Masuri Si Mijloace de Prevenire a Impurificarii Apelor de Suprafata Pentru Mentinerea Echilibrului Ecologic Si Protectia Ecosistemelor Acvatice

CAPITOLUL I.

INTRODUCERE

CAPITOLUL II.

Impurificarea apelor de suprafață. II.1.Generalităti.

IMPURIFICAREA NATURALĂ

II.3. IMPURIFICAREA ARTIFICIALĂ (UMANĂ)

II.3.1. TIPURI DE IMPURIFICARE

CONCLUZII GENERALE PRIVIND EFECTELE PRODUSE DE APELE UZATE ASUPRA BAZINELOR RECEPTOARE

DINAMICA IMPURIFICĂRII APELOR

CAPITOLUL III.

Toxicologie acvatică

III.1.CONSIDERAȚII ECOLOGICE ASUPRA APELOR INTOXICATE

III.2.TOXICITATE Șl SUBSTANȚE TOXICE

III.3.FACTORII CARE INFLUENȚEAZĂ ASUPRA TOXICITĂȚII.

III.3.1.Factori externi

III.3.2.Factori interni

III.3.3.ACOMODAREA ORGANISMELOR ACVATICE LA MEDIUL TOXIC

III.3.4.TOXICITATEA UNOR SUBSTANȚE CHIMICE

pagini 57

=== l ===

CAPITOLUL I.

INTRODUCERE

Apa este singura sursă care nu se schimbă cantitativ niciodată și singura care nu poate fi înlocuită.

Socotită gratuită atâta vreme cât era din belșug, acum i se redescoperă prețul. Când curgea din abundență, omul se considera proprietarul ei și o folosea fără măsură. De-a lungul timpului, lipsa apei s-a simțit de nenumărate ori, cea mai recentă fiind seceta din Europa anului 1976. Apa nu aparține numănui individual, ci colectivității și utilizarea ei trebuie organizată rațional.

Apa poate fi comercializată foarte greu (în 1992 Olanda importa apa potabilă din Norvegia), putând fi transportată dificil pe distanțe de câteva sute de km.Utilizarea apei are mai mult un regim local sau regional.

Ca sursă generală esențială desfășurării tuturor proceselor biologice din natură, apa prezintă o importanță deosebită pentru existența vieții și înfăptuirea tuturor activităților umane.

Utilizarea apei a înregistrat o continuă intensificare și diversificare, trecându-se de la folosirea apei pentru băut, satisfacerea cerințelor de igienă și a celorlalte nevoi gospodărești, a pescuitului, la navigație și irigații, la folosirea ei în numeroase procese tehnologice. Pe de altă parte, creșterea explozivă a populației, gradul înalt de urbanizare, precum și apariția unor industrii noi, mari consumatoare de apă și în același timp producătoare de efecte adverse asupra apei și a mediului înconjurător în genere, au determinat apariția și accentuarea fenomenului dublu, cunoscut sub denumirea de secătuirea și poluarea apelor.

Începând cu anii deceniului șapte ai secolului nostru, anii de puternică dezvoltare industrială, diferența dintre calitatea surselor naturale de apă și calitatea apei solicitată de consumatori (potabilă, industrială, de irigație etc.) s-a accentuat, ajungând la niveluri care, în multe cazuri, a condus la imposibilitatea aplicării tehnologiilor de tratare cunoscute. Astfel, a trebuit fie să se renunțe la sursa respectivă și să se caute alta cu cheltuieli suplimentare de transport sau captare, fie să se caute noi tehnologii de tratare mult mai energice și eficiente, dar și mai costisitoare.

În prezent, datorită amplificării fenomenului de poluare, soluțiile devin și mai complicate. Sunt situații în care apa se aduce de la distanțe mai mari de 100 km, sau se pompează de la adâncimi de peste 200 m. Pe de altă parte procedeele de tratare presupun consumuri energetice foarte mari și lucrări de investiție costisitoare, care ridică costul apei într-un mod alarmant, ajungându-se în unele cazuri la nivelul materiilor prime de bază.

În cadrul Programului Mediului propus de ONU, funcționează Sistemul
Global de Control al Mediului (GEMS) care include, în prezent, 344 de
puncte de control al apei, răspândite în 59 de țări. A devenit notoriu
faptul că 10% din râurile controlate sunt poluate în principal datorită
sistemului de canalizare. în țările în curs de dezvoltare procentul de
bacterii din râurile poluate ajunge la cifre de milioane de ori mai mari
decât în râurile nepoluate.

O mare parte din substanțele poluante din râuri nu rămân acolo, ci este transportată în mări și oceane. Consecințele sunt deosebit de grave, mai cu seamă ținând seama de faptul că peste jumătate din locuitorii țărilor în curs de dezvoltare se hrănesc, în proporție de peste 30%, cu pește oceanic.

Împuținarea apelor dulci a determinat o explozie a construirii de baraje pretutindeni în lume. Între 1950-1986 au fost ridicate 36.000 de baraje înalte de peste 15 metri, jumătate dintre ele în China. Ca rezultat, în rezervoarele de astăzi ale planetei se află 3.500 km3 de apă, aproximativ echivalentul consumului mondial anual.

Calculele au demostrat că la fiecare 15 ani, consumul de apă se dublează în proporție copleșitoare consumul de apă dulce, profilează criza apei pe glob. Pentru a se putea asigura accesul tuturor oamenilor de pe Terra la resursele naturale de apă, Adunarea Generală O.N.U., a adoptat în anui 1980 o rezoluție prin care a proclamat intervalul 1980-1990, ca "deceniul internațional pentru apa potabilă". Această inițiativă, a fost luată în urma constatării că în țările în curs de dezvoltare ,trei persoane din cinci sunt lipsite de apă potabilă.

Problema apei este grav complicată de două cauze:

lipsa completă sau insuficiența lucrărilor care să facă posibilă folosirea în scopuri sociale și economice a întregului stoc de apă utilizabil al fluviilor, râurilor, lacurilor și apelor subterane, permițând aducerea apei la consumatori, în cantitate și la timpul necesar;

poluarea crescândă a apelor, atât a celor interioare cât și a celor maritime și oceanice.

Problema poluării cursurilor de apă nu este specifică unui continent sau altuia, ci este un fenomen de răspundere generală. Ceea ce diferă este numai coeficientul de poluare. Evoluția fenomenelor de poluare a cursurilor de apă, schimbările ce au loc cu privire la diversificarea surselor de poluare și gradul sporit de nocivitate a lor, au condus la o evoluție a mijloacelor și metodelor juridice de combatere a acestei "boli" a civilizației moderne.

CAPITOLUL II.

Impurificarea apelor de suprafață. II.1.Generalităti.

Obișnuit se spune că o apă este impurificată, murdară,stricată sau poluată atunci când și-a modificat anumite caracteristici naturale ce pot fi percepute cu ajutorul simțurilor, de exemplu când a devenit tulbure sau când a căpătat o anumită culoare, un anumit gust sau miros. Tot impurificată este însă și atunci când conține substanțe vătămătoare, chiar dacă apa este limpede, incoloră și fără un gust sau miros caracteristic, iar într-un sens mai larg și atunci când și-a schimbat condițiile termice normale sau cele biologice, prin încărcarea neobișnuită cu bacterii sau alte microorganisme. Se mai folosesc expresiile de apă contaminată, intoxicată sau otrăvită, care se referau la impurificări prin bacterii patogene sau substanțe toxice, impurificări care prezintă un pericol direct pentru viața omului.

S-a arătat că apele naturale de suprafață posedă o stabilitate relativă a condițiilor lor fizico-chimice și biologice, o stare de echilibru dinamic. Când însă condițiile de mediu dintr-o apă suferă modificări de mai mare intensitate și care se mențin pe o durată oarecare de timp, ele se răsfrâng asupra organismelor ce o populează, producîndu-se tulburări ale acestui echilibru.

În sens larg, prin impurificare sau poluare se poate înțelege tulburarea echilibrului biologic dintr-un ecosistem, ca urmare a modificărilor intervenite în condițiile fizice și chimice ale apei. Se poate vorbi în acest sens de o impurificare naturală, când modificările se produc fără intervenția omului,și de o impurificare propriu-zisă, numită și artificială sau umană, când ele au loc ca urmare a activității comunităților omenești. De aceea, în practica de protecție a apei, în normarea condițiilor de calitate ale acesteia, se are în vedere numai acest din urmă aspect, modificările produse prin activitatea omului.

Nu numai cauza trebuie avută în vedere când se încearcă să se definească acest fenomen, ci și consecințele. Majoritatea autorilor sunt de părere că o apă trebuie considerată poluată numai atunci când anumite folosințe ale acesteia sunt afectate într-o formă sau alta. Este îndoielnic, spune Klein (1962), ce succes ar avea din punct de vedere legal argumentul că într-o apă, ca urmare a poluării, s-au modificat populațiile de diatomee sau că au dispărut pleeopterele, atâta timp cât nu se dovedește existența unui prejudiciu material pentru om. De aceeași părere sunt și Hynes (1960), MarcSietti (1962), TarzweIl (1962) etc, toți subliniind necesitatea de a lega noțiunea de poluare cu cea de folosință a apei.

În legislația engleză, poluarea este definită ca „introducerea în apă a ceva care schimbă calitățile sale naturale, astfel încît riveranii nu o mai pot folosi". După Tarzweli (1962), dacă modificările fizico-chimiee sau biologice produse într-o apă nu interferează vreo folosință a acesteia, nu exista poluare. EI definește poluarea, astfel: „adăugarea unei substanțe oarecare sau producerea unei modificări în caracterul sau calitatea unei ape care să ducă la reducerea sau împiedicarea unei folosințe'.

Omul este obligat să controleze procesele sale de producție spune Klein (1962) ca să nu interfereze cu interesele sale recreative, igienice, utilitare, estetice etc, deoarece ,,rîul este mai mult decît o masă de apă curgătoare, iar poluarea rîului implică mai mult decît alterarea apei, incluzînd și modificări ce influențează negativ frumusețea și pitorescul lui".

În acest sens, impurificarea sau poluarea ar putea fi definită ca o “modificare a condițiilor fizico-chimice sau biologice ale unei ape produse ca urmare a activității omului prin care se prejudiciază folosințele normale ale acesteia”. În această formă, definiția capătă și o valoare juridică, deoarece implică noțiunile de vătămare a unor interese, de responsabilitate, iar din punct de vedere practic se întrevede și necesitatea de combatere a poluării.

II.2. IMPURIFICAREA NATURALĂ

În urma unor procese naturale, într-o apă pot avea loc, fără intervenția omului, modificări privind condițiile fizice, chimice sau biologice ale acesteia. Oricând aceste modificări, depășesc o anumită intensitate și se mențin un timp mai îndelungat, duc la fenomenul de impurificare.

În mod obișnuit, apele de ploaie spală de pe terenurile învecinate ale unui râu sau ale unui lac și transportă în masa apei nisip, argilă, frunze moarte, cadavre de animale și diferite resturi de vegetale. Materiile organice se descompun treptat, producând unele modificări în condițiile fizice și chimice ale apei; influența lor asupra organismelor acvatice este neînsemnată. Când au loc însă ploi puternice și de lungă durată, atunci cantitățile mari de materii transportate de pe uscat pot produce o scădere accentuată a concentrației de oxigen, provocând moartea peștilor și diferite alte prejudicii în folosirea apei. Se cunosc astfel de cazuri mai cu seamă în apele salmonicole. Mai grave pot fi urmările atunci când în zonele învecinate ale bazinului se află terenuri salifere, cantitățile de clorură de sodiu transportate în bazinul respectiv putând modifica condițiile de viață ale organismelor acvatice.

Un alt caz de poluare naturală se poate întâlni în râurile care au în bazinul lor lacuri de acumulare adânci. Ca urmare a ploilor și a vântului, se poate produce un amestec al apelor din hipolimnion, sărace în oxigen și încărcate cu substanțe toxice rezultate din procesele de descompunere a materiilor organice îndeosebi hidrogen sulfurat și amoniac, cu apele din epilimnion, înrăutățind astfel condițiile fizico-chimice din întregul bazin. O astfel de apă deversată în râu poate avea un efect dezastruos asupra tuturor organismelor și în primul rînd, asupra peștilor.

Cel mai tipic și în același timp cel mai frecvent exemplu de impurificare naturală este acela produs de „înflorirea" apei. Dezvoltarea excesivă a unor-specii fitoplanctonice, îndeosebi alge albastre, alge verzi, flagelate și diato-mee, dă apei un aspect caracteristic de „supă de legume". Aceasta capătă un miros specific de pește stricat, mucegai, de pământ, aromatic etc. și o anumită culoare verde, verde-albăstruie, brună, roșie, după speciile dezvoltate în exces.

Algele care imprimă apei un miros specific (după Palmer, 1962) sunt următoarele:

Alge albastre Gomphosphaeria lacustris f. kuetzingianum-

Anabaena circinalis – septic iarbă

“ planctonica – ” Oscilatoria curviceps- mucegai, picant

Anacystis cyanea – “ Rivularia haematites – “

Aphanizomenon flos- Alge verzi

Aquae –“ Chara vulgaris- usturoi, putregai

Cylindrospermum mu- Cladophora insignis- septic

Sicola -“ Cosmarium portianum – iarbă

Dictyosphaerium ehrenbergianum – pește Flagelate

Gloeocystis planctonica- septic Ceratium hirundinella – pește ,septic

Hydrodictyon reticulatum –“ Chlamydomonas globosa-mucegai, pește, Nitella gracilis – septic, iarbă septic

Pediastrum tetras – iarbă Chrysosphaerella longispina – pește

Scenedesmus abundans – “ Cryptomonas erosa -“

Spirogyra majuscula –“ Dinobryon divergens –“

Staurastrum paradoxum –“ Euglena sanguinea –“

Diatomee Glenodinium palustre –“

Asterionella gracillima- pește, picant Mallomonas caudate- “

Cyclotella compta –“ Pandorina morum –“

Diatoma vulgare – aromatic Peridinium cinctum –“

Fragilaria construens – iarbă Synura uvella –“

Synedra ulna – iarbă, mucegai Uroglenopsis Americana-“

Tabellaria fenestrata- pește Volvox aureus-“

Factorii care provoacă sau favorizează „înflorirea" apei sunt foarte variați: climatici ( vântul, lumina soarelui), hidrologici ( suprafața, adâncimea, mișcarea apei, etc), fizico-chimici (temperatura, valoarea pH-ului, cantitatea de bioxid de carbon, cantitatea de săruri nutritive, îndeosebi de fosfor și azot ,fosforul pare a fi factorul limitativ, natura și cantitatea unor substanțe toxice secretate și excretate de alge etc.).

Datorită mirosului și gustului specific, datorită substanțelor toxice sau datorită prezenței în cantitate mare a algelor, apa unor astfel de lacuri sau râuri nu mai poate fi utilizată nici măcar în scopuri recreative, cu atât mai puțin pentru băut, adăpatul vitelor sau alte folosințe.

Prin moartea în masă și descompunerea rapidă a algelor, favorizate de o temperatură ridicată, se pot produce o scădere bruscă a concentrației oxigenului dizolvat și o încărcare a apei cu substanțe nocive, care provoacă moartea peștilor și a altor organisme acvatice. Este așa-numita „poluare secundară", cu urmări nefaste pentru economia piscicolă.

Un fenomen asemănător se petrece și în cazul descompunerii “buruienii de baltă", dezvoltată în exces în apele curgătoare puțin adânci și cu un curs domol, dar mai ales în cele stătătoare (bălți și iazuri). Și acesta este tot un caz de poluare naturală secundară, dar care în mod obișnuit se petrece fără consecințe negative asupra faunei piscicole.

Doar când procesul descompunerii este favorizat de o temperatură ridicată sau când se produce și o scădere bruscă a presiunii atmosferice, cum se întâmplă în preajma furtunii, atunci scăderea oxigenului are loc brusc, putând duce la distrugerea întregului fond piscicol din unitatea respectivă.

În ultimii ani s-au efectuat studii ample asupra așa-numitelor substanțe ectocrine, produși complecși secretați sau excretați de alge,și asupra rolului lor, în procesele metabolice.

În general, substanțele ectocrine au o acțiune specifică; unele accelerează înmulțirea celulelor și stimulează nutriția, altele blochează înmulțirea fără sa influențeze nutriția, iar altele blochează atât reproducerea, cât și nutriția. Uneori, aceste substanțe pot acționa chiar asupra celulelor care le-au secretat, producînd un fel de autointoxicație, ceea ce Lefevre (1952) a numit autoantagonism.

Acțiunea substanțelor active sau „ectocrine" nu se limitează numai la plantele respective, ci se cunosc intoxicații produse și la animale : mamifere (cai, vite, oi, câini, șobolani), păsări, amfibieni, pești și crustacei.

II.3. IMPURIFICAREA ARTIFICIALĂ (UMANĂ)

Impurificarea naturală este o tulburare trecătoare a echilibrului biodinamic instaurat în ecosistemele acvatice. Impurificarea artificială, în sensul definiției date, se caracterizează prin aceea că este produsă prin

activitatea omului și consecințele sale se răsfrâng negativ tot asupra omului, asupra sănătății și economiei sale. Este vorba de impurificarea apelor de suprafață și freatice prin introducerea de substanțe lichide (ape uzate menajere și industriale, ape de ploaie care au antrenat de pe uscat diferite materii folosite ca îngrășăminte agricole sau pentru combaterea dăunătorilor vegetali), substanțe solide (nisip, argilă, cenușă, zgură, zunder, rumeguș de lemn, etc.) și diferite gaze.

Deși esența fenomenului este aceeași, impurificarea artificială are unele aspecte care o deosebesc cantitativ și calitativ de cea naturală.

Deci, pe când în impurificarea naturală intervin substanțe care, în general, există în mod normal în apă în cantități reduse, substanțe cu care organismele au venit în contact în mod direct în cursul dezvoltării lor, în poluarea artificială, pe lângă acestea, pot interveni și anumiți produși de sinteză organică, substanțe cu care plantele și animalele acvatice nu au venit niciodată în contact. De asemenea mai pot ajunge în ape și cantități relativ ridicate din „elementele rare", care, deși existente în scoarța pământului, datorită cantității lor mici și răspîndirii lor neuniforme, practic vorbind, nu vin în contact direct cu organismele acvatice.

În acest tip de poluare, un loc special îl ocupă substanțele toxice, care în cantități foarte reduse, împiedică procesele metabolice ale organismelor sau produc modificări în structura celulară. În mod normal și în apele naturale, neimpurificate de om apar unele substanțe toxice, cum sunt unii produși de descompunere ai materiei organice sau unele toxine secretate de bacterii și alge, dar în procesul de poluare artificială numărul și concentrația lor sunt mai mari, iar efectele negative mai puternice.

Față de substanțele organice sau anorganice ce pot impurifica în mod natural un bazin acvatic, animalele și plantele prezintă un grad oarecare de adaptare, contactul cu acestea, într-o măsură mai mare sau mai mică, existând în tot cursul filogenezei. În procesul de formare și în cursul evoluției lor, organismele și-au elaborat anumite sisteme de protecție, care fac parte din arsenalul mecanismelor de autoreglare a integralității lor. Când este vorba însă de substanțe cu care organismele n-au venit niciodată în contact, cum este cazul poluării artificiale, proces de dată relativ recentă, se înțelege că acestea nu și-au construit mijloace de contracarare, astfel încât influența exercitată asupra lor este mai puternică și îmbracă forme mai complexe. Unele se comportă ca substanțe toxice, iar altele nu au o acțiune direct vătămătoare, dar, neputând fi descompuse de flora bacteriană, imprimă apei anumite caractere care o fac inutilizabilă pentru folosințele normale.

Dintre toate modurile de impurificare a bazinelor acvatice, cele mai importante sînt desigur cele produse de substanțe aflate în stare de soluție. Acestea, la rîndul lor, pot să fie de două feluri:

-impurificări prin ape uzate menajere și industriale.

-impurificări prin substanțe fitofarmaceutice și îngrășăminte agricole.

Caracteristice pentru apele uzate sunt marea lor diversitate fizico-chimică și deversarea lor organizată în emisari prin canale de evacuare, ceea ce face posibilă epurarea lor în instalații speciale. Spre deosebire de acestea, îngrășămintele minerale și substanțele fitofarmaceutice nu ajung în apele de suprafață prin anumite puncte, ci pe suprafețe întinse, antrenarea, lor de pe sol având un caracter întâmplător; nu există deci posibilități de epurare, ci numai de prevenire a impurificării prin măsuri organizatorice.

Ape uzate

După folosirea lor în gospodărie, în industrie, în zootehnie etc, apele încărcate cu cele mai felurite substanțe chimice și uneori cu caracteristicile fizice schimbate (de. exemplu cele termice) sunt evacuate în apele de suprafață sub numele de ape uzate sau ape reziduale.

Clasificarea apelor uzate se poate face după originea lor și după compoziția lor fizico-chimică.

Dupa originea lor:

– fecaloid menajere;

– ape uzate orășenești;

– ape uzate industriale.

După caracteristicile fizico-chimice sunt:

– ape cu conținut predominant de materii organice; ele cuprind
apele menajere și unele ape industriale, cum sunt cele evacuate de industria
alimentară;

– ape cu conținut predominant de materii anorganice, în care se
situează majoritatea apelor industriale.

O poziție mijlocie ocupă apele orășenești, în care pot predomina fie substanțele organice, fie cele anorganice, după gradul de industrializare a orașului respectiv.

Ape uzate cu conținut predominant de materii organice

Ape fecaloid-menajere. Provenind din evacuarea dejecțiilor umane, de la baie, bucătărie etc, aceste ape conțin materii organice putrescibile, de natură animală și vegetală, în stare proaspătă sau în diferite stadii de descompunere biochimică, săruri minerale, îndeosebi cantități relativ ridicate de clorură de sodiu provenite din urină, și un număr mare de microorganisme mai cu seamă bacterii. Mai conțin hormoni, vitamine, săpunuri, în ultimul timp adăugându-se și detergenți sintetici.

De obicei, aceste ape se prezintă ca soluții de substanțe minerale și
organice aflate în diferite forme particule solide plutitoare sau în suspensie, dispersii coloidale sau semicoloidale și în stare de soluții adevărate. Pe măsură ce se dezvoltă procesul de fermentare, apar produșii intermediari de descompunere ai protidelor, glucidelor și lipidelor ,hidrogen sulfurat, amoniac, acizi grași, hidrocarburi aromatice cu miros greu, ca scatolul, indolul etc. Exprimată în consum biochimic de oxigen la 5 zile (CB05), încărcarea organică a acestor ape este cuprinsă între 200 și 300 mg/l. Datorită cantității mari de substanțe organice, aceste soluții constituie medii prielnice pentru bacterii. Pe lângă bacteriile patogene evacuate de la spitale și sanatorii, se află un număr considerabil de bacterii saprofite,care pot depăși 5 000 000/ml.

Bacteriile patogene există nu numai în apă, ci și în mâl. Ele au în general o viață scurtă, fiind distruse de radiația solară; cele nepatogene sunt mai rezistente.

Dintre paraziții animali se pot întâlni în apele uzate unele protozoare și viermi. În regiunile tropicale este răspîndită dizenteria amibiană provocată de Entamoeba histolitica.

Apele fecaloid-menajere se caracterizează prin conținutul mare de substanțe organice în diferite stadii de descompunere și prin potențialul lor patogenic și infestant ridicat.

Apele uzate orășenești provin din amestecul apelor fecaloid-menajere cu unele ape uzate industriale și cu apele pluviale. Când toate aceste tipuri de ape sunt evacuate împreună și conduse la stația de epurare, sistemele de canalizare sunt mixte iar când apele pluviale în totalitate sau parțial sunt conduse direct în râu, canalizarea este separată.

Compoziția acestor ape uzate variază apoi de la un oraș la altul după natura industriilor, cantitatea de apă consumată de locuitori etc. în funcție de felul și de numărul industriilor din orașul respectiv, încărcarea cu materii organice poate atinge valori foarte ridicate.

Cantitățile de materii minerale pot fi mult mai crescute în apele orășenești decât în cele menajere. Astfel, fosfații rezultați din folosirea detergenților în gospodărie și în unele industrii sunt mult crescuți. Pot apărea apoi săruri de zinc, cupru, crom, mangan, nichel, plumb etc, rezultate din procesele de fabricație ale diferitelor întreprinderi.

Apele uzate industriale se pot clasifica în două categorii cu conținut predominant de materii organice sau de materii anorganice.

Cea mai importantă ramură de industrie care evacuează ape uzate cu mare conținut de materii organice putrescibile este industria alimentară.Fabricile de zahăr, amidon, lapte, spirt, conserve, bere, drojdie de bere, abatoare, mezeluri etc. evacuează ape foarte încărcate cu materii organice, valoarea CB05 putând atinge cîteva grame la litru.

În apele uzate de Ia fabricile de zahăr se găsesc resturi de sfeclă, nisip, argilă (apele de spălare și transport), substanțe organice în soluție, îndeosebi zahăr, pentoze, substanțe proteice etc. (apele de difuzie). De asemenea mai conțin urme de amoniac, săruri ale acidului fosforic și azotic și cantități reduse de saponine. Încărcarea organică a acestor ape uzate este foarte mare, valoarea CBOS depășind 3 000 mg/l.

Fabricile de amidon și de drojdie de bere evacuează ape uzate cu caracteristici asemănătoare celor de la fabricile de zahăr, avînd un conținut ridicat de glucide și protide, valoarea CB03 fiind de 2 000 — 3 000 mg/l.

Foarte încărcate cu substanțe organice putrescibile sînt apele evacuate de către fabricile de preparate lactate și lapte praf. Ele conțin resturi de lapte, brînză, zer și unt. Uneori se pot întîlni și germeni patogeni.

Abatoarele evacuează ape uzate cu resturi de carne, sânge, grăsime și conținutul stomacal al animalelor tăiate. De la vitele bolnave pot proveni și bacterii patogene, îndeosebi bacilul antraxului.

Întreprinderile de industrie ușoară caracterizate prin ape uzate cu mare încărcare organică sunt tăbăcăriile și fabricile de textile. Apele uzate de la tăbăcării, pe lângă substanțe organice,mai conțin și săruri de crom și arsen, hidrogen sulfurat, amoniac și chiar germeni patogeni (bacilul antraxului). Din industria textilă provin ape încărcate cu uleiuri, coloranți, gume, săpunuri, resturi de fibre etc.

Industriile de celuloză și hârtie evacuează ape încărcate cu cantități mari de leșii sulfitice, bogate în pentoze, hexoze, aminoacizi, apoi furfurol, compuși ai sulfului, coloranți, fibre de celuloză etc; fabricile de cauciuc sintetic evacuează acizi organici, aldehide, alcooli superiori, uleiuri, acetilenă, săruri de calciu, sodiu, aluminiu, hidrogen sulfurat etc.

Printre industriile chimice care evacuează ape cu conținut de substanțe organice neputrescibile mai sunt și industriile petroliferă, petrochimică, fabricile de îngrășăminte chimice, de coloranți etc.

Ape uzate cu conținut predominant de materii anorganice.

Dintre acestea sunt apele de mină și apele evacuate de unele industrii, ca : industria siderurgică, industria de prelucrare a metalelor neferoase și industria metalurgică.

Apele de mină conțin cantități ridicate de săruri feroase și ferice, sulfați de aluminiu, de calciu și de magneziu, iar uneori chiar acid sulfuric. Aciditatea lor mare (pH = 2 -4,5) se datorește oxidării atmosferice a piritelor sau acțiunii, bacteriilor. Oxidarea sulfatului feros în sulfat feric se datorește bacteriilor feruginoase și sulfuroase. Apele de mină din industria carboniferă mai conțin săruri de magneziu, nichel, mangan sau arsen. De la stațiile de spălare a cărbunilor provin ape încărcate cu mari cantități de suspensii materii argiloase, praf de cărbune etc.

De la stațiile de flotare a minereurilor neferoase rezultă ape cu săruri de plumb, zinc, cupru, fier, arsen, reactivi de flotare (ulei de pin, crezoli, xantați), cianuri etc. Caracteristice sunt cantitățile mari de ,,steril", care depunându-se în albia râului receptor, distrug complet fauna bentală.

Din industria siderurgică se elimină diferite categorii de ape uzate. Astfel, de la uzinele coxochimice provin ape cu fenoli, gudroane, amoniac, cianuri și cantități mari de suspensii minerale. De la epurarea gazelor de furnal, granularea zgurei, turnarea pe bandă a fontei etc. rezultă ape bogate în cianuri, rodanuri, fenoli, sulfați, hidrogen sulfurat etc.

Din industria de metalurgie prelucrătoare provin ape uzate încărcate cu săruri de fier, cupru, zinc, nichel, mangan, crom, cu cianuri etc.

Lista industriilor care evacuează ape uzate este foarte lungă, iar numărul impurificatorilor organici și anorganici extrem de mare .

În afară de deversarea organizată a apelor uzate neepurate sau insuficient epurate, în apele de suprafață mai există încă diferite alte surse de impurificare, reprezentate prin descărcări ocazionale, neorganizate. Astfel sunt descărcări de gunoaie, scurgeri de pe șosele, topirea cânepii și inului direct în albia râurilor, spălarea și dezinfectarea oilor și a vitelor, aruncarea de zgură, cenușă, rumeguș de lemn de Ia unele întreprinderi, diferite nămoluri, borhot etc. Mai sînt apoi descărcări accidentale de la garaje, depozite de petrol, diferite șantiere, spălarea unor cazane sau bazine, avarii, ale vaselor petroliere etc. Când râurile receptoare au debite mici, evacuările neorganizate, întâmplătoare, de materii organice și minerale pot fi foarte dăunătoare, ducând la poluarea gravă a acestora.

II.3.1. TIPURI DE IMPURIFICARE

După efectele produse de apele uzate asupra receptorului se pot deosebi două tipuri principale de impurificări : acute și cronice.

Când potențialul de impurificare reprezentat de apele uzate este superior celui ce poate fi suportat în mod normal de către receptor, deci superior capacității de autoepurare a acestuia, impurificarea este acută. În acest caz, efectele produse asupra condițiilor fizico-chimice și mai ales asupra celor biologice sunt spectaculoase : mortalitate masivă de pești, distrugerea faunei nutritive, tulburarea sau colorarea apei etc. De obicei, evacuările masive de ape uzate neepurate sunt întâmplătoare și de scurtă durată.

Când însă cantitatea de ape uzate evacuate este relativ redusă, deci substanțele nocive se găsesc în concentrații subletale, efectele produse asupra biocenozelor din emisar sunt mai puțin vizibile și nu pot fi puse în evidență decât prin analize biologice și fizico-chimice. Aceasta este o impurificare cronică. Spre deosebire de cea acută, care este trecătoare, impurificarea cronică are un caracter permanent și este, prin urmare, mai periculoasă.

Pe lîngă impurificarea acută și cea cronică, M a r e h e t ti (1902) mai deosebește și un al treilea tip, impurificarea potențială, numită astfel deoarece nu devine vizibilă decât în anumite condiții. De pildă, într-un râu se deversează cantități reduse de substanțe toxice, cantități care, în mod obișnuit, sunt suportate de organismele acvatice. Dacă însă, ca urmare a unei secete îndelungate, debitul râului receptor se micșorează sau dacă temperatura apei crește mult, acțiunea toxică a apelor uzate începe să fie resimțită de organisme, iar consecințele să devină vizibile. De asemenea, acumularea de săruri de amoniu într-o apă poate deveni periculoasă dacă survine o ridicare a pH-ului.

Tabelul nr. 1.

Tipuri de impurificare cu ape azate menajere și industriale (după Klein, 1962)

După natura agenților care au produs tulburarea echilibrului biologic și fizico-chimic din sistemele acvatice, se pot deosebi, după Klein (1962), următoarele tipuri de impurificare : chimică, fizică, fiziologică și biologică (tabelul nr. 1).

Impurificarea chimică.

Cea mai importantă sub aspectul consecințelor igienico-sanitare și economice este impurificarea produsă prin evacuarea de substanțe organice și anorganice, impurificarea chimică.

Împurificarea cu materii organice. Prin apele reziduale se evacuează cele mai diverse substanțe organice : proteine, hidrați de carbon, grăsimi, săpunuri, ceruri, coloranți etc, care pot avea asupra organismelor fie un efect direct și imediat, fie un efect întârziat, ca urmare a descompunerii lor biochimice.

Dintre proteine, mai comune sunt: albumina, gelatina, cheratina, fibroina, cazeina și glutenul. Este de remarcat că, pe lângă carbon, azot, oxigen și hidrogen, unele proteine mai conțin în molecula lor sulf și fosfor. Ajunse în apă, sub acțiunea bacteriilor, aceste substanțe sunt descompuse în produși mai simpli: aminoacizi, acizi grași și aromatici, diferite baze organice (amine alifatice, putresceină, cadaverină, indoletilamină, indol, scatol), hidrogen sulfurat și diferiți compuși ai fosforului. Rezultatul constă în imprimarea unui miros și gust caracteristic apei și în scăderea concentrației oxigenului dizolvat, adesea până la dispariția lui.

Alături de proteine, un rol important în poluarea organică îl au grăsimile, substanțe insolubile sau greu solubile în apă. Acestea sub acțiunea bacteriilor sunt descompuse în glicerina și acizi grași, între care și acizii butiric și valerianic, ce dau apei un miros de râncezeală.

Săpunurile pot fi solubile în apă, cum sunt cele de sodiu și potasiu, sau insolubile, cum sunt cele de calciu, fier, aluminiu, mangan, plumb și zinc. Săpunurile se găsesc în apele uzate menajere și industriale și în nămolurile obținute prin sedimentarea acestora.

Cerurile naturale, ca lanolina, și cele sintetice sunt prezente în apele rezultate de la spălarea lânii, din industria textilă și a hârtiei. Nefiind solubile în apă, nu produc o impurificare apreciabilă.

Hidrații de carbon, foarte frecvenți în apele uzate, se pot întâlni de la produșii cei mai simpli (monozaharide și dizaharide) până la cei mai complecși, (polizaharide : dextrină, glicogen, celuloză și amidon). În timp ce monozaharidele și dizaharidele sunt ușor descompuse de către flora bacteriană, polizaharidele, fiind substanțe insolubile ce plutesc în masa apei sau formează depuneri pe fund, se degradează foarte greu.

Gudroanele, rezultate din distilarea cărbunilor sau a lemnului, sunt amestecuri complexe de substanțe organice: hidrocarburi, fenoli, crezoli, natftoli, baze organice etc. Acestea exercită o dublă acțiune nocivă asupra

organismelor acvatice, și anume prin toxicitatea lor și prin împiedicarea difuzării aerului în apă din cauza peliculei pe care o formează la suprafață.

Substanțele colorante sunt în majoritate produși de sinteză organică obținuți de regulă din hidrocarburi, ca : benzenul, toluenul, xilenul, naftalenul, antracenul etc. Apele colorate influențează condițiile de pătrundere a luminii în adâncime, cu consecințe asupra vieții animale și vegetale. Unele substanțe colorante au o acțiune toxică chiar în concentrații foarte mici (albastrul de Victoria, violetul de metil, verdele diamant), iar cele pe bază de sulf pot produce, în anumite condiții, hidrogen sulfurat.

În apele de suprafață mai pot fi introduse și alte categorii de materii organice nedegradabile pe cale biologică sau greu degradabile, cum sunt unii detergenți sintetici, uleiuri minerale, produse petroliere etc.

Împurfîicarea cu materii anorganice. Efluenții industriali pot conține, între altele, cantități ridicate de acizi și baze, substanțe minerale toxice, substanțe reducătoare, săruri solubile netoxice etc.

Prezența acizilor și a bazelor într-o apă provoacă schimbări în concentrația ionilor de hidrogen, cu efecte negative asupra întregii biocenoze. Astfel poate fi distrus fondul piscicol, iar prin nimicirea microorganismelor se produce o inhibare a procesului de autoepurare. Acizii mai produc coroziunea metalelor și betoanelor și pot favoriza dezvoltarea hidrogenului sulfurat în depozitele de mâl organic. Toxicitatea metalelor grele este crescută în mediul acid. Apele ce conțin săruri feroase sunt acide; pe măsură ce sunt oxidate, se formează hidroxid feric, care precipită sub forma unei suspensii roșii, inerte.

Unele ape uzate pot conține substanțe reducătoare sulfiți sau compuși feroși, care, ajunse în receptor, consumă repede oxigenul dizolvat. Acest fenomen este și mai accentuat când, pe lângă substanțele reducătoare, apele uzate conțin și substanțe organice putrescibile.

Substanțe reducătoare, în cantități mari, se găsesc în apele de mină, în unele mlaștini și uneori în apele freatice. Cursurile de apă care se nasc din astfel de izvoare, din ape de mină sau din mlaștini, sunt la început complet lipsite de oxigen și deci de viață. Patul albiei este acoperit cu depozite de culoare ocru-roșcată, formate din hidroxid feric. Deversate într-un curs de apă cu debit mic, ele produc neajunsuri atât prin scăderea oxigenului, cât și prin depunerea suspensiilor solide.

Dintre sărurile solubile netoxice, mai importante sunt: clorurile, sulfații, azotații, bicarbonații și fosfații (de sodiu, potasiu, calciu, magneziu, fier, mangan). Ajunse în emisar, acestea nu sunt descompuse pe cale chimică sau biochimică, concentrația lor scăzând treptat doar prin diluție datorită aportului de apă al afluenților.

Mai importantă este clorura de sodiu, prezentă în cantități ridicate în apele menajere, unde provine din urină, și în unele ape uzate industriale, cum sunt cele de la fabricile de conserve și fabricile cloro-sodice. De asemenea, apele provenite de la desalinarea petrolului sunt foarte încărcate cu săruri minerale, îndeosebi clorură de sodiu, ducând la creșterea salinității totale în emisar, căruia i se alterează proprietățile organoleptice. Astfel de ape nu mai pot fi folosite pentru băut și nici pentru irigații sau alte scopuri industriale. Un conținut excesiv de săruri solubile poate favoriza și coroziunea pompelor, a conductelor metalice etc. Din acest punct de vedere, sulfații sunt mai periculoși, căci în condiții de anaerobioză pot fi reduși la hidrogen sulfurat, care prin oxidare în aer, la partea superioară a canalelor, produc acid sulfuric corosiv. Sărurile solubile ale unor metale în general netoxice (fier, aluminiu) pot reacționa cu bicarbonații, dând hidroxizi insolubili, care se depun pe fund sub forma unor depozite ce influențează negativ viața acvatică.

Un rol important în procesul de poluare îl joacă sărurile de azot, fosfor și potasiu. Rareori, acestea sunt evacuate de către întreprinderile industriale direct în râuri; de cele mai multe ori, ele sunt spălate de pe terenurile agricole tratate cu îngrășăminte minerale sau din haldele de zgură.

Sărurile de azot și de fosfor mai iau naștere și din mineralizarea substanțelor organice datorită activității bacteriene. În zonele din aval ale râurilor poluate cu substanțe organice (în zona β-mezosaprobă și oligosaprobă), aceste săruri pot atinge concentrații ridicate. De asemenea, și efluenții organici epurați pe cale biologică sunt bogați în azotați și fosfați, astfel încât, prin deversarea lor în emisar, pot da naștere fenomenului de ,,înflorire" a apei, cu toate consecințele negative cunoscute.

Când cantitatea sărurilor de calciu și magneziu este mare, se poate provoca o creștere a durității apei în emisar, cu unele efecte asupra biocenozelor respective și cu diferite neajunsuri privind utilizarea apei în alimentarea unor întreprinderi industriale.

Substanțele toxice anorganice cele mai obișnuite în ape sunt : clorul
liber, cloraminele, amoniacul, hidrogenul sulfurat, sulfurile solubile și
sărurile unor metale grele (de exemplu cupru, zinc, plumb, nichel, crom,
cadmiu, argint, mercur etc). Unele dintre acestea sărurile de plumb și
cupru, ajunse în râu sunt parțial precipitate, în funcție de duritatea apei;
altele însă sunt persistente. În general, substanțele toxice scad în concentrație în lungul râului, ca urmare a proceselor de diluție. Acțiunea lor asupra
vieții acvatice și prejudiciile aduse în economie sunt multiple.

Pentru întregirea tabloului impurificării anorganice a apei, mai trebuie amintite unele materii minerale : argila, gipsul și caolinul, care produc o creștere a turbidității apei.

Efectele principale ce pot fi produse prin poluarea chimică asupra emisarilor sunt: dezoxigenarea și intoxicarea apei ; Cele secundare sunt: creșterea durității apei, a salinității totale, modificarea pH-ului, creșterea turbidității, colorarea apei și imprimarea de mirosuri și gusturi specifice.

Impurificarea fizică

Suspensii. Cea mai frecventă formă de impurificare fizică rezultată din deversarea apelor uzate menajere și industriale este produsă prin materiile solide, organice și anorganice, aflate în suspensie. Importante cantitați de suspensii provin de la spălarea cărbunilor, flotarea minereurilor neferoase, transportul hidraulic al sfeclei la fabricile de zahăr și al cartofilor la fabricile de amidon și spirt, de la fabricile de sticlă, cherestea, din industria textilă, celuloză și hîrtie și alte industrii chimice.Materii în suspensie mai rezultă și din unele reacții chimice sau biochimice.

Materiile anorganice în stare de suspensii evacuateîn ape sunt : talcul, caolinul, gipsul, bioxidul de titan, sulfura de zinc, sulfatul de bariu, etc.

În ordinea densității și mărimii particulelor și în funcție de unele caracteristici ale apei, ele se depun în albie, formând sedimente de diferite grosimi, și influențând condițiile hidrologice și biologice din receptor. Principalele efecte produse de suspensii sunt: scăderea transparenței apei, distrugerea biocenozei bentale, vătămarea peștilor și a altor organisme nectonice, urâțirea peisajului. Scăderea transparenței apei are ca rezultat o reducere a numărului de plante clorofiliene și implicit, a numărului de animale, cu consecințe asupra proceselor de autoepurare. Tulburarea apei produce de asemenea și o stânjenire a nutriției peștilor, mai ales a celor care își găsesc hrana cu ajutorul văzului, cum sunt răpitorii.

Depunerea pe fund a suspensiilor fine sau grosiere acționează, pe cale mecanică, asupra organismelor acvatice, ducând la modificări calitative sau cantitative ale biocenozei bentale sau chiar la eliminarea integrala a acesteia. Se cunoaște efectul dezastruos al depunerii masive de steril de la stațiile de flotare a minereurilor neferoase în albia râurilor . Prin continua depunere de materiale în suspensie și din cauza șariajului, rezultă o instabilitate a substratului, făcând imposibilă recolonizarea albiei cu organisme animale și vegetale. Chiar când procesul de depunere este puțin intens, suspensiile fine colmatează spațiile dintre elementele fundului, în care își găsesc adăpost multe nevertebrate, și acoperă pietrele cu un strat subțire de mâl, împiedicând fixarea unor animale pe suprafața lor.

În porțiunea superioară a Jiului, în aval de preparațiile de cărbuni de la Petrila și Lupeni, din cauza prafului de cărbune și a particulelor fine de argilă care acoperă cu un strat subțire pietrele de pe fund, fauna bentală a suferit schimbări cantitative și calitative importante. Au dispărut complet larvele de efemeroptere, rămânând numai cele de chironomide, viermii oligocheți și rare coleoptere.

Prin depuneri de mâl fin pot fi afectate locurile de pontă ale unor specii de pești sau se poate provoca asfixierea icrelor depuse, prin acoperirea lor cu o pătură fină de nămol. Acest lucru este cunoscut în bălți, când după reproducerea peștilor a avut loc o încărcare puternică a apei cu suspensii argiloase.

Suspensiile de rumeguș de lemn evacuate de fabricile de cherestea, suspensiile de fibre de celuloză de la fabricile de celuloză și hârtie și diferite alte categorii de fibre se depun în albia râului, în primul rând în concavitatea meandrelor și în zonele cu apă stagnantă, unde formează un covor compact ce acoperă și înăbușă organismele bentale.

Colorarea apei. În afară de coloranții organici, există și unele substanțe minerale care colorează apa, îndeosebi compuși ai fierului și cromului. Unii dintre aceștia pot colora intens apa chiar când se găsesc în concentrații foarte mici, care nu pot fi detectate pe cale chimică.

Interacțiunea dintre două ape cu anumite caracteristici fizico-chimice poate produce o colorare intensă. Astfel, din amestecul apelor uzate de la distilarea cărbunilor cu alte ape industriale cu conținut de fier se pot forma anumiți compuși fenolici, tiocianați etc, care colorează apa în roșu sau brun. Apele de la tăbăcării, unde se folosește tanin vegetal, descărcate în râuri bogate în fier, dau o culoare verde închis sau neagră.

Substanțele colorante, prin ele însele, pot fi nevătămătoare pentru organismele acvatice, dar prin absorbția unor anumite radiații ale spectrului solar influențează asupra regimului de lumină și asupra regimului termic al bazinului acvatic respectiv, cu consecințe asupra faunei și florei.

Turbiditatea. În general, apele uzate orășenești și multe ape industriale sunt tulburi. Turbiditatea este dată de prezența în apă a materiilor coloidale sau a suspensiilor foarte fine.De obicei, un grad mare de turbiditate indică o apă impurificată, dar există și ape naturale neimpurificate, de exemplu râurile de șes, care sunt permanent tulburi și în care organismele s-au adaptat acestor condiții de viață. Pătrunderea luminii în astfel de ape este limitată, de unde și o reducere a numărului de plante verzi.

Impurificarea fiziologică

Utilizarea bazinelor de suprafață, pe scară tot mai mare, ca surse de apă potabilă ridică o serie de probleme speciale, în legătură îndeosebi cu gustul și mirosul apei. O apă bună de băut trebuie să fie lipsită de miros și să aibă un gust plăcut.

Prin apele reziduale sau antrenate de pe terenurile agricole, pot ajunge în râuri sau în lacuri unele substanțe care imprimă apei caractere organoleptice specifice, chiar când se găsesc în doze mici. Sărurile de fier și de mangan dau apei un gust caracteristic, iar hidrogenul sulfurat, amoniacul, fenolii, clorul liber, aminele, cianurile sau hidrocarburile nesaturate pot imprima atât un gust, cât și un miros neplăcut. Sărurile feroase pot fi resimțite la 0,1 mg/l, cele ferice la 0,2 mg/l, clorul liber la 0,1 mg/l, fenolul la 7 mg/l, iar când apa conține și clor, gustul de clor-fenol ce apare este resimțit chiar la 0,002 mg/l.

Apele industriale, care conțin anumite cantități de alcooli, esteri, cetone, aldehide, acizi organici sau produse petroliere, unele insecticide și erbicide, detergenți, pot de asemenea să influențeze gustul și să dea un miros caracteristic apei (tabelul nr. 2). S-a arătat de asemenea că și în cazul impurificării naturale secrețiile unor alge pot imprima apei caractere organoleptice speciale.

Scăderea oxigenului din apă favorizează dezvoltarea mirosului. În această situație, prezența nitraților este de mare însemnătate pentru suplinirea oxigenului și prevenirea mirosului.

Tabelul nr. 2

Limita de miros a unor compuși existenți în apele uzate menajere și industriale (după Klein, 1S62)

Gustul și mirosul specific pot fi îndepărtate prin tehnica obișnuită de tratare a apei cu coagulanți, cu ozon, cărbune activat, prin clorinare etc, dar sunt și cazuri când aceste metode nu dau rezultate satisfăcătoare.

Tabelul nr. 3

Concentrațiile de fenoli și alți compuși organici prezenți în efluienții de la coxerii care imprimă un gust caracteristic cărnii de pește (după Klein,1962)

Unele substanțe prezente în apă pot imprima un gust și un miros caracteristic și cărnii peștilor, făcîndu-i necomestibili: unele hidrocarburi (de exemplu stirenul), unii derivați ai benzenului și toluenului, acizii naftcenici, unele insecticide organo-clorurate și organo-fosforice etc. Din tabelul nr. 3 rezultă că pentru multe substanțe limita de toxicitate este mai mare decât concentrațiile minime, care pot imprima cărnii peștilor un miros neplăcut. În general, substanțele complexe dau un miros maI puternic decât substanțele simple.

Impurificarea biologică

Prezența unor micro sau macroorganisme care au o acțiune negativă asupra condițiilor igienice ale apei sau asupra utilizării acesteia în economie constituie o impurificare biologică. Unele organisme (bacterii patogene, virusuri, protozoare parazite, viermi paraziți etc.) pot avea o acțiune directă asupra sănătății omului; dezvoltarea în număr mare a unor alge provoacă fenomenul de „înflorire" a apei, cu consecințele cunoscute, dezvoltarea puternică a unor bacterii saprofite, ciuperci, protozoare etc. dă cursului de apă un aspect neplăcut, iar dezvoltarea în masă a unor bacterii autotrofe sau a unor metazoare poate produce neajunsuri instalațiilor de alimentare cu apă sau altor lucrări hidrotehnice. Unele din aceste organisme pot fi aduse în apele de suprafață direct prin efluenții industriali și menajeri iar altele se dezvoltă în apele murdărite datorită condițiilor favorabile pe care le găsesc acolo.

Impurificarea biologică este adesea consecința impurificării organice a apelor. Este cunoscută dezvoltarea în cantitate foarte mare a așa numitelor „ciuperci de apă poluată" (în care se includ ciupercile Leptomitus lacteus, Fusarium aquaeductum,bacteriile Sphaerotilus natans, Gladothrix dichotumus, protozoarul Carchesium) datorită existenței în apă a unor mari cantități de materii organice. Prezența lor în masă dă nu numai un aspect neplăcut apei, dar în anumite împrejurări poate da naștere așa-numitului fenomen de „poluare secundară". Același lucru se întâmplă și în cazul dezvoltării excesive a algelor, care produc fenomenul de „înflorire", și chiar al dezvoltării puternice a macrofitelor, care are loc în apele impurificate cu substanțe organice. Pe de altă parte, unele alge albastre, dezvoltate în număr mare, pot da gastroenterite omului și animalelor. Se semnalează chiar moartea unor vite care s-au adăpat din bălți în care se dezvoltase în masă alga Nostoc rivulare .

Apele pot fi contaminate cu virusuri care provoacă unele boli cum este poliomielita, sau cu bacterii patogene, ca: bacilul antraxului și bacilul lui Koch.

Mai trebuie amintit că dezvoltarea în cantitate mare a ciupercilor de apă poluată, a bacteriilor feruginoase sau a unor moluște poate duce la înfundarea unor conducte de apă.

CONCLUZII GENERALE PRIVIND EFECTELE PRODUSE DE APELE UZATE ASUPRA BAZINELOR RECEPTOARE

După cum cauzele care acționează asupra sistemelor acvatice în procesul de impurificare sunt foarte diferite, tot așa și efectele produse asupra condițiilor fizico-chimice și biologice sunt multiple, suprapunându-se parțial sau integral. Dintre acestea cele mai importante sunt:

-Materiile organice biodegradabile se descompun, ducând la dezoxigenarea apei din receptor. Aceasta are o influență directă asupra peștilor și asupra tuturor organismelor acvatice și o influență indirectă prin apariția unor produși de descompunere vătămători; rezultatul final este o restructurare a întregii biocenoze acvatice.

-Materiile în suspensie se depun în albia bazinului receptor, distrugând organismele bentale și alterând locurile de pontă ale peștilor. Dacă

suspensiile sunt predominant organice, la efectele arătate se adaugă dezoxigenarea apei și apariția de produși toxici. Din cauza gazelor produse în procesul descompunerilor, cantități de mâl putred sunt antrenate în masa apei, înrăutățind și mai mult situația și urâțind peisajul.

-Substanțele corosive (acizii și bazele) și substanțele toxice pot provoca moartea peștilor și a tuturor organismelor acvatice,în funcție de natura și de concentrația lor. Distrugerea bacteriilor va avea consecințe negative asupra procesului de autoepurare. Posibilitatea de utilizare a apelor intoxicate în economia omului este integral pierdută.

-Microorganismele patogene, care pot apărea mai cu seamă în timpul epidemiilor, duc la o contaminare a apei, cu consecințe grave pentru sănătatea publică.

-Efluenții cu temperatură ridicată pot conduce la o modificare a regimului termic din receptor cu consecințe asupra vieții acvatice : activarea proceselor biochimice de descompunere a materiei organice, dispariția unor forme de organisme, modificări în ciclurile de dezvoltare a unor plante și animale.

-Prezența unor substanțe ce imprimă apei un gust și miros neplăcut face apa inutilizabilă pentru băut sau pentru alimentarea unor industrii. Epurarea acestor ape uzate întâmpină adesea mari dificultăți.

-Prezența în apă a unor materii organice sau substanțe biogene rezultate din procesele de descompunere ale acestora favorizează dezvoltarea în masă a unor microorganisme bacterii filamentoase, ciuperci, ciliate, care pot acoperi în întregime albia râului, ducând la o distrugere a echilibrului biologic din sistem. Prin descompunerea lor după moarte, se produce fenomenul de poluare secundară, caracterizat prin apariția de mirosuri grele, dezoxigenarea apei etc.

-Prezența unor săruri minerale în exces poate duce la creșterea durității apei, făcând-o inutilizabilă (sau greu utilizabilă) pentru unele procese industriale sau pentru alimentările cu apă potabilă. La toate acestea trebuie adăugate și alte neajunsuri: creșterea turbidității apei, apariția de spumă, colorarea apei etc.

-Prezența uleiurilor și în general, a produselor petroliere constituie o categorie de poluare cu efecte directe asupra organismelor acvatice și cu efecte indirecte, ca : dezoxigenarea, intoxicarea, imprimarea unui gust și miros neplăcut apei și cărnii animalelor acvatice.

DINAMICA IMPURIFICĂRII APELOR

Impurificarea apelor este un proces dinamic, complex, care nu poate fi cuprins în formule matematice, dar care are unele trăsături generale caracteristice.

Intensitatea impurificării și, în consecință, a tulburării echilibrului biologic dintr-un eeasistem acvatic depinde de natura .substanțelor impurificatoare, de cantitatea lor, de frecvența cu care sînt deversate, de modul de pătrundere a acestora în receptor, de modul și viteza de amestec a apelor efluentului cu cele ale receptorului, de procesul de diluție etc. La rîndul lor, acești factori sînt influențați de o serie de condiții, unele privind efluentul rezidual, iar altele receptorul.

Procesul de fabricație și fluxul, tehnologic constituie unul din factorii principali. Dacă debitul și încărcarea apelor uzate feca-loid-menajere variază de la o oră la alta, după gradul de urbanizare al comunităților omenești, după regimul de viață al locuitorilor, cu atît mai mult variază, cantitativ și calitativ, compoziția fizico-chimică a apelor uzate industriale.

Producerea de bunuri are loc în fabrici și uzine sau în combinate de fabrici și uzine, fiecare cu specificul și individualitatea sa. Compoziția fizico-chimică a apelor uzate se deosebește într-o măsură mai mare sau mai mică după tehnologia de fabricație, felul și calitatea materiei prime, desfășurarea în timp a proceselor de fabricație, ritmul de producție și o serie de factori locali.

în toate întreprinderile, dar mai ales în marile combinate industriale, procesele tehnologice se succedă într- o anumită ordine și într-un anumit ritm pe diferite secții, ceea ce duce la o anumită succesiune a scurgerii apelor uzate și la o variație necontenită a compoziției lor. Există un flux tehnologic specific fiecărei industrii. Așa se face că la una și aceeași întreprindere se pot înregistra la anumite ore ape uzate acide, la alte ore ape alcaline, ape încărcate cu substanțe toxice sau inofensive, ape foarte încărcate cil substanțe organice sau ape puțin încărcate. Aceste evacuări ,,în șoc" ale unor substanțe nocive au efecte nefaste asupra vieții din emisar, puțind duce la adevărate pustiiri biologice dacă este vorba de substanțe toxice sau de modificări termice.

regimul de fabricație, care poate fi continuu sau sezonier, constituie de asemenea un factor important în ceea ce privește procesul de poluare. Oînd este vorba de un proces continuu de producție, chiar dacă sînt anumite fluctuații în evacuarea apelor uzate legate de fluxul tehnologic respectiv, se poate vorbi de instalarea în emisar, în zona poluată, a unei anumite biocenoze caracteristice și, în consecință, a unui anumit echilibru biologic, care oglindește echilibrul dintre procesele de impurifi-care și autoepurare. Este, desigur, un echilibru biologic instabil, care variază necontenit între anumite limite. De exemplu, în emisarul fabricilor eu regim sezonier (de zahăr, de conserve etc.) se succedă regulat două biocenoze : una de apă impurificată în timpul campaniei de fabricație și una de apă curată în perioada de întrerupere a activității.

DILUȚIA ȘI MODUL DE AMESTEC AL APELOR UZATE CU APA

emisarului constituie un factor esențial în procesul poluării. Cînd are loc o descărcare a apelor uzate ,,1a mal" printr-unul sau mai multe euuale, amestecul se realizează pe distante mai mari deeir atunci când descărcarea se face pe firul apei sau dispersat pe întreaga secțiune a rîului. în prim ui caz se creează, un adevărat paravan între apele curate, și murdare din rîu, care se poate întinde pe distanțe foarte mari, delimitând două culoare de apă diferite. Aceasta dezavantajează folosințele apei pe malul poluat, ducînd la o răspîndire inegală a organismelor acvatice.pe profilul ii ului. în celelalte două cazuri, situația apare mai. favorabilă, cu condiția ca gradul de diluție realizat să fie suficient de mare pentru a nu se forma astfel „baraje" nocive pe întreaga lățime a cursului de apă în calea migra-țiunii peștilor și a altor organisme acvatice.

Principalii factori care determină amestecul acestor ape sînt:

— caracteristicile hidrologice și hidraulice ale cursului de apă (debitul, viteza, adîncimea și lățimea albiei, relieful și natura fundului rralui receptor, care pot determina vîrtejuri, sinuozitatea albiei, existența curenților laterali sau ascensionali etc.);

—cantitatea apelor reziduale, natura și modul de descărcare a acestora în emisar.

în comparație cu alte țări, evacuările de ape uzate în țara noastră se caracterizează prin debite de diluție relativ mici, printr-o diversitate mare a reliefului pe zone restrînse cu modificarea datelor hidraulice în mod corespunzător, prin existența unor surse de impurificare cu o compoziție chimică foarte variată și cu concentrații diferite, prin puncte de folosință situate în general la distanțe mici față de zona de evacuare, prin existența unor surse de impurificare neorganizate..

Impurifiearea este un proces complex, care se desfășoară numai pe o anumită porțiune, a receptorului, însă consecințele sale se resimt, pe linie biologică și cu intensități diferite, în întregul bazin hidrografic al acestuia. Impurifiearea trebuie deci considerată la nivelul întregului ecosistem.

între un rîu și afluenții acestuia există anumite relații hidrologice, fizico-chimice și biologice. Pe cînd relațiile fizico-chimice și hidrologice se. manifestă liniar și într-un singur sens — din amonte înspre aval —, cele biologice se manifestă în ambele sensuri. Echilibrul biologic dintr-un astfel de sistem este o consecință tocmai a interrelațiilor ce se creează intre biocenoza rîurilor și a afluenților săi. Organismele animale reprezintă elementele cele mai mobile din sistem, ele putând migra pentru hrană sau reproducere în tot cuprinsul bazinului hidrografic pe diferite căi; chiar și plantele au posibilitatea să se răspîndească pe mari întinderi ale domeniului acvatic.

Poluarea unui rîu sau a unei zone de rîu înseamnă în primul rînd modificări calitative și cantitative în populațiile floristice și faunistiee respective; acestea atrag după ele modificări biologice în afluenții; săi r.eimpurifieați. Pot fi astfel stînjenite migrațiunile unor specii de pești sau ale altor organisme acvatice, ceea ce duce la dispariția lor din afluenții curați, eu consecințe asupra întregii rețele trofice respective.

Diferite substanțe toxice, substanțe fito-farmaeeutice, substanțe radioactive au proprietatea să se acumuleze în corpul unor organisme acva-tice. Acestea, fiind consumate de alte organisme, pot produce o contaminare în lanț a diferitelor verigi trofice. Pe de altă parte, insectele contaminate, depunînd ouăle în zonele curate ale rîurilor, contribuie, tot prin intermediul relațiilor strofice, la contaminarea acestor zone.

Situația este și mai evidentă cînd este vorba de ecosisteme cu apă stătătoare. în aceste cazuri, efectele fizico-chimice ale poluării se pot manifesta pe o zonă relativ restrînsă, însă pe linie biologică efectele pot fi resimțite în tot cuprinsul sau pe mari suprafețe ale acestora.

Efectele poluării apelor asupra mediului înconjurător.

Între apele uzate și mediul înconjurător în care acestea sunt deversate

se stabilește o relație bilaterală: prin impuritățile pe care le conțin, apele

uzate acționează asupra mediului înconjurător, în sens negativ, iar acesta,

la rândul său contribuie la înlăturarea poluanților din apă (autoepurare).

Receptorii folosiți în mod obișnuit pentru evacuarea apelor uzate colectate prin rețele de canalizare sunt cursurile de apă de suprafață, lacurile sau marea și mai rar, straturile permeabile subterane adânci și solul pentru irigații și infiltrații.

Consecințele poluării apelor se resimt nu numai la nivelul apelor curgătoare în care are loc scurgerea, deversarea, aruncarea sau depozitarea agenților poluanți, ci și la sute de mii de km de locul producerii. Purtate de cursuri și vârtejul râurilor și fluviilor, ele pot infesta suprafețe întinse, ajungând, în final, la nivelul mărilor și oceanelor. De asemenea, apele poluate se infiltrează în pământ până la pânzele freatice și contaminează sursele de apă potabilă.

Uneori sunt afectate instalațiile de canalizare.

Cantitățile de ape uzate industrial, deversate în efluenți, sunt foarte mari. Astfel, la fabricarea unei tone de hârtie rezuită 100 – 200 m3 ape uzate, a unei tone cauciuc, 150 m3 ape uzate, la spălarea unei tone de fructe, 10-20 m3 ape uzate etc.

Apele de suprafață sunt supuse și unei impurificări proprii (autogene), provenite din descompunerea plantelor și animalelor moarte existente sau aduse în mod natural, precum și a impurificării datorită apelor uzate.

Influența receptorului. Apele de suprafață suferă din partea apelor uzate următoarele acțiuni:

modificare calităților fizice, prin schimbarea culorii, temperaturii conductibilității electrice, radioactivității, prin formarea depunerilor de fund, de spumă, sau de pelicule plutitoare;

modificarea calităților organoleptice;

modificarea calităților chimice prin schimbarea reacției apei (pH-ului), creșterea conținutului de substanțe toxice, schimbarea durității, reducerea cantității de oxigen datorită substanțelor organice din apele uzate;

– distrugerea florei, faunei valoroase si favorizarea dezvoltării unor microorganisme, ca si mărirea numărului de virusuri și de bacterii, printre care se pot găsi si germeni patogeni.Apele marine sunt influențate atât în ceea ce privește modificarea calităților cu respectivele efecte asupra viețuitoarelor conținute, cât și datorită efectelor pe care le pot avea asupra plajelor.

Solurile infiltrabile folosite drept terenuri pentru irigații și infiltrare sunt influențate, atât prin efectele pozitive datorită modificării solului și aportului de elemente fertilizante pe care le conțin apele uzate, cât și prin efectele negative pe care acestea le pot produce, de exemplu: emanări de mirosuri, colmatarea porilor, creșterea acidității și alcalinității apelor, ridicarea nivelului apelor freatice și chiar înmlăștinarea lor, precum și infectarea solurilor și a apelor freatice de mică adâncime, cu virusuri și bacterii.

Influența asupra surselor de apă. Sub influența apelor uzate neepurate satisfăcător, cu conținut de substanțe organice, încep să se formeze în apa receptorului colonii mari de microorganisme, care sunt antrenate de apa râului și apoi blochează grătarele de la intrarea prizelor de apă și a filtrelor de la instalațiile de apă potabilă și industrială. Apele uzate cu conținut de acizi atacă părțile metalice ale instalațiilor prin coroziune.

Uneori, acțiunea reciprocă a unor ape industriale, în apa aceluiași receptor, poate produce efecte negative. Astfel, apele de la tăbăcării și cele de la celuloză sulfit, prin contact cu apele cu conținut mare de săruri ,de fier, dau o colorație de cerneală și provoacă un consum mare de oxigen; apele care conțin acizi liberi, atunci când vin în contact cu apele sulfuroase pun în libertate hidrogen sulfurat; de asemenea, unele ape conținând compuși ce pot provoca stabilizarea coloiziilor fac imposibilă dedurizarea apelor pentru folosirea în cazanele de aburi, de exemplu, apele de la obținerea celulozei conțin compuși lignosulfonici care împiedica precipitarea sărurilor de calciu.

Influența asupra agriculturii și a creșterii animalelor. Apele cu un conținut mare de acizi dizolvă substanțele nutritive din sol. Depunerile de fibre de la fabricile de celuloză și prelucrarea lemnului sau de la fabricile textile, depunerile de la minele de cărbuni sau nămolurile cu conținut de fier pot produce colmatarea terenurilor irigate. Apele toxice de la minele de plumb și zinc se depun pe pășuni și pot provoca îmbolnăvirea animalelor care le consumă, acționând și asupra capacității lor de reproducere.

Apele de la băile de galvanizare, cu cianuri și săruri metalice, provoacă moartea animalelor și păsărilor care consumă plante irigate cu aceste ape și, în plus, pot provoca și sterilizarea soiului, făcându-l neutilizabil pentru agricultori.

Influențe asupra fondului piscicol .Pentru a permite o dezvoltare normală a peștilor, apa din resursele de suprafață trebuie să îndeplinească anumite condiții de calitate: pentru reproducerea și dezvoltarea salmonidelor (păstrăvilor), apa trebuie să aibă categoria I de calitate, iar pentru reproducerea și dezvoltarea fondului piscicol natural din apele de șes, categoria a-II-a de calitate etc.

Pentru a evidenția efectul nociv al apelor uzate asupra viețuitoarelor acvatice, inclusiv a peștilor, au fost stabilite două limite: doza limită, care aplicată timp de o oră nu incomodează peștii și doza minimă mortală, care produce moartea peștilor după o oră.

Valorile din tabelui 3. care poate fi completat cu întrega listă de substanțe nocive ce pot fi conținute în apele reziduale, mai ales cele industriale, ne dau o imagine clară a influenței negative pe care acestea o pot avea asupra vieții peștilor.

Tab.4. Valori ale dozei limită și dozei minime mortale pentru anumiți poluanți

Influența asupra stării sanitare și igienice. Apele uzate, de exemplu de la abatoare, lăptarii, tăbăcării, fabrici de piele, de uleiuri, de margarina, bere etc. prin conținutul lor ridicat de materii organice ca albumine, hidrați de carbon și săruri nutritive, constituie un mediu propice pentru toate bacteriile și în consecință, favorizează dezvoltarea acestora în emisar, constituind un factor negativ pentru sănătatea oamenilor și a animalelor.

Locurile de baie, ștrandurile naturale pot fi, de asemenea, puternic afectate de unele ape uzate industriale, cum sunt cele ce conțin uleiuri, grăsimi, gudroane, detergenți, care pe lângă faptul că rețin praful și tot felul de impurități, făcând o spumă cu aspect neplăcut, împiedică și aerarea apei.

Apele uzate cu conținut de hidrați de carbon și alte substanțe organice ușor fermentabile favorizează dezvoltarea coloniilor de bacterii, formând coji sub formă de "blană de oaie", care dau un aspect inestetic și dezagreabil locurilor de baie.

Datorită poluării apelor mor zilnic mai mult de 25.000 de oameni. Cele mai muite boli răspândite prin intermediu! apei contaminate sunt: febra tifoidă, holera, dezinteria, enterocolita, hepatita și unele boli de piele.

Se apreciază că, dacă toți locuitorii globului ar dispune de apă curată și instalații aferente, mortalitatea, infantilă s-ar reduce la jumătate.

CAPITOLUL III.

Toxicologie acvatică

Acțiunea substanțelor toxice asupra organismelor acvatice. În ultimele decenii ale secolului nostru, ca urmare a dezvoltării industriei și a ritmului intens de chimizare a agriculturii, s-a intensificat tot mai mult procesul de contaminare a apelor de suprafață cu substanțe toxice.

Astfel se evacuează: fenoli, săruri ale metalelor grele, compuși ai acidului cianhidric, hidrogen sulfurat și sulfuri, amoniac și săruri de amoniu, hidrocarburi, materii colorante, acizi minerali și numeroase substanțe organice de sinteză, cum sunt detergenții, la care se adaugă izotopii radioactivi. De pe ogoare, din regiuni pomicole sau păduri, apele de ploaie spală și transportă în râuri cantități mari de insecticide, raticide, fungicide etc, care au fost utilizate pentru combaterea dăunătorilor vegetali și animali. Folosirea pe scară din ce în ce mai largă a îngrășămintelor chimice poate să aibă și o latură negativă prin cantitățile mari de săruri de azot, fosfor, potasiu, care, antrenate de ploi, pot ajunge în apele naturale, unde provoacă tulburări în echilibrul biocenotic. Exploatările petroliere, transporturile tot mai intense de produse petroliere ridică probleme grave de poluare a mărilor și oceanelor cu hidrocarburi.

Deversările de ape reziduale industriale ocupă primul loc în ceea ce privește pericolul degradării apelor de suprafață, poziție disputată de pesticide, a căror utilizare în agricultură și silvicultură crește de la o zi la alta.

III.1.CONSIDERAȚII ECOLOGICE ASUPRA APELOR INTOXICATE

Acțiunea nocivă a substanțelor toxice se manifestă asupra materiei vii mai întâi la nivelul individului și apoi, asemenea unei reacții în lanț, și asupra celorlalte niveluri: specie și biocenoză.

La nivelul de dezvoltare a individului, materia vie se află diferențiată pe diverse trepte : individul monocelular, individul pluricelular inferior, alcătuit din țesuturi și organe, și individul animalelor superioare, cu comandă centralizată, perfecționată a funcțiilor. În acest proces de diferențiere cresc integralitatea părților și specializarea lor. Este normal deci ca atât acțiunea substanțelor toxice asupra lor, cât și reacția acestor „tipuri" de organisme față de substanțele toxice să fie diferite.

Prima problemă care se pune în cercetarea toxicologică la „nivelul individului" este cunoașterea mecanismelor prin care substanțele toxice acționează asupra organismului și a modului de reacție a acestuia. Problema este, desigur, complexă, deoarece atât căile de pătrundere în corp a substanței toxice, efectele produse, cât și răspunsul dat variază în funcție de gradul de diferențiere a organismului. Cu cât acesta este mai diferențiat morfologic, cu atât scade și „permeabilitatea" individului față de mediu, deci crește independența lui față de acțiunea directă a mediului.

Organismul viu este un sistem cu autocontrol, care tinde să-și păstreze integralitatea cu ajutorul diferitelor mecanisme, între care cel mai principal este metabolismul. Efectul nociv al substanțelor toxice manifestat asupra individului va rezulta, prin urmare, din interferarea proceselor metabolice în anumite puncte ale acestora. Din perturbarea metabolismului derivă apoi și tulburări ale funcțiilor de relație și de reproducere.

Răspunsul organismului față de acțiunea substanțelor toxice variază cu natura acestora și cu o serie de factori interni și externi.

În general, efectul este în funcție de doză. Conceptul „doză-răspuns" este fundamental în toxicologie, însă în cazul organismelor acvatice, unde individul stă permanent în contact cu mediul toxic, noțiunea de doză are alt înțeles, reprezentând cantitatea de substanță toxică pătrunsă în corp in unitatea de timp. Trebuie să ne raportăm deci, pe de o parte, la concentrație și, pe de altă parte, la timpul de contact cu substanța toxică. Cu cât concentrația substanței toxice este mai mare și durata de acțiune mai îndelungată, cu atât efectele nocive sunt mai accentuate, putând, duce la letalitate.

Se cunosc și așa-numitele „efecte paradoxale" (S c h a t z , 1964), cînd concentrații mici ale unor substanțe toxice pot fi mai vătămătoare decât concentrațiile superioare acestora (FI, Na2S). Explicația variază de la caz la caz, putând fi atribuită efectelor de chelatare, unor modificări ale mediului exterior (pH), diferitelor efecte biochimice sau fiziologice care devin 0}3erative la diverse concentrații, formării polimerilor etc.; pentru multe cazuri, modul de acțiune este necunoscut.

Dacă ne raportăm la al doilea nivel de organizare a materiei vii, la specie (populație), efectul substanțelor toxice se răsfrânge asupra unor relații intraspecifice cu consecințe asupra densității populației, periclitându-se gradul său de supraviețuire în ecosistemul respectiv. Se cunosc cazuri de dispariție a unor specii de pești din râurile sau lacurile impurificate cu substanțe toxice.

În cadrul unei specii gradul de rezistență variază de la un individ la altul, astfel încât efectul deversării de substanțe toxice într-un bazin, acvatic se va solda cu o scădere a densității populației respective. Prin eliminarea continuă a unei grupe de vârstă, tineretul, populația respectivă este amenințată cu pieirea; dacă evacuarea substanțelor toxice este periodică, se produce cu timpul o scădere a densității populației cu același rezultat final.

În funcție de cantitatea și de natura toxicului introdus într-un bazin acvatic, poate avea loc o distrugere totală a vieții situații extreme sau, în funcție de capacitatea, de rezistență a organismelor, o distrugere parțială, selectivă, prin eliminarea unei specii sau a unui număr oarecare de specii, ceea ce înseamnă ruperea sau slăbirea unor lanțuri trofice. De aici rezultă o tulburare a echilibrului biologic, o zdruncinare a integralității sistemului. Intensitatea tulburării acestui echilibru depinde de locul ocupat de specie sau de speciile respective în lanțul trofic și ea va fi mai puternică sau mai slabă cu cât va fi vorba de un lanț principal sau de unul secundar. Aceasta are influențe multiple și, în primul rând, se traduce prinir-o reducere parțială sau o întrerupere a procesului de autoepurare.

După distrugerea organismelor acvatice, în aval de zona de deversare a substanței toxice, viața începe să se refacă treptat, pe măsură ce se realizează procesul de detoxicare. Speciile dispărute vor reapărea în ordinea inversă a sensibilității lor, până la refacerea parțială sau totală a biocenozei.

Dacă se face o paralelă între procesul de autoepurare mineralizarea substanțelor organice și cel de detoxicare descompunerea și transformarea substanțelor toxice în produși nenocivi, se constată o asemănare între ele, dar nu o identitate. Ambele procese se realizează prin acțiunea comună a unor factori hidrologici, fizico-chimici și biologici, dar, pe când în autoepurare rolul principal este jucat de organismele animale și vegetale, în detoxicare acest rol revine îndeosebi factorilor nebiologici.

Desfășurarea atât a procesului de autoepurare, cât și a celui de detoxicare depinde de natura substanțelor impurificatoare și de condițiile de mediu. Între aceste două procese există însă o deosebire calitativă. În primul caz, în zona autoepurării se dezvoltă succesiv, o serie de organisme: unele care trăiesc în mediu încărcat cu substanțe organice saprobionte și altele care preferă acest mediu saprofile. În zona intoxicată a unui rîu însă nu poate fi vorba de organisme care să se dezvolte numai în mediu intoxicat sau să prefere un astfel de mediu, ci doar de organisme care rezistă într-o măsură mai mare sau mai mică față de substanța toxică respectivă. Nu poate fi vorba, prin urmare, nici de „bioindicatori toxicologiei", în sensul „indicatorilor saprobiologici". O deosebire semnificativă între cele două procese constă în faptul că a doua lege biocenotică a lui Thienemann nu este valabilă decât în primul caz, al impurificării cu substanțe organice biodegradabile, unde, cu cât condițiile de mediu sunt mai unilaterale, cu atât numărul speciilor scade și cel al indivizilor crește. În zona intoxicată scade atât numărul speciilor, cât și al indivizilor, deoarece gradul de rezistență și gradul de acomodare față de mediul toxic constituie o însușire specifică și individuală.

III.2.TOXICITATE Șl SUBSTANȚE TOXICE

Toxicitatea poate fi definită ca „proprietatea unei substanțe de a produce o alterare într-un mediu biologic''' (Fogleman, 1963) sau „reacțiile care împiedică procesele metabolice celulare fără să le blocheze complet (Ingols, 1955).

Prin substanțe toxice se înțeleg „substanțe exogene sau endogene care acționează asupra organismului pe cale chimică, în cantități mici, producînd tulburări ale funcțiilor vitale”. Această definiție precizează, în primul rând, că este vorba nu numai de substanțe exogene, introduse din mediul acvatic, ci chiar de substanțe toxice secretate de unele organisme inferioare, cum sunt bacteriile, unele protozoare, alge etc.Apoi este vorba de o acțiune chimică; or, pentru a avea o astfel de acțiune, substanțele respective trebuie să fie solubile în apă. Complet netoxice sunt numai substanțele insolubile. Și în acest caz însă trebuie arătat că sunt unii compuși socotiți a fi virtual insolubili în apă și care au totuși o solubilitate suficientă pentru a avea o acțiune toxică asupra organismelor acvatice. Sunt unele substanțe cu o mică constantă de disociere, cum sunt clorura mercurică și unele cianuri metalice ; ele au o foarte slabă solubilitate, dar pot deveni toxice chiar în soluții foarte diluate. Se mai știe că apa distilată în alambic de aramă conține o cantitate suficientă de ioni de cupru pentru a avea o oarecare toxicitate asupra unor organisme sensibile.

Între noțiunea de substanță toxică (otravă) și substanță vătămătoare există o deosebire. Dacă substanțele toxice sunt întotdeauna și vătămătoare, reciproca nu mai este valabilă. Cianurile, ionii metalelor grele, fenolii etc. sunt substanțe toxice, au deci o acțiune vătămătoare asupra organismelor, pe când materiile solide aflate în suspensie, unele uleiuri etc. sunt vătămătoare fără să fie toxice.

Unii autori (In g o Îs, 1955) fac deosebire între substanțe toxic și substanțe dezinfectante. Acțiunea primelor asupra celulei, în limita unor anumite concentrații, este reversibilă, pe când a substanțelor dezinfectante, cum este clorul, este ireversibilă.

În procesul intoxicării, de mare însemnătate este factorul cantitate, în mod obișnuit, prin substanțe toxice se înțeleg acelea care produc o acțiune specifică chiar în cantități foarte mici. Pentru a înțelege mai bine acest aspect trebuie amintit că în componența materiei vii intră două feluri de elemente : unele cu rol plastic (C, O, N, Ca, S, P, Na, K, Cl, Mg, Fl) și altele cu rol catalitic (Mg, Fe, Zn, Cu, Mn, Mb, Co). Unele dintre ele pot avea însă atât rol plastic, cât și catalitic (P, Ca, S).

Elementele plastice intră în alcătuirea substanțelor care formează protoplasma celulară glucide, lipide, protide, iar cele catalitice sau oligoelementele în alcătuirea numeroaselor enzime, formând așa-numitele coenzime sau cofactori. Este de observat că unele elemente socotite printre cele mai toxice (Cu, CI, Zn etc.) intră, în cantități foarte mici, în alcătuirea materiei vii.

Una dintre legile biologice care guvernează procesele metabolice este legea „optimului concentrației" (Javillier și colab., 1962). Se pot prezenta trei cazuri. Primul caz, cel mai răspândit, este atunci când efectul favorabil al oligoelementului este cu atât mai mare cu cât cantitatea acestuia crește, însă, începând de la o anumită concentrație, concentrația optimă, are loc o descreștere treptată a efectului favorabil, ca urmare a unei toxicități relative. Aceasta s-ar putea interpreta în sensul că intensitatea sintezelor enzimatice crește o dată cu creșterea concentrației oligoelementului respectiv. De la o anumită concentrație în sus se produce un dezechilibru al ansamblului reacțiilor, ducând la scăderea treptată a acestui efect favorabil.

Al doilea caz este atunci când creșterea efectului favorabil se face la fel ca în cazul arătat, însă de la o anumită concentrație în sus, o ușoară depășire a concentrației optime, oligoelementul respectiv are un efect toxic imediat. Nu se mai produce o scădere treptată a efectului favorabil, ci scăderea se produce brusc.

Mai sunt, în sfârșit, unele elemente care în mod practic nu au o acțiune toxică. Creșterea concentrației duce la o creștere a efectului favorabil până la un punct optim, efectul rămânând apoi constant chiar dacă concentrația elementului respectiv continuă să creasca. Acțiunea toxică a metalelor grele pare a fi datorată acțiunii lor asupra proteinelor intracelulare, rezultând un proces de fixare.

Intoxicarea fiind definită ca o dereglare a proceselor metabolice de către anumite substanțe chimice, complexitatea proceselor de intoxicare crește cu cât organismul respectiv este mai evoluat pe scara biologică.

III.3.FACTORII CARE INFLUENȚEAZĂ ASUPRA TOXICITĂȚII.

Acțiunea toxică a unei substanțe, intensitatea acestei acțiuni și rapiditatea cu care se manifestă variază în funcție de anumiți factori.

III.3.1.Factori externi

Acești factori influențează acțiunea toxică a unei substanțe pe două căi, care se manifestă, de obicei, împreună:

-prin acțiunea directă asupra activității fiziologice a organismului, modificând intensitatea proceselor metabolice .

-prin acțiunea asupra substanței toxice respective, căreia i se pot modifica proprietățile fizico-chimice sau concentrația.

Cei mai importanți factori externi sunt: interacțiunea substanțelor toxice, temperatura, conținutul apei în oxigen dizolvat, conținutul în bioxid de carbon, pH-ul, conținutul în săruri minerale, lumina, viteza curentului apei și turbiditatea.

Interacțiunea substanțelor toxice. Cei mai mulți efluenți au o compoziție complexă, conținând două, trei sau mai multe substanțe; de aceea, cunoașterea acțiunii lor nocive ridică probleme speciale. Două substanțe toxice aflate în aceeași soluție au un efect combinat, care poate fi aditiv, adică fiecare substanță își exercită acțiunea ca și când cealaltă nu ar fi prezentă, fenomen numit anergism, sau poate avea un efect mai mare decât suma lor, sinergism, sau mai mic decât aceasta, antagonism.

Când două substanțe au acțiune antagonistă, se pot prezenta trei situații:

-toxicitatea substanței dizolvate poate fi redusă prin adăugarea
unei a doua substanțe, care poate să nu fie toxică și nici chiar solubilă
(toxicitatea soluției de cupru este scăzută prin adaosul de sulf sau praf
de cărbune datorită, probabil, adsorbției cuprului);

-adăugarea celei de-a doua substanțe reduce efectul celei dintâi, dar reacția nu este reciprocă (toxicitatea apei distilate asupra mormolocilor de broască este anulată prin adaosul de oxalat de potasiu);

-cele două substanțe din amestec sunt reciproc antagoniste, acesta fiind cazul cel mai frecvent.

Temperatura este unul dintre cei mai importanți factori care influențează asupra toxicității substanțelor. Influența ei se manifestă atât asupra organismului, cât și asupra mediului extern, apa.

Ridicarea temperaturii are ca rezultat:

-creșterea metabolismului animal și, în consecință, creșterea consumului de oxigen;

-scăderea solubilității gazelor în apă și deci scăderea cantității de oxigen disponibil pentru animale;

-creșterea permeabilității epiteliului branhial și, în consecință, o mai puternică absorbție a toxicului;

-modificarea echilibrului de disociere a compușilor ionizabili, deci o mai mare solubilizare a sărurilor etc.

Consecința finală a ridicării temperaturii este o creștere a toxicității majorității substanțelor.

Conținutul apei în oxigen dizolvat influențează direct asupra organismelor animale, ca și asupra substanței toxice respective, când acestea sunt oxidabile. O cantitate redusă de oxigen dizolvat într-o apă în care s-a introdus o substanță toxică influențează, în general, în mod negativ asupra peștilor, micșorând durata de supraviețuire a acestora sau, cu alte cuvinte, mărind toxicitatea substanței respective.

Dacă substanța toxică este ușor oxidabilă, cantitatea ridicată de oxigen dizolvat va grăbi procesul de oxidare a acesteia, ducând la o detoxicare a lichidului și, ca urmare, la o creștere a duratei de supraviețuire a animalului. Dimpotrivă, o cantitate redusă de oxigen dizolvat va întârzia procesul oxidativ, procesul de detoxicare, scurtând astfel durata de supraviețuire a animalului.

Timpul de răspuns al peștilor față de toxic (timpul de supraviețuire, timpul de manifestare) scade o dată cu scăderea oxigenului dizolvat. În paralel, descrește și intensitatea consumului de oxigen, cu toate că frecvența mișcărilor respiratorii crește. La saturație cu oxigen, timpul de răspuns este invers proporțional cu consumul de oxigen al speciei respective. Păstrăvul, mare consumator de oxigen, va răspunde deci mai repede acțiunii toxice a unei substanțe, va fi, cu alte cuvinte, mai sensibil decât carasul, crapul sau linul, care sunt mai puțin pretențioși față de cantitatea de oxigen dizolvat din apă.

W u li r m a n n și Woke r (1955) analizează interacțiunea diferiților factori care influențează asupra toxicității.

Fig. 27. — Consumul de oxigen (linii groase) Fig. 28. — Influența concentrației substanțe?

și frecvența mișcărilor opercuiare (linii sub- toxice (cianuri), a concentrației oxigenului

țiri) pentru ghidrin (Gdsterosteas aculeatus) și a temperaturii asupra „timpului de mani"

în 0,002 N sulfat de cupru și 0,005 N azotat festare" (tM) la Phoxinus laevis (după "Wuhr-

de plumb, la 17°G (din Klein, 1962). mann și Woker (1953), din Marclietti (1962).

Bioxidul de carbon are o acțiune directă asupra respirației. O cantitate ridicată de bioxid de carbon în apă încărcată cu substanțe toxice va contribui la grăbirea procesului de intoxicare. De asemenea, bioxidul de carbon contribuie la scăderea valorii pH-ului, care, cu unele excepții, are consecințe negative asupra faunei acvatice. Toxicitatea unei substanțe depinde de gradul ei de disociere în apă, disociere care este determinată de valoarea pH-ului.

Sărurile de amoniu, a căror toxicitate este dată de moleculele de NH3 nedisociate, vor fi cu atât mai toxice cu cât valoarea pH-ului este mai mare, iar sărurile metalelor grele, a căror toxicitate este dată de ionii respectivi, vor fi cu atât mai toxice cu cât pH-ul soluției este mai scăzut.

Conținutul apei în săruri minerale și natura acestora influențează foarte mult asupra, toxicității unor substanțe. În apele dure, bine echilibrate, toxicitatea unor substanțe este mai mică decât în apele moi. Aceasta se datorește, pe de o parte, reacțiilor chimice, care pot duce în apele dure la o fixare a ionilor toxici (plumb, zinc, cupru) în combinații insolubile și la precipitarea lor, și, pe de altă parte, unei acțiuni biochimice, cum ar fi, de exemplu, modificările în permeabilitatea membranei celulare.

În apa de mare, bine mineralizată, toxicitatea unor substanțe este mai scăzută decât în apa dulce.

Cum duritatea unei ape variază în cursul anului, maximul înregistrându-se toamna și iarna și minimul primăvara și vara, înseamnă că toxicitatea unor substanțe variază în același fel. Dacă se ține seama însă că iarna, sub gheață, cantitatea de oxigen este redusă, afirmația de mai sus are o valabilitate relativă.

Lumina are influență asupra unor compuși ai acidului cianhidric. B u r dik și Lipschnetz (1950) arată că unii compuși cianici, netoxici, ca fero- și fericianurile, sunt descompuși sub acțiunea luminii, punând în libertate ionii CN foarte toxici. De asemenea, lumina mai influențează și asupra unor gudroane, ducând la formarea de substanțe toxice, într-un râu poluat cu gudroane (rezultate din spălarea de către ploaie a drumurilor tratate cu gudron) dispăruseră organismele care în mod normal nu se ascund de lumină, rămânând numai cele care se ascund (Klein, 1962).

Viteza curentului apei influențează asupra gradului de aerare, de amestecare a apei cu substanțele toxice, asupra timpului de contact cu acestea etc. Dacă este vorba de substanțe nemiscibile sau greu miscibile în apa, de pildă substanțe petroliere, viteza curentului influențează asupra gradului de emulsionare a acestora cu efecte asupra toxicității lor.

Turbiditatea. Cercetările lui W alle n, Geer și Lasafcer (1957) au arătat că, în apele cu cantități mari de materii solide în suspensie, toxicitatea unor substanțe scade foarte mult datorită proceselor de adsorbție ce au loc la nivelul particulelor respective.

III.3.2.Factori interni

Printre factorii interni cu o însemnătate mai mare în ceea ce privește intensitatea acțiunii toxice a unor substanțe sunt: specia, mărimea animalului, starea fiziologică a acestuia, anotimpul și condițiile de viață anterioare ale organismelor.

Specia. Toxicitatea unei substanțe chimice variază foarte mult de la o specie la alta și chiar de la o grupă la alta de organisme. Este știut, de pildă, că față de cupru gastropodele și crustaceele sunt mai sensibile decât peștii, iar aceștia, la rândul lor, sunt mai sensibili decât larvele de chironomide. Cercetările diferiților autori au dus însă la concluzia că nu există nici o legătură între poziția unui animal în scara zoologică și sensibilitatea sa față de substanțele toxice.

În general, peștii din apele de munte sunt mai sensibili decât cei din apele de șes.

Din punctul de vedere al sensibilității, B a n d t (1941) clasificăm peștii astfel:

-specii excesiv de sensibile : păstrăv indigen, păstrăv curcubeu; -specii foarte sensibile : biban, ghiborț;

-specii sensibile : obleț, babușcă, știucă;

-specii puțin sensibile: crap, lin, caras.

Această clasificare este însă discutabilă.Nu poate fi vorba de specii rezistente sau mai puțin rezistente față de toate substanțele toxice, căci una și aceeași specie poate să fie rezistentă față de unele substanțe și sensibilă față de altele. Aceasta se datorește modului diferit de acțiune a diferitelor substanțe asupra organismului.

Dacă ne referim la bacterii, cercetările au arătat că, în general, cele autotrofe sunt mai puțin afectate de substanțele toxice decât cele heterotrofe.

Mărimea animalului. În cadrul aceleiași specii, mărimea individului are însemnătate în ceea ce privește rezistența sa față de substanțele toxice. Părerile autorilor în legătură cu această problemă sunt diferite. Herbert și Merkens (1952) stabilesc că față de cianuri timpul de supraviețuire al peștilor variază în raport invers cu lungimea lor. Regula generală este însă că peștii tineri sunt mai sensibili decât cei vârstnici. Cel mai mare grad de sensibilitate îl au puii de pești îndată după ecloziune. Sunt însă și excepții. Fenolul,de exemplu, are o acțiune mai toxică asupra peștilor maturi decât asupra celor tineri (G a r d i n e r, 1927, citat după H y n e s, 1962).

Starea fiziologică a animalelor. Este de la sine înțeles că animalele bolnave, parazitate, vor avea o rezistență scăzută față de substanțele toxice.. Starea fiziologică a animalelor și deci și sensibilitatea lor față de mediul toxic variază în cursul unui an. Cercetările lui W e ll s (1918) au arătat că perioada de maximă sensibilitate a peștilor este imediat după depunerea icrelor și cea de maximă rezistență înainte de depunerea lor.

Capacitatea de rezistență individuală. În cadrul aceleiași specii și vârste există și deosebiri individuale. Introducând un număr de pești din aceeași specie și cu dimensiuni egale într-o soluție toxică de concentrație letală, se observă că nu au timpul de supraviețuire egal. Este de observat că la concentrații mari timpul de supraviețuire este aproape egal pentru toți peștii, linia care înregistrează letalitatea fiind aproape verticală, și cu cât concentrația este mai scăzută, cu atât linia are o formă sinusoidală mai pronunțată și o înclinare generală mai mare.

w 50 60 io io so ioo ..w no ai T/mp c/e supraWefu/re forej

Fig. 30. r- Acțiunea toxică a bicromalului de potasiu asupra boarței (Rhodeus sericeas amarus) (după Mălâi-ca, 1%8).

III.3.3.ACOMODAREA ORGANISMELOR ACVATICE LA MEDIUL TOXIC

Este știut că, prin administrarea repetată a unor doze crescânde de substanțe toxice, un animal ajunge să suporte concentrații ridicate, care, luate direct, ar fi mortale. De asemenea, creșterea treptată a concentrației unei substanțe toxice dintr-o apă duce la acomodarea organismelor față de substanța toxică respectivă, dobândind un grad oarecare de rezistență față de aceasta. Astfel, se citează cazul râului Sacramente din S.U.A., în care peștii s-au obișnuit cu anumite concentrații de cupru ce nu pot fi suportate de speciile de cultură neacomodate (P a u l, 1952, citat după L i eb m ann, 1960). Cazuri de obișnuire cu substanțe toxice se cunosc și la om, „arsenofagia" fiind răspândită și azi la unele popoare. Sunt de asemenea bine cunoscute cazurile de dobândire a rezistenței de către diferitele populații de insecte față de insecticide și de către anumite bacterii față de antibiotice.

Acomodarea reprezintă un răspuns al organismului față de modificările mediului abiotic. Spre deosebire de adaptare, care este definitivă și ireversibilă, implicând o modificare a patrimoniului genetic, acomodarea este un proces temporar și reversibil, organismul putând pierde această proprietate dacă este repus în condițiile sale inițiale de mediu.

Proprietatea organismelor de a se acomoda la concentrații ridicate de substanțe toxice este de mare însemnătate pentru viața apelor, jucând un rol important în procesele de autoepurare și, respectiv, de autodetoxicare. Datorită acestei proprietăți, organismele acvatice pot supraviețui unor deversări trecătoare de substanțe toxice dacă concentrațiile nu depășesc anumite limite, iar componența cantitativă și calitativă a biocenozelor din :zona intoxicată a unui râu este determinată, în ultimă instanță de capacitatea diferită de acomodare a speciilor și indivizilor care intră în alcătuirea lor.

III.3.4.TOXICITATEA UNOR SUBSTANȚE CHIMICE

Deficitul de oxigen. Scăderea concentrației oxigenului sub anumite limite are o influență directă asupra respirației organismelor acvatice și una indirectă, contribuind la creșterea toxicității diferitelor substanțe. De aceea, cunoașterea acestor efecte și determinarea limitelor de oxigen suportate de diferitele specii de organisme sunt de mare însemnătăți pentru economia apelor. Cele mai multe cercetări în acest sens s-au făcut, asupra peștilor, al căror consum de oxigen variază cu mișcarea lor, cu dimensiunile lor, cu temperatura etc. Introduși într-o apă lipsită de oxigen, peștii manifestă la început o creștere a frecvenței mișcărilor respiratorii și a amplitudinii acestora. Ei se ridică la suprafața apei, unde, făcând mișcări caracteristice de „înghițire", încearcă să ia pentru respirație apa din stratul superior în care se află urme de oxigen provenit prin difuzie din atmosferă. Se remarcă și tendința de a trece o cantitate cât mai mare de apă prin branhii, făcând mișcări respiratorii mai dese și accelerând viteza de înot. Este știut că la unii pești pelagi mișcarea este esențială pentru asigurarea unei respirații normale. Dacă scăderea oxigenului continuă, frecvența mișcărilor scade treptat, peștele își pierde echilibrul și moare asfixiat, cu gura larg deschisă și operculele îndepărtate. Astfel de simptome sunt caracteristice și pentru intoxicările cu unele substanțe care acționează asupra respirației. Concentrațiile minime de oxigen necesare pentru viața peștilor variază cu specia .

Concentrația la care peștele moare într-un anumit timp de experimentare (de exemplu 48 de ore) se numește „limita de asfixiere", iar concentrația de oxigen la care activitatea peștelui începe să fie restrânsă se numește „concentrație critică". Astfel, concentrația critică la 20°C pentru carasul auriu este de 2,5 mg/l 02, pentru biban de 7 mg/l, iar pentru păstrăvul fîntînel de 6—7 mg/l la 5—10°O și de 9 mg/l la 20°C.

O ușoară scădere a oxigenului poate limita intensitatea mișcărilor de înot și capacitatea de hrănire. Valorile limită, determinate în laborator, nu sunt valabile pentru viața normală a peștilor în natură. La o anumită temperatură, diferența dintre consumul de oxigen al peștelui în plină activitate și cel necesar în stare de imobilitate este numită „intervalul de activitate". În practică se normează jumătate din această valoare, considerată ca suficientă pentru protecția speciilor respective de pești. Fixarea acestor limite este dificilă, deoarece consumul de oxigen variază mult și cu specia. Când peștii simt o scădere a consumului de oxigen din apă au tendința să părăsească locul respectiv. Concentrația la care începe acest fenomen se numește „limita oxicinetică". Sub 4 mg/l O2, crapul începe să respire greu, dar în apă rece poate să suporte, un timp scurt, o concentrație de 0,5 mg/l 02.

Tabelul nr. 5.

Limita concentrației de oxigen pentru pești (după Jones, 1932)

Peștii acomodați la ape sărace în oxigen au numărul eritrocitelor crescut.

Metale grele. Sărurile metalelor grele (Mn, Co, Wi, Or, As, Cd, Pbr Fe, Sn. Sb. Au, Ag, Cu, Hg) constituie o formă de poluare foarte serioasă pentru apele de suprafață datorită toxicității și stabilității lor, putând produce tulburări ale echilibrului biologic cu consecințe negative asupra procesului de autoepurare, asupra economiei piscicole și diferitelor folosințe ale apei. Introducerea unor ape uzate cu conținut de metale grele în instalațiile biologice de epurare poate compromite randamentul acestora prin distrugerea microorganismelor din corpul lor, iar prezența metalelor grele în nămolul rezultat prin decantare poate inhiba procesul de fermentare metanică a acestora.

Toxicitatea sărurilor metalelor grele în soluții diluate (hipotonice) este dată aproape exclusiv de cation, toxicitatea anionului fiind relativ redusă în soluții concentrate (hipertonice) însă, pe lângă cation, mai intervin, ca factori adiționali, toxicitatea anionului și presiunea osmotică.Legătura dintre presiunea osmotică a soluției metalelor grele și gradul lor de toxicitate a condus la ideea că acțiunea toxică a ionilor este determinată în mare măsură de ușurința cu care aceștia formează complecși cu substanțele protoplasmatice, și anume cu proteinele. În soluții echimoleculare, azotații de cupru, zinc, nichel sunt mai toxici decât sulfații acestora.

Sărurile, unor metale grele (Fe, Or, Al) ,În soluții apoase hidrolizează în oarecare măsură, încât la concentrații ridicate pot acționa nociv asupra peștilor prin scăderea pH-ului .Trebuie menționat însă că unele metale grele reacționează cu sărurile din apă, dând compuși greu solubili, care se depun pe fund, ducând astfel la o detoxicare a apei. Intensitatea acestor reacții depinde de duritatea apei respective.