CHIMIA I BIOLOGIA APELOR NATURALE

Distributia apei

Raport al Comisiei pentru Dezvoltare Durabila al Natiunilor Unite:

numai 0,007% din resursele totale de apa proaspata ale Terrei accesibile necesitatilor umane

Consumul mondial de apa a crescut de mai mult de 2 ori fata de rata de crestere a populatiei

Consumul mondial de apa 3.240 km2 fata de 40.000 km2 mari disponibilitati de apa pentru cerintele pe termen lung

DAR

Realitatea este diferita: apa neuniform distribuita

precipitatiile ce cad sunt neuniform repartizate in timp necesarul de apa diferit fata de volumul disponibil

Conceptul de DEZVOLTARE DURABILAdezvoltarea trebuie sa vina in intampinarea nevoilor prezente fara a pune in pericol viata generatiilor viitoare.

In termeni practici, acest lucru inseamna crearea conditiilor pentru o dezvoltare economica pe termen lung, cu protejarea mediului inconjurator.

Notiuni de ecologie acvatic suprafaa total a globului terestru de circa 510 mil. km2

(71%) suprafaa mrilor i oceanelor 362 mil. Km2emisfera sudic 81% emisfera nordic 61%

Notiuni de ecologie acvatic (continuare) 96,5% mari si oceane din totalul de apa terestr1,75% form solid (zpada i gheaa) depozitat n calotele polare, 1,7% apa din pnzele freatice din subteran, 0,014% apa dulce de suprafa (ruri, fluvii, lacuri) 0,001% sub form de vapori.

Apa in Europa1015 m3 ape subterane2580 x 109 m3 ape de suprafata din care: 131 x 10 9 m3 in rauri2027 x 109 m3 in lacuri naturale 422 x 109 m3 in acumulari artificiale4090 x 109 m3 in ghetariScurgerea medie 304 mm/an adica 3100 x 109 m3 pe un teritoriu de 10,2milioane km2

Consum teoretic = 4560 m3/locuitor /an fata de captare actuala=700m3/locuitor /anSau 1920 l/locuitor/zi Aparent nu sunt probleme cantitative, dar repartitia este inegala :-N Europei resurse de 6-8 ori mai mari decat in restul continentului-in apropierea centrelor urbane resursele de ape subterane si de suprafata sunt supraexploatate

Apa in RomaniaComparativ cu restul Europei, tara cu resurse reduse de apa

Resurse totale de apa :40x109 m3/an din careDin raurile interioare 5 x 109 m3/an (10 x 109 m3/an in regim amenajat) si Din apa subterana 3 x 109 m3/an

1750 m3/locuitor/an fata de medie europeana 4800 m3/locuitor/an

In RomaniaRezervele difera geografic : bogate in zone montanereduse in Baragan si Dobrogeareduse in zone carstice

Aductiuni interbazinale pentru asigurarea cu apa nu anuleaza problema

Gestionarea rationala a apelorcantitativ si calitativ

Notiuni de ecologie acvatic (continuare) Reeaua trofic ntr-un ecosistem acvatic

Caracterizarea ecologic a apelor Apele de suprafa: continentale i exterioare = ecosisteme cu diferite grade de integralitate.mai micimai puternic influenate de factorii geoclimatici i hidrologici mai puin stabileMrile i oceanele = oceanul planetar, ecosisteme cu caracteristici f. asemanatoareApele interioare = ecosisteme mai mult sau mai puin izolate, cu caracteristici mult mai variate; mult mai sensibile la factorii perturbatori generai de activitile umane, deci de poluare.

Caracterizarea apelor curgtoare

ecosisteme deschise ntre apele subterane i oceanul planetarfluxul de ap n sens unic flux de materie i de energie, avnd consecine specifice.energia hidraulic = aciune de eroziune, producnd diferitele forme de albie reglndu-i astfel i viteza de curgerevariaia biotopului determin o variaie corespunztoare i a biocenozei

Caracterizarea apelor curgtoare

Criterii de clasificare:

geografic (dup altitudine), hidrologic (dup debite), chimic (dup compoziie, pH, densitate) biologic

Compozitia chimicaconinut n substane dizolvate sau n suspensie provenite din procese de degradare fizic i chimic a rocilor terestre - prin intermediul unor ageni naturali de alterare (CO2, H2O, O2)

cantitile i tipul de materiale depind de factori geografici, chimici ( pH, compozitie), pedologici, biologici

Concentraia n materiale sedimentabile mare pt. fluvii: care strbat soluri i roci uor erodabile (Yangtze-loess) prezint o variaie mare de altitudine strbat zone cu climat musonic (Gange, Indus, Brahmaputra).Concentraia n substane dizolvate (reziduul solid rmas dup nclzire la 180C)

Compoziia medie a apelor fluviatile la scar continental (concentraii n ppm

Surse de cloruri (apele fluviilor) pot fi:dizolvarea rocilor sedimentare,

apele srate subterane,

precipitaiile - circuitul clorurilor prin evaporarea apelor oceanice,

surse antropogene.

Surse de ioni bicarbonat (apele curgtoare) sunt:

CO2 provenit din atmosfer n urma reaciilor cu solul sau cu rocile, sau asimilat de plante prin fotosintez, urmat de degradarea acestora;CO32- rezultat din oxidarea materiilor organice i a carbonului elementar existent n roci;CO32- sub forma mineralelor (calcit, aragonit, dolomit).

Zone cu precipitatii intense, debite mari, concentratii scazute de SD in care ponderea Cl- este mareZone cu alterare puternica a rocilor, creste concentratia SD scade Cl-Climat arid (evaporativ) concentratii mari de saruri dizolvate (SD) si Cl- este dominantCompozitia raurilor in functie de zona geografica

Componentii dizolvati din apele fluviilor calciu alterarea carbonailor (aragonit, dolomit), sulfailor (gips, anhidrit) i a silicailor de calciu;magneziu ca si Ca, din rocile sedimentare. sodiu - n principal din aceleai surse ca i Cl-. - alterarea mineralelor silicatice din rocile magmatice, metamorfice i sedimentare.siliciu - sub form de acid silicic (H4SiO4) - din degradarea chimic a aluminosilicailor.Proveniena ionilor din apele fluviatile :eroziune chimica (alterare i dizolvare) 60% din totalul de materiale dizolvate,reciclarea srurilor marine - 40%

Sursele principalelor elemente

Coninutul de anioni majoritari (%) din totalul de anioni

carbonatisulfaticlorurioceane0,310,888,8rauri79,913,26,9

Caracterizarea lacurilor

acumulri naturale de ap, stagnante, situate n depresiuni, uneori cu scurgeri asigurate prin emisari

1,8% din suprafaa uscatului.

cel mai puternic afectate de activitile antropice volum mic de ap de care dispun (comparativ cu mrile i oceanele) foarte slabe deplasri a apelor (comparativ cu apele curgtoare) sisteme ecologice cvasinchise = capacitate de autoepurare extrem de mic.

Lacul =cel mai complex ecosistem caracterizat prin gradul de troficitate si potentialul energetic

Compozitia lacurilorLacurile se clasific dup coninutul lor n sruri dizolvate n:lacuri dulci cu salinitate sub 0,3;lacuri salmastre cu salinitate suprins ntre 0,3 i 24,7;lacuri srate cu salinitate de peste 24,7.

Compoziia mineral data de:precipitaii, procese geochimice geomorfologia terenului.

Precipitatii ncrcare mineral sczut, acide (pH aproximativ 5,6) - dioxid de carbon pentru zonele nepoluate. - gaze acide poluante din atmosfer (SOx, NOx).are loc o dizolvare a oxizilor i hidroxizilor metalici ce trec n soluie, realizndu-se un proces acido-bazic.

Materiale in suspensii turbiditateaevaluare cu discuri Secchi

Evaluare cu discuri Secchi

Stratificarea termic lacuri dimictice - cu dou perioade de stratificare diferite spre deosebire de cele din regiunile calde,

lacuri monomictice - cu un singur tip de stratificare (de var)

lacuri amictice - stratificare permanenta regiunile reci

lacuri polimictice mai multe perioade de stratificare

Stratificarea de varaAdancimeTemperatura4 CEpilimnionTermoclin sau MetalimnionHipolimnion

Amestecare - toamnaAdancimeTemperatura4 CEpilimnionTermoclin sau MetalimnionHipolimnion

Stratificare de iarnaAdancimeTemperatura4 CEpilimnionHipolimnionTermoclin sau Metalimnion

Amestecare - primavaraAdancimeTemperatura4 CEpilimnionHipolimnionTermoclin sau Metalimnion

Eutrofizarea apelor

Eutrofizarea - fenomenul de cretere a productivitii biologice, a biomasei algelor planctonice.

factori favorizani prezena unor compui provenii din evacuarea apelor uzatespecii nutritive cu azot si fosforcompusi organici biodegradabili - lumina - temperaturaLacurile =cele mai afectate

Indicatori de eutrofizare

producia de biomas, mg/l

coninutul n oxigen dizolvat, mg/l

coninutul de azot i fosfor

raportul dintre consumul chimic de oxigen (CCOMn) i concentraia n oxigen dizolvat,

raportul azot mineral/fosfor total=10

Clasificare dup coninutul de biomas

lacuri oligotrofe - biomas pn la 10 mg/llacuri mezotrofe - biomas ntre 10-20 mg/llacuri eutrofe - biomas peste 20 mg/l.Continutul mediu de nutrienti al lacurilor naturale /STAS 4706/1988/

% din O2 de saturatieP total(mg/l)N total(mg/l)CCOMn/O2dizX 100

Lacuri oligotrofe70 %0,030,30-30 %Lacuri mezotrofe70-10 %0,151,530-100%Lacuri eutrofe10 %0,151,5100%

Distribuia oxigenului n lacuri: a. oligotrofe; b. eutrofe

Oxigen dizolvat in lacuriOligotrofe

Oxigen dizolvat in lacuriEutrofe

Oxigen dizolvat in lacuriEutrofe

Inflorire algalaiarnaprimavaravaratoamnanutrientiluminaPhytoplanktontemperatura

Formarea de gaze in lacuriEutrofe

Caracterizarea mrilor si oceanelor

Salinitate: 32-37,5cantitatea de sruri exprimat n grame dizolvate ntr-un kilogram de ap de mare; se noteaz cu S i se poate calcula cu relaia:S () = 1,80655 Cl Cl - concentraia ionilor de Cl- n apa de mare. Salinitatea se mai poate determina n funcie de conductivitatea apei la o anumit temperatur din "International Oceanografic Tables"

Compoziia apei oceanului la o salinitate S= 35 pH intre 7,5 i 8,3 (deseori 7,8 i 8,2)

Cationi Concentr.(g/kg) Anioni Concentr.(g/kg) Na+ 10,77Cl-19,354 Mg2+ 1,29SO42-2,712Ca2+0,412HCO3-0,140 K+ 0,399Br-0,067 Sr2+ 0,0079CO32-0,018 SiO20,006 B0,0045 F0,0013

Procesul de fixare biologica a carbonului poate fi reprezentat prin ecuaia Redfield

(CH2O)106(NH3)16H3PO4 = compoziia medie a fitoplanctonului marin.

Fotosinteza este limitat de accesul luminii n adncimea apeiconcentraia nutrienilor pH-ul

Variatia unor elemente nutritive in functie de adancimea oceanului

Poluarea apelor

Factorii de poluare a apei- factori demografici, reprezentai de numrul populaiei dintr-o anumit zon, poluarea este proporional cu densitatea populaiei;

- factori urbanistici corespunztori dezvoltrii aezrilor umane, care utilizeaz cantiti mari de ap pe care le ntorc n natur sub form de ape uzate intens impurificate;

- factori industriali sau economici reprezentai de nivelul de dezvoltare economic i cu precdere industrial al unei regiuni n sensul creterii polurii paralel cu dezvoltarea industriei.

Surse de poluare a apelornatural - periodic sau accidental artificial - menajere, industriale i agrozootehnice

n funcie de dinamica :continu periodic accidentalpunctiforme-elimina poluantii in ape de suprafata sau subterane intr-un punct detectabildifuze-depuneri atmosferice, sedimente contaminate, agricultura, constructii depozite de gunoi

Surse de poluare( ape , sol)

Surse de poluare ( ape subterane)

Indicatori de apreciere a gradului de impurificareEvaluareprin msurri directe, instrumentale, ale principalilor ecofactori (factori fizici i chimici) din aer, ap i sol, msurri realizate continuu sau pe perioade de timp bine definite, n scopul determinrii gradului de variaie a factorilor cercetai i al nelegerii cauzelor respectivelor variaii;

prin deducerea schimbrilor ce au aprut n structura, funciile, numrul de indivizi i modul de asociere a organismelor vii vizate (microorganisme, plante i animale), ca urmare a unor interaciuni specifice cu mediul.

Indicatori organoleptici

Culoarea aprut ca urmare a prezenei unor substane dizolvate sau a particulelor n suspensie foarte fin, se aprecieaz colorimetric fa de etaloanele colorimetrice platin-cobalt sau bicromat-cobalt.

Gustul se determin prin inerea a 15 ml ap n gur timp de cteva secunde putnd fi: acidulat, srat amar, srat-amrui, dulce, acru, special. Intensitatea gustului se aprecieaz dup o scar asemntoare cu cea de la miros.

Turbiditatea se determin nefelometric (pe baza efectului Tyndall) utilizndu-se ca etaloane suspensii de caolin n ap distilat. Un grad de turbiditate reprezint tulburarea produs de 1 mg caolin aflat n suspensie ntr-un litru de ap distilat.

Mirosul se determin organoleptic i se exprim n urmtoarea scar de intensiti.

MirosIntensitateGradFr mirosIndoor0Slab perceptibil (de un specialist)Foarte slab1Perceptibil de un consumator obinuitSlab2Net perceptibilPerceptibil3Puternic, imprim gust neplcutPronunat4Foarte puternic, apa nu se poate beaFoarte pronunat5

Indicatori fiziciTemperatura - Se nregistreaz creteri peste creterile normale n cazul unei poluri termice. Temperatura apei are valori normale 8 15 C pentru apa potabila i 0 14C pentru apele subterane.

Densitatea - este uor diferit de cea a apei pure la aceeai temperatur datorit ncrcrii cu sruri, gaze sau ageni poluani.

Turbiditatea prezenta suspensiilor

Indicatori chimici

pH - ul, apele nepoluate (cu excepia unor ape minerale) au pH-ul cuprins ntre 6,5 i 8,5. In general substanele anorganice pot modifica valoarea pH-ului

Consumul chimic de oxigen (CCO)

Coninutul biochimic de oxigen (CBO5) furnizeaz indicii despre coninutul apei n substane organice degradabile sub aciunea microorgansimelor (biodegradabile).

Indicatori chimici( continuare)Consumul de oxigen n procesele de biodegradare depinde de: ncrcarea organic a apei, temperatur, pH, coninutul n diverse substane inhibitoare ale activitii microbiene etc.

CBO5 (mg O2/dm3) pentru cteva tipuri de ape:ap de ru n care nu se deverseaz ape reziduale 0 - 4ap de ru impurificat cu ape reziduale 4 - 15efluent de la staia de epurare a apelor uzate urbane 30 - 60ap menajer care conine impuriti industriale125 - 500ap menajer puternic ncrcat 500 - 1000eflueni concentrai din industriile organice 2000 - 4000 sau mai mare

Indicatori chimici (continuare)Oxigenul dizolvat se exprim n mg/l i variaz cu temperatura apei. concentraie minim de 5 mgO2/l (la 15C concentraia de saturaie este de 10,2 mg/l).Carbon organic total dizolvat - indic de asemenea gradul de impurificare cu substane organice exprimndu-se n mg C organic/l.Solide dizolvate totale - indic cantitatea (n mg) de reziduu solid rmas n urma evaporrii unui litru de ap.Analize specifice : azot, fosfor, metale grele, cianuri, fenoli, pesticide, detergeni etc.

Indicatori biologicievaluarea gradului de perturbare a biocenozelor existente n ecosistemul acvatic datorit prezenei unor specii i poluanii specifici.

Specii indicatoare cu sensibilitate mare (indicatori de reactivitate), Specii indicatoare de acumulare, mai puin sensibili, dar capabili s acumuleze substanele duntoare.

monitoring pasiv, prin care se cerceteaz speciile existente n ecosistemmonitoring activ, prin care organismele studiate sunt pstrate n via prin metode standardizate, pentru a fi ulterior expuse stresului fizic sau contaminrii.

organism test se nelege un animal sau o plant ce este utilizat() n cadrul unor metode standardizate

Indexul biologic al polurii (Horasawa 1956) - poate fi calculat cu formula:IBP=B/(B+A) 100unde:A = numr organisme clorofilieneB = numr organisme neclorofilieneapreciere orientativ asupra gradului de poluare cu substane organice (OMS) . 0 < IBP < ap curat 8 < IBP < 20 ap uor poluat 20 < IBP < 60 ap poluat 60 < IBP < 100 ap puternic poluat

Testul Coliform apreciaz infestarea bacterian a apelor prin prezena bacteriilor de tipul Escherichia Coli. Coli numrul de bacilli coli/dm3 ap.

Testul petelui - plasarea unor peti specifici zonei studiate n acvarii prin care se trece continuu apa studiat. Efectele toxice ale apei poluate asupra petilor indic prezena substanelor nocive.

Dispersia poluanilortipul i caracteristicile receptorului:forma, suprafaa, adncimea;dinamica apelor: debit, cureni, valuri, turbulen;stratificarea termic;tipul i caracteristicile efluentului impurificator:compoziie i concentraii ale agenilor poluani;debit, densitate, temperatur;modalitatea de deversare:caracteristicile i amplasarea gurii de deversare;condiii atmosferice:vnt (viteza i direcia);temperatura i umiditatea aerului;intensitatea radiaiilor solare.

Apele curgtoare

Apele curgtoaredeplasare continua capacitate mare de aerare (capacitate de autoepurare mrit fa de apele stttoare i de dispersie a poluanilor), turbulena micoreaz viteza de sedimentare a suspensiilor i de acumulare a poluanilor n sediment

agenii poluani pot afecta biocenoza ce se dezvolt la 1-10 mm de la fundul rului, prin concentrare de ml sau nisip.

Clasificarea apelor curgatoare

cursurile de ap din Romnia se clasific n:

Categoria I grupeaz apele care pot fi potabilizate pentru alimentarea cu ap a centrelor populate sau care pot fi utilizate la alimentarea fermelor zootehnice i la pstrvrii;

Categoria II-a conine apele de suprafa care pot fi folosite la piscicultur (n afar de salmonicultura) i anume la alimentarea cu ap pentru necesiti tehnologice ale industriilor i la agrement;

Categoria III-a reprezint apele care pot fi utilizate la irigarea culturilor agricole, la producerea energiei electrice n hidrocentrale, n instalaii de rcire din industrie, spltorii i n alte folosine care suport o astfel de calitate;

Categoria D este categoria de ape degradate n care fauna piscicol nu se poate dezvolta

Lacurilese aereaz mult mai greu datorit slabei lor micri,

posibilitatea de dezvoltare a unor biocenoze "induse,

acumularea agenilor poluani,

procesul de autoepurare nu are loc,

colectarea poluanilor n sediment

rezervoare n care exist numai o micare, vertical a apelor datorit stratificrii termice.

Mrile i oceanelecapacitate mare de dispersie a poluanilor datorit volumului mare de ap pe care l conin i curenilor. salinitate crescuta - particularitatisolubilitatea agenilor poluani n apele srate este sczut procesele biologice mai lente. curenii i valurile pot favoriza deplasarea preferenial a agenilor poluani din apele dulci poluante care datorit densitii mai sczute se menin la suprafa.

Comunitati ecologice:plancton - plante mici, animale i organisme unicelulare care plutesc i se deplaseaz n sensul curenilor - favorizeaz acumularea agenilor poluani la suprafaa apelor prin acumularea n organismele ce alctuiesc biocenoza ;necton - fauna, de exemplu petii, ce se poate deplasa mpotriva curenilor - contribuie la rspndirea poluantilor

Poluarea termicaPrincipalele surse de poluare termica20% din debitul apelor curgtoare este afectat de poluarea termic

Surse de apa caldaPondere (%)Centrale energetice74,5Efluenti industriali6,0Ape menajere9,0Ape naturale6,5Ape de irigatie

Creterea temperaturii apelor de suprafa modific proprietile fizice ale apei: presiunea de vapori, vscozitatea, densitatea,tensiunea superficial solubilitatea i difuzivitatea oxigenului.

Viteza reaciilor chimicese dubleaz la creterea temperaturii cu 10C, astfel vor fi afectate proprietile fizico-chimice: putere ionic, conductivitate, solubilitate, corozivitate.

Creterea temperaturii :determina creterea vitezei de evaporare a apei, determina creterea vitezei procesului de sedimentare, afecteaz procesele de floculare, filtrare, schimb ionic n tratarea apelor.

Evacuarea de ape calde la suprafaa lacurilor, favorizeaz procesul de stratificare termic

Intensificarea activitatii biologice. In general, cu ct temperatura este mai ridicat cu att microorganismele devin mai active, atta timp ct temperatura nu este prea ridicat i nu constituie un factor limitativ

Modalitile de evitare a polurii termice se refer la:evacuarea n receptor cu o dispersie ct mai bun;

recuperarea naintat a cldurii prin reproiectarea utilajelor implicate;

utilizarea apelor: nclzire sere, culturi de alge, irigarea cu ap cald.

Clasele de poluanti ai apei

Clasa de poluantImportanta1.Compusi anorganici metale grele,acizi, baze, saruri, azotati, fosfatiToxicitate biota acvaticaCalitatea apeiViata acvatica2. Compusi organici Pesticide, PCB, Petrol, detergenti, combinatii metal-organiceToxicitate biota acvaticaEfecte biologiceEutrofizare, estetica3. Microorganisme patogene de origine umana si/sau animalaEfecte biologiceEutrofizaresanatate

4. Substante cu densitate mica sedimente suspensiiCalitatea apei, biota acvatica

Poluare chimicacompusi organici i anorganicicompui persistenti (se degradeaza lent)Poluanti persistenti: pesticide (DDT, dieldrin), componenti ai levigatelor de la depozite, produsi petrolieri, PCB, dioxine, PAH, radionuclizi, metale grele (Pb, Hg, Cd).Efectele produse =ireversibile sau reparabile numai in termen ff lung

Poluare chimicasi non-persistenti (degradabili)deseuri menajere, ingrasaminte, unele deseuri industrialeSe distrug prin reactii chimice sau actiunea bacteriilorsubstante nepoluante, CO2, NEventual concentratii reduse O2 si eutrofizare ( reversibile)

Efectele produse de poluanidepind de cantitile deversate i tipul substanelor poluante.Materiile organice biodegradabile sub aciunea enzimelor unor bacterii se descompun cu consumarea oxigenului dizolvat, suferind un proces de mineralizare - pot aparea compui duntori biocenozelor acvatice, acestea suferind transformri, restructurri n procesul de adaptare la noi condiii fizico-chimice.( pesti si alte animale nu pot trai la O2

Efectele produse de poluani(continuare)Srurile minerale cresc duritatea apelor (Ca2+, Mg2+), mresc turbiditatea produc colorarea apei ( Fe, Mn).

Compuii organici toxici persistenti sau greu biodegradabili (DDT) intoxic organismele animalelor acvatice, acumulndu-se i ajungnd n hrana omului.

Efectele produse de poluani (continuare)modificarea proprietilor organoleptice modificarea proprietilor fizice ale apei. efecte ecologice negativeperturbri in dezvoltarea unei biocenozedistrugerea sau ntrzierea dezvoltrii microorganismelor impiedicand procesele de autoepuraredezvoltarea excesiv a organismelor, n special cele vegetale, care pot contribui la accentuarea polurii apeiefecte economice negative - limitarea sferei de folosire a apei

Poluarea apelor cu substane anorganice cationi ai metalelor grele principalii cationi care pun probleme deosebite din punct de vedere al toxicitii chiar in concentraii mici sunt Cd2+, Pb2+ i Hg2+; ali cationi (Ni2+, Cu2+ , Cr3+) pun probleme deosebite la concentraii relativ mari, ei fiind necesari dezvoltrii vieii n calitate de microelemente. majoritatea cationilor metalelor grele precipit, la anumite valori ale concentraiei, n prezena ionilor sulfat, fosfat, depunndu-se n sedimenteunii metaloizi (arsenul, seleniul, staniul) i cromul formeaz anioni toxici pentru viaa acvatic. azotaii, fosfaii dei nu sunt toxici pot conduce la efecte negative prin favorizarea unei dezvoltri excesive a florei acvatice producnd eutrofizarea apelor de suprafa. Excesul de azotai n apa potabil produce la sugari methemglobinemia

Apele uzate urbane coninut ridicat de solide n suspensie i dizolvate. materii organice - continut evaluat prin CBO5 sau CCO.

posibil bacterii coliforme - indic poluarea fecaloid.

Metale (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr, Ni) si metaloizi (As, Se)

CBO5 (consumul biochimic de oxigen la 5 zile) exprim n mg cantitatea de oxigen necesar biodegradarii compuilor organici biodegradabili dintr-un litru de ap impurificat, la 20C timp de 5 zile in prezen de nutrieni.

CCO (consumul chimic de oxigen) exprim n mg cantitatea de oxigen, furnizat de un agent oxidant, necesar oxidrii substanelor organice i anorganice oxidabile prezente ntr-un litru de ap impurificat. Se pot folosi ca oxidani bicromatul sau permanganatul de potasiu.

Concentratiile metalelor in ape uzate /Wilderer&Kolb, 1997/

ElementApe uzate urbane [mg/l]Ape uzate comerciale [mg/l]Pb0,113Cu0,20,04-26Zn0,1-1,00,03-133Cd

Activitati domestice-surse de potentiale elemente toxice in apa uzata urbana /WRc report, 1994/Cadmiu

Crom

Cupru

Plumb

Nichel

Zincfecale> apa de la imbaiat>spalatorie>apa de la robinet>bucatarieSpalatorie>bucatarie>fecale>apa de la imbaiat> apa de la robinetFecale>conducte de distributie>apa de la robinet>bucatarie

Conducte de distributie>apa de la imbaiat>apa de la robinet>spalatorie> fecale> bucatarie

Fecale> apa de la imbaiat>spalatorie> apa de la robinet> bucatarie

Fecale> conducte de distributie> apa de la robinet> spalatorie> bucatarie

Apele uzate industrialeExtracia i prelucrarea primar a minereurilor i combustibililor:ape de min cu coninut de acid sulfuric, metale toxice provenite din degradarea minereurilor sulfuroase;ape provenite din extracia crbunilor cu coninut de compui organici i suspensii;ape cu coninut de petrol ce au n compoziie compui organici toxici.Industria de prelucrare a materialelor i industria chimic. industria chimic, industria celulozei i hrtiei, industria alimentar, industria alimentara, industria prelucrtoare de petrol.Utilizatori ai materialelor i produselor chimice:industria electronic (solveni, soluii de galvanizare),industria uoar (detergeni, pigmeni, colorani organici, produi chimici folosii n tbcrii etc.),agricultura (pesticide, ngrminte chimice).

Factorii care intensifica poluarea1. cantitate poluant / masa de apa poluata 2. structura mediului acvatic receptor 3. caracteristicile surselor de poluare 4. conditiile in care are loc difuzia poluantilor 5. natura poluantului 6. gradul de persistenta (disparitia, mentinerea, accentuarea efectului poluant) 7. reactivitatea poluantului in contact cu alti poluanti prezenti in mediul acvatic

Poluarea cu detergeni ionici (anionici i cationici) i neionici. 75% anionici, 20% neionici i 5% cationiciAgenti tensioactivi: modifica tensiunea superficiala a apei = ageni activi de suprafa. majoritatea detergenilor solizi au doua componente de baz: agentul tensioactiv, (ex: alchil-benzen-sulfonatul de sodiu)sruri bazice (fosfai, carbonai, silicai, sulfai, perborai) de sodiu.Sursa de poluare:apele reziduale urbane (inclusive apele stradale), industriale (fabrici textile, pielrie, spltorii) i fungicidele i insecticidele folosite n agricultur, ce conin ageni tensioactivi.1 mg/l produce - spumarea apei. CMA - n apa potabil : 0,5 mg/l, iar - n apele de suprafa : 0,5 mg/l.

Poluarea cu hidrocarburiSurse Exploatari petroliereAccidente la transportIndustria prelucratoare de titeiFisurarea rezervoarelor ingropate

Efectecreterea temperaturii i creterea turbiditii, formarea unei pelicule de petrol la suprafaa apei care mpiedic aerareaformarea unor emulsii (ap-petrol sau petrol-ap) modificarea compoziiei apei, prin dizolvarea n aceasta a substanelor petroliere solubile, toxice n anumite concentraii, pentru organismele acvatice, om i animale.

Indicatorii de poluare cu hidrocarburi petroliere substanele extractibile in eter, ca indicator chimic global,

microorganismele petrol oxidante, ca indicator bacteriologic, se nmulesc mai intens cnd substratul este mai bogat n produse petroliere = indicatori de autopurificare de reziduuri petroliere.

Principalele procese pe care le sufera hidrocarburile in apa marilortransporttransfertransformare

Autoepurarea apelor totalitatea proceselor fizice, chimice i biologice naturale ce au drept consecin inactivarea i degradarea poluanilor din ap prin acestea redndu-i-se apei caracteristicile fizico-chimice avute anterior impurificrii.

Autoepurarea fizicn cazul polurii apei cu substane n suspensie.

Amestecarea i diluia - au loc simultan dup deversarea apelor poluate n receptori (ape stttoare sau curgtoare).Sedimentarea suspensiilor Desorbia gazelor toxice dizolvate

Factorii care influeneaz autoepurarea fizic sunt: natura, densitatea i mrimea particulelor aflate in suspensie, densitate, vscozitate apeicaracteristicile hidrodinamice ale apei - influeneaz viteza de aerare, de difuzie a gazelor obinute n reaciile de neutralizare, omogenitatea apelor, sedimentareatemperatura valori ridicate favorizeaz viteza de sedimentare.

Autoepurarea chimicn cazul apelor poluate cu substane anorganice

Reaciile chimice cu rol n autoepurarea chimica a apei:oxidare, reducere, precipitare.

Procesele chimice de oxidare cu rol de autoepurare oxidarea ionilor Fe2+ la Fe3+ (care precipit prin hidroliz)oxidarea ionilor de Mn2+ la Mn3+ i Mn4+.

Autoepurarea biochimic i biologic Procesele biochimice au loc n afara celulei organismelor Procesele biologice au loc interiorul celulei etape din lanul trofic al biocenozei apelor impurificate

Procesele biochimice - de degradare a compuilor organici cu ajutorul exoenzimelor secretate de bacterii. descompuse i solubilizate substanele organice solide, hidrolizai compuii macromoleculari, unele substane organice sunt mineralizate. Procesele biochimice bacteriene - cele mai importante.

Apa naturalastatia de tratare pt.utilizari apa uzata statia de epurare inainte de a fi deversata in mediu

Statia de tratare( schema generala)

Statia de epurare(schema generala)

Elaborarea cailor de actiune pentru prevenirea si combaterea poluarii

Elaborarea cailor de actiune pentru prevenirea si combaterea poluarii

A impiedica patrunderea poluantilor in apele naturaleEpurarea apelor uzateReducerea consumurilor specifice de apa (recircularea apelor poluate termic, a apelor radioactive, apelor poluate chimic si biologic)Reorientarea in productia industriala (tehnologii curate), in agricultura (utilizarea rationala a ingrasamintelor minerale si a celor organice, combaterea daunatorilor cu procedee biologice)

A dirija corespunzator apele uzate in emisar

Bilantul de mediu(conform legislatiei in vigoare)

Bilanturile de mediuBilantul de mediu=procedura de a obtine informatii asupra cauzelor si a consecintelor efectelor negative cumulate (anterioare si anticipate) si face parte din actiunea de evaluare a impactului de mediuImpactul asupra mediului=orice efect direct sau indirect al unei activitati umane care produce o schimbare a sensului de evolutie a starii de calitate a ecosistemului ceea ce poate afecta sanatatea omului, integritatea mediului, patrimoniul cultural sau conditiile socio-economice

Tipuri de bilant de mediuBilant de mediu nivel 0fisa de verificare completata de societatea comercialaContine informatiile necesare pentru a determina daca societatea are impact asupra mediului si a stabili obiectivele de mediu minim acceptate

Tipuri de bilant de mediu (continuare)Bilant de mediu nivel IStudiu de mediu, fara prelevare de probe si fara analiza factorilor de mediuInclude elementele analizei tehnice a aspectelor de mediu pentru a stabili dimensiunea impactului de mediu efectivUtilizarea terenului in zona amplasamentului si vecinatate,istoricul zoneiPosibilitatea poluarii soluluiDepozitarea deseurilorCondensatori/transformatori electriciSecuritatea zoneiMasuri de paza contra incendiilorProtectia muncii si igiena la locul de munca Evacuarea apelor uzate, emisii atmosferice, impactul zgomotului

Tipuri de bilant de mediu (continuare)Bilant de mediu nivel IIStudiu de mediu asupra societatii comerciale/activului care se vindea cuantifica dimensiunea contaminarii factorilor de mediu ( prelevari de probe, analize fizice, chimice, biologice ale factorilor de mediu)

Bilantul de mediu nivel I si II conf. Art.5 ordinul MAPPM nr.184/1997Se transmite autoritatii de mediu competente pentru evaluarea tehnica

Evaluarea risculuiAnaliza probabilitatii si gravitatii principalelor componente ale unui impact asupra mediuluiLa solicitarea autoritatii competente de mediu in cazul in care bilanturile de mediu au dovedit ca exista o zona cu poluare semnificativaContin risc chimic, cancerigen, epidemiologic, de contaminare nucleara, de aparitie a fenomenelor naturale periculoase

Studiul de impact(environmental impact assessment)

Studiile de impact

Scop: cunoasterea starii mediului, a surselor de poluare, a poluantilor, a impactului asupra mediului, posibilitatilor de reducere a poluarii2 faze:Preliminara-aspectele si problematica pentru care se dispune de informatii si date certe la momentul elaborarii studiuluiFinala-determinari proprii ale elaboratorului studiului

Studiu de impact ( continuare)Faza preliminara

Raport privind studiul de impact asupra mediului

Studiu de impact (continuare)Faza finala:Descrierea activitatii, amplasarea in mediu, sursele de poluanti, protectia calitatii apelor, emisii de poluanti in aer, protectia calitatii aerului, sursele si protectia contra zgomotului si vibratiilor, sursele si protectia impotriva radiatiilor, gestiunea deseurilor, a substantelor toxice si periculoase, impactul produs asupra mediului, evaluarea riscului declansarii unor accidente, avarii cu impact asupra sanatatii populatiei si mediului, posibilitatile de reducere sau eliminare a impactului produs asupra mediului, evalurea impactului, concluzii asupra gradului de afectare a factorilor de mediu si sanatatii populatiei, concluzii asupra efectelor benefice ale proiectului si recomandari (privind imbunatatirea proiectului, schimbarea amplasamentului, introducerea de tehnologii alternative, dotari si amenajari)

Pe baza studiilor de impactautorizatia si acordul de mediuLegea 137/1995-Legea Protectiei MediuluiDecretul 417/1995-promulgarea Legii Protectiei MediuluiOrdinul 125/1996 Procedura de reglementare a activitatilor economice si sociale cu impact asupra mediului inconjuratorOrdinul 278/1996 Regulament de atestare pentru elaborarea studiilor de impact asupra mediului si bilanturilor de mediu

Legislatie de mediu ( in contextul acquis-ului comunitar)

Calitatea apei

Acquis-ul comunitar include -directivele, -regulamentele si -deciziile adoptate pe baza diferitelor Tratate care impreuna alcatuiesc legea principala a UE.

Este termenul utilizat pentru a descrie toate principiile, politicile, legile si obiectivele adoptate de UE. Include Tratatele, toata legislatia Comunitara, toate principiile legii si interpretarile Curtii Europene de Justitie, toate intelegerile internationale semnate de Comisia Europeana interpretate ca atare de declaratiile si rezolutiile Consiliului de ministri.

El merge mult mai departe decit simpla legislatie formala, tarile ce doresc sa acceada trebuind sa se conformeze spiritului precum si literei legislatiei UE.

Legislatia de mediu (UE) cuprinde1.Produse: controlul zgomotului datorat echipamentelor de constructie, controlul emisiilor de la vehiculele cu motor, deplasarile substantelor chimice periculoase aflate in unele produse de consum, deplasarile deseurilor, controlul substantelor chimice si preparatelor periculoase in general si comertul cu specii amenintate.2. Activitati sau procese de productie cu impact asupra mediului sau a sanatatii: constructiile, functionarea unitatilor industriale, depozite de deseuri, protejarea naturii. 3. Protejarea calitatii mediului: controlul substantelor periculoase din aer, apa sau sol, amenajarile teritoriale, conservarea naturii si resurselor si biodiversitate. 4. Proceduri si drepturi procedurale: studiile de impact, accesul la informatie si consultarea publicului.

Acquis-ul in domeniul mediului este grupat in directiile:Legislatie orizontalaCalitatea aeruluiManagementul deseurilor*Calitatea apeiProtectia naturiiControlul poluarii industriale si managementul risculuiSubstante chimice si organisme modificate geneticPoluarea sonora produsa de vehicule si utilaje

Domeniul apei cuprinde cele mai multe reglementari .Protectia eficienta a apelor se poate realiza prin abordarea combinata :

-standardele de calitate a apelor-valorile limitelor de emisie-principiile din Tratat:#principiul precautiei,#principiul rectificarii la sursa, ca o prioritate, a pagubelor generate asupra mediului, #principiul luarii in considerare a conditiilor de mediu diferite, existente in diverse regiuni

. Directiva cadru pentru apScopul acestei directive este acela de a stabili cadrul necesar realizrii obiectivelor unei politici durabile n domeniul apelor, cum sunt:

& asigurarea unei alimentri adecvate cu ap potabil;

& asigurarea unei alimentri adecvate cu ap pentru alte cerine economice;

& protecia apelor;

& reducerea impactului defavorabil al inundatiilor si al secetei.

Obiectivul de mediu al directivei : de a realiza, cel mai trziu pn n anul 2010, o stare bun a tuturor apelor subterane si de suprafa.

Se stabilesc prevederi privind:- elaborarea planurilor de management la nivel bazinal, bazate pe evaluarea caracteristicilor bazinelor;- monitorizarea strii apelor de suprafa si subterane;- definirea obiectivelor de calitate;- elaborarea unor programe de msuri pentru realizarea obiectivelor definite.

Programul de msuri trebuie s urmeze abordarea combinat menionat, prin stabilirea valorilor limitelor de emisie i a standardelor de calitate a apelor.In acest context, trebuie asigurat implementarea integral a legislaiei UE privind limitele de emisie, cum ar fi directivele privind: -epurarea apelor uzate urbane;

-Integrarea Prevenirii Polurii i a Controlului polurii (IPPC);

-nitraii;

-Protecia produselor industriale;

-Substanele periculoase.

Suplimentar, trebuie asigurat conformarea cu standardele de calitate a apelor i cu alte reglementri UE relevante din domeniul apelor.

Mai mult, statele membre vor trebui s asigure faptul c serviciile furnizate utilizatorilor de ap sunt pltite la preul integral asociat costului remedierii (n principal preuri pentru alimentarea cu ap i colectarea i tratarea apelor uzate).

Legislaia UE n domeniul apelor mai conine:

Directiva privind apele uzate urbane (91/271/EEC).

Directiva privind nitraii provenii din surse agricole (91/676/EEC). Directiva privind apa potabil (80/778/EEC).

Directiva privind extracia de ap potabil din surse de ap de suprafa (75/440/EEC).

Legislaia UE n domeniul apelor mai conine:

Directiva privind evacurile de substane periculoase (76/464/EEC).

Directivele privind pestii si crustaceele (78/659/EEC i 79/923/EEC).

Directiva privind apele subterane (80/68/EEC).

Directiva privind apele destinate scldatului (76/160/EEC).

Legislaia n Romnia

Legea protectiei mediului (137/1995)

Legea Apelor (107/1996)

Legea proteciei mediului impune obligativitatea:

realizrii procedurii de evaluare a impactului la proiectarea lucrrilor care pot modifica cadrul natural al unei zone;

avansarea soluiilor tehnice de meninere a zonelor de habitat natural, de conservare a funciilor ecosistemelor i de ocrotire a organismelor vegetale i animale, inclusiv a celor migratoare, cu respectarea alternativei i a condiiilor impuse prin acordul i/sau autorizaia de mediu

monitorizarea proprie pn la ndeplinirea condiiilor impuse prin acordul i/sau autorizaia de mediu.

Suprafeele terestre i acvatice supuse unei regim de conservare ca habitate naturale sau pentru refacere ecologic sunt gestionate de deintorii legali numai n cazul n care acetia se angajeaz s aplice msurile de conservare stabilite de autoritatea public central pentru protecia mediului.

Legea introduce de asemenea prevederi cu caracter stimulativ pentru deintorii cu orice titlu care aplic msuri de conservare, respectiv scutire de impozite iar pentru deintorii particulari compensri n raport cu valoarea lucrrilor de refacere ntreprinse.

APA este un element esenial care asigur existena i meninerea vieii, precum i desfurarea activitilor economice i sociale.

Presiunea exercitat asupra apelor este resimit:prin epuizarea lor cantitativ, prin efectele generate de poluare asupra calitii lor.

Criterii de clasificare a apelor: (in literatura juridic au fost propuse mai multe)

a) din punct de vedere al administrrii lor:ape internaionale;ape teritoriale (maritime interioare);ape naionale (fluvii, ruri, canale, lacuri);b) din punct de vedere al siturii lor:ape de suprafa;ape subterane;c) din punct de vedere al folosinei:apa ca obiect de consum individual;ape de folosin general (satisfacerea cerinelor);apa ca obiect al muncii;apa destinat agriculturii (pentru irigaii);apa cu destinaie special (navigaie, producere de energie electric) apa ca mijloc de producie.

Problema apelor este complicat grav de dou cauze:

Lipsa complet, sau insuficiena lucrrilor care s fac posibil folosirea n scopuri sociale i economice a ntregului stoc de ap utilizabil al fluviilor, rurilor, lacurilor i apelor subterane; permind aducerea apei la locul, n cantitatea i la momentul necesar.

Poluarea crescnd a apelor, att a celor interioare ct i a celor maritime i oceanice.

Protecia apelor de suprafa i subterane i a ecosistemelor acvatice are ca obiect meninerea i ameliorarea calitii i productivitii naturale ale acestora, n scopul evitrii unor efecte negative asupra mediului, sntii umane i a bunurilor materiale.

Legea Apelor 107/1996Apele fac parte integrant din patrimoniul public.(noiunea de patrimoniu public = regim de protecie i dezvoltare a resurselor de ap indiferent de natura dreptului de proprietate.

Protecia, punerea n valoare i dezvoltarea durabil a resurselor de ap sunt aciuni de interes general.

Dreptul de proprietate asupra apelor este stabilit prin lege:

aparin domeniului public: #apele de suprafa cu albiile lor minore cu lungimi mai mari de 5 km i cu bazine hidrografice ce depesc suprafaa de 10 km2, malurile i cuvetele lacurilor,

#apele subterane,

#apele maritime interioare, faleza i plaja mrii, cu bogiile lor naturale i potenialul energetic valorificabil,

#marea teritorial i fundul apelor maritime.

Regimul juridic al patrimoniului public al apelor surprinde cele trei dimensiuni majore ale resurselor de ap:

dimensiunea fizic resurs natural regenerabil, vulnerabil i limitat, element indispensabil pentru via i pentru societate;

dimensiunea economic materie prim pentru activiti productive, surs de energie i cale de transport,

dimensiunea ecologic - factor determinant n meninerea echilibrului ecologic.

Gospodrirea apelor se definete: activitile care, printr-un ansamblu de mijloace tehnice i msuri legislative, economice i administrative,

conduc la:cunoaterea, utilizarea, valorificarea raional, meninerea sau mbuntirea resurselor de ap pentru satisfacerea nevoilor sociale i economice, protecia mpotriva epuizrii i polurii acestor resurse, prevenirea i combaterea aciunilor distructive ale apelor.

Multumesc

*84*85*86*87*90*91*92*93*94