POLUAREA APEIApa reprezintă o componentă principală a mediului, foarte importantă pentru toate formele de

viaţă. Apa acoperă aproximativ 70,9% din suprafaţa Pământului. Din aceasta circa 97% se găseşte în oceane, 2,4% în gheţari şi calote glaciare, 0,6% în râuri, lacuri şi iazuri. O cantitate mică din apa de pe Pământ este conţinută în organisme şi diferite produse. Atmosfera conţine aproximativ 0,001% apă sub formă de vapori, nori şi precipitaţii. Cantitatea mare de apă de pe Pământ, ca întindere şi ca volum, a făcut ca ea să constituie un înveliş important al planetei numit hidrosferă. Între toate cele trei învelişuri ale planetei hidrosferă, atmosferă (masa de aer care înconjoară Pământul pe o grosime de 3000 km) şi litosferă (învelişul solid situat la exteriorul Pământului cuprins între 0 şi 30 kilometri pe continente şi între 0 şi 10 km sub fundul oceanelor) există o strânsă legătură prin schimbul permanent de energie şi materie. Apele naturale sunt reprezentate de ape stătătoare (lacuri, mlaştini), ape curgătoare (râuri, fluvii, izvoare), mări şi oceane, ape subterane. Proprietăţile acestora sunt definite de substanţele prezente în apă. Impurităţile existente în mod natural în apă pot fi solide, lichide sau gazoase şi sunt dispersate în apă sub formă de suspensie respectiv emulsie, în stare coloidală sau dizolvate. Indicatorii folosiţi pentru caracterizarea apelor sunt: duritatea, substanţele dizolvate (TDS), turbiditate, carbon organic total (COT), consum chimic de oxigen (CCOCr sau CCOMn), culoare, consum biochimic de oxigen (CBO5). Substanţele minerale dizolvate prezente în apele naturale sunt bicarbonaţii, carbonaţii, clorurile, sulfaţii de calciu, sodiu, magneziu, potǎarsoiru a c concentraţii sunt cuprinse între 1 şi 1000 ppm. Azotul, fosforul, fierul, manganul, siliciul, fluorul sunt prezenţi în concentraţii cuprinse între 0,01 şi 10 ppm. Substanţele minerale prezente în apele naturale provin din procesele de eroziune a solului, de percolare a sedimentelor şi de alterare a rocilor. Conţinutul acestora este modificat în urma proceselor metabolice şi de transport hidrologic. Organismele acvatice intervin direct asupra concentraţiei compuşilor din apă prin consumarea, transformarea sau stocarea acestora în procesele metabolice, sau indirect, prin modificarea concentraţiei compuşilor care sunt importanţi în echilibrul acvatic. Activitatea metabolicǎ a microorganismelor prezente în apǎ, modificǎ prin producerea şi consumarea de dioxid de carbon, pH-ul apei care mai departe determinǎ distribuţia compuşilor carbonici, a fosfaţilor, a sulfurilor, a ionilor de fier si aluminiu, acizilor organici, precum şi modificarea valorilor de saturaţie a compuşilor precipitabili care se formeǎa zîn timpul reacţiilor acid bazǎ.

Poluarea apei Apa este indispensabilă vieţii şi rolul ei este deosebit de important în echilibrele naturale. De

aceea poluarea acesteia determină efecte mai mult sau mai puţin grave asupra populaţiei. Poluarea apei se defineşte ca fiind alterarea caracteristicilor fizice, chimice şi biologice ale apei, produsă direct sau indirect de activităţile umane şi care face ca apele să devină improprii utilizării normale în scopurile în care această utilizare era posibilă înainte de a interveni alterarea. Poluarea apei înseamnă că una sau mai multe substanţe deversate în apă într-o anumită cantitate determină efecte serioase asupra florei şi faunei acvatice, dar şi asupra omului. În mod natural oceanele, lacurile, râurile pot să se autoepureze (totalitatea proceselor fizice, chimice şi biologice naturale ce au drept consecinţă inactivarea şi degradarea poluanţilor din apă, prin acestea apa redobândeşte caracteristicile fizico-chimice avute anterior impurificării) prin dispersie la o anumită valoare a poluării, dar când nivelul de poluare este apreciabil acest lucru numai este posibil şi sănătatea animalelor, plantelor şi a omului este afectată (de exemplu: un pahar cu cernealǎ aruncat într -un râu, datorită dispersiei, în scurt timp va dispărea; dacǎ se introduce un volum mai mare de cerneală la fiecare câteva secunde, râul va deveni negru într-un timp destul de scurt). Impactul poluării este dat de cantitatea de poluant eliminat şi de volumul de apă receptor. O cantitate mică de substanţe chimice toxice determină un impact redus dacă este deversată dintr-un vas în ocean, dar aceeaşi cantitate de substanţă chimică poate să determine un impact mult mai mare dacă este pompată într-un lac sau într-un râu unde volumul de apă este prea redus pentru a putea fi dispersată. Activităţile umane sunt sursa de poluare a apelor direct şi indirect în urma poluării solului şi a atmosferei. Apele de suprafaţă sunt cele mai vulnerabile la poluare fapt datorat dezvoltării marilor comunităţi lipsite de sisteme sanitare adecvate, dezvoltării industriei, dezvoltǎrii agriculturii intensive, a mineritului cu un impact sever asupra mediului înconjurător. Compartimentele hidrosferei sunt legate şi depen-dente unele de altele şi poluanţii sunt transportati şi transferaţi dintr-o sferă în alta. Precipitaţiile introduc poluanţii din atmosferă, apele subterane aduc de asemenea o serie de componenţi şi mai departe, poluarea apelor de suprǎa

fadţetermină poluarea apelor freatice, iar râurile poluează lacurile şi mările în care se varsă. Poluarea apelor se clasifică în funcţie de natura poluanţilor în: 1. poluare fizică: termică (deversarea de ape calde), ǎr, adioactiv electromagnetică; 2. poluare chimică cu: compuşi organici, compuşi ai sulfului, ai flourului, ai azotului, metale grele, pesticide, îngrǎşǎminte minerale, uleiuri şi reziduuri petroliere, materii organice fermentabile; 3. poluare biologică cu: germeni, virusuri şi alte organisme patogene; substanţe organice biodegradabile (ce consumă oxigenul); substanţe organice greu sau nebiodegradabile; 4. poluare estetică: degradarea peisajelor datorită urbanizării, industriei, sistematizării eronat concepute. Fiecărui tip de poluare îi corespund efecte specifice care se manǎif easstupra calităţii apei, sănătăţii omului şi mediului.

Poluarea termică se datoreazǎ evacuǎrii de ape calde de obicei provenite din industrie. Temperatura ridicatǎ a acestora determinǎ perturbări ecologice importante. Organismele acvatice care nu se adaptează noilor condiţii mor, în consecinţă se perturbă întregul ecosistem. Creşterea temperaturii detǎe rmin scăderea concentraţiei de oxigen şi proliferarea masivă a diverselor clase de microorganisme, inclusiv a germenilor patogeni.

Acidifierea apelor de suprafaǎţ (dulci) provine în principal de la ploile acide. Chimistul Robert Angus Smith (1872) a introdus termenul de ploaie acidă observând cum precipitaţiile atacǎ plantele şi clădirile. În lipsa carbonaţilor, aciditatea poate fi neutralizǎa tde aluminosilicaţi, dar nu foarte eficient, riscul acidifierii fiind în continuare prezent. Ionul sulfat este un "ion transportor"; el provine din atmosferǎ şi când magneziul şi calciu nu sunt în cantitǎţi suficiente, ionul sulfat scoate din roci aluminiu şi ionii de hidrogen (H+) provocând acidifierea. Din acest motiv solurile care prezintǎ capacitatea de a reţine sulfaţii previn acidifierea apelor. Ionul azotat este mai puţin periculos, el este un nutrient care poate fi consumat de organismele acvatice. Dacă înǎs este în exces ionul azotat genereazǎ acidifiere prin acelaşi mecanism ca şi ionul sulfat. Acidifierea adicǎ scăderea pH-ului determinǎ o creştere a solubilităţii metalelor grele care sunt mobilizate din sedimente şi nu mai sedimenteaǎz. Metalele grele sunt toxice pentru toate formele de viaǎţ. Unele metale pot sǎ fie dezlocuite şi mobilizate chiar din combinaţii stabile prezente în sol. De aceea nu se poate remedia un lac cu apă acidifiatǎ prin tratare cu var pentru cǎ metalele grele sunt şi rǎmân în apǎ. Solurile şi apele preǎz inctapacitatea de a neutraliza aciditatea datoritǎ bicarbonaţilor de calciu şi de magneziu. Capacitatea acestora este limitată şi se reduce mult în cazul unui flux mare de ioni de hidrogen, de sulfat sau de azotat. Mortalitatea piscicolă este efectul maxim constatat al acidifierii. La scăderea pHului sub 6, mor unele componente ale ecosistemelor, peştii îşi pierd sursele de hrană şi ca urmare ajung la deficit de minerale, decalcifierea oaselor, reducerea fertilitǎţii. Reducerea pH-ului conduce la reducerea conţinutului în oxigen, la dezvoltarea şi creşterea bacteriilor anaerobe, reducerea biodiversităţii, dezvoltarea algelor filamentoase şi a macrofitelor acidotolerante.

Poluarea cu nitraţi (azotaţi). Provine în special din agricultură. Azotul este unul dintre nutrienţii cu rol important în mediul acvatic. Se gǎseşte sub forma gazoasǎ (N2 atmosferic, NOx), dizolvat (NO2-, NO3-, NH4+) sau sub forma "solidă" în materia organică. Efectele compuşilor azotului asupra mediului şi asupra vieţii sunt: eutrofizarea apelor, contaminarea acviferelor, afectarea sǎnǎtǎţii umane: methemoglobinemie la copii, cancer gastric. Sursele de nitraţi sunt: 1. precipitaţiile care au antrenat poluanţii evacuaţi în atmosferă, au spălat spaţii improprii de depozitare a unor materii prime şi auxiliare, produse, subproduse, au spǎlat rampe de depozitare a deşeurilor, neamenajate sau ilegale, au traversat suprafeţe agricole fertilizate în exces şi au antrenat substanţele depuse sau împrǎştiate pe suprafaţa solului; 2. oxizii de azot prezenţi în atmosferǎ de la arderea combustibililor fosili; 3. procesele care au loc in mod natural în sol în urma unor activitǎţi antropice. Fermierii aplicǎ azot sub formă de îngrǎşǎmânt mineral sau ca îngrǎşǎmânt natural culturilor lor. Acesta este convertit într-o formǎ disponibilǎ plantelor şi microorganismelor prezente în sol şi plantele consumǎ o bunǎ parte din totalul de nitraţi prezent. În cazul în care în sol eǎx isot cantitate suficientǎ de materie organicǎ, bacteriile din sol pot sǎ îndepǎrteze o cantitate apreciabilǎ de nitraţi prin procesul de imobilizare. Azotul din nitraţi devine astfel parte a materiei organice din sol prin imobilizare. Când conţinutul de oxigen este limitat, un alt grup de bacterii utilizeazǎ nitraţii ca sursǎ de oxigen şi convertesc nitraţii în gaze ca N2, NO şi NO2, proces numit denitrificare. Cantitatea de nitraţi care nu sunt consumaţi de plante, nu sunt imobilizaţi de bacteriile din sol, nu sunt convertiţi la gaze atmosferice, levigheazǎ cǎtre zona în care sunt rǎdǎcinile plantelor şi mai departe spre apele subterane. Levigarea nitraţilor ǎctre apele subterane este mai accentuatǎ când îngrǎşǎmântul conţine azot sub formǎ nitricǎ decât în cazul îngrǎşǎmântului cu azot sub formǎ amoniacalǎ. Distanţa între zonǎad ǎcrinilor şi pânza de

apǎ subteranǎ determinǎ vulnerabilitatea aquiferului la poluare. Astfel cu cât zona în care se aflǎ rǎdǎcinile plantelor este mai aproape de pânza de apǎ, cu atât nitraţii pǎtrund mai repede în pânza de apǎ potabilă. Levigarea nitraţilor din solurile cultivate în zonele carstice determinǎ o contaminare masivǎ a apei subterane. În fermele zootehnice se foloseşte hranǎ bogată în azot. Cantitatea totalǎ de azot din aceasta este mai mare decât necesarul de azot pentru culturi agricole. Depozitarea hranei în zone deschise fǎrǎ protecţie la precipitaţii, deversarea directǎ sau scurgerile în lagune contribuie la poluarea cu nitraţi a apelor de suprafaţǎ sau subterane. 4. nitrificarea compuşilor azotului, uree şi amoniac, proveniţi de la dejecţiile animale, cu microorganismele Nitrosomonas şi Nitrosococus şi a nitriţilor cu Nitrobacter; 5. în urma eroziunii solurilor ce conţin nitrat care deşi apar ca surse “naturale”, indirect sunt antropice; 6. deversarea apelor uzate cu conţinut de nitraţi.

Poluarea cu compuşi organici biodegradabili apare când cantitǎţi mari de compuşi organici care sunt substrat pentru microorganisme sunt deversate în receptori naturali. În procesele de descompunere, oxigenul prezent în receptorul natural este consumat şi reǎz ulstcǎderea concentraţiei în oxigen ceea ce determinǎ efecte negative asupra biotei acvatice. Efluenţii organici conţin cantitǎţi mari de suspensii solide care împiedicǎ sau absorb lumina necesarǎ fotosintezei ceea ce conduce la alterarea caracteristicilor receptorului natural. Compuşii organici constau din proteine (65%), carbohidraţi (25%), lipide (10%), acizi nucleici şi o multitudine de combinaţii ale acestora. Cea mai tipicǎ poluare cu compuşi organici biodegradabili este cea cu ape menajere (fecaloid-menajere). În Anglia secolului XIX s-au realizat primele canalizǎri pentru a rezolva problema epidemiilor transmise pe cale hidricǎ; apele uzate menajere erau deversate în Tamisa pe care au transformat-o într-un râu mort care degaja miros pestilenţial şi din cauza cǎruia în geamurile parlamentului se atârnau cârpe îmbibate cu clorurǎ de calciu. Ca urmare s-a trecut la realizarea primelor staţii de epurare a apelor. O altǎ sursǎ de poluare cu compuşi organici este industria mai ales industria de celulozǎ şi hârtie, industria alimentarǎ. Compuşii organici care ajung în receptorii naturali: lacuri şi râuri, se descompun în prezenţa oxigenului şi cu ajutorul microorganismelor şi se depun pe fundul apelor. Dacǎ existǎ oxigen dizolvat suficient, degradarea este aerobǎ cu consum de oxigen, cu eliminare de dioxid de oxigen (respiraţie) şi aǎp. Dacǎ oxigenul este insuficient, se creazǎ condiţiile pentru procese de degradare anaerobǎ cum ar fi denitrificarea, dezaminarea, reducerea sulfatului şi fermentarea care elimǎ incompuşi nedoriţi: metan şi hidrogen sulfurat. Aceste procese au loc frecvent în lacuri comune şi în mlaştini, dar foarte rar în râuri. În cazul în care un râu este poluat cu compuşi organici biodegradabili, este de dorit sǎ fie poluat şi cu nitraţi care prin acţiunea bacteriile denitrificatoare pot sǎ contracareze poluarea cu compuşi organici biodegradabili. Un caz particular al poluǎrii cu substanţe organice sunt produsele petroliere care chiar în concentraţii reduse confeǎr culoare, miros şi gust apelor în care sunt deversate. Principalele procese pe care le suferǎ produsele petroliere sunt transportul, transferul şi transformarea (figura 5.5). Produsele petroliere sunt mai uşoare decât apa şi de aceea formeazǎ o peliculǎ la suprafaţa apei care împiedicǎ oxigenarea care poate conduce la dezechilibre ecologice. Suspensiile în râuri şi lacuri. transportǎ nutrienţii, poluanţii organici şi anorganici. Aceste suspensii solide rezultǎ în urma eroziunii naturale şi a celor produse de om, din producţia endogeǎn din ape de la alge (maxim 20 mg/L în apele eutrofe), în urma precipitǎrii carbonatului de calciu în apele dure şi cu alcalinitate mare. Cele mai mari producǎtoare de suspensii sunt activitǎţile antropice cum sunt arăturile pe pantă, suprapăşunatul, despăduririle, exploatarea pădurilor cu drumuri de tractor sau pârtii de alunecare/târâre în pantă, incendierea vegetaţiei şi mineritul la suprafaţă. Apa potabiǎl nu trebuie sǎ conţinǎ suspensii. Suspensiile fine sunt greu de îndepǎrtat şi produc înfundarea con ductelor de transport, a filtrelor, conferǎ gust şi miros neplǎcut, perturbǎ operaţia de dezinfecţie, transportǎ toxici, metale grele, determinǎ creşterea CBO5. Eutrofizarea (de la grecescul eu: bine şi trophê: hranǎ) înseamnǎ o îmbogǎţire excesivǎ pânǎ la saturare a unui mediu acvatic în elemente nutritive în special fosfor (conţinut in fosfaţi) şi azot (conţinut în amoniu, nitraţi şi nitriţi) care are ca rezultat înflorirea algalǎ. Mecanismul de eutrofizare constǎ în urmǎtoarele: compuşi ai fosforului ş i ai azotului (din surse naturale şi antropice) sunt deversaţi în caǎnţtii tmari în receptorul natural. Apele naturale astfel îmbogǎţite permit reproducerea rapidǎ a unor specii acvatice, în particular a algelor fenomen denumit înflorire algalǎ. Aceste specii nu pot fi eliminate de organismele prezente în ecosistem, ca urmare se mineralizeazǎ şi se depun la fundul lacului. Descompunerea materiei organice moarte favorizeazǎ creşterea bacteriilor heterotrofe care consumǎ oxigenul dizolvat. Dezvoltarea unor plante plutitoare împiedicǎ pǎtrunderea radiaţiilor solare necesare pentru fotosinteza plantelor

acvatice şi împiedǎi cde asemenea schimbul cu atmosfera. Consumul de oxigen depǎşeşte producţia de oxigen şi mediul devine mai întâi hipoxic şi apoi anoxic favorabil formǎrii gazelor metan, hidrogen sulfurat. Efectele sunt moartea unor organisme acvatice aerobe (insecte, crustacee, peşti), a florei acvatice care prin descompunere consuǎm oxigenul şi determinǎ producerea de dereglǎri ale lanţurilor trofice. Eutrofizarea este mai frecventǎ în lacuri care sunt ecosisteme cvasi închise şi mai rar în râuri care sunt deschise. Pe cale naturalǎ viteza de eutrofizare este de regulǎ lentǎ, dar în urma activtǎtilor umane ea este acceleratǎ.

Principalele cauze ale eutrofizǎrii sunt: 1. scurgerile din agricultură foarte bogate în îngrǎşǎminte cu azot şi fosfor; 2. evacuarea apelor uzate industriale şi/sau menajere bogate în nitraţi, amoniac, materii organice netratate, polifosfaţi proveniţi de la detergenţi. În funcţie de gradul de troficitate lacurile se clasifică în: 1. lacuri oligotrofe în care biomasa are valori până la 10 mg/L; 2. lacuri mezotrofe cu biomasa cuprinsă între 10 şi 20 mg/L; 3. lacuri eutrofe cu valori ale biomasei mai mari de 20 mg/L. Efectele eutrofizǎrii sunt: reducerea biodiversitǎţii (animale şi vegetale); reducerea calitǎţii apelor (gust şi miros neplǎcute, modificarea culorii, reducerea concentraţiei de oxigen, creşterea concentraţiei de dioxid de carbon, metan, hidrogen sulfurat, turbiditate ridicatǎ); creşterea excesivǎ a masei algale, a biomasei de zooplanctonului gelatinos, a fitoplanctonului toxic. Ca urmare a creşterii excesive a plantelor acvatice se blocǎh enaazvigaţia, este afectatǎ piscicultura, funcţia recreativǎ (apa prezintǎ turbiditate ridicatǎ, miros şi gust neplǎcute apariţia de dermatite şi conjuctivite la înotǎtori datoritǎ apei încǎrcate cu toxine algale apare riscul la boli diareice), se blocheazǎ filtre, funcţionarea ecluzelor şi a motoarelor de ambarcaţiuni.

Poluarea cu agenţi patogeni (microbiologicǎ). Agenţii patogeni care ajung în ape sunt: bacterii, viruşi sau paraziţi. Bolile produse la om şi la animale sunt boli transmise hidric, prin ingerare sau prin contact direct şi prin inhalare de aerosoli proveniţi din apa contaminata. Apele naturale conţin atât microorganisme patogene, cât şi nepatogene. Microorganismele provin din apele din reţeaua de canalizare, de la ferme zootehnice, din industrie, de la animale domestice. Omul sau anumite animale sunt rezervoare de patogeni pe lângǎ care existǎ şi specii ubicuitare. Unele specii de bacterii au tulpini patogene şi tulpini nepatogene sau nu sunt patogene, dar pot produce boli la organisme slăbite, cu imunitatea redusǎ. Un om elimină zilnic prin fecale miliarde de bacili coli, în principiu nepatogeni. Majoritatea bacteriilor sunt specifice, dar unele provoacă boli atât la om, cât şi la animale. Efectele produse de poluarea cu agenţi patogeni sunt: bolile de contact (piele, mucoase), bolile digestive, bolile generale.

Poluarea cu metale grele. În categoria “metalelor grele” sunt incluse metale tranziţionale, metaloizi, lantanide şi actinide. Controlul privind concentraţia de metale grele este important datoritǎ efectelor pe care le au acestea asupra mediului înconjurǎtor şi asupra omului. Astfel Hg, Cd, As, Pb, Cr sunt toxice pentru sǎnǎtatea omului şi a mediului înconjurǎtor. Zn şi Pb determinǎ coroziune. Cele 13 elemente As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sn, and Tl şi emisiile acestora de la incinerarea deşeurilor sunt de mare importanǎţ . Unele metale în cantitǎţi foarte mici sunt necesare omului: Co, Cu, Cr, Mn, Ni, în timp ce altele au efecte cancerigene sau toxice şi afecteazǎ sistemul nervos central (Mn, Hg, Pb, As), rinichii şi ficatul (Hg, Pb, Cd, Cu), pielea, sistemul osos sau dinţii (Ni, Cd, Cu, Cr).

Sursele principale de metale grele sunt: surse geologice (naturale), industria minieră şi industria de prelucrare a metalelor, tăbăcăriile (crom), fabricarea pesticidelor (cupru şi arsen), ǎbi le de cromare sau de cadmiere, plumbul de la benzinǎrii, excreţiile umane şi animale, infiltraţiile de la haldele de deşeuri. Prin precipitare sau prin schimbul ionic în soluri şi ǎnmoluri, metalele grele se localizeazǎ şi rǎmân într-o stare latentǎ. În comparaţie cu compuşii organici, metalele grele nu se degradeazǎ şi necesitǎ anumite tipuri de remediere. Sunt metode de îndepǎrtare a metalelor grele din sol (mercurul) utilizând plante şi microorganismele. Plantele care acumuleaz ǎ mercur sunt utilizate pentru îndepǎrtarea acestuia din sol prin concentrarea în biomasă. O problemǎ asociatǎ cu prezenţa şi persistenţa metalelor în mediu, în special în ape, sunt bioacumularea (proces biochimic care determinǎ o creştere a concentraţiei unei substanţe chimice într-un organism într-o proporţie mai mare decât în mediul înconjurǎtor apropiat inclusiv hrana ) şi biomagnitudinea (procesul prin care concentraţia substanţei chimice devine mai mare decât cea în hranǎ când principala cale de pǎtrundere în organism este hrana ingeratǎ) ceea ce determinǎ o valoare mai mare a expunerii la contaminant a unor organisme faţǎ de valoarea acesteia din mediul înconjurǎtor (speciile de peşte de coastǎ, pǎsǎrile de mare sunt monitorizate privind prezenţa metalelor grele). In figura 5.7. se prezintǎ un traseu al metalelor în naturǎ care în final duce la contaminarea omului.

Micropoluanţii organici. Sunt compuşi organici cum ar fi pesticidele, fungicidele, ierbicidele, insecticidele. Frecvente sunt pesticidele organo-clorurate şi organo-fosforice, triazinele, derivatele de uree, erbicidele tip hormon vegetal, solvenţii de uz casnic, substanţele de sinteză şi reactivi din industrie, de exemplu cei pentru fabricarea de polimeri. DDT-ul şi alte pesticide organoclorurate au fost interzise în aproape toate ţările sau sunt foarte strict controlate, după ce s-au constatat efectele produse. Micropoluanţii produc efecte letale sau neletale, atât pe termen scurt, cât şi la expunere cronică. Pesticidele produc moartea unor specii, determiǎn modificǎri comportamentale şi fiziologice ale speciiloǎr lbsa tice. Ca urmare funcţia de reproducere a indivizilor din aceste specii este alterată. Rezultatul ar putea fi observat în urma concentrǎrii acestora într -un lanţ trofic. Efectele toxice ale pesticidelor în special, ale compuşilor organici în general sunt date de structura chimicǎ a acestora, de mecanismul de acţiune şi de transformǎrile care au loc în organismul animal. Animalele reacţioneaǎz diferit la expunerea la un anumit poluant şi rǎspunsul este în funcţie de specie şi de indivizi. Astfel unele specii de animale metabolizeazǎ substanţa organicǎ în metaboliţi netoxici, iar altele nu pot sǎ dea un rǎspuns specific. Degradabilitatea biologică şi chimică a diverşilor micropoluanţi este extrem de diferită. Unii persistă săptămâni (insecticide organofosforice), alţii luni (triazine), iar alţii foarte mult (10 ani pentru DDT). Unii sunt reţinuţi/descompuşi prin procedeele obişnuite de epurare a apei, alţii însă trec aproape nemodificaţi (lindan, pentaclorfenol) şi se acumuleazǎ în organismele acvatice.

Contaminarea cu elemente radioactive rezultǎ din expunerea internă la anumiţi radionuclizi care sunt absorbiţi şi mai departe fixaţi în organism. Apele naturale pot sǎ conţinǎ uraniu (U), prezent în minereuri, zăcăminte însoţite de radon (Rn). Radonul este prezent în apa contaminată radioactiv, se degajă uşor şi poate fi inhalat când apa se foloseşte la duş, pentru vaporizatoare şi umidificatoare. Radiul (Ra) din unele ape minerale în concentraţii foarte mari provine din alterarea rocilor. În ape existǎ frecvent thoriu şi potasiu radioactiv. Apele mării sunt de 100 de ori mai puţin radioactive decât sedimentele din râuri, dar sunt ape termale puternic radioactive. Pe lângǎ sursele naturale de contaminare radioactivă existǎ sursele antropice de poluare radioactivă a apei: teste nucleare atmosferice şi submarine, descărcarea sistematică de deşeuri radioactive în mări şi oceane, ape radioactive, recipiente cu deşeuri radioactive, reactoare nucleare cu durata de utilizare expirată, armele nucleare pierdute în ocean din accidente de bombardiere sau submarine de atac nuclear scufundate în ocean. Ca şi alţi poluanţi, radionuclizii se pot concentra în organismele vii de-a lungul lanţurilor trofice. Un exemplu este fosforul radioactiv din apa unui râu, care de la un factor de concentraţie 1, ajunge succesiv la factor 35 în nevertebrate, 2000 în peşti, 7500 în raţe şi 200000 în ouăle de raţă. Unii izotopi de stronţiu (Sr) şi cesiu (Cs) au timpul de înjumătăţire de ordinul deceniilor şi fixarea lor în organism duce la o expunere de durată cu riscurile corespunzătoare. Odaǎt ajuns într -un organism trebuie considerat timpul de înjumătăţire biologic într-un anumit organ care depinde de starea fizico-chimică a radionuclidului absorbit. Efectele somatice (apar la nivelul celulelor somatice şi acţionează asupra fiziologiei individului expus la radiaţii provoând distrugeri care conduc fie la moartea rapidă, fie la reducerea semnificativă a speranţei medii de viaţă) apar la doze mari de radiaţie, în timp ce efectele cancerigene sau genetice (în celulele germinale sexuale din testicule sau ovare – aceste mutaţii letale sau subletale la descendenţi) apar în urma expunerii la orice doză (măsură a cantităţii de substanţă chimică ce a ajuns în organism prin ingerare sau inhalare si care poate fi cuantificată sau estimată printr-un număr mare de moduri). Într-o relaţie dozǎ–rǎspuns existǎ un prag de la care efectele adverse sunt vizibile. În cazul expunerii la radionuclizi la orice dozǎ existǎ un rǎspuns ca efect advers.

Prevenirea/reducerea poluării apelor Autoepurarea. Apele naturale au capacitatea de a se autoepura prin: 1. procese fizice: diluare,

amestecare, difuzie, sedimentare, coagulare, dizolvare de oxigen, degajare de gaze în aer, sub acţiunea radiaţiei solare; 2. procese chimice: neutralizare, oxidare, reducere, precipitare, adsorbţie, absorbţie, descompunere fotochimică; 3. procese biologice: prin biocenoza proprie ce concurează cu elementele străine, fie direct, prin acţiune litică (bacteriofagi), filtrare (scoicile), consum (de către protozoare), secreţia de substanţe toxice pentru “intruşi” (actinomicetele); 4. procese biochimice în ciclurile azotului, sulfului şi carbonului, pe baza activităţii specifice a bacteriilor, fungilor care se desfǎşoarǎ sub influenţa pHului, a radiaţiilor solare, concentraţiei în oxigen, temperaturii. Procesul de autoepurare este influenţat negativ de curgerea lentă şi neturbulentă, de valori extreme ale temperaturii apei, de prezenţa unor toxici în

concentraţii ridicate, de prezenţa de substanţe tensioactive. Cel mai important proces este oxigenarea apei care se face exogen (dizolvarea oxigenului atmosferic în apele liniştite se produce cu preluarea a 1,4 mg O2/zi/m2, iar în apele turbulente a 50 mg O2/zi/m2) şi endogen prin fotosinteză. Un m3 de alge produce 23 g O2/zi la temperatură optimă în timpul zilei. Aceasta este valoarea limitǎ la care eutrofizarea apei ar duce la o catastrofă în urma unei consum exagerat de oxigen peste nivelul aportului posibil endogen sau exogen. Apele sunt preluate din ciclul natural şi sunt utilizate în toate activǎiţtile umane începând cu domeniul menajer, agricultura, industrie etc. Apa este prelevată din natură, tratată şi utilizată în diverse domenii (gospodǎrirea apelor = activităţile care, printr-un ansamblu de mijloace tehnice şi măsuri legislative, economice şi administrative, conduc la cunoaşterea, utilizarea, valorificarea raţională, menţinerea sau îmbunătăţirea resurselor de apă pentru satisfacerea nevoilor sociale şi economice, la protecţia împotriva epuizării şi poluării acestor resurse, precum şi la prevenirea şi combaterea acţiunilor distructive ale apelor – Legea apelor, 1996). După folosire apele trebuie să fie redate naturii. Pentru a proteja resursele naturale în general, apele în particular, este nevoie de prevenirea poluǎrii acestora. Când însǎ poluarea s-a produs este nevoie de un tratament care poate fi costisitor şi complicat, dar obligatoriu de urmat. Datoǎr iftolosinţelor, calitatea apelor este mult afectatǎ şi de aceea principala mǎsurǎ de protecţie a calitǎţii apelor de suprafaţă este epurarea apelor.

Epurarea - este ansamblul de operaţii care se aplică apelor uzate pentru a le aduce la condiţiile standard care fac posibǎil deversarea acestora în recep tor în condiţii de siguranţǎ. Istoric Prima etapă constǎ din colectarea apelor uzate prin sisteme de canalizare care sunt relativ simple în cazul apelor uzate industriale şi mai complexe în cazul apelor menajere (se colecteazǎ apele fecaloid menajere de la multe surse, respectiv toate instalaţiile sanitare dintr-o localitate) la care se adaugǎ apele pluviale. În cazul zonelor cu o densitate foarte micǎ de populaţie asemenea sisteme complexe de colectare nu existau, dar pe mǎsurǎ ce lumea a evoluat, s-au dezvoltat şi sistemele performante de canalizare în mediul urban şi în cel rural. În prezent se poate spune cǎ numai în ţǎrile lumii a treia fecalele sunt depuse pe stradă, sunt spălate de ploi, consumate de porci şi/sau câini sau sunt uscate de soare şi transformate în praf. Acum circa 5000 ani se pare cǎ au fost construite primele canalizǎri în valea Indului. In Roma anticǎ celebra ”Cloaca maxima” deservea aproximativ un milion de locuitori şi tot de atunci exǎi sctanalele romane care au fost astfel construite încât şi azi sunt utilizabile. Rolul canalelor era sǎ deverseze apele uzate din localitǎţi în receptori naturali, râu sau mare, în aval. În urma lucrǎrilor arheologice din insula Creta s -au gǎsit patru sisteme de colectare separatǎ la palatul regelui Minos care dateazǎ de la 1700 î.Hr. Apele uzate erau colectate printr-un sistem de ţevi din teracoǎt care erau legate de un canal colector în piatrǎ. Apele de ploaie alimentau cisterne şi apeducte cu apǎ de la surse naturale pentru a deservi continuu s ǎli de baie şi latrine care apoi erau evacuate în râul Kairatos. De pe la anul 2000 î.Hr. întreaga insulǎ Creta avea un sistem de colectare din teracotǎ a apelor. Sistemul transporta în principal apele de ploaie, dar şi o parte din deşeurile umane. În Evul mediu locuitorii din oraşele europene îşi aruncau fecalele în strǎa,d în şanţul din mijlocul strǎzii.

Astǎzi toate comunitǎţile posedǎ sisteme de epurare, iar platformele industriale îşi deverseazǎ efluenţii în emisari dupǎ ce în prealabil au fost preepuraţi şi/sau epuraţi. În zonele rurale cu climat nu foarte rece şi nu foarte umed, se utilizeaǎz sisteme de tancuri septice cu câmpuri de absorbţie pe sol. Exisǎt de asemenea şi tancuri septice închise care se vidanjeazǎ periodic şi conţinutul este condus la o staţie de epurare. O aǎlt variantǎ constǎ dintr -un tanc septic care reţine partea solidǎ din apele menajere, iar partea lichidǎ este transportatǎ prin sistemul de canalizare centralizat la staţia de epurare.

Staţia de epurare. Principiul constructiv al unei staţii de epurare constǎ din douǎ sau trei trepte de epurare: treapta primară – mecanică, treaptă secundară – biologică. Unele staţii de epurare conţin şi treapta terţiară de epurare care are rolul de a înlătura compuşii în exces (nutrienţii) şi ǎs asig ure dezinfecţia apelor (prin clorinare) înainte de a fi deversate în receptorul natural. Treapta primară de epurare se bazeazǎ pe procese fizice de separare şi cuprinde urmǎtoarele utilaje: 1. grătarele cu rol de reţinere a corpurilor plutitoare şi a suspensiilor grosiere (bucăţi de lemn, textile, plastic, pietre); 2. sitele au rol identic cu cel al grătarelor, dar au ochiuri mai dese şi au rolul de a reţine solidele cu diametrul mai mic; 3. deznisipatoarele sau decantoarele au rolul de a reţine particulele grosiere; asigură depunerea pe fundul bazinelor, a nisipului şi pietrişului fin şi a altor particule care au trecut de site, dar care nu rǎmân suspendate în ape liniştite mai mult de câteva minute; 4. decantoarele primare - longitudinale sau

circulare. Rolul lor este sǎ asigure staţionarea apei timp mai îndelungat pentru ca suspensiile fineǎ s se depunǎ. În decantoarele longitudinale se pot adǎuga diverse substanţe chimice cu rol de agent de coagulare/floculare pentru a determina depunerea suspensiilor fine. Treapta secundară de epurare se bazǎe apze activitatea microorganis -melor (metabolism şi creştere bacterianǎ) şi cuprinde urmǎtoarele utilaje: 1. bazin de aerare unde apa este amestecată cu "nămol activ" care conţine microorganismele care descompun substanţele organice în condiţii aerobe. Se introduce continuu aer pentru a susţine şi accelera procesele biochimice. 2. decantoarele secundare sunt bazine în care se sedimentează materialele de suspensie formate în urma proceselor complexe din aerotancuri.(nǎmol). Nămolul este trimis la metantancuri, iar gazele (ce conţin mult metan) se folosesc drept combustibil (de ex. la centrala termică). Treapta terţiarǎ este biologică, mecanică, chimică sau combinată. Se utilizează tehnologii clasice (filtrarea) sau mai speciale (adsorbţia pe cărbune activ, precipitarea chimică). În această treaptă se eliminǎ azotul în exces prin nitrificare (transformarea amoniului în nitrit şi apoi nitrat) urmată de denitrificare (transformarea nitratului în azot gaz care se degajă în atmosferă), iar fosforul se elimină pe cale biologică sau chimică. În urma trecerii prin staţia de epurare apele trebuie să aibă o calitate care să corespundă standardelor pentru ape uzate epurate şi ǎdrecsacrea apelor în emisar sǎ fie în siguranţǎ fǎrǎ a produce efecte negative asupra mediului înconjurǎtor. Dacă emisarul nu poate asigura o diluţie avansǎa,t apele epurate trebuie să fie foarte curate. Ideal ar fi ca apele să aibă calitatea care să nu le mai numeascǎ “ape uzate – ape provenind din activităţi casnice, sociale sau economice, conţinând substanţe poluante sau reziduuri care-i alternează caracteristicile fizice, chimice şi bacteriologice iniţiale, precum şi ape de ploaie ce curg pe terenuri poluante (Legea apelor, 1996)”, dar în realitate acest lucru se intâmplǎ foarte rar. Se înregistrează situaţii în care ajung în apele fecaloid-menajere tot mai multe substanţe poluante pe care staţiile de epurare nu le pot înlătura din ape. În final apa epurată este evacuatǎ în emisar care este de obicei râul de unde a fost prelevată în amonte de localitate. Apa conţine evident încă urme de poluant motiv pentru care este avantajos ca debitul emisarului să fie mare şi ǎs asigure o diluţie adecvată.