curs rtp - 02-

3/11/2015

3/11/2015

Istoric

An, oras/tara Eveniment

1854, Londra epidemie de holera

1872, Elvetia epidemie de febra tifoida

1974, USA, Michigan contaminarea sursei de apa subterana cu clor hexavalent

1909, Germania contaminarea puturilor

Definitii

Poluant - orice substanta, preparat sub forma solida, lichida, gazoasa sau sub forma de vapori ori de energie, radiatie electromagnetica, ionizanta, termica, fonica sau vibratii care, introdusa in mediu, modifica echilibrul constituentilor acestuia si al organismelor vii si aduce daune bunurilor materiale (HG 195/2005)

3/11/2015

Definitii

Poluare - modificarea componenţilor naturali sau prezenţa unor componente străine, ca urmare a acţiunii omului şi care în lumina cunoştinţelor noastre actuale provoacă prin natura lor, prin concentraţia în care se găsesc şi prin timpul cât acţionează, efecte nocive asupra sănătăţii, creează disconfort sau impietează asupra diferitelor utilizări ale mediului la care acesta putea servi în forma sa anterioară (STOCKHOLM-1972)

3/11/2015

Definitii Poluare (OUG nr. 91/2002) Introducerea directă sau

indirectă, ca rezultat al unei activităţi desfăşurate de om, de substanţe, de vibraţii, de căldură şi/sau de zgomot în aer, în apă ori în sol, care pot aduce prejudicii sănătăţii umane sau calităţii mediului, care pot dăuna bunurilor materiale ori pot cauza o deteriorare sau o împiedicare a utilizării mediului în scop recreativ sau în alte scopuri legitime.

Sit contaminat - zonă definită geografic, delimitată în suprafaţă şi adâncime, poluată cu substanţe biologice sau chimice (HG nr. 1408/2007)

3/11/2015

Definitii Contaminant - orice substanta introdusa in

mediu ca urmare a activitatii umane si care genereaza sau nu degradarea semnificativa a calitatii acestuia (Freeze&Chery, 1979)

Poluare – contaminarea la care nivelurile sunt considerate periculoase (Freeze &Chery, 1979)

Contaminant – orice substanta sau materie fizica, chimica, biologica sau radiologica in apa (Legea apei potabile, USA)

3/11/2015

7

Activităţi comerciale şi

industriale41.4% Zone miniere

1.4%

Baze militare0.9%

Altele8.2%

Industria petrolieră

14.1%

Tratare şi depozitare

deşeuri minicipiale

15.2%

Transport 2.1%

Centrale electrice

3.9%

Depozite5.4% Tratare şi

depozitare deşeuri

industriale7.3%

Surse de contaminare a solului (eea, 2007)

Surse de poluare Dupa provenienta:

Artificiale Naturale

Dupa localizare De suprafata Subterane

Zona vadoasa Zona saturata

Dupa aria de cuprindere Punctiforme (localizate) Disperse (ocupa suprafete mari de teren)

3/11/2015

Surse de poluare Surse datorate lucrărilor destinate evacuării anumitor

substanţe în mediul subteran. Surse datorate unor lucrări proiectate pentru stocarea,

tratarea şi/sau depozitarea unor materiale Surse datorate lucrărilor proiectate pentru transportul unor

substanţe. Surse de poluare indirectă. Surse datorate unor lucrări care favorizează descărcarea

contaminanţilor în subteran. Surse naturale a căror activizare este provocată de

activităţi umane.

3/11/2015

Surse de poluare

3/11/2015

11

Surse de contaminare a solului (eea, 2007)

12

Principalii contaminanţi ai solului (eea, 2007)

3/11/2015

DIFICULTATI

accesibilitatea în mediul subteran; complexitatea mediului subteran format din

întrepătrunderea a trei faze: 1. lichida, 2. gazoasa, 3. solida;

mecanismele fizice, chimice şi biologice ce acţionează asupra poluanţilor ajunşi în mediul subteran;

3/11/2015

Procese geochimice

Procese geochimice

3/11/2015

Tip proces Definire Semnificaţia pentru acvifer

Efecte asupra poluanţilor

Dizolvare – precipitare

Reacţii care dizolvă sau precipită substanţele solide (substanţe minerale naturale).

Influenţează compoziţia chimică a apei subterane.

Conduce la creşterea sau scăderea concentraţiilor constituenţilor dizolvaţi, care pot include şi poluanţi.

Oxidare – reducere Reacţii prin care se acceptă sau se pierd electroni din substanţa chimică, modificând starea de oxidare a elementelor chimice.

Determină specificaţiile metalelor cu mai multe stări de oxidare şi căile de degradare biologică a substanţelor organice.

Poate modifica concentraţia poluantului, fie prin reacţii chimice, fie prin accelerarea degradării microbiene a poluantului; precipită sau dizolvă metale.

Procese geochimice

3/11/2015

Tip proces Definire Semnificaţia pentru acvifer

Efecte asupra poluanţilor

Sorbţie – desorbţie Reacţii de transferare a substanţelor din faza fluidă (solvent) în faza solidă (absorbant) sau viceversa.

Influenţează concentraţia soluţiilor prin atragerea constituenţilor pe suprafaţa particulelor solide.

Adsorbţia poate încetinii mişcarea poluanţilor.

Schimb ionic Schimb ionic între argilă şi soluţie, cu menţinerea echilibrului de sarcină.

Reduce concentraţia unui ion şi măreşte concentraţia altuia.

Îndepărtează ioni de poluanţi din soluţie; procesul de depoluare prin pompare, este încetinit.

Procese geochimice

3/11/2015

Tip proces Definire Semnificaţia pentru acvifer

Efecte asupra poluanţilor

Formarea compuşilor Reacţii între substanţe chimice aflate în soluţie, generând substanţe chimice complexe.

Afectează disponibilitatea substanţelor aflate în apa subterană de a reacţiona.

Modifică concentraţia, reactivitatea şi mobilitatea poluanţilor (în special a metalelor).

3/11/2015

MIGRAŢIA POLUANŢILOR DE TIP LNAPL

3/11/2015

MIGRAŢIA POLUANŢILOR DE TIP DNAPL

11 martie 2015 20

Influenţa variaţiei nivelului apei (Fetter, 1994)

11 martie 2015 21

Influenţa variaţiei nivelului apei (Fetter, 1994)

11 martie 2015 22

Influenţa variaţiei nivelului apei (Fetter, 1994)

3/11/2015

FACTORI DE INFLUENTA AI REMEDIERII STRATELOR ACVIFERE

Caracteristici hidrogeologice Proprietatile chimice al poluantilor Factori dependenti de tehnologia de

remediere aleasa

3/11/2015

CARACTERISTICI HIDROGEOLOGICE

• complexitatea depozitelor sedimentare; • textura mediului subteran; • stratificatia; • permeabilitatea hidraulica; • eterogenitatea; • anizotropia; • directia curentului subteran;

3/11/2015

INFLUENTA CARACTERISTICILOR HIDROGELOGICE

Geologic characteristics Increasing difficulty

Stratigraphy Simple geology Complex geology

Texture of unconsolidated deposits Sand Clay

Degree of heterogeneity Homogeneous Heterogeneous

Hydraulic characteristics Increasing difficulty

Hydraulic conductivity High (>10-2 cm/s) Low (<10-4 cm/s)

Temporary variation Little High

Vertical flow Little Large flow

3/11/2015

PROPRIETATILE CHIMICE AL POLUANTILOR

• volatilitatea; • densitatea relativa; • faza in care se gaseste poluantul: gaz,

lichid (faza pura - NAPL), dizolvat; • adsorbtia; • adancimea zonei contaminate; • volumul zonei contaminate;

3/11/2015

INFLUENTA PRORIETATILOR CHIMICE

3/11/2015

CLASE DE DIFICULTATE IN REMEDIEREA ACVIFERELOR POLUATE

Caracteristici ale poluantului

Caracteristicihidrogeologice

Mobil,dizolvat,volatil,

degradabil

Mobil,dizolvat

Puternicadsorbit,dizolvat,volatil,

degradabil

Puternicadsorbit,

degradabil

Fazăpură ,

LNAPL

Fazăpură ,

DNAPL

Unistratomogen A A B B B B

Multistratomogen A A B B B B

Unistrateterogen B B B B B CMultistrateterogen B B B B B C

Roci fisurate B B B B C C

3/11/2015

FACTORI DEPENDENTI DE TEHNOLOGIA DE REMEDIERE ALEASA

• numarul puturilor de pompare; • modul de amplasare al puturilor; • debitul pompat; • parametrii de exploatare, necesitatea si

durata scoaterii din functiune pentru eventuale ajustari ale instalatiei;

STABILIREA NIVELULUI DEPOLUARII

3/11/2015

3/11/2015

Criterii

Risc asupra sanatatii Risc ecologic Raport cost - beneficii Capacitatea tehnologica Impactul tehnologiilor de remediere Timpul necesar remedierii Acceptabilitatea tuturor celor implicati

3/11/2015

RISC ASUPRA SANATATII

Studii epidemiologice incertitudinea expunerii grupuri de studiu numeric reduse control inadecvat asupra grupurilor martor incertitudinea efectelor poluantului durata mare intre expunere si aparitia efectelor efecte combinate

3/11/2015

RELATIA NIVEL DEPOLUARE - COST, TIMP

0

1

2

3

4

5

6

80 90 99 99.9 99.99

11.4

2.4

4.2

5.5

1 1.161.69

2 2.14

Valo

ri re

lativ

e (1

= 8

0%)

Nivelul remedierii (%)

time

costs

3/11/2015

RELATIA TEHNOLOGII - COSTURI

0

1

2

3

bioremediation pump and treat

11.361.22

2.04

Va

lori

re

lati

ve

90 99

3/11/2015

RELATIA COSTURI - CARACTERISTICI GEOLOGICE

100%

150%

200%

250%

300%

350%

400%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Rela

tive

cost

R e t a r d a t i o n f a c t o r

FACTORI PENTRU DEFINIREA REMEDIERII

3/11/2015

11 martie 2015 37

FACTORI DEPENDENŢI DE EXPUNEREA LA APA POLUATĂ

Timpul expunerii Expunere continuă, prognozată, probabilă

Expunerea potenţială pe mai multe căi Apă, apă - sol, apă – sol - aer

Sensibilitatea populaţiei Copii, şcoli, grădiniţe

Efectul potenţial asupra receptorilor mediului Specii rare, protejate

Efectele induse asupra altor factori de mediu Transfer poluant în alt component de mediu

11 martie 2015 38

FACTORI REZULTAŢI DIN INCERTITUDINI

Eficienţa şi certitudinea alternativelor Tehnologii demonstrate în condiţii similare; tehnologii mai

eficiente în condiţii ideale

Siguranţa datelor de expunere Expunere actuală, expunere demonstrată prin modele de

transport

Siguranţa datelor ştiinţifice Contaminanţi cu efecte cancerigene demonstrate, efecte

prognozate, probabile

11 martie 2015 39

FACTORI DEPENDENŢI DE LIMITAREA TEHNOLOGICĂ

Limitările datelor de evaluare, cuantificare a poluanţilor

Niveluri impuse de determinările analitice

Limitele tehnologiilor actuale în atingerea ţelurilor remedierii

Limite impuse de caracteristici hidrogeologice, natura geologică, tip contaminanţi

Nivelurile iniţiale Nu sunt eficiente, recomandate niveluri mai mici decât

cele ale fondului, iniţiale, surse naturale

11 martie 2015 40

NIVELURI POSIBILE DE REMEDIERE

Niveluri nerestrictive Completă Niveluri iniţiale Sănătate

Niveluri parţial restrictive Folosinţe non-potabile

Niveluri restrictive Limitare, degradare naturală

11 martie 2015 41

NIVELURI DE REMEDIERE

Nerestrictiv Partial restrictiv Restrictiv

Depoluare completa

Niveluri initiale,

limite de detectie

Niveluri bazate pe sanatate

Niveluri bazate pe tehnologii

Utilizare non

potabilaIzolare

11 martie 2015 42

NIVELURI NERESTRICTIVE

Depoluare completă Greu de atins, tehnologii, evaluare

Niveluri iniţiale sau detectabile analitic Nu definim nivel de remediere, costuri mari, beneficii

reduse, limitele se modifică în timp

Niveluri bazate pe standarde de sănătate Nu înseamnă depoluare completă, Standarde predeterminate, Evaluarea riscului, timp şi costuri ridicate

11 martie 2015 43

NIVELURI PARŢIAL RESTRICTIVE

Folosirea apei în scopuri nonpotabile industrie, stropit standarde predeterminate, evaluare risc control riguros pentru evitarea expunerii evaluarea riscului pentru condiţiile specifice zonei limitarea accesului populaţiei apă potabilă?

11 martie 2015 44

NIVELURI RESTRICTIVE

Stabilire zone în care apa poate să rămână degradată Limitare acces Dependent de condiţiile locale, popuaţie, necesar

apă, surse alternative de apă Izolarea, atenuarea naturală

Tratarea la puţ Tratarea la punctul de folosire Surse alternative

3/11/2015

BENEFICII

valoarea de utilizare a apei: valoare rezultata din exploatarea actuala a resurselor de apa, specifica fiecarei zone

valoarea neutilizata a apei: prezervare pentru a fi utilizata in viitor