Monitorizarea calităţii apelor subterane

Asistent Drnd. Ing. Daniela Simina Ştefan

Catedra de Tehnologie Chimica Anorganica si Protectia Mediului, Universitatea “Politehnica” Bucuresti

Ce sunt apele subterane? • ape subterane - toate apele care se afla sub pamănt în zona de saturatie şi în contact direct cu solul sau subsolul HG 964/2000, HG 118/2002.

• apă subterană cu nivel liber (strat acvifer cu nivel liber) reprezintă stratul de apă care circulă în subteran care la partea superioară este limitat de o suprafaţă liberă (suprafaţa de deplesie), în care presiunea este constantă iar în partea inferioară este delimitată de un strat impermeabil.

• apă subterană de adâncime (strat acvifer de adâncime sub presiune) delimitat atât în partea inferioară cât şi în partea superioară de straturi impermeabile

Originea apelor subterane

-Ape juvenile sau magnatice - condensarea subterană a vaporilor rezultaţi din gazeificarea magmelor vulcanice-Ape cosmice - din meteoriţii din care cad pe suprafaţa pământului, mici cantitativ-Apele de zăcământ - care se găsesc însoţind zăcămintele de petrol, au un conţinut bogat în materii organice-Apele de tip vadozic -infliltraţiile de la suprafaţă (ploi şi zăpezi), îmbiba straturile de roci nesaturate. Prin acumularea de apă la nivelul rocilor impermeabile (argila sau magma) se formează stratul acvifer sau pânza freatică.

Scopul monitorizării calităţii apei subterane

-stabilirea posibilităţii utilizării apei subterane ca sursă de apă potabilă, de uz industrial sau agricol

-supravegherea calităţii

-identificarea poluării pânzei freatice

-supravegherea şi analiza deplasării poluanţilor

-analiza modificărilor de calitate datorate unor actiuni deliberate (modificarii regimului de pompare, injectarea unui efluent în pânza freatică, curăţirea suprafeţelor de stocare deşeuri, etc).

Categorii de staţii hidrogeologice

-de ordinul I -urmăresc legătura dintre apele subterane cu cele de

suprafaţă (văile fluviilor şi în apropierea lacurilor)

-de ordinul II -monitorizează regimul apelor subterane în legătură cu

factorii climatici ( zonele de interfluviu de câmpie)

-amplasate în zonele de captare ale principalelor acvifere -

urmăresc efectul exploatării asupra regimului apelor subterane

-pompări experimentale -determinarea calităţii apelor subterane, a

propagării undei de poluant

-amplasate în jurul unităţilor industriale importante

Etapele prelevarii probelor de ape 1.Alegerea locului de prelevare -identificarea nivelului prelevarii

2.Alegerea metodei de prelevare -prin pompare sau prelevare la adancime

3.Purjarea putului -eliminarea apei stagnante (4 -6ori volum putului )

4.Prelevarea propiu -zisa cu dispozitive speciale

5.Filtrarea probelor - separarea pe elemente chimice se utilizeaza membrane celulozice , fibra de sticla sau policarbonati (pe teren)

6.Conservarea probelor- in vederea stabilizarii

7.Efectuarea unor analize in teren (temperatura, pH-ul, potential electrochimic, conductivitate electrica, alcalinitate, gaze dizolvate )

8.Transport - inchise ermetic, in vase corespunzatoare, fara agiatare

9.Stocare, la temperaturi de -4ºC pe termen scurt, respectiv -20 ºC pe termen lung.

10. Analiza in conditii de laborator.

TIPULPARAMETRULUI

INDICATORCALITATE

METODAANALIZĂ

PRINCIPIUL METODEI

ANALIZĂ APĂTemperatură termometru cu Hg

Conductivitate electrică STAS 7722-84 electrochimicTurbiditate STAS 6323-88 gravimetric

Suspensii gravimetric

FIZICI

F pH-ul STAS 6325-75 PH-metre

Ca2+, Mg2+, Na+, K+. STAS 3662-62

Duritate totala STAS 3026-76

Reziduu fix STAS 3638-76

CBO5 STAS 6536-88P total şi fosfaţi STAS 3265-86

STAS 10064Spectrofotometric vizibil

N total şi organic STAS 7312-83 Spectrofotometric vizibilNH4

+ STAS 6328-85 spectrofotometric vizibil

NO2- STAS 3048/2-90 spectrofotometric vizibil

NO3- STAS 3048/1-90 spectrofotometric vizibil

substanţe organiceCCOMn, CCOCr

STAS 9877-74;

F

SO42-,Cl-,Fe2+;

STAS 3069-87STAS 3048-88STAS 3734-70 spectrofotometric vizibil

Ioni metalici (Mn,Mo,Cr, Zn, Cu, Ni, Pb)

spectrofotometric, absorbţie atomică

CHIMICI

U

Micropoluanţi(pesticide, fenol )

STAS 12650-88, ,STAS7576-66,STAS10266-87

coliformi totali,(coliformi totali/100cm3)

STAS 3001-83

coliformi fecali, ( nr coli/100 cm3)

STAS 3001-83

F

numărul de germeni la37ºC ( nr. germeni/ml)

STAS 3001-83

-bacteriilor de tipSalmonela,

STAS 3001-83

-nr. mezofile (22ºC), STAS 3001-83

BIOLOGICI

U

-nr. de bacteriofagienterici

STAS 3001-83

F=fundamentali; U=utili

Parametrii monitorizati

Surse de poluareOficiul de evaluări tehnologice S UA (OTA) -30 de tipuri de surse , 6 categorii

Categoria I: Surse directe-tancuri septice şi latrine -puţuri de injecţie pentru depozitare deseuri sau alte ape uzate -irigatii cu ape uzate si ingrasamant- namoluri de la statiile de tratare

Categoria II: Surse accidentale-defectiuni depozite deseuri, deversare ape de precipitatii

Categoria III:Fisuri conducte, deteriorare ambalaje -transport petrol, gaze naturale, -transport compusi chimici

Categoria IV: Surse indirecte-utilizarea ierbicidelor, insecticidelor, fertilizanti -antrenare de poluanti atmosferici si de la sol

Categoria V: Modificarea structurii naturale a solului (excavari)-inflitratiile

Categoria VI: Apele de suprafata-lacuri, rauri, mari

Tipuri de contaminanti

Tipul Exemple SurseNemetale şi Anioni:

amoniu, bor, cloruri, cianuri, floruri,nitriţi, nitraţi, fosfaţi, sulfiţi, sulfaţi -

fertilizanti, fibre sintetice,combustibili, polimeri,depuneri metalice, depunerigalvanice, pesticide, aditivialimentari, detergenti, pesticide

Metale şi Cationi :calciu, arsen, bariu, cadmiu, calciu,crom, cupru, fier, plumb, magneziu,mangan, mercur, nichel, paladiu,potasiu, argint, sodiu, titan, zinc,

ape de mina, fungicide,bactericide, catalizatori,depuneri galvanice, fotografii,ape reziduale, namoluri tratare,industria hartiei, coloranti,pigmenţi

Compusi anorganici

Radioactivicesiu, crom, fier, plumb, toriu, radiu,

scandiu, zinc, zirconiu

aparatura electronica uzata,depozite subtareane, reactivichimici, reactoare nucleare

Compuşi organici

Hidrocarburi alcani, alchene, arene.derivaţi halogenaţicompuşi cu oxigen, azot,

solventi, degresanţi, pesticide,insecticide, coloranţi, ierbicide,uleiuli minerale si vegetale,parfumuri, farmaceutice,raşini, hartie, polimeri, plastice,detergenţi, combustibili

Procese geochimice Tip proces Caracterizare Actiune asupra

acviferEfect asupra poluantilor

Dizolvare –precipitare

Modificarea starii deagregare

Modificareacompozitiei

Creste sau scade concentratiaunor compusi

Oxidare-reducere Modificarea starii deoxidare

Degradareasubstantelor

organice

Accelerarea degradariisubstantelor organice,precipita sau dizolva metale

Sorbtie-desorbtie Transfer desubstante intre medii

Retineconstituenti pe

suprafataparticulelor

solide

Incetineste deplasareapoluantilor

Schimb ionic Mentine echilibrulde sarcina

Scadeconcentratia unui

ion si cresteconcentratia

altuia

Retine ionii poluanti dinsolutie, incetineste depoluarea

Complexare Formare structuricomplexe intre ionii

metalici si alticompusi

Scadedisponibilitatea

de reactie asubstantelor

Modifica concentratia,reactivitatea si mobilitatea

metalelor

Studiu de caz Bazinul hidografic TISA-SOMES, 2002

Hidrostructuri-campia Somesului

-zone de lunci si terase ale Somesul-ui Mic si afluenti, Somesul Mare si aflenti, Somesul Inferior, Crasna si afluenti, Tisa si afluenti

-zona de dune de langa orasul Carei.

Depasiri ale concentratiei limita admisibile la indicatorul NO3

-

Cauzele contaminarii acviferului freatic cu azotati:

-spalarea solului (irigatii)

-apele de suprafata (lacuri, rauri)

-utilizarea ingrasamintelor minerale

Foraje cu depasiri ale indicatorului NO3-

Nr.crt.

Denumire foraj NO3-(>45mg/l)

STAS 1342-911 Negresti, F1 242.82 Mare Caramidari, FN 389.83 Mare Odoreu 118 FN 216.64 Mare Odoreu 80 FN 250.15 Gherla spital, FN 68.746 Legia Veghea FN 114.57 Manastirec SC Gen. FN 74.228 Mintiul Gherlii FN 571.19 Savadisla spital TBC FN 136.4

10 Citcau F1 FN1 52.811 Citcau F2 70.412 Dej, str. Bistritei 88.0013 Guga 90.0014 Valea Grosilor 52.815 Viile Dejilor 70.4016 Carei Groapa Gunoi 92.7817 Carei- dupa Shell 47.7618 Caus F9 Ord I 116.6319 Oradea F6 Ord.I 59.5220 Oradea F7 Ord.I 78.5521 Oradea P1 FP 73.9422 Oradea P5FP 151.8223 Oradea F9 FP 665.0624 Bors F1 Ord.II 79.4225 Reghin F6 80.5526 Cristesti F1 197.5527 Cristesti F3 328.95

Foraje cu depasiri ale concentratiei de NO3-

Bazin Hd. Somes-Tisa ( Sinteza calitatii apelor din Romania -2002)

050

100150200250300350400450500550600650700

azot

ati,

mg/

l

Neg

rest

i

Mar

e C

aram

idar

i

Mar

e O

dore

u

Mar

e O

dore

u

Gh

erla

spi

tal

Leg

hia

Veg

hea

Man

asti

rec

Sc.

Gen

.

Min

tiu

l G

her

lii

Sav

adis

ta

Cit

cau

Cit

cau

Dej

Gu

ga

Val

ea G

rosi

lor

viil

e D

ejil

or

Car

ei

Car

ei

Cau

s

Ora

dea

Ora

dea

Ora

dea

Ora

dea

Ora

dea

Bor

s

Reg

hin

Cri

stes

ti

Cri

stes

ti

Localitate

Azotati

Situaţia generală a apelor subterane din România

Tipul de poluare Bazine hidrostructuralemajore

Zona specifică( bazin hidrologic)

Dep. Transivaniei Bh. SomeşGherla, Apahida, (Pb, Hg, Cu, Zn, Cd, Cr),Bh MureşCopşa Mică, Mediaş, Târnăveni, Teiuş, Sibot,Sighişoara, Odorheiu-Secuiesc Pb, Hg, Cu, Zn, Cd, Cr),

Dep. Getică Bh. Olt (Fe), Bh. Jiu (Fe)

Pod. Getic Râmnicu Vâlcea (Pb, Hg, Cu, Zn, Cd, Cr),

Metale grele

Pod Moldovei Bh. Siret (Fe)Câmp Inferioara a Someşului , Culoarul Crasnei, Z ona mediană a CâmpieiBănăţeneCuloarul. Mureş Tronsonul Reghin –Luduş

Culoarul. Târnavei Mari Aval de Sighişoara

Câmp. Inferioar a Dunării Tronsonul Calafat- GiurgiuCâmp. PloieştiuluiCuloarul Ialomiţei Tronsonul Urziceni-ŢăndăreiCâmp. Bărăganului deNordCuloarul.Siretului Tronsonul Aval Roman-amonte AdjudCuloarul. Bistriţei Aval Piatra NeamţCuloarul.Bahluiului Aval Podu IloaieiCuloarul.Prutului Aval Ungheni

Azotaţi şi fosfaţi

Câmp. Covurluiului ,Câmp. Inferioară a Siretului, Dobrogea de sud

Produşipetrolieri

Conul aluvionar Teleajăn( 70 Km)

Rafinăriile Petrobrazi, Astra, Petrolul Ploieşti,

Fertilizatori antidăunătoriNH4

+, NO3-, NO2

-Azomureş, ARCHIM Arad, DOLJCHIMCraiova, OLCHIM Râmnicu Vâlcea, AZOCRoznov

Produse chimice Platforme industriale VICTORIA, Făgăraş, Codlea, Tohanu Vechi,Zărneşti, Bod, Işalniţa,

Marile Oraşe Piteşti, Oradea, Cluj, Suceava, BucureştiProdusemenajere şiactivitatezootehnică

Complexe zootehnice Carei, Palota, Cefa, Halciu, Bor, Băileşti

Prezentarea situatiei unor indicatori

Sursa : Raport privind starea apelor din Romania 2000.

Starea apelor subterane

0102030405060708090

100

Foraje cu depasiri de CMA, %

freatic adancime

Tipul apei subterane

amoniuazotatCCOMnfosfat