chimia apelor curg

40
Cuprins Argument Capitolul 1. Apa 1.1. Importanta. 1.2. Surse de apa 1.3. Resursele de apa 1.4. Apa in natura 1.5. Generalitati Capitolul 2. Poluarea apei şi poluanţii ei Capitolul 3. Caracteristicile calitative ale apelor urgătoare 3.1.Indicatori de calitate ai apelor curgătoare Studiu de caz : Analiza fizico-chimică a râului Topoliţa Determinari de laborator. 1 Reziduu Fix 2. Determinarea pH-ului 3. Determinarea calciului 4. Determinarea magneziului 5. Determinarea alcalinitatii 6. Determinarea aciditatii Bibliografie 3

description

chimia apelor curgatoare

Transcript of chimia apelor curg

I

CuprinsArgumentCapitolul 1. Apa

1.1. Importanta.

1.2. Surse de apa

1.3. Resursele de apa

1.4. Apa in natura

1.5. Generalitati

Capitolul 2. Poluarea apei i poluanii ei

Capitolul 3. Caracteristicile calitative ale apelor urgtoare 3.1.Indicatori de calitate ai apelor curgtoareStudiu de caz : Analiza fizico-chimic a rului Topolia Determinari de laborator.

1 Reziduu Fix

2. Determinarea pH-ului

3. Determinarea calciului

4. Determinarea magneziului

5. Determinarea alcalinitatii

6. Determinarea aciditatii

Bibliografie

ARGUMENT

Poluarea apei curgatoare este de obicei invizibila deoarece agenii poluani se dizolva n apa. Oricum, exist i excepii cum ar fi detergenii care produc spum, sau ieiul i reziduurile netratate care plutesc la suprafa. Toi agenii poluani pot fi detectai n laboratoare prin teste biochimice standardizate. Din aceste teste rezult un nivel care determin gradul de extindere al polurii i cel de puritate relativ a apei.

Se poate monitoriza i efectul pe care-l are poluarea asupra plantelor i animalelor i aceasta este o alta metoda prin care oamenii de tiin pot determina nivelul de poluare Apa de ploaie poate fi cea mai curat dintre toate apele naturale, dar fiind n contact prelungit cu aerul, poate conine dizolvate o parte din componentele acestuia; iar n regiunile industriale sau a oraelor mari, au dizolvate i diferite impuriti din aer, ca: dioxid de carbon, amoniac, oxizi de azot, dioxid de sulf, hidrogen sulfurat, situaie ce poate conduce la formarea ploilor acide.

Unul dintre cele mai obisnuite semne ale poluarii apelor este vegetatia verde de la suprafata-eutrofie. Plantele acvatice si algele se dezvolta la suprafata apelor,atunci cand apa este imbogatita cu un amestec de compusi care s-au infiltrat din solurile din apropiere.

Stratul verde de la suprafata apelor actioneaza ca un invelis gros prin care razele soarelui nu pot patrunde spre straturile din adancuri. Astfel plantele acvatice care produc oxigenul necesar, nevertebratelor sau vertebratelor acvatice mor. In plus anumite specii de alge albastre produc substante toxice care omoara pestii si alte organisme acvatice.

Lucrarea de fa realizeaz analiza fizico-chimic a apei rului Topolia din satul cu acelai nume. La analiza vizual a acestui ru se poate observa prezena multor poluani de natur menajer provenii din gospodriile nvecinate rului, care aglomereaz malurile acestuia, conferind apei un aspect neplcut, murdar i neprielnic dezvoltrii vieii acvatice. Dintre poluanii cei mai rezisteni la degradare sunt sticlele din PET, resturi din saci din polietilen, materiale textile, cauciuc, precum i cele provenite de la curarea grdinilor.

Capitolul IAPA1. IMPORTANTAApa este un factor indispensabil organismului uman. Inca din cele mai vechi timpuri asezarile umane au fost de-a lungul raurilor sau pe malul marilor. Necesarul zilnic de apa al omului este aproximativ de 1.5-2 litri consumata ca atare ,dar pentru curatenia corporala omul foloseste zilnic aproximativ 40litri de apa. Organizatia Mondiala a Sanatatii :(OMS)considera ca optim pentru acoperirea acestor nevoi ,o cantitate de 100 litri in 24 ore

Apa este un factor indispensabil vieii. De aceea, n jurul surselor de ap s-a dezvoltat o diversitate de biocenoze i chiar civilizaia uman a fost atras de aceste zone.

Conform datelor Organizaiei Mondiale a Sntii, necesarul minim de ap pentru un om este de 5 l /zi, din care 1,5 - 2 l se consum ca atare, iar restul se reine din alimente, sau apare din metabolism. Necesarul fiziologic este de 2,5 - 3 l /zi, diferena pn la 3 - 5 l / zi aprnd din activiti fizice i datorit temperaturii ambiante. Totui, omul utilizeaz n medie, pe glob, 100 l ap / zi pentru operaii de splare, pregtirea hranei i alte activiti n gospodrie. Acest consum zilnic are valori diferite de la o regiune la alta, sau de la un continent la altul. De exemplu este de 3 l / zi n Africa i de peste 1000 l / zi la New York. Consumul de ap a crescut n timp: 500 km3 n 1974 i aproximativ 1400 km3 n anul 2000.Apa este substana cea mai rspndit de pe suprafaa globului, constituind atmosfera cu un volum de 1370109 m3. Procentual, volumul de ap dulce din fluvii, lacuri i ape subterane reprezint aproximativ 0,7%, apa mrilor i oceanelor reprezint 97%, iar restul de aproximativ 2,3% este apa din gheari i calote polare. n atmosfer exist cantiti de ap sub form de vapori i nori. Prin cantitatea mare de ap din straturile superioare, pmntul se deosebete fundamental de celelalte planete, care sunt srace sau lipsite de ap.

Dei cantitile de ap pe planeta noastr sunt mari, totui sursele de ap care pot fi utilizate pentru consumul uman, animal sau utilizri industriale sunt limitate, avnd n vedere cantitile mari de ap cu salinitate ridicat sau pe cele blocate sub form de gheari. Distribuia inegal a apei pe suprafaa globului conduce la probleme de alimentare cu ap n zonele intens populate i cu industrii dezvoltate.

Apa este componenta fundamental a materiei vii, reprezentnd, n medie, 80%. Astfel, n organismul animalelor, procentul de ap este de 60-70%, la microorganisme 50%, n alimente procentul de ap este variabil: 65% carne, 85% mere, 90 % lapte i 95% roii. Valori foarte mari ale coninutului de ap de pn la 98% se ntlnesc la organismele marine.n aceeai msur n care este necesar, pentru existena i evoluia materiei vii, sub toate formele sale, apa este o component foarte valoroas pentru activitile umane, avnd o contribuie important n dezvoltarea societii.

Primele aglomerri urbane s-au dezvoltat n jurul unor surse de ap, iar majoritatea activitilor industriale, comerciale, din agricultur, zootehnie sau transport, utilizeaz apa de diferite caliti, n cantiti ce depind de gradul de dezvoltare naional i respectiv regional. Dei 2/3 din suprafaa globului este ocupat de ap, volumul de ap ce poate fi utilizat u uurin de ctre oameni este relativ mic, reprezentnd o serie de particulariti privind accesul i modul de utilizare a apei.

n asigurarea premiselor pentru dezvoltarea durabil (dezvoltarea care s permit garantarea satisfacerii necesitilor de dezvoltare, fr a compromite capacitatea generaiilor viitoare de a-i satisface propriile necesiti), managementul calitii factorilor de mediu deine un rol foarte important, toate programele de dezvoltare ale societii pe termen lung sau scurt, incluznd obligatoriu aceste aspecte. Din perspectiva consumurilor de ap actuale, dar i prin corelarea cu cantitatea resurselor existente, managementul calitii apelor reprezint o component principal a managementului factorilor de mediu, datorit att aspectelor legate de tratarea apelor n vederea potabilizrii sau a consumului industrial, ct i a celor privind generarea i posibilitile de epurare a apelor uzate, ape care, din deversarea ulterioar, au un impact deosebit asupra calitii apelor de suprafa.

Dintre componentele principale ale managementului calitii apelor se pot meniona:

Analiza costurilor pentru pretratarea apei necesare consumului populaiei sau n procese de producie;

Monitorizarea calitii efluenilor produi prin consum menajer sau industrial;

Minimizarea poluanilor la surs i reducerea deeurilor rezultate n procesele industriale, evitnd astfel impurificarea surselor naturale de alimentare cu ap;

Utilizarea unor tehnologii nepoluante, att n cadrul proceselor industriale de producie, ct i pentru procesele de tratare a apelor sau de epurare a apelor uzate;

Introducerea unor standarde calitative mai stricte pentru efluenii industriali, impunnd astfel epurarea final a efluenilor rezultai din procese productive;

Tratarea apelor de suprafa, subterane i marine n scopul obinerii apei potabile e absolut necesar i are drept scop: ndeprtarea impuritilor i compuilor poluani de origine organic i anorganic, a microorganismelor existente n ape n mod natural sau aprute datorit unor poluri accidentale, asigurarea necesarului de ap potabil, corelat cu necesitile dezvoltrii societii omeneti. Avnd n vedere reducerea surselor disponibile de ap de calitate corespunztoare, ct i creterea demografic, diversificarea metodelor de tratare i utilizare unor surse alternative, au reprezentat i reprezint principalele preocupri ale cercettorilor i inginerilor care lucreaz n domeniul exploatrii i furnizrii apei.

Cu creterea complexitii structurii societii, problemele privind calitatea i cantitatea apei furnizate, diversitatea poluanilor, procesele de gospodrire a apei i impactul asupra mediului nconjurtor au devenit tot mai dificile ca subtilitate i complexitate. Dezvoltarea chimiei, biologiei i microbiologiei, la nceputul sec. XX a stat la baza explicaiei legturii dintre substanele poluante i bolile provocate ca urmare a consumrii apelor impurificate cu acestea, avnd n vedere i aspectul c, orice surs de alimentare poate fi contaminat prin deversarea unor ape uzate insuficient epurate.

Pentru a realiza ncadrarea n standardele de calitate cerute pentru o utilizare specific (ap potabil, ap industrial de diferite categorii, ap ultrapur) apele din diferite surse sunt tratate printr-o succesiune de operaii i procese unitare, gradul de tratare diferind n funcie de calitatea sursei utilizate i a cerinelor consumatorului.

Aceast lucrare furnizeaz informaii cu privire la tipurile de poluani sau compui indezirabili care trebuie eliminai din ap, operaiile i procesele unitare de tratare convenional, avansat, utilajele specifice cu detalierea etapelor i a factorilor care influeneaz elaborarea procesului tehnologic de tratare. Este discutat stadiul actual privind tehnologiile de obinere a apei potabile i industriale, necesitatea aplicrii tehnologiilor de tratare avansat n contextul evitrii riscurilor asupra sntii oamenilor, riscuri produse de anumii impurificatori care nu pot fi eliminai prin procedee de tratare convenional.

Principalul scop al oricrei staii de tratare este de a furniza ap de calitate i n cantitatea corespunztoare cererii diferiilor consumatori la preuri rezonabile, corelate cu caracteristicile calitative ale apei distribuite. n acest sens sunt furnizate numeroase exemple de procese tehnologice de tratare pentru obinerea apei potabile sau industriale pe plan naional sau mondial.

Clasificarea zonelor protejate din bazinele hidrografice

Zone sensibile - ansamblu format din corpul de ap sensibil i bazinul de recepie a corpului de ap;

Corpul de ap sensibil este reprezentat de lacuri naturale cu ap dulce, alte ape dulci si ape costiere, care se dovedesc a fi eutrofe sau care n viitorul apropiat pot deveni eutrofe dac nu se iau msuri de protecie;

Managementul resurselor naturale n dezvoltare durabil

Administraia Naional Apele Romne administreaz apele din domeniul public al statului i infrastructura Sistemului Naional de Gospodrire a Apelor format din lacuri de acumulare, diguri de aprare mpotriva inundaiilor, canale, derivaii interbazinale, prize de ap i alte lucrri specifice, precum i infrastructura sistemelor naionale de veghe hidrologic, hidrogeologic i de monitorizare a calitii resurselor de ap aflate n patrimoniul su, n scopul cunoaterii i a gestionrii unitare pe ansamblul rii, a resurselor de ap de suprafa i subterane.

Administraia Naional Apele Romne are ca obiect de activitate i atribuii urmtoarele:

gospodrirea unitar a resurselor de ap de suprafa i subterane i protecia acestora mpotriva epuizrii i degradrii;

protecia i restaurarea resurselor de ap de suprafa i subterane i a ecosistemelor acvatice pentru atingerea strii bune a apelor;

administrarea, exploatarea, ntreinerea, repararea i modernizarea Sistemului Naional de Gospodrire a Apelor aflat n administrarea sa;

coordonarea exploatrii lacurilor de acumulare, pe bazine hidrografice, indiferent de deintorul acestora; dispunerea n perioadele de ape mari, n caz de poluri accidentale, precum i n caz de introducere a restriciilor n alimentarea cu ap, a msurilor operative obligatorii n legatur cu exploatarea acestora;

elaborarea i urmrirea aplicrii Planurilor de folosire a apei n perioadele hidrologice normale i de evacuare a apelor uzate;

elaborarea balanei apei, pe bazine hidrografice i la nivelul rii, elaborarea i urmrirea aplicrii Planurilor de restricii i folosire a apei n perioade deficitare pe bazine hidrografice, precum i coordonarea elaborrii de ctre utilizatorii de ap a Programelor de restricii n alimentarea cu ap n caz de secet;

organizarea i desfurarea activitii de urmrire a comportrii n timp a construciilor hidrotehnice din administrare;

stabilirea programului de msuri pentru fiecare unitate hidrografic n vederea atingerii unei stri bune a apelor;

realizarea registrului zonelor protejate n conformitate cu prevederile legislaiei armonizat cu Directivele Uniunii Europene;

administrarea albiilor minore ale apelor, a cuvetelor lacurilor i blilor n starea lor natural sau amenajat, a falezei i plajei mrii, a zonelor umede i celor protejate aflate n patrimoniu;

administrarea, exploatarea i ntreinerea infrastructurii Sistemului Naional de Veghe Hidrologic i Hidrogeologic;

monitorizarea strii i evoluiei cantitative i calitative a apelor;

efectuarea de analize fizico-chimice, biologice i bacteriologice pentru ap, sedimente i biot;

elaborarea diagnozelor i prognozelor hidrologice i avertizarea n caz de producere a fenomenelor hidrologice periculoase; reprezentarea Romniei la Organizaia Meteorologic Mondial, pe linie de hidrologie;

administrarea, exploatarea i ntreinerea Sistemului Naional de Monitorizare a Calitii Resurselor de Ap;

avizarea lucrrilor ce se execut pe ape sau au legatur cu apele, eliberarea autorizaiilor de gospodrire a apelor;

controlul utilizatorilor de ap i a lucrrilor construite pe ape i n legatur cu apele, din punct de vedere al funcionrii i al ncadrrii n prevederile avizelor i autorizaiilor de gospodrire a apelor;

apararea mpotriva inundaiilor prin lucrrile de gospodrire a apelor aflate n administrarea sa i constituirea stocului de materiale i mijloace specifice de aprare mpotriva inundaiilor aferente acestora;

asigurarea secretariatelor tehnice permanente n domeniul aprarii mpotriva inundaiilor; participarea la coordonarea aciunilor de aprare mpotriva inundaiilor i accidentelor la construciile hidrotehnice i la pregatirea populaiei pentru apararea mpotriva inundaiilor prin exerciii periodice de simulare;

avertizarea i intervenia n caz de producere a fenomenelor hidrologice periculoase i de accidente la construciile hidrotehnice din administrare;

elaborarea Planurilor de aprare mpotriva inundaiilor, fenomenelor meteorologice periculoase i accidentelor la construciile hidrotehnice din administrare, a celor pe bazine hidrografice precum i acordarea asisteei tehnice la elaborarea de ctre utilizatorii de ap i comisiile locale a planurilor proprii de aprare;

participarea n caz de producere a polurilor accidentale la activitile operative de avertizare a utilizatorilor de ap i a autoritilor administraiei publice din aval, de eliminare a cauzelor i de diminuare a efectelor i monitorizarea propagrii undei poluante;

1.2. Surse de apa

Apele se clasifica in:

- de suprafata:

1.ape statatogre (mari si oceane, lacuri etc.)

2.ape curgatoare (izvor - parau - rau - fluviu)3. ape stagnante.

- subterane.

Distingem lacuri naturale, lacuri artificiale, cursuri de apa naturale, modificate artificial / regularizate construite artificial (canale). Apele dulci de suprafata difera dupa foarte multe caracteristici: debitul si variatiile sale (la cele curgatoare), temperatura, concentratia si natura substantelor dizolvate sau aflate in suspensie, continutul biologic si microbiologic etc., fiecare masa de apa lichida cu albia ei si vietuitoarele din ea fiind un ecosistem distinct. Totodata, apele dulci de suprafata au si numeroase caractere comune: Spre deosebire de cele subterane, ele sunt de regula mai putin mineralizate, mai bogate in elemente biologice, mai influentabile de catre alti factori(naturali si antropici), mai usor poluabile, mai putin stabile in caracteristici, dar totodata au si capacitati mai crescute de a-si automentine calitatea.1.3. Importanta

Apa are o importanta covarsitoare pentru existenta vietii. Fr ap nu ar putea exista nici omul, nici animalele, nici plantele. n organism apa intr n compoziia organelor, esuturilor i lichidelor biologice. Ea dizolv i transport substanele asimilate i dezasimilate; menine constant concentraia srurilor n organism i, evaporndu-se pe suprafaa corpului, ia parte la reglarea temperaturii.

Apa este cea mai raspndit substan compus i reprezint trei sferturi din suprafaa globului terestru. Ca i aerul, ea constituie factorul principal al meninerii vieii pe pmnt.

Apa este o resurs natural esenial cu rol multiplu n viaa economic.

n natur apa urmeaz un circuit. Se poate vorbi despre ap de ploaie, apa rurilor i izvoarelor, apa de mare, etc.

Apa pur se obine din apa natural prin distilare repetat n condiii n care s nu poat dizolva gaze din aer sau substane solide din recipientele n care este conservat.1.4. Resursele de ap

Resursele de ap sunt de 1,37 miliarde km3 , din care 97,2 % sunt localizate n mri i oceane i 2,7 % n apele subterane i de suprafa. Apele de suprafa reprezint doar 0,002 %. Din apele dulci, doar 1,44 % sunt lichide, restul fiind gheari.

Disponibilul de ap este de numai 20000 km3 , echivalent a 4 % din resursele de ap dulce, sau 1: 700000 din oceanul planetar. Resursele de ap sunt aadar limitate, rspndite neuniform pe glob, iar prin poluare volumul lor devine i mai redus.

Romnia dispune de resurse srace de ap, de 1700 t/ locuitor, n comparaie cu media pe Europa de 4000 - 5000 t/ locuitor. Aceste resurse se caracterizeaz prin: -rspndire inegal n teritoriu; - aspect torenial n majoritate, la munte i deal; - regim hidrologic instabil; - provoac inundaii cu mare frecven. Apa potabil este ns de bun calitate.

Apa este esena vieii pe Pmnt. Existena i activitile noastre economice sunt n totalitate dependente de aceast preioas resurs. Mai mult dect att, la nivel global, apa reprezint o resurs limitat.

Datorit presiunilor tot mai numeroase i mai puternice asupra resurselor de ap, a devenit vital crearea de instrumente legislative care s descrie clar problemelor aprute i s contribuie la asigurarea resurselor de ap pentru generaiile viitoare.

Principalul obiectiv strategic al Romniei n domeniul apelor este legat de integrarea european, ceea ce implic armonizarea i implementarea acquis-ului comunitar n domeniul proteciei calitii apei.

1.5. Apa in natura In mod obisnuit apa se gaseste in natura intr-un circuit continuu. Astfel , apa de suprafata din rauri, fluvii, lacuri, mari si oceane se evapora trecand in atmosfera sub forma de vapori si este cunoscuta sub forma de apa atmosferica Sub aceasta forma apa circula sau este purtata de curentii de aer, pana ajunge in zone cu temperatura mai scazuta, cand se condenseaza si cade la suprafata solului sub forma de ploaie, lapovita sau ninsoare si se formeaza apa meteorica

Apele de suprafa reprezint cea mai important surs de ap potabil pentru ara noastr. Scopul analizei compoziiei apelor de suprafa l reprezint stabilirea caracteristicilor fizice i organoleptice, chimice, biologice i bacteriologice i radioactive, n raport cu condiiile impuse n legislaia n vigoare, pentru a se putea aprecia calitatea sau gradul de poluare al apelor de suprafa.1.6.Generaliti

Sursele de alimentare cu ap a centrelor populate i industriilor pot fi:

Surse de ap de suprafa care sunt constituite din ape curgtoare (ruri, aflueni i fluvii), lacuri naturale i artificiale i apele mrilor i oceanelor;Surse de ap subteran.

Apele de suprafa reprezint cea mai important surs de ap potabil pentru ara noastr. Scopul analizei compoziiei apelor de suprafa l reprezint stabilirea caracteristicilor fizice i organoleptice, chimice, biologice i bacteriologice i radioactive, n raport cu condiiile impuse n legislaia n vigoare, pentru a se putea aprecia calitatea sau gradul de poluare al apelor de suprafa. Astfel, n HG nr. 100/2002

(actualizat) sunt prezentate Normele de calitate pe care trebuie s le ndeplineasc apele de suprafa utilizate pentru potabilizare i Normativul privind metodele de msurare i frecvena de prelevare i analiz a probelor din apele de suprafa destinate producerii de ap potabil.

Caracteristicile apelor curgtoareApele de suprafa se clasific n ape stttoare (mri, oceane, lacuri etc), ape curgtoare (izvor, pru, ru, fluviu) i ape stagnante. Apele dulci de suprafa difere dup foarte multe caracteristici: debitul i variaiile sale (la cele curgtoare), temperature, concentraia i natura substanelor dizolvate sau aflate n suspensie, coninutul biologic i microbiologic etc., fiecare mas de ap lichid cu albia ei i vieuitoarele din ea fiind un ecosistem distinct. Totodat, apele dulci de suprafa au i numeroase caractere comune: spre deosebire de cele subterane, ele sunt de regul mai puin mineralizate, mai bogate n elemente biologice, mai influenabile de ctre ali factori (naturali i antropici), mai uor poluabili, mai puin stabile n caracterisitici, dar totodat au i capaciti mai crescute de a-i menine calitatea.

Apele dulci de suprafa sunt folosite in situ (navigaie, mbioere, sporturi nautice, piscicultur, hidroenergetic), dar mai ales captate i folosite ex situ pentru nevoile cele mai diverse pentru potabilizare, n industrie, transporturi, agricultur etc. n Romnia, apele de suprafa constituie sursa major pentru necesitile umane, inclusive apa potabil.

Rurile, n general ape curgtoare reprezint principal surs de ap potabil i industrial. Ele sunt caracterizate de prezena unor impuriti existente n stare natural, compoziia specific fiind dependent de natura solurilor traversate de cursul de ap, a solurilor din bazinul de recepie, a apelor uzate deversate i a capacitii de dizolvare a gazelor din atmosfer:

Srurile dizolvate (bicarbonai, cloruri, azotai, fosfai, sulfai de Na+, K+, Mg2+, Ca2+) provenite din eroziunea solului, rocilor i datori precipitaiilor;

Materii n suspensie i coloidale (argile, nisip, silice) aprute ca urmare a eroziunii, inundaiilor, schimbrilor climatic;

Compui organic biogenic provenii din descompunerea materiei organice i vegetale antrenate de curgerea apei sau proprie ecosistemului;

Compui poluani toxici denatur organic sau anorganic;

Detergeni;

Uleiuri i grsimi;

Microorganism, virusuri, protozoare provenite din deversri ale apelor uzate contaminate cu dejecii umane sau animale, microorganism proprii ecosistemului.

Calitatea apei nu rmne constant n timp, ci poate s varieze din cauza multor factori, fie produi de om (factori antropici), fie de origine natural.

n categoria "ape curgtoare" se ncadreaz urmtoarele tipuri de cursuri de ap dulce:

curs de ap periodic

Torent

curs de ap permanent natural

Pru;

Ru;

Fluviu.

curs de ap permanent artificial

Canal (geografie)

Capitolul IIPoluarea apelor i poluanii eiPoluarea apelor se refera la alterarea calitatilor fizice, chimice sau biologice ale acestora, produsa direct sau indirect prin activitati umane, in urma careia apele deven improprii pentru folosirea normala, in scopurile in care aceasta folosire era posibila inainte de a interveni alterarea (Legea apelor, nr. 8/1974).

Poluarea apelor de suprafata provine din surse spontane si surse comunale. Sursele spontane provoaca infectarea apelor ca rezultat al neglijarii normelor de igiena in zonele populate: precipitatiile antreneaza substante nocive in cursurile de apa. Depozitarea improprie a reziduurilor menajere sau industriale poate cauza contaminarea apelor de suprafata in urma inundatiilor sau a torentelor care transporta rezduurile in cursurile de apa. Un factor insemnat de poluare spontana il constituie deversarea in circuitul natural a apelor de irigatie contaminate cu pesticidele, ingrasamintele etc. Sursele de poluare comunala se refera la apele fecaloid-menajere (cu o compozitie crescuta de germeni patogeni, enterovirusuri, substante organice consumatoare de oxigen) si la apele reziduale industriale cu continut ridicat de substante chimice, petroliere, pelicule uleioase, suspensii. Se disting doua tipuri de poluare a apelor de suprafata: poluari care modifica proprietatile fizice si organoleptice ale apei (prin substante degradabile cu consum de oxigen, uleiuri, coloranti) si poluari care modifica proprietatile chimice sau biologice ale apei (prin toxice precum metalele grele, plumbul, cositorul, cuprul, zincul, fierul, antimoniul, cromul, sau prin compusi organici nedegradabili sau greu degradabili precum pesticidele, detergentii, antibioticele, medicamentele, sau inca prin ingrasaminte cu azot, fosfor, potasiu, insfarsit prin saruri anorganice de la mine de carbuni sau sondele de petrol sau prin germeni microbieni, paraziti si virusuri).

Autopurificarea apelor se refera la ansamblul proceselor autonome de natura fizico-chimica si biologica care redau unei ape poluate din produsi organici sau minerali in suspensie ori in solutie, puritatea sa anterioara poluarii (Jaag, 1959).

Poluanti Poluarea termala se refera la apa utilizata ca agent de racire in termocentrale clasice sau nucleare (evacueaza circa 2/3 din energia produsa, numai 1/3 fiind transformata in travaliu util). Efluentii calzi pot afecta viata acvatica prin temperatura in sine sau prin procesele chimice stimulate de temperatura ridicata. Prevenirea se realizeaza prin masuri tehnice care micsoreaza gradientul de temperatura intre agentul de racire si bazinul de deversare (receptor).

Reziduurile petroliere ajung in bazinele naturale prin deversarea apelor reziduale de rafinariile de petrol, ce pot contine petrol si derivate, acid sulfuric si sulfati alcalini (sulfatul de sodiu, hidrogen sulfurat). Pestele paraseste imediat zonele de categoria de poluare I si II (maxima), dar organismele acvatice fixate (fito si zooplanctonul) sunt distruse iremediabil. Autopurificarea este foarte lenta. Protectia apelor de suprafata se realizeaza prin epurarea cat mai eficienta inainte de deversarea in bazinul natural folosind metode: fizico-chimice (de exemplu flotatia cu aer dizolvat permite indepartarea produselor petroliere in proportie de 90-95%, iar a substantelor solide in suspensie in proportie de 75%) si/sau biologice (iazuri artificiale, filtre biologice cu namol activ dezvoltand flora microbiana petrol-oxidanta).

Fenolii (derivati hidroxilati ai hidrocarburilor benzenice, cu gruparea OH legata direct de nucleu) apar in apele reziduale de la distilarea carbunilor si a gudroanelor, din cocserii, din industria petrochimica. Afecteaza calitatile organoleptice ale apei cu toate filtrele de purificare (dau gust de clor cauzat de produsii clor-fenol rezultati din substituirea lesnicioasa a atomilor O cu Cl) si viata acvatica. Purificarea specifica recurge la procedee de tratare cu recuperarea fenolilor prin metode chimice sau cu distrugerea lor prin metode biologice (namol activ fenol- oxidant).

Detergentii clasici (sapunurile - saruri alcaline ale acizilor grasi superiori, tributare duritatii si aciditatii apei) sau sintetici (mai eficienti si mai economici) ajung in apele de suprafata dinspre industria textila, din apele menajere sau de pe urma insecticidelor/fungicidelor pe baza de detergenti utilizate in agricultura. Dincolo de implicatiile organoleptice amintite mai sus sunt notate efecte toxice care au favorizat aparitia carcinoamelor gastrice in experiment acut (soareci). Doza limita pentru pesti este de 6,7 mg/L. Autopurificarea este foarte lenta (persista la mari distante de locul deversarii). Epurarea recurge la flora microbiana eficienta in cazul sapunurilor, dar deficitara in cazul produsilor sintetici traditionali care sunt degradati numai in proportie de 20 - 30%. Detergentii sintetici de generatie noua sunt degradabili pana la 90%. Profilaxia poluarii cu detergenti recurge la determinarea regulata a concentratiilor specifice in efluentii statiilor de epurare, in apele naturale si in reteaua de distributie a apei potabile urmata de masuri drastice imediate (sistarea alimentarii cu apa) in cazul depasirilor catastrofale, accidentale ale nivelelor de siguranta sau la corectarea performantei instalatiilor de epurare in cazurile de deriva lenta a dozelor efective catre limitele superioare admise (specificate de ex in STAS 1342/1977).

Substantele eutrofizante (nutritive) deversate involuntar in apele de suprafata pot conduce la proliferarea excesiva a algelor cu afectarea utilitatii apei pentru utilizarea potabila sau industriala. Eutrofizantele curente sunt azotul si fosforul provenind de la fertilizantele agricole pe baza de azot sau de la detergentii fosforici. Eutrofizarea creaza dificultati tehnice majore pentru instalatiile de tratare furnizoare de apa potabila pe care o imbogatesc cu materii organice solubile ce ii afecteaza calitatile organoleptice. Preventia recurge la instituirea zonelor de protectie sanitara a cursurilor si rezervoarelor de apa aferente instalatiilor de tratare pentru apa potabila.

Reziduurile celulozice sunt obisnuite in vecinatatea industriilor de celuloza si hartie. O fabrica mare de celuloza consuma apa echivalenta unui oras de 60 000 de locuitori, o productie zilnica de 100 de tone conducand la o incarcatura poluanta echivalenta cu apa menajera a unui oras de 500 000 de locuitori. Poluantii comuni sunt geluri celulozice bogate in lignina, zaharuri si mai putin acidul acetic, acidul formic, grasimile si cerurile; sunt inca mentionate lesiile sulfitice, colorantii, fibrele de celuloza. Autopurificarea este eficienta la concentratii moderate. Efecte nocive se exercita asupra organismelor acvatice. Riscurile pentru sanatate decurg din prezenta unor germeni precum Klebsiella ce se hraneste cu carbohidrati acvatici si poate produce infectii ale tractului respirator superior. Epurarea decurge la decantarea prin coagulare si la procedee biologice cu biofiltre sau namol activ insotit de aerare puternica.

Nitratii provin de la fertilizarea agricola naturala sau cu ingrasaminte sintetice azotoase. Din sol nitratii ajung in apele subterane si de suprafata si mai departe in produse agricole si alimente. Methemoglobinemia (cianoza infantila: fierul din hemoglobina trece de la valenta 2 la 3 facand-o inapta pentru transportul oxigenului; tesuturile devin violete) a fost raportata la sugari alimentati artificial cu lapte praf si apa poluata care intrunesc circumstante favorabile (flora intestinala specifica reducerii ionului nitrat in nitrit). Profilaxia consta in supravegherea continutului in nitrati a fantanilor, reglementarea utilizarii si depozitarii ingrasamintelor animale sintetice.

Plumbul ajunge in apa de la aceleasi surse care il resapeaza in aer (vezi igiena aerului) precum industriile extractive si prelucratoare de minereuri neferoase, gazele de esapament, insecticidele, ambalajele, ceramicile, portelanurile. Epidemii majore de saturnism hidric (asociind gingivita, colici, anemie, aparitia de hematii cu granulatii bazofile in sange) au fost raportate la Leipzig - 1930 sau in Scotia - anii 70. Prevenirea instituie masuri severe adresate industriilor producatoare, generalizarea benzinelor fara plumb, retragerea insecticidelor pe baza de arseniat de plumb, limitarea materialelor pe baza de plumb in uzul casnic.

Mercurul in apa are surse industriale similare. Metil-mercurul patrunde in lantul alimentar prin intermediul plantelor acvatice si pestilor. Se depoziteaza (se elimina lent in 70 de zile) cu precadere in creier, hematii, par, rinichi si ficat cu actiune toxica mai mare la fat decat la mama (se citeaza intoxicatia noului-nascut ca paralizie cerebrala spasmodica). La adulti se noteaza tulburari la nivel cerebral (ataxie - lipsa de coordonare a miscarilor voluntare, dizartrie - tulburari de vorbire, hipoacuzie, tremuraturi, reducerea campului vizual, tulburari de sensibilitate), precum si tulburari vegetative. Preventia adreseaza in special statiile de neutralizare (epurare) de la nivelul industriilor deoarece tratamentele curente pentru apa potabila nu retin decat in mica masura compusii de mercur. Unele organisme acvatice (alge) prezinta mercur-tropisme (atractie pentru mercur) si pot fi utilizate ca filtre biologice.

Cadmiul provine din industriile chimice si metalurgice, minerit, rafinarea minereurilor, ingrasamintele fosfatice folosite in agricultura, motoarele diesel, conductele de apa galvanizate sau de cupru. Afecteaza rinichii, atrage leziuni grave ale tesutului osos. Preventia instituie masuri severe adresate industriilor producatoare pentru retinerea sau neutralizarea cadmiului prin instalatii adecvate de epurare.

Arsenicul provine din industria carbunelui, din termocentrale, topirea minereurilor, fungicidele folosite in agricultura. Expunerea la arsenic conduce la hiperkeratoza, hiperpigmentatie si cancer de piele. Profilaxia impune masuri stricte de mentinere a arsenicului in produsele consumate sub limita admisa.

Pesticidele folosite in agricultura afecteaza sursele de apa atunci cand terenurile tratate cu pesticide sunt spalate de ape care deverseaza in circuitul natural (la suprafata sau adancime). Afecteaza viata acvatica, are efecte mutagene, teratogene si cancerigene. Pentru evitarea poluarii cu pesticide se impune folosirea rationala in terenurile de cultura (daca nu pot fi evitate) si protectia sanitara a surselor de apa.

Azbestul provine din industriile de extractie si de prelucrare pe baza de azbest; gravitatea contaminarii aerului sau apei cu fibre de azbest depinde de finetea fibrei: fibrele cu diametre sub 3 microni si lungimi intre 110-200 microni dau riscuri maxime de azbestoza (o inflamatie cronica a parenchimului pulmonar). Studiile epidemiologice au constatat asociatii intre azbest si cancerul pulmonar, dar la concentratii net superioare celor prezente in mod curent in apa de baut. CMA-urile (concentratiile maxime admisibile) pentru azbest in apa sunt inca asteptate, dar Ordinul nr. 108/2005 al ministrului mediului si gospodaririi apelor stabileste deja tehnicile privind determinarea dozei de azbest in apa potabila (mg/L). Preventia adreseaza in principal industria de extractie si prelucrare, prin norme tehnice privind emisiile in aer si apele reziduale; azbocimentul a fost deja retras ca material pentru conductele de apa. In unele tari utilizarea azbestului a fost pur si simplu interzisa (precum aceea a mercurului).

Hidrocarburile aromatice policiclice (HAP) sunt cancerigene si ajung in apa din industria petroliera, din apele reziduale menajere (urina si fecale), apele de spalare a asfalturilor si bitumurilor, din funinginea de la arderea combustibililor industriali, din vopsirea sau tratarea conductelor de apa cu gudron, bitum, smoala. O idee despre nivelul CMA-ului specific se poate obtine examinand concentratia HAP in apele subterane (1-10mg/cm3) fata de apele de suprafata curate sau putin impurificate (10-50 mg/cm3) sau fata de apele de suprafata puternic impurificate (100-1000 mg/cm3). Eficacitatea instalatiilor de tratare a apelor de suprafata in retinerea HAP este cuprinsa intre 30 si 88%. Prezenta HAP in apa de baut, in aerul inhalat si in produsele alimentare trebuie prevenita prin toate mijloacele posibile. Se considera ca substantele cancerigene din apa nu prezinta pericol atunci cand nu depasesc concentratia inerenta (de origine endogena) de 1-10 micrograme/cm3.

Radionuclizii in apa provin din depozite minerale naturale, din depunerile de aerosoli radioactivi pe suprafata apelor, din evacuari de substante radioactive in mediu de catre reactorii nucleari si industrii similare, din utilizarile in scop diagnostic, terapeutic, stiintific. Efectele asupra sanatatii sunt dependente de tipul (radiatiile alfa si beta au mare putere de ionizare si produc iradiere interna in cazul apei), doza si timpul de actiune biologica (de la ingerare pana la eliminare) al radionuclidului. Organele cele mai radiosensibile sunt gonadele, organele hepatopoietice, pielea, mucoasa intestinala, cristalinul.

Strontiul (90S) de exemplu emite radiatii beta, are o perioada de injumatatire lunga, se concentreaza in tesutul osos, este toxic pentru celulele osoase si organele hematopoietice si provoaca tumori, leucemii, anemii. CMA-ul in apa (in microCi/cm3) este in os de 3x10-8 si in plaman de 3x10-6 (Normele republicane de radioprotectie - 1976).

Prevenirea poluarii radioactive a apei pe timp de pace se bazeaza pe alegerea surselor de aprovizionare cu nivelul cel mai scazut posibil, controlul strict al deversarilor de agenti de racire de la reactorii nucleari, depozitarea si inactivarea reziduurilor radioactive cat mai aproape de locul lor de producere. Nu exista procedee de purificare eficace decat in cazul unei contaminari minimale cu substante radioactive.Capitolul IIICaracteristicile calitative ale apelor curgtoareCalitatea apelor este stabilit prin standarde, datorit importanei pe care o prezint pentru sigurana vieii i pentru desfurarea activitilor economice. In Romnia sunt n vigoare: STAS 1342 - 91 pentru calitatea apei potabile, STAS 4706 - 88 pentru apele de suprafa, STAS 9450 - 73 pentru apele necesare irigaiilor, Norme de igien pentru tranduri organizate i o serie de decrete, pentru precizri. Calitatea apelor se exprim prin indicatori, stabilizai i calculai n urma unor analize efectuate att la apele de suprafa, ct i la cele subterane. La apele de suprafa se determin: - indicatori organoleptici; - suspensii; - pH; - CCO; - oxigenul dizolvat; - CBO; - azotul total; - analize biologice, toxicologice, bacteriologice, de radioactivitate, eutrofizare, etc. La apele subterane se determin: - pH-ul; - reziduul fix; - CCO. In anumite situaii se mai analizeaz din ape urmtoarele coninuturi de substane: detergeni, pesticide, metale neferoase, fenoli, hidrocarburi, clor, azotat, fluor, iod, fier, mangan, indicatori de eutrofizare, etc.

Suspensiile din ap se determin dup sedimentare i se exprim n ml/ l.

pH-ul reprezint reacia acid, neutr, sau bazic a apei, deoarece: pH = - log / H+/, unde /H+/ reprezint concentraia ionilor de hidrogen din soluie. Mediul acid are pH < 7, mediul neutru are pH = 7, iar cel bazic, pH > 7.

CCO reprezint consumul chimic de oxigen, respectiv cantitatea de substane ce se pot oxida la rece, sau la cald, sub aciunea unor oxidani ca KMnO4, sau K2Cr2O7 (mg/l).

Oxigenul dizolvat n ap se exprim n mg/ l. Coninutul de oxigen dizolvat n ap scade cu creterea temperaturii astfel: la 00 C - 14,65 mg O2/dm3, la 100 - 11, 27; la 200 - 9,02; la 300 - 7,44. Conform prevederilor STAS 4706 - 88, limita coninutului de oxigen de la care o ap se consider degradat este de 6 mg / dm3 . CBO5 - consumul biologic de oxigen, reprezint cantitatea de oxigen consumat de microorganisme pentru descompunerea biochimic a substanelor organice din ap, n timp de 5 zile, la 200 C (condiii standard). Se calculeaz astfel:

mg CBO / dm3 = A - B

unde: A - oxigenul din apa recoltat; B - oxigenul rmas n ap dup 5 zile.

CBO este un indicator mult utilizat pentru caracterizarea apelor, deoarece arat dac apa poate fi epurat biologic, sau nu. Dac CBO5 este 0,6 mg/ dm3, atunci apa se poate epura biologic uor; dac este 0,2 - 0,4 epurarea biologic trebuie favorizat de temperatur, iar dac este sub 0,2 - apa nu este epurabil biologic.

Nivelul aciditii este msurat de pH. pH 7 nseamn ape neutre, sub pH 7 apele sunt acide iar peste pH 7 sunt bazice. Scderea pH apare cel mai frecvent prin ploi acide, ape de min sau alte deversri acide. Scderea pH atrage creterea solubilitii metalelor grele deci posibila mobilizare a lor din sedimente, ceea ce nseamn analize atente intite. La pH sub 6 mor multe organism e vii i altele sunt afectate subletal (petii) cea ce impune pentru evaluare analize biologice asupra nectonului. Scderea pH duce de regul la scderea oxigenului dizolvat, de unde consecine n lan. pH-ul alcalin poate i el provoca dermatite sau conjunctivite. Conductivitatea electric specific indic nivelul salinitii apei i este o comod msur de ansamblu a srurilor. ncrcarea cu substane organice se evalueaz sectorial, prin determinarea unora dintre clasele respective, cum sunt "substanele extractibile" (de regul cele petroliere) dar global se evalueaz indirect. Determinnd reziduul uscat (reprezentnd suma dintre substanele organice i anorganice) i apoi calcinndu-l, putem obine prin diferen substanele organice. Mai frecvent se folosete determinarea unor indicatori cum sunt:- consumul chimic de oxigen CCO (metoda cu permanganat de potasiu - CCO-Mn, metoda cu bicromat de potasiu - CCO-Cr);- consumul biochimic de oxigen CBO dup 5 zile la 200C (CBO5);- oxigenul dizolvat i saturaia n oxigen a apei.CBO5 arat numai substanele care s-au degradat biochimic n 5 zile (nu i cele care sunt degradabile biochimic dar mai lent) i numai cele la 200C (dar mai sunt unele care la alte temperaturi se degradeaz altfel). Nu d indicaii despre toxicitatea respectivelor substane. Mult oxigen se consum nebiochimic, la nitrificarea amoniului, deci nu tot consumul de oxigen e biochimic. La interpretri trebuie inut cont c n ape mult oxigen se consum noaptea prin respiraia plantelor i petilor. CCO trebuie determinat cu catalizator, altfel d indicaii incomplete cci rmn neoxigenai unii acizi i alcooli organici.Raportul CBO5 / CCO d informaii despre capacitatea de autoepurare biologic: dac este peste 0,6 autoepurarea va fi uoar, dac este cuprins ntre 0,2-0,4 autoepurarea se va produce numai la regim termic favorabil, iar la raport sub 0,2 nu se mai poate produce autoepurarea biologic. O serie de elemente pot constitui indicatori complementari de poluare organic: - Fosfaii, cnd au concentraii constant crescute, sunt de origine probabil teluric, dar creterile temporare pot fi puse pe seama descompunerii substanelor organice n urma unor impurificri fecale, agricole sau de la detergeni. n evi de plumb, la pH sczut, fosfaii sunt binevenii cci formeaz un strat cvasiprotector.- Clorurile pot fi poluani naturali sau industriali, dar pot proveni i din dejecii.- Sulfaii pot fi i ei de provenien teluric, n zone cu soluri cu ghips sau crbune brun, dar i din descompunerea substanelor organice provenite din impurificri, din ploile acide etc.- Duritatea poate fi indicator de poluare organic, deoarece la descompunerea substanelor organice se produce CO2, care mrete solvirea de sruri din sol.Bioxidul de carbon s-a dovedit a nu fi totdeauna corelat cu gradul de ncrcare cu substane organice.Corelaia COP - COD - debit ct i cea "clasic" CBO - oxigen dizolvat sunt astzi sub semnul ntrebrii. Suspensiile de obicei transport i muli poluani fixai pe ele, care astfel scap dozrilor dac facem analizele pe ap filtrat. n plus, suspensiile au concentraii foarte variabile n ruri, motiv pentru care gradul de acuratee a rezultatelor analizelor standard e mai redus n cazul lor, dac nu se utilizeaz front de recoltare n loc de un simplu punct de recoltare n cazul rurilor. 3.1. Indicatori de calitate ai apelor curgtoare

Se pot clasifica dup natura lor i dup natura i efectele pe care le au asupra apei , dup cum urmeaz:

A. Clasificare dup natura indicatorilor de calitate: - indicatori organoleptici ( gust, miros).

- indicatori fizici ( pH, conductivitate electric, culoare, turbiditate).

- indicatori chimici- indicatori chimici toxici

- indicatori radioactivi

- indicatori bacteriologici

- indicatori biologici

B. Clasificare dup natura i efectul pe care l au asupra apei: - indicatori fizico-chimici generali:

- temperatura

- pH

- indicatorii regimului de oxigen

- oxigen dizolvat (OD)

- consumul biochimic de oxigen (CBO5)

- consumul chimic de oxigen (CCOCr i CCOMn)

- indicatorii gradului de mineralizare

- reziduul fix

- cloruri, sulfai

- calciu, magneziu, sodiu, etc.

- indicatori fizico - chimici selectivi

- carbon organic total (COT)

- azot Kjeldhal i azot total, fosfai

- duritate, alcalinitate

- indicatori fizico - chimici specifici ( toxici):

- cianuri

- fenoli

- hidrocarburi aromatice mono i polinucleare

- detergeni

- metale grele ( mercur, cadmiu, plumb, zinc, cobalt, fier, etc.)- arsen

- uraniu natural

- trihalometani

- indicatori biologici care reflect gradul de saprobitate a apei, prin analiza speciilor de organisme care populeaz mediul acvatic.

- indicatori bacteriologici care msoar nivelul de poluare bacterian, n principal prin determinarea numrului de bacterii coliforme totale i de bacterii coliforme fecale.

Cursurile de ap, (ruri i aflueni), sunt caracterizate, n general, printr-o mineralizare mai sczut, suma srurilor minerale dizolvate fiind sub 400 mg/l. Aceasta este format din dicarbonai, cloruri i sulfai de sodiu, potasiu, calciu i magneziu. Duritatea total este, n general, sub 15 grade, fiind format n cea mai mare parte din duritate dicarbonatat.

Concentraia ionilor de hidrogen (pH-ul) se situeaz n jurul valorii neutre, fiind cu un pH = 6,8 - 7,8. Dintre gazele dizolvate sunt prezente oxigenul dizolvat, cu saturaie ntre 65 - 95% i bioxidul de carbon liber, n general sub 10 mg/l.

Caracteristica principal a cursurilor de ap o prezint ncrcarea variabil cu materii n suspensie i substane organice, ncrcare legat direct proporional de condiiile meteorologice i climatice. Acestea cresc n perioada ploilor, ajungnd la un maxim n perioada viiturilor mari de ap i la un minim n perioadele de nghe.

Deversarea unor eflueni insuficient epurai a condus la alterarea calitii cursurilor de ap i la apariia unei game largi de impurificatori: substane organice greu degradabile, compui ai azotului, fosforului, sulfului, microelemente (cupru, zinc, plumb), pesticide, insecticide organo-clorurate, detergeni etc. De asemenea, n multe cazuri se remarc impurificri accentuate de natur bacteriologic. O particularitate caracteristic a apei din ruri este capacitatea de autoepurare datorat unor serii de procese naturale biochimice, favorizate de contactul aer-ap.

Capitolul IV Determinari fizico-chimice

DETERMINARI CHIMICE

Proprietatile organoleptice ale apei sunt reprezentate de acele caracteristici care impresioneaza organele noastre de simt, adica gustul si mirosul apei. Gustul apei este dat de continutul in substante chimice si in preimul rand de sarurile minerale si de gazele dizolvate (oxigenul si bioxidul de carbon). Excesul sau carenta unora dintre aceste componente poate imprima apei un gust neplacut (fad ,salciu,amar,dulceag).

I. Determinarea reziduului fix

II.Determinarea concentratiei ionilor hidrogen (pH)

III Analiza Anionilor

1.Determinarea ionului clorura (Cl-)

2. Determinarea sulfatilor (SO4-2)

3. Determinarea nitritilor (NO2-)

4. Determinarea nitratior (NO3-)

IV Analiza cationilor

1.Determinarea NH4+

2. Determinarea ionilor de Na+,Ca+2 si Mg+2

3. Determinarea ionilor de fier (Fe+2, Fe+3)

4. Determinarea ionilor Mn+2, Cu+2, Zn+2, Ag+, Cd+3, Cr+3, Hg+2, Ni+2,+3, Pb+2, Se+2

V.Determinarea substantelor organiceANALIZELE FIZICO-CHIMICEDeterminarea suspensiilor totale

Determinarea pH-ului

Determinarea conductivitatii apei

Determinarea sedimentelorStudiu de cazAnaliza chimic a rului TOPOLIAModul de alimentare al apelor este pluvio-nival moderat. Debitul inregistreaza variatii foarte mari, in functie de anotimp si de cantitatea de precipitatii.Cea mai mare parte a anului are un debit scazut, bazandu-se in principal pe cantitatea de apa ce o primeste din izvoarele subterane. De aceea nivelul apei este mic, de circa 25-50 cm. Obisnuit, primavara, debitul creste foarte mult, raul fiind alimentat prin topirea zapezilor in zona inalta si prin ploile abundente din acest anotimp. Acum nivelul apelor ajunge la 1-1,5 m, cateodata si mai mult, acoperind complet albia majora si provocand inundatii. In mod obisnuit scurgerile de primavara reprezinta peste 40 % din volumul total al scurgerii anuale. Scurgerea cea mai redusa are loc iarna, reprezentand cel mult 10 din scurgerea anuala. In acest anotimp se inregistreaza fenomenul de inghet.

Compozitia chimica a apei

In compozitia chimica normala a apei intra un numar mare de substante care sunt clasificate in:

Gaze (O2, CO2, H2S)

Substante minerale (macroelemente, microelemente, substante biogene: amoniac, nitriti, nitrati, fosfati)

Substante organice (hidrocarburi, fenoli, derivati halogenati, amine, pestidicide)

In procesul de prelucrare al apei in scop potabil se introduc in apa, in cantitati determinate, substante care asigura conditiile de potabilitate ale acesteia (clor rezidual, ioni de aluminiu, silicati, fluoruri). Alaturi de compusii existenti in mod normal sau adaugati in mod voit in apa, acesta poate sa contina, in concentratii variabile substante prezente in mod accidental-poluanti. Analiza chimica a apei cuprinde determinarea tuturor acestor componente din apa.

De o prima importanta in analiza chimica a apei sunt determinarile indicatorilor de poluare: substante organice, amoniac (amoniu), nitriti, nitrati, cloruri, fosfati.

1 .Determinarea reziduului fix

Reziduu fix reprezinta totalitatea substanelor organice si anorganice dizolvate in apa, care nu sunt volatile la t=105oC.

Modul de lucru:

Pentru fiecare sursa de apa si in cazul fiecarei probe pentru analiza s-au utilizat probe de cate 100 ml ce s-au introdus in capsule de sticla tarate. Dupa evaporare reziduul s-a uscat la etuva la 105o timp de 15 min. Dupa racire capsula s-a cantarit.

Calcul

Daca la Vml ............................G1-G2 mg reziduu

1000ml......................... mg reziduu =[(G1-G2)/V] . 1000

in care G1 masa capsulei cu reziduu uscat la 105oC (mg)

G2 - masa capsulei (mg)

V volumul de apa luat in lucru

2.Determinarea concentratiei ionilor hidrogen (pH)

pH-ul apei variaza putin fata de neutralitate datorita prezentei CO2 ,HCO3-, CO3-2 si a unor saruri cu hidroliza acida, respectiv bazica.

Determinarea exacta a pH-ului s-a efectuat prin metoda electrochimica cu electrod de sticla.

pH-ul reprezinta concentratia ionilor de H+ care imprima apei un caracter acid, bazic sau neutru datorita prezentei CO2, bicarbonatilor si carbonatilor.

Apele dure au pH-ul mai ridicat comparativ cu apele moi.

pH-ul apelor reziduale poate fi acid sau alcalin si constituie o cauza a pertubarii echilibrului biologic al bazinului receptot, impiedicand desfasurarea normala a proceselor de autopurificare

Principiul metodei: diferenta de potential existenta intre un electrod de sticla si un electrod de referinta (calomel solutie KCl saturata) introdusi in proba de apa analizata, diferenta de potential variaza liniar cu pH-ul probei. Aceasta metoda este precisa si se poate aplica inclusiv apelor tulburi sau colorate. Exprimarea rezultatelor se face prin calcularea mediei a 3 5 determinari.

Determinarea pH-ului se face folosind doua metode:

1 .metode colorimetrice

2.metode electrometrice

Metoda colorimetrica se realizeaza prin: 1 .metoda colorimetrica folosind comparatorul Hellige

2.metoda colorimetrica folosind o scara de etalonare

1. Metoda colorimetrica folosind comparatorul Hellige

Principiul metodei:Se ia o proba de apa, se introduce un indicator si se compara cu discuricolorate la diferite valori de pH.Material necesar: Comparator Hellige Discuri colorate Indicatori pentru diferite valori de pH 2 eprubeteMod de lucru: Intr-una din cuvele aparatului se introduce 10 ml apa de analizat si 0,5 ml amestec de indicator si se fixeaza in partea stanga a cuvei aparatului.In partea opusa se introduce 10 ml apa de analizat fara amestec de indicator.Se roteste comparatorul Hellige pana se obtine o uniformitate de culoare a campului visual.Se citeste pH-ul direct de pe disc.2. Metoda colorimetrica folosind o scara de etalonareReactivi: - Rosu de metal

- Albastru de bromtimol- Amestec de indicatori- Clorura ferica- Clorura de Cobalt- Clorura de Zinc

- Sulfat de CupruMod de lucru:Se ia o eprubeta, se introduce 10 ml apa de analizat peste care se adauga 0,6 ml amestec de indicator.Se agita bine eprubeta iar coloratia obtinuta iar coloratia obtinuta se compara cu o scara de etalonare.

3. Metoda electrometricaPrincipiul metodei:Se masoara diferenta de potential existent intre un electrod de referinta si un electrod de calomel.

Material necesar: Electrod de referinta Electrod de sticla Solutie de clorura de potasiu Solutie tampon pt pH Apa bidistilata fiarta si racitaMod de lucru:Se spala bine electrozii cu apa de analizat.Dupa spalare se clatesc cu apa bidistilata si se introduce in apa de analizat dup acre se citeste pH-ul direct de pe aparat.Se repeta operatia de 2-3 ori si se face o medie a celor 3 determinari.Temperature probei nu trebuie sa depaseasca 20C cu variatii de + sau-0,5C.Am obtinut rezultatele:

LunileValori pHValoare STAS

Ianuarie7,636,5-8,5

Martie7,86

Mai7,39

3. DETERMINARE CALCIULUI

Calciul este elementul prezent in toate apele sub forma mai ales de bicarbonate, sulfati sau cloruri. Excesul de calciu imprima apei un gust salciu

Principiul metodei:Ioni de calciu au proprietatea de a forma compexe stabile cu sarea de sodiu, care variaza de la roz la violaceu

Materiale necesare:-clorura de calciu

-indicator de murexid

-sol. tampon de hidroxid de sodium 2N

- complexon

Mod de lucru:Se iau 25 ml de apa de analizat intr-un flacon Erlemyer de 100 ml , se dilueaza cu apa distilata pana la 50 ml , se adauga 1 ml sol. tampon si 0, 1 g murexid.

Se titreaza cu complexon pan ace culoare vireaza de la roz la violaceu

Calcul:mg =

V- ml solutie de complexon 0, 1M folositi la titrare

f- factorul solutiei de complexon

v cantitatea de apa luata in lucru in ml

0, 4008 Eg in mg Ca a unui mol de complexon 0,1 N

Am obinut rezultateleLunileValori CalciuValoare STAS

Ianuarie5,91300 mg/l

Martie43,08

Mai90,124

4. DETERMINAREA MAGNEZIULUI

Magneziul se gaseste in apa sub formade sulfati si in concentratie mare imorima apei un gust dezagreabil

Principiul metodei: Ionii de magneziu se titreaza cu o solutie de complexon, dupa indepartarea iionilor de calciu ca azotat de calciu

Materiale necesare: Indicator negru de eriocrom

Solutie de clorura de calciu

Solutie de complexon III

Solutie de precipitare

Mod de lucru:Intr-un flacon Erlemyer se introduce 100 ml apa de analizat si 25 ml sol. de precipitare. Se amesteca bine , iar azotatul de calciu format se filtreaza printr-un filtru cu banda albastra.

Calcul:

mg Mg + /

EMBED Equation.3 =

V - ml solutie de complexon folositi la titrare

f - factorul de corectie 0, 01 M

v - cantitatea de proba de apa luata in lucru in ml

0, 2432 Eg in mg Mg al unui mol de solutie de complexon

Am obtinut valorile:

LunileValori MagneziuValoare STAS

Ianuarie35,78100 mg/l

Martie47,66

Mai55,93

II. Determinarea alcalinitii

Alcalinitatea se datorete prezenei n ap a bicarbonailor, crbonai-lor i hidroxizilor. Alclinitatea datorat prezenei bazelor libere i carbonailor constituie alcalinitatea permanent i se noteaz cu (P). Alcalinitatea datorat prezenei bazelor libere, carbonailor i bicarbonailor constitue alcalinitatea total i se noteaz (T). Metoda de determinare const n neutralizarea unui volum de ap de analizat cu un acid mineral diluat, n prezena unui indicator. Se va avea n vedere ndeprtarea substanelor interferente (clorul rezidual liber, aluminiul i fierul).

Principiul metodeiSe titreaza apa de analizat cu HCI 0,1 N, in prezenta fenolftaleinei ca indicator pana la disparitia culorii roz, cand se obtine astfel alcalinitatea permanenta (P).

Se adauga indicatorul metiloranje si se continua titrarea cu HCI 0,1 Npana la culoarea galben-portocaliu, cand se obtine astfel alcalinitatea totala (T).Rezultatul se exprima in mililitri HCI 0,1 N folositi la titrarea a 100 ml de apa.Mod de lucru:

Se ia o proba de 100 cm3 apa de analizat si se titreaza intr-un pahar Erlenmayer cu HCI 0,1 N in prezenta a 2-3 picaturi de fenolftaleina pana la decolorarea completa a solutiei (alcalinitatea permanenta P) dupa care se adauga cateva picaturi de metioranj si se continua titrarea cu HCI 0,1 . Se urmareste virajul culorii indicatorului de la galben la portocaliu (alcalinitatea totala T).Reactivi si ustensile:-biureta;-pahar Erlenmayer;

-cilindru gradat;

-palnie;-solutiede HC1 0,lN;

-apa de analizat;

-solutie de fenolftaleina;

-solutie de metiloranj. Alcalinitatea totala sau permanenta este egala cu volumul solutiei de HCI 0,1 N folosit la titrare inmultit cu factorul solutiei de HCI 0,1 N.

Am obtinut rezultatele:

LunileValori

Ianuarie0,8

Martie1,2

Mai1,9

4. Determinarea aciditatii

Principiul metodei:Aciditatea apei se datoreaza prezentei in apa a CO2, a acizilor si a sarurilor care prezinta hidroliza acida, a acizilor minerali, care provin din hidroliza sarurilor acizilor tari cu baze slabe.Aciditatea este de doua feluri:

1 .Aciditate Totala.

2.Aciditate Permanenta.Aparatura si reactivii: -biureta;

-cilindru gradat;

-pahare Erlenmeyer;

-palnie; -hartie de filtru;

-pahare Berzelius; -fenolftaleina;

-metiloranj;

-NaOH 0,1N.Mod de lucru: pentru aciditatea permanenta:Se masoara cu precizie o cantitate de apa de analizat (ex. 100ml) cu ajutorul unui cilindru gradat.Se pune intr-un pahar de titrare, Erlenmeyer, si se adauga 2 picaturi de indicator,fenolftaleina. (solutia din pahar va ramane incolora).Intr-o biureta se adauga NaOH 0,1N si se pregateste biureta, prin aducerea la zero, pentru titrare. Se incepe titrarea cu mare atentie si agitand permanenet paharul, rezultand un roz. Se noteaza volumul de NaOH 0,1 N pe care 1-am folosit la titrare. pentru aciditatea totala:Se mascara cu precizie o cantitate de apa de analizat de 100ml cu ajutorul unui cilindru gradat.Se pune intr-un pahar de titrare,Erlenmeyer, si se adauga 2 picaturi de indicator,metiloranj.Se titreaza cu NaOH 0,1N pana la aparitia culorii galben portocaliu, notand volumul cu care am titrat.Am obtinut valorile:

LunileValorile

Ianuarie0,6

Martie0,8

Mai2

Concluzii: Valorile parametrilor msurai au nregistrat diferene mai mari n lunile de iarna, ceea ce indic un grad mai mare de poluare n acea perioad.BIBLIOGRAFIE

R. Ciucureanu, M. Voitcu Chimie Sanitara lucrari practice, Univ. Gr. T. Popa, Fac. De Farmacie, Iasi, 1996

S. manescu, M. Cucu, M.L. Diaconescu Chimia Sanitara a Mediului, Ed. Medicala, Bucuresti, 1994

Colectie STAS Protectia Calitatii Apei Ioan Rasmereta -Condervarea dinamica a naturii ,Editura Stintifica si Enciclopedica - 1979

Corneliu Rauta si Stelian Carstea -Poluarea si protectia mediului inconjurator, Editura Stintifica si Enciclopedica, Bucuresti 1983 Chimia sanitara a mediului

Surse de poluare si agenti poluanti ai mediului Editura SITELOR Craiova 2007

330

_1305535176.unknown

_1305637887.xls

_1305534097.unknown

_1305534238.unknown

_1305535139.unknown

_1305534162.unknown

_1305533830.unknown