întotdeauna cea

mai potrivită pentru a obţine informaţii optime privind evoluţia fenomenului

de poluare.

Unităţile industriale care poluează acviferul din zona în care îşi

desfăşoară activitatea, construiesc de obicei o reţea de foraje de observaţie

atât pe platforma combinatului cât şi în zona limitrofă.

Haldele industriale şi depozitele de deşeuri menajere sunt de cele

mai multe ori necontrolate din punctul de vedere al impactului asupra

calităţii apelor subterane. Unele dintre ele sunt prevăzute cu aparate de

măsură şi control al calităţii levigatului şi/sau cu foraje de observaţie în care

se urmăreşte periodic concentraţia diferiţilor poluanţi.


Sursele de poluare pot avea un efect mai mare sau mai mic asupra

apelor subterane (v. tabelul 6.2). Tabelul 6.2

Impactul surselor de poluare asupra apelor naturale

Surse de poluare Ape de

suprafaţă

Ape

subterane

Surse naturale

Trecerea apelor prin

zone cu roci solubile

Major Major

Trecerea apelor de

suprafaţă prin zone

afectate de fenomene

de eroziune a solului

Major Major

Vegetaţia acvatică Major Moderat

Vegetaţia de pe maluri Major Moderat

Surse

artificiale

Ape uzate

Orăşeneşti Major Major

Industriale Major Major

Ferme de animale şi

păsări

Major Major

Meteorice Major Major

Radioactive Major Major

Calde Major Moderat

Zone de agrement,

campinguri, terenuri

de sport

Major Major

Irigaţii Moderat Major

Navele maritime sau

fluviale

Major Moderat

Deşeuri

Halde amplasate

neraţional

pe sol

Major Major

Haldele de deşeuri

amplasate în albiile

majore ale cursurilor

de apă

Major Major

Agricultură Folosirea

îngrăşămintelor

Moderat Major

Folosirea pesticidelor Moderat Major

Studiul calităţii apei subterane dintr-o aşezare urbană trebuie să înceapă

cu analiza posibilităţilor de folosire a acestei ape. Acest lucru presupune

cunoaşterea caracteristicilor acviferului, a locaţiei puţurilor sau şirurilor de


puţuri de captare, a debitelor pompate din acvifer, a calităţii apei pompate, a

posibilităţilor de folosire a apei pompate în funcţie de calitatea ei şi a evoluţiei

calităţii apei din acvifer în condiţiile existenţei unor surse de poluare.

Prin staţie de monitorizare se înţelege unul sau mai multe foraje în

care se măsoară cu o frecvenţă cunoscută calitatea apei (indicatori de

calitate, concentraţii ale diferitelor componente şi temperatura) şi nivelul

suprafeţei libere în acviferul freatic (sau nivelul piezometric în acviferul sub

presiune). De asemenea, se pot face pompări experimentale pentru

determinarea parametrilor hidrogeologici ai acviferului (conductivitatea

hidraulică a acviferului sau transmisivitatea).

Staţiile de monitorizare pot fi staţiile hidrogeologice din reţeaua

hidrogeologică de bază, sau foraje amenajate special pentru urmărirea

comportării unui acvifer în jurul unei surse importante de poluare.

La analiza apelor subterane dintr-o zonă urbană, trebuie menţionat

faptul că studiul hidrogeologic şi de poluare trebuie făcut având în vedere

limitele de alimentare ale întregului bazin hidrogeologic.

Atât mişcarea apei cât şi fenomenul de poluare vor fi influenţate de

condiţiile de la limitele bazinului hidrogeologic, dar şi de condiţiile locale.

Astfel, o poluare locală poate influenţa după un interval de timp calitatea

apelor subterane sau a celor de suprafaţă, la mare distanţă de sursa de

poluare.

6.4.4. Obiective specifice monitoringului apelor subterane

Pornind de la obiectivele generale ale activităţii de monitoring şi

ţinând seama de problematica specifică apelor subterane, putem aminti

următoarele obiective specifice:

colectarea datelor de bază pentru scopuri generale de monitoring al

calităţii apelor, în vederea realizării unei baze de date privind apele

subterane. Acestea pot fi utilizate pentru elaborarea planurilor de protecţie a

calităţii apelor la nivel de bazin hidrografic, dar şi pentru calculul bilanţului

de apă;

încadrarea în criterii şi obiective de calitate a apei subterane, conform

legislaţiei naţionale şi internaţionale;

monitorizarea calităţii apei pompate din subteran şi evaluarea

impactului cauzat de sursele punctiforme şi difuze de poluare;

identificarea ariilor fierbinţi, care necesită intervenţii operative;

modelarea proceselor de transport şi descompunere a compuşilor

chimici în apele subterane;


elaborarea de hărţi legate de calitatea apelor subterane, în special cu

scopul proiectării sistemelor de alarmare, în caz de poluare;

monitorizarea efectului contactului dintre mineralele chimice naturale şi

apele subterane;

monitorizarea mineralizării în roci cristaline şi sedimente;

monitorizarea influenţei apei marine asupra calităţii apei subterane cu

care vine în contact;

evaluarea fluxurilor între apa de suprafaţă şi apa subterană, respectiv

între apa subterană şi apa de mare;

observarea efectelor globale cauzate de modificările climatice, ploile

acide, impactul antropic la scară regională şi internaţională.

6.4.5. Parametrii de calitate specifici monitoringului apelor

subterane

Prin parametri de calitate înţelegem indicatorii de calitate sau

concentraţii ale substanţei măsurate la sursă şi la receptor precum şi valorile

prescrise de STAS. În cazul în care apa pompată din subteran este utilizată

pentru obţinerea apei potabile, indicatorii de calitate ai apelor subterane,

trebuie comparaţi cu cei admisibili, în conformitate cu STAS-NTPA-013.

Valorile standardizate sunt prezentate în ANEXA 1.

Indicatorii de calitate sunt grupaţi în indicatori descriptivi, ioni majori,

parametri adiţionali, metale grele, substanţe organice, pesticide şi microbi.

Indicatorii descriptivi sunt: temperatura, pH-ul, oxigenul dizolvat,

conductivitatea şi radioactivitatea. Ionii majori sunt prezentaţi în tabelul 6.3,

grupaţi în cationi şi anioni.

Metalele grele care se monitorizează în foraje (în funcţie de sursele

locale de poluare) sunt: Hg, Cd, Pb, Zn, Cu, Cr.

Prin microbi se înţeleg, în general în cazul apelor subterane,

coliformii totali şi coliformii fecali.

Tipul de indicatori, incluşi într-un program de monitoring, depinde

de scopul reţelei de monitoring.

Indicatorii descriptivi şi ionii majori se măsoară la fiecare puţ de

observaţie. Pentru ceilalţi indicatori selecţionarea se face în funcţie de

folosinţa terenului.

În tabelul 6.3 sunt prezentaţi indicatorii de calitate ai apelor

subterane. Valorile admisibile ale acestor indicatori, în cazul în care apa

subterană este folosită pentru alimentarea populaţiei, sunt prezentate în

ANEXA 1 (Normă de calitate pentru apele de suprafaţă utilizate pentru

potabilizare NTPA-013).


Tabelul 6.3 Indicatori de calitate ai apelor subterane măsuraţi la posturile hidrogeologice

Nr.

indicator Denumire parametru

Unitate de

măsură

1 Aspect, culoare, miros şi turbiditate

2 Temperatura aerului oC

3 Temperatura apei oC

4 Adâncimea de recoltare a probei m

5 Indice pH la 20 oC

6 Hidrogen sulfurat H2S mg/l

7 Bioxid de carbon liber CO2 mg/l

8 Oxigen dizolvat mg/l

9 Conductibilitate electrică Ω-1

cm-1

10 Radioactivitatea μCurie/l

11 Cationi: Calciu Ca2+

mg/l

12 Magneziu Mg2 mg/l

13 Sodiu Na+ mg/l

14 Potasiu K+ mg/l

15 Amoniu NH4+ mg/l

16 Fier Fe3+

mg/l

17 Mangan Mn2+

mg/l

18 Plumb Pb2+

mg/l

19 Cupru Cu2+

mg/l

20 Zinc Zn2+

mg/l

21 Anioni: Azotaţi NO3- mg/l

22 Azotiţi NO2- mg/l

23 Sulfaţi SO42-

mg/l

24 Bicarbonaţi HCO3- mg/l

25 Carbonaţi CO32-

mg/l

25 Cloruri Cl- mg/l

27 Fosfaţi PO43-

mg/l

28 Fluor F- mg/l

29 Brom Br-

mg/l

30 Iod I- mg/l

31 Reziduu fix la 105 o C mg/l

32 Reziduu fix la 180 o C mg/l

33 Rezistivitate la 20 o C cm

34 Substanţe organice (consum KMnO4) mg/l

35 Duritate totală ogermane

36 Duritate permanentă

ogermane


Tabelul 6.3 (continuare)

37 Duritate temporară ogermane

38 SiO2 total mg/l

38 Alcalinitate mval/l mval/l

40 Alcalinitate liberă

41 Alcalinitate totală

În tabelul 6.4 sunt date valorile admisibile ale unor indicatori ai

calităţii apelor subterane, dacă acestea sunt folosite ca apă potabilă (apă din

categoria A1 care necesită doar tratarea fizică simplă şi dezinfecţie). S-a

notat, în dreptul fiecărei valori, dacă aceasta este obligatorie (ob) sau

orientativă (or). Dacă pentru cazul analizat, unul din indicatorii din

tabelul 6.4 are o valoare mai mare decât cea admisibilă, apa se consideră

poluată şi nu se poate folosi pentru populaţie decât dacă este tratată

corespunzător.

Tabelul 6.4

Valorile maxime admisibile pentru diferiţi indicatori de calitate ai apei

subterane, dacă aceasta este folosită ca apă potabilă

Natura

subst.

Denumire parametru Unitate de

măsură

Valori

admisibil

e

Indicatori

fizici

pH Unităţi pH 6,5-8,5

Coloraţie (după filtrare simplă)

mg/l pe scara

de Pt

20(ob)

Materii în suspensie mg SS/l 25(or)

Temperatura 0C 22(or)

Conductivitate s/cm2 la 20

0C 1000(or)

Culoare

Factor de

diluţie la 250C

3(or)

Concentraţie

element chimic

Azotaţi mg NO-3/l 50(ob)

Fluoruri mg F-/l 1,5 (ob)

Compuşi organici cu clor,

extractibili, total mg Cl

-/l -

Fier dizolvat mg Fe/l 0,3(ob)

Mangan mg Mn/l 0,05(or)

Cupru mg Cu/l 0,05(ob)

Zinc mg Zn/l 3(ob)

Bor mg B/l 1(ob)

Beriliu mg Be/l

Cobalt mg Co/l

Vanadiu mg V/l


Tabelul 6.4 (continuare)

Arseniu mg As/l 0,05(ob)

Cadmiu mg Cd/l 0,005(ob)

Crom total mg Cr/l 0,05(ob)

Plumb mg Pb/l 0,05(ob)

Seleniu mg Se/l 0,01(ob)

Mercur mg Hg/l 0,001(ob)

Bariu mg. Ba/l 0,1(ob)

Cianuri mg CN-/l 0,05(ob)

Sulfaţi mg SO42-

/l 250(ob)

Cloruri mg Cl-/l 200(or)

Agenţi de suprafaţă anionici

(prin metoda spectrometrică cu

albastru de metilen)

mg

laurilsulfat/l 0,2(or)

Fosfaţi mg P2O5/l 0,4(or)

Fenoli (indice fenolic)

p-nitroanilina 4

aminoantipirina

mg C6H5OH/l 0,001(ob)

Hidrocarburi dizolvate sau în

emulsie (după extracţia cu eter

de petrol

mg /l 0,05(ob)

Hidrocarburi policiclice

aromatice mg /l

0,0002(ob

)

Pesticide totale (paration,

HCH, dieldrin) mg /l 0,001(ob)

Consum chimic de oxigen

(CCO) mg O2/l 10(or)

Gradul de saturaţie în oxigen

dizolvat % O2 >70(or)

Consum biochimic de oxigen

(CBO5) (la 20oC, fără

nitrificare

mg O2/l <3(or)

Azot Kjeldahl (fără NO-3) mg N/l 1(or)

Amoniu (NH-4) mg NH

-4/l 0,05(or)

Substanţe extractibile în

cloroform mg SEC/l 0,1(or)

Carbon organic total mg C/l

Compoziţie

bacteriologică

Coliformi totali la 37 oC /100ml 50(or)

Coliformi fecali /100ml 20(or)

Streptococi fecali /100ml 20(or)

Salmonella Absent în

5000ml


În Directiva cadru a apelor 2000/60/EC este dată (în articolul 3) lista

minimă de poluanţi şi a indicatorilor acestora, pentru care statele membre

ale UE trebuie să facă analize permanent şi să le compare cu valorile

admisibile. Aceştia sunt :

1. substanţe sau ioni care pot apărea natural sau ca rezultat al activităţilor

antropice: arsenic, cadmiu, fier, mercur, amoniu, clor, sulfat;

2. substanţe sintetice create de om: tricloretilena, tetracloroetilena;

3. parametri indicatori ai salinităţii sau a unor intruziuni: conductivitatea.

În capitolul 7 (v. tabelul 7.7) sunt prezentate toate caracteristicile

fizico-chimice ale unei ape subterane, care se măsoară în forajele din reţeaua

hidrogeologică naţională.

6.4.6. Structura unei baze de date rezultate din monitoringul

apelor subterane

Activitatea de monitorizare a apelor subterane trebuie să furnizeze

date privind:

Descrierea acviferelor şi a calităţii apei subterane. Această

descriere se referă, pe de o parte, la bazinul hidrogeologic susceptibil la

poluare şi, pe de altă parte, la posibilităţile de monitorizare a calităţii apelor

subterane în zona analizată.

Pentru bazinul hidrogeologic susceptibil la poluare trebuie

specificate:

Topologia, care se referă la descrierea bazinului hidrogeologic,

respectiv a acviferelor existente în zona analizată, prin intermediul:

aşezării în plan;

suprafeţei;

tipului de acvifer: cu suprafaţă liberă sau sub presiune;

structurii litologice;

poziţiei limitelor acviferului (pe verticală): culcuşul şi coperişul;

grosimii acviferului;

conductivităţii hidraulice;

permeabilităţii intrinseci;

transmisivităţii;

porozităţii;

direcţiei de anizotropie.

Poziţionarea în plan a surselor de poluare punctuale şi difuze din

bazinul hidrogeologic.

Codificarea surselor de poluare punctuale şi difuze.


Descrierea posibilităţilor de monitorizare a calităţii apelor

subterane în zona analizată (în bazinul hidrogeologic analizat):

staţii hidrogeologice în zonă: denumire, amplasare, istoric funcţionare;

date disponibile: profil litologic, debite pompate, caracteristici

hidrologice obţinute din pompări experimentale, nivel piezometric,

concentraţii pentru diverse substanţe conţinute în apa subterană;

dotare cu aparatură de măsură pentru niveluri, concentraţii şi

posibilitatea efectuării de pompări experimentale pentru determinarea

parametrilor hidrogeologici;

protocoale de monitorizare.

Descrierea surselor de poluare: surse de poluare potenţiale, în bazinul hidrogeologic analizat;

1. descrierea sursei prin identificarea posibilelor surse de poluare

urmată de codificarea acestora;

2. stabilirea tipului de poluare: continuă (P.C.), discontinuă (P.D.),

cronică (P.CR.) sau accidentală (P.A.);

3. tipul poluanţilor.

descrierea posibilităţilor de monitorizare a concentraţiilor poluanţilor la

sursă.

Trebuie specificat, de asemenea, dacă monitorizarea concentraţiei

poluanţilor la sursă se realizează sau nu. Dacă aceasta se realizează, trebuie

specificat tipul de foraj: fie foraj de observaţie special amenajat în zona

limitrofă sursei de poluare, fie foraj de observaţie la staţiile hidrogeologice

existente în apropierea sursei de poluare.

În ceea ce priveşte calitatea apei, se face o distincţie clară între

calitatea apei la sursa de poluare şi calitatea apei la receptor (acvifer).

Pentru sursele de poluare trebuie specificate: mărimile care pot fi măsurate la sursă:

1. compoziţia sursei (elemente componente);

2. dimensiunile sursei (volum, suprafaţă acoperită de poluant,

înălţimi caracteristice, înălţimea haldei sau adâncimea bazinului cu şlamuri);

3. debitul soluţiei (amestec apă – poluant) la sursă;

4. concentraţia poluantului;

5. indicatori de calitate ai soluţiei (amestec apă – poluant);

mărimi care pot fi estimate:

1. locul de efectuare a măsurătorilor la sursă:

în rezervorul (lacul, groapa, râul, bazinul, fosa) care conţine

poluantul;

în levigat (amestecul de soluţie apoasă cu substanţe poluante care

a trecut prin masa de deşeuri, se colectează de obicei în sisteme de

drenare);


la suprafaţa terenului;

în probe luate prin carotare, în depozitul de deşeuri;

2. modul de măsurare a concentraţiei;

3. modul de calcul al indicatorului;

deţinătorul datelor referitoare la sursa de poluare.

6.4.7. Tipuri de reţele de monitoring

În funcţie de specificul reţelelor de monitoring al calităţii apelor

subterane distingem: reţele de bază, reţele specifice, reţele temporale şi

reţele de monitoring cantitativ.

Reţelele de bază asigură informaţiile generale privitoare la calitatea

apei subterane, fiind organizate la nivel naţional, prin programe cu caracter

permanent, pe o perioadă lungă de timp. Staţiile de referinţă pot fi incluse în

aceste reţele.

Reţelele specifice sunt construite pentru monitorizarea unor arii

reprezentative, din punctul de vedere al surselor punctiforme de poluare,

acţionând ca staţii de impact.

Reţelele temporale operează doar pe durata unui proiect şi servesc la

cercetări legate de transportul poluanţilor în subteran şi calibrarea modelelor

matematice aferente.

Reţelele de monitoring cantitativ servesc la interpretarea datelor

legate de calitatea apelor subterane şi permit evidenţierea modificărilor

induse de activitatea antropică sau cauzate de factorii naturali. Aceste reţele

pot fi deservite de mai multe tipuri de staţii (de bază, de nod, speciale,

temporale).

6.4.8. Selectarea punctelor de prelevare şi a densităţii reţelei

În realizarea sistemelor de monitoring integrat al calităţii apelor

subterane (cantitativ şi calitativ), spre deosebire de sistemele aferente apelor

de suprafaţă, trebuie considerată dinamica lentă de deplasare a apelor

subterane, timpii de retenţie relativ mari şi interdependenţele dintre

compoziţia fizico-chimică a apei şi a materialului acvifer.

Amplasarea puţurilor de observare depinde de strategia de

diferenţiere între poluarea difuză şi cea punctiformă, dintre staţiile naţionale

şi cele regionale şi dintre reţelele principale/specifice/temporale.

Densitatea puţurilor de observare se alege ţinându-se seama de

dimensiunea şi complexitatea geologică şi hidrogeologică a ariei investigate,


de dimensiunea principalelor acvifere, de utilizarea terenului adiacent ariei,

de sistemele de monitoring existente, precum şi de obiectivele şi de costurile

observaţiei.

Proiectarea unei reţele trebuie să se realizeze urmărind condiţiile:

toate acviferele principale trebuie observate pe baza informaţiilor

geologice şi a cunoştinţelor privind resursele de apă subterană din zonă;

distanţa dintre puţurile de observare depinde de condiţiile geologice,

variind de la un acvifer la altul;

monitorizarea acviferelor de suprafaţă şi de adâncime, care sunt folosite

pentru alimentările cu apă;

folosirea puţurilor de observaţie existente în vederea diminuării

costurilor de realizare a unei noi reţele.

Reţelele de supraveghere generală furnizează informaţii referitoare

la calitatea generală a apelor subterane la nivel naţional şi internaţional şi

sunt organizate pe termen lung pentru analizele de tendinţă.

Criteriile de selecţionare a amplasamentelor care urmează a fi testate

în faza pilot de implementare a proiectului sunt următoarele:

staţiile vor forma ca distribuţie un pătrat sau o altă formă geometrică cu

distanţe fixe între ele;

staţiile trebuie amplasate în acviferele principale;

alte staţii, aferente unor acvifere importante din zonă, vor fi selecţionate

în baza reprezentativităţii acestora;

staţiile de referinţă vor fi amplasate în zone neinfluenţate de puţuri de

pompare sau alte activităţi antropice.

Reţelele de impact monitorizează arii reprezentative din punctul de

vedere al surselor de poluare.

Densitatea optimă a staţiilor se stabileşte în funcţie de tipul apei

subterane şi al zonei analizate

6.4.9. Frecvenţe de prelevare

Stabilirea frecvenţei de monitorizare se face în funcţie de scopul

monitorizării. Frecvenţa de monitorizare va fi diferită în cazul reţelelor de

bază, faţă de cazul reţelelor specifice, temporale sau de monitoring

cantitativ. Este foarte important tipul de informaţie urmărit, variabilitatea

calitatăţii şi precizia rezultatelor. Frecvenţa de supraveghere este mai

ridicată (6─8 ori/an) în primul an de exploatare de la proiectarea unei reţele.

După cuantificarea caracteristicilor generale se poate stabili frecvenţa

optimă, care poate diferi în funcţie de adâncimea acviferului.


La reţelele generale de supraveghere, frecvenţa este de două probe pe an. În general, o prelevare trebuie efectuată la sfârşitul perioadei de infiltrare maximă când nivelurile apei subterane sunt ridicate, iar a doua prelevare să se facă în perioada cu niveluri minime ale stratului, respectiv în condiţii de infiltraţie minimă şi captare maximă. În capitolul 7 vom prezenta concret frecvenţele de monitorizare în cadrul sistemului naţional de monitoring (reţeaua hidrogeologică de bază) şi în cadrul unor reţele specifice.

6.5. MONITORIZAREA APELOR SUBTERANE ÎN CONFORMITATE CU DIRECTIVA CADRU ÎN DOMENIUL APELOR

6.5.1. Directiva cadru în domeniul apelor 2000/60/CE

În cadrul procesului general al pregătirii integrării României în Uniunea Europeană, o etapă deosebit de importantă este cea referitoare la adoptarea şi implementarea acquis-ului comunitar. Aderarea la Uniunea Europeană impune necesitatea asigurării respectării aceloraşi standarde ca şi cele aplicate în cadrul Uniunii.

Scopul acestei directive este dezvoltarea unei politici integrate in domeniul apei, la nivelul Comunităţii Europene. Directiva se referă la apele de suprafaţă interioare, apele de tranziţie (la contactul apelor de suprafaţă cu apele marine), apele costiere şi la apele subterane.

Principalele obiective ale Directivei cadru în domeniul apelor 2000/60/CE sunt:

protecţia tuturor apelor ─ râurilor, lacurilor, apelor costiere şi a apelor subterane;

asigurarea “stării bune” a tuturor apelor până în anul 2015; cooperarea transfrontalieră; asigurarea participării active a tuturor părţilor interesate, inclusiv a

ONG-urilor şi a comunităţilor locale, în activităţile de management al apei; necesitatea unor politici de stabilire a preţului apei şi aplicarea

principiului “poluatorul plăteşte”; asigurarea unui echilibru între nevoile umane şi gradul de

suportabilitate al mediului. Transpunerea Directivei cadru în domeniul apelor 2000/60/CE în

legislaţia din România a fost realizată prin Legea apelor nr. 107/1996 modificată şi completată prin Legea nr. 310/2004, în care au fost definite obiectivele de protecţie a apelor şi mediului acvatic şi clasificarea stării apelor.


Autorităţile competente pentru implementarea Directivei cadru sunt

Direcţiile de apă ale Administraţiei Naţionale “Apele Române”.

Planul de management al apelor pe bazin hidrografic reprezintă

instrumentul de planificare în domeniul apelor. Pe baza cunoaşterii stării

corpurilor de apă se stabilesc obiective ţintă pe o durată de 6 ani şi se

propun măsuri pentru asigurarea surselor de apă şi pentru atingerea stării

bune a apelor în vederea utilizării durabile a acestora.

Directiva cadru a apei cere stabilirea programului de monitorizare cu

privire la aprecierile cantitative şi calitative ale apelor şi stabilirea

tendinţelor de poluări semnificative, de lungă durată, rezultate din

activitatea antropică. Programele de monitorizare trebuie să asigure

realizarea unei urmăriri (monitorizări) relevante a ariilor protejate precum şi

îndeplinirea obiectivelor Directivei în domeniul apelor subterane.

Cele mai importante obiective ale acestei directive sunt:

prevenirea deteriorării stării corpurilor de apă subterană [art.4.1.(b),(i)];

prevenirea şi limitarea pătrunderii poluanţilor în apele subterane

[art.4.1.(b), (i)];

protejarea, menţinerea şi reabilitarea corpurilor de apă subterană şi

asigurarea unui echilibru între extracţie şi încărcare, cu scopul de a asigura o

stare bună a apelor subterane [art. 4.1.(b), (ii)];

limitarea oricăror tendinţe de creştere evidentă, semnificativă, a

concentraţiilor poluanţilor în apele subterane, în scopul reducerii progresive

a poluanţilor din apele subterane [art. 4.1.(b), (ii)];

asigurarea legăturii cu standardele şi obiectivele pentru ariile protejate

[art. 4.1.(c)]. Ariile protejate includ proiectarea zonelor de captare a apei în

vederea consumului la folosinţe conform art. 7 (zone protejate pentru ape

potabile, zone vulnerabile la nitraţi, stabilite prin Directiva 91/676/EEC, arii

proiectate pentru protecţia habitatelor şi speciilor, în care starea apei este un

factor important în protecţie).

În continuare vom prezenta succint câteva noţiuni legate de

proiectarea programelor de monitoring al apelor subterane, ţinând seama de

obiectivele şi strategiile de atingere a acestor obiective, prevăzute în

Directiva cadru în domeniul apelor 2000/60/CE.

6.5.2. Proiectarea programelor de monitorizare în conformitate

cu Directiva cadru a apei

În Directiva cadru a apei (D.C.A) se recomandă ca programele de

monitorizare să fie proiectate conform schemei prezentate în figura 6.2 şi a

procedurilor de prevenire a riscurilor.


Fig. 6.2. Informaţii de bază necesare pentru proiectarea programelor de

monitorizare a apelor subterane, prevăzute în D.C.A. şi paşii

importanţi în proiectarea acestora.

Proiectarea programelor de monitorizare

Alegerea

corpurilor sau

grupurilor de

corpuri de A.S.

semnificative

pentru fiecare

program de

monitorizare

Stabilirea

frecvenţei

semnificative

pentru fiecare

parametru

monitorizat

Alegerea

arealelor

semnificative

pentru

monitorizare în

fiecare corp sau

în grupuri de

corpuri de A.S.

relevante

Alegerea

parametrilor

semnificativi

pentru fiecare

areal selectat

Caracterizarea şi evaluarea riscului

Caracterizarea corpurilor de

apă subterană sau ale

grupurilor de corpuri de ape

subterane

Înţelegerea sistemelor de

ape subterane şi modelul

conceptual

Obiective relevante pentru corpurile

de A.S. sau grupurile de corpuri de

A.S.

Identificarea influenţelor

semnificative asupra corpurilor de

A.S sau asupra grupurilor de

corpuri de A.S.

Evaluarea riscurilor obiectivelor

stabilite pentru corpurile de A.S.

sau pentru grupurile de corpuri de

A.S.


Rezultatele evaluărilor iniţiale trebuie să ofere informaţiile necesare

cunoaşterii sistemelor de ape subterane şi a potenţialelor efecte ale activităţii

umane asupra lor. Având la bază aceste evaluări se realizează proiectarea

programelor de monitorizare. Un astfel de proiect necesită:

stabilirea frontierelor tuturor corpurilor de apă;

informaţii cu privire la caracteristicile naturale şi o înţelegere

conceptuală a corpurilor de apă sau a grupurilor de corpuri de apă subterană;

informaţii cu privire la posibilităţile de grupare a corpurilor de apă pe

baza caracteristicilor hidrogeologice şi a răspunsurilor similare la factorii de

influenţă identificaţi;

informaţii asupra nivelului de încredere în evaluarea riscului şi asupra

datelor de monitorizare necesare pentru validarea evaluării riscului.

În proiectarea programelor de monitorizare trebuie să se ţină seama

de scopul monitorizării şi de asigurarea unui cost optim al punerii în

practică a acestora.

O apă subterană este considerată bună din punct de vedere calitativ

dacă îndeplineşte următoarele criterii:

debitul mediu captat anual pe o durată lungă de timp nu depăşeşte

resursa de AS disponibilă;

extracţiile, sau orice activitate antropogenă asupra nivelului apei

subterane, nu cauzează scăderi semnificative ale stării corpurilor de apă de

suprafaţă care sunt în legătură cu apele subterane;

modificările antropogene ale direcţiei de curgere nu cauzează

intruziuni ale apelor sărate sau poluate.

În figura 6.3 sunt schematizate etapele prevăzute în D.C.A. pentru

proiectarea programelor de monitorizare. Astfel sunt necesare informaţii

care să servească la identificarea corpurilor sau grupurilor de corpuri de apă

subterană, a zonelor de monitorizare potrivite, a parametrilor semnificativi

de monitorizare pentru fiecare areal şi a frecvenţei de monitorizare.

Caracterizarea corpurilor de apă subterane se realizează

considerând 14 criterii de apreciere, primele şase oferindu-ne o caracterizare

iniţială a corpului de apă. Criteriile de caracterizare a corpurilor de apă

subterane sunt:

localizare şi limite (în plan, pe verticală, existenţa straturilor

impermeabile şi legătura cu alte corpuri de apă);

presiuni la care este supus sistemul din punct de vedere cantitativ

(captări pentru alimentarea cu apă potabilă, industrială sau irigaţii, încărcare

artificială, coborârea suprafeţei libere datorită unor decopertări sau

exploatări miniere ori de carieră);

presiuni la care corpurile de apă subterană pot fi supuse din punct de

vedere calitativ (surse de poluare existente şi potenţiale);


Figura 6.3


gradul de acoperire a terenului din zona acviferului (vegetaţie, natura

culturilor, suprafaţa acoperită şi gradul de descoperire);

natura solului în zona aflată deasupra acviferului;

legăturile cu ecosistemele acvatice acvifere de suprafaţă sau cu cele

terestre;

caracteristici geologice (delimitare spaţială pe baza hărţilor geologice,

descrierea geometriei prin hărţi cu hidroizohipse sau secţiuni geologice),

clasificare stratigrafică, descriere genetică, petrografică, litologică şi

tectonică;

caracteristici hidrogeologice (conductivitate hidraulică, porozitate totală

şi efectivă şi grad de înmagazinare);

caracteristici ale depozitelor superficiale şi a solurilor din zona de

alimentare (grosime, porozitate, conductivitate hidraulică, proprietăţi de

adsorbţie);

stratificarea apelor subterane (diferenţierea hidrochimică, stratificarea

densităţii, temperaturii şi după vârstă);

direcţiile de curgere în acvifer şi aprecierea schimburilor de apă între

acesta şi sistemele de suprafaţă asociate;

rata medie anuală de reîncărcare a acviferului;

compoziţia chimică a apei subterane;

impactul activităţii umane asupra calităţii apelor subterane.

Programele de monitorizare trebuie să includă reţelele de

monitorizare cantitativă şi calitativă, de supraveghere şi de monitorizare

operaţională. Ele trebuie să fie proiectate pe baza unui model conceptual al

sistemului apelor subterane (v. fig.6.4). Acest model conceptual se

fundamentează pe înţelegerea sistemului apelor subterane, bazată pe

informaţii legate de caracteristicile naturale şi de presiunile exercitate asupra

sistemului. În Directiva cadru a apei este dată următoarea definiţie a

modelulului conceptual: Modelul conceptual este o reprezentare simplificată

a comportării reale a sistemului hidrogeologic:

este un set de ipoteze de lucru şi de presupuneri;

acesta conţine caracteristici semnificative ale sistemelor în vederea

prognozei evaluării cerute;

se bazează pe realitate;

este o aproximare a realităţii;

trebuie să fie conceput astfel încât să poată fi testat folosind date

existente în prezent sau date viitoare;

nivelul de exactitate necesar unui model se stabileşte în funcţie de

dificultatea în evaluarea predicţiilor necesare şi consecinţele potenţiale ale

erorilor în aceste evaluări.


Fig. 6.4. Alegerea modelului conceptual cel mai potrivit pentru reprezentarea

comportării unui corp de apă subterană sau a unui grup de corpuri, în

vederea proiectării unui sistem de monitorizare [70].

Definirea

modelului conceptual

al corpului de AS

sau a corpurilor de AS

Cel mai bun

model

conceptual

Model mai

performant

Primul model

conceptual

Idei de bază

Test

Dezvoltar

e

Test

Dezvoltar

e

Test

Dezvoltar

e

Test

Dezvoltar

e

Model

conceptual

cantitativ

simplu

Test

Modelul

poate fi

folosit

Poate modelul să

răspundă la

întrebări cu o

precizie cerută?

DA

NU

Model

conceptual

mai detaliat

Test

Modelul

poate fi

folosit

Poate modelul să

răspundă la

întrebări cu o

precizie cerută?

DA

NU

Model

conceptual

îmbunătăţit

Test

Modelul

poate fi

folosit


Din figura 6.3 rezultă faptul că toate verigile unui sistem de monitorizare sunt legate între ele prin determinări directe şi indirecte, realizarea formei finale a sistemului făcându-se iterativ, în funcţie de posibilităţile de îmbunătăţire a metodelor de măsură şi de modelare din faza anterioară.

Un model conceptual constituie un mod dinamic de abordare care se poate dezvolta şi perfecţiona în cadrul unui proces iterativ (v. fig.6.4) pentru a răspunde în final cerinţelor de implementare a D.C.A. Pornind de la caracterizarea iniţială (idei de bază), se poate folosi mai întâi un model simplu ce poate fi îmbunătăţit ulterior.

Monitorizarea trebuie să asigure informaţii utile pentru testarea modelului şi acolo unde este necesar, îmbunătăţirea lui, astfel încât să se poată atinge un nivel de încredere în asigurarea predicţiilor şi în evaluarea problemelor apelor subterane.

În capitolele 3 şi 5 s-au dat exemple de modele conceptuale folosite în studiul apelor subterane. Pentru fiecare dintre ele s-au specificat ipotezele simplificatoare, legile fizice care au stat la baza modelului, metodele matematice folosite pentru rezolvarea problemei şi mărimile ce trebuie monitorizate pentru calibrarea şi validarea modelului.

Pentru fiecare model prezentat se poate gândi un proiect de realizare a unei reţele de monitorizare, în conformitate cu prevederile Directivei cadru a apei.

Alegerea modelului conceptual cel mai potrivit pentru o anumită zonă de interes se face în funcţie de existenţa unor şiruri de date măsurate în acel areal. În anumite zone există şiruri de date, de lungă durată, referitoare la niveluri, dar nu şi legate de calitatea apei. În astfel de condiţii este dificil de ales un model conceptual al poluării apelor subterane. Prelucrarea datelor se face, în general, pe baza calculelor statistice.

În figura 6.5 este prezentată schematic noţiunea de monitorizare, aşa cum este ea definită în Directiva cadru. Atât monitorizarea cantitativă cât şi cea calitativă trebuie să răspundă la şase întrebări:

de ce este necesară monitorizarea (scopul monitorizării)? cine face monitorizarea? unde trebuie făcută monitorizarea? ce mărimi sunt monitorizate? când trebuie făcută monitorizarea? ce tehnici şi instrumente trebuie folosite pentru monitorizare?

Pentru fiecare întrebare sunt specificate (v. fig.6.5) succint, răspunsurile recomandate în D.C.A..

O verigă importantă a proiectului de monitorizare o constituie evaluarea riscului de deteriorare a stării bune a sistemului, din punct de vedere cantitativ şi calitativ (fig.6.6). Aceasta se face pe baza analizei statistice a şirurilor de date existente în zona analizată.


Monitorizarea AS

Monitorizarea AS din

punct de vedere cantitativ

Monitorizarea AS din

punct de vedere chimic

Reţeaua de monitorizare

a nivelului AS

Scop: Cunoaşterea

datelor pentru validarea

modelelor conceptuale

ale sistemelor de AS şi

pentru calcularea

resurselor disponibile şi

estimarea curgerii în

zonele transfrontaliere.

Unde: Într-un număr

suficient de puncte în

corpurile de AS, pentru

validarea corectă a

modelului conceptual.

Ce: Niveluri, izvoare,

curgeri de bază în râuri,

în vederea validării

corecte a modelului

conceptual.

Când: Suficient de

frecvent pentru a distinge

variaţiile pe termen scurt

şi lung ale nivelurilor.

Monitorizare de

supraveghere a AS

Scop: Asigurarea

datelor necesare pentru

evaluarea riscului şi

tendinţelor de poluare

naturală sau antropică şi

informaţii cu privire la

proiectarea reţelei de

monitorizare operaţională.



corpurile de AS, supuse

riscului, în zonele de

frontieră a corpurilor de

apă pentru evaluarea

riscului tuturor

folosinţelor.

Ce: O2, pH, NO3, NH4,

conductivitate,

indicatori de poluare

relevanţi utilizaţi în

identificarea poluării

transfrontaliere a AS.

Când: Pentru fiecare

perioadă planificată

Monitorizare

operaţională a AS

Scop: Asigurarea

datelor necesare pentru

stabilirea stării

corpurilor de AS la risc;

prezenţa tendinţelor în

variaţia concentraţiilor

poluanţilor şi

schimbarea acestor

tendinţe.



corpurile de AS cu risc,

pentru clasificarea

adecvată a acestora.

Ce: Indicatori de

poluare care arată riscul

de contaminare a AS.

Când: Între

măsurătorile de

supraveghere, dar cu

frecvenţă suficientă

pentru detectarea

impactul poluanţilor

(min.o dată/an).


Fig. 6.5. Definirea monitorizării apelor subterane, în Directiva cadru a apei.

Fig. 6.6. Stabilirea sistemului de monitorizare în vederea evaluării riscului.

Caracterizarea şi

evaluarea riscului

2004

Supus sau

nesupus la risc

Monitoring de

supraveghere

Supus la risc?

Monitoring

operaţional

Clasificare în funcţie de evaluarea riscului

Corpuri cu risc la:

1) scăderea stării bune;

2) tendinţe de scădere

semnificative.

Corpuri

fără risc

Corpuri

aflate la frontiera

statelor

Monitoring de

supraveghere

Corpuri considerate

încă supuse la risc:

1) scăderea stării bune;

2) tendinţe de scădere

semnificative.

Corpuri cu :

1) stare bună;

2) inexistenţa unui risc

de deteriorare;

3) inexistenţa unei

tendinţe de creştere.

Monitoring operaţional

Corpuri cu stare

proastă, cu tendinţe

de creştere a

riscului sau tendinţă

reversibilă

Corpuri cu

stare proastă

Corpuri cu

stare bună

Corpuri cu stare

bună, cu tendinţe

semnificative de

creştere a riscului sau

tendinţă reversibilă


Pe baza evaluării riscului de scădere a stării bune a unui corp de apă

subterană se va stabili dacă:

există o scădere a stării bune;

există o tendinţă de scădere a stării bune;

nu există niciun risc de schimbare a stării bune.

În funcţie de rezultatul acestei evaluări se stabileşte tipul de

monitoring necesar în zona analizată.

Metodele de evaluare a impactului factorilor cantitativi şi calitativi,

prevăzute în D.C.A. au la bază diferite moduri da abordare a bilanţului de

apă. Dintre acestea menţionăm:

metoda bilanţului hidrogeologic. Acesta este un bilanţ global între

precipitaţii, evapotranspiraţie, scurgerea de suprafaţă şi infiltraţia totală,

pentru evaluarea variaţiei nivelului apelor subterane;

metoda de bilanţ bazată pe variaţia nivelurilor. Variaţia resurselor de

apă subterană este calculată cu ajutorul diferenţei dintre nivelul la începutul

şi la sfârşitul anului respectiv;

bilanţul hidrodinamic (metoda hidrografului). Acesta se face pe unitatea

de suprafaţă, pe intervale mici de timp (zile). Variaţia nivelului depinde de

debitele de intrare şi ieşire din zona de calcul, de realimentare sau pierderi şi

de coeficientul de înmagazinare al acviferului;

bilanţuri ce se pot face pe baza modelelor conceptuale.

Indicatorii de bază pentru descrierea supraexploatării apelor

subterane sunt:

indicele de variaţie anuală a nivelurilor apelor subterane;

indicele de variaţie anuală a parametrilor de poluare chimică (substanţe

organice, NH4, NO2, Cl) şi microbiologică (germeni totali, coliformi fecali);

indicele de variaţie anuală a adâncimii critice din punct de vedere

ecologic a apelor subterane.

Pentru realizarea unei analize a tendinţei de evoluţie a acestor

indicatori este nevoie de date de observaţie dintr-o perioadă de cel puţin

zece ani.

În figura 6.6 sunt prezentate diferite situaţii de monitorizare, şi

aprecierile legate de riscurile de poluare rezultate.

După o primă caracterizare şi evaluare, în cazul în care există un risc

de poluare pentru corpul de apă subterană analizat, se proiectează

monitoringul de supraveghere. Acesta stabileşte dacă corpurile considerate

au tendinţe semnificative de deteriorare calitativă sau cantitativă ori sunt

deja într-o stare proastă. În acest caz se proiectează sistemul de monitoring

operaţional.


În urma realizării unor măsurători corespunzătoare corpului de apă

aflat la risc major, se poate stabili dacă starea acestuia este proastă sau dacă

există tendinţe importante de înrăutăţire a situaţiei existente. De asemenea

vor fi semnalate situaţiile în care corpuri cu stare bună au tendinţe

semnificative de creştere a riscului de poluare. În figura 6.6 sunt prezentate

rezultatele ce pot fi obţinute în urma monitoringului operaţional.

În figura 6.7 este prezentat un sistem general de realizare a unui

proiect de monitorizare a apelor subterane, cu toate verigile sale. Sunt

marcate conexiunile dintre părţile componente ale sistemului şi este

delimitată clar importanţa modelului conceptual în realizarea proiectului.

Realizarea proiectului de monitoring va depinde de modelul

conceptual ales, de bogăţia informaţiilor legate de caracteristicile naturale

ale corpurilor de AS şi de cunoaşterea factorilor de impact asupra calităţii

(presiuni naturale sau antropice), disponibile la un moment dat.

După cum se observă (v. fig.6.7), trebuie avută în vedere atât

structura fizico-chimică a corpului de apă cât şi existenţa unor ecosisteme

aflate în legătură cu acesta. De exemplu, se ştie că în perioadele de secetă

curgerea de bază pe râuri este asigurată de alimentarea din acviferele cu

suprafaţă liberă, limitrofe. Supravieţuirea ecosistemului asociat apelor de

suprafaţă va depinde de existenţa unui debit de alimentare dinspre acvifer

spre râu. Deci monitorizarea acviferului, în aceste condiţii, va indica riscul

la care este supus ecosistemul respectiv.

Analiza factorilor de impact asupra calităţii AS presupune, aşa cum

s-a arătat în acest capitol, cunoaşterea principalelor surse de poluare, poziţia

lor faţă de corpul de apă analizat, caracteristicile surselor (determinate prin

monitorizarea anterioară a acestora).

Extragerea apei prin pompare, făcută în condiţii necorespunzătoare,

(în cazul în care depăşeşte posibilităţile de reîncărcare) poate avea un impact

major asupra sistemului acvifer. Aceste prelevări se fac, în general, pentru

alimentarea cu apă potabilă, industrială sau pentru irigaţii. Dacă prin aceste

exploatări se realizează o scădere a nivelului din acvifer şi dacă aceasta are

o tendinţă negativă, pe o perioadă mai mare de zece ani, spunem că acel

corp de apă subterană este supraexploatat. În condiţiile în care ecosistemele

acvatice şi terestre dependente de regimul din acvifer sunt afectate, este

necesară proiectarea unei monitorizări pe o perioadă de cel puţin zece ani.

Încărcarea artificială are, în general, o influenţă benefică asupra

acviferului (dacă nu este făcută cu apă contaminată).

În capitolul 5 s-a prezentat un model simplu de poluare a unui

acvifer aflat în contact cu un lac (sau un alt corp de apă de suprafaţă). S-a

demonstrat că atât nivelul cât şi concentraţia poluantului din lac influenţează

calitatea apei din acvifer.


Figura 6.7


Deci măsurarea sistematică a poziţiei suprafeţei libere şi a

concentraţiei poluantului din lac va fi necesară în programul de monitorizare

al acviferului analizat.

Aşa cum s-a arătat în figura 6.4, modelul conceptual al unui corp de

apă subterană se alege în funcţie de scopul cercetării şi al managementului

de mediu local, astfel încât prin rezultatele obţinute să se răspundă la

întrebări de al căror răspuns depinde evoluţia sistemului. În cazul în care

aceste răspunsuri nu sunt suficiente, modelul conceptual se poate dezvolta

ulterior, pe baza unor date colectate din teren.

Rezolvarea matematică a modelului conceptual implică introducerea

unor erori inerente, datorate metodei de calcul sau aprecierii incomplete (ori

incorecte) a parametrilor ce intră în model. Analiza posibilelor erori

stabileşte gradul de încredere al rezultatelor modelului conceptual.

Toate aceste aspecte, împreună cu condiţiile impuse de obiectivele

de mediu, constituie datele necesare proiectării unui sistem de monitorizare.

Ape Subterane

Documents

Transcript of Ape Subterane