Evaluarea Calitatii Apelor Paraului Vulcana In Sectorul Vulcana Pandele din Punctul de Vedere al Parametrilor Naturali
CUPRINS
INTRODUCERE
Capitolul I
GENERALITATI PRIVIND SITUATIA APELOR DE SUPRAFAT
1.1. Caracteristici hidrografice si biologice………………………………………………………………..5
1.2. Stadiul cercetărilor la nivel național privind evaluarea calității apelor de suprafață…..7
1.3. Abordarea româneasca a obiectivelor de referință privind calitatea apelor de suprafata……………………………………………………………………………………13
1.4. Evaluarea stării ecologice pentru râuri și lacuri…………………………………………………….14
1.5 Elementele de calitate chimice și fizico-chimice folosite în evaluarea stării ecologice a râurilor și lacurilor…………………………………………………………………………..18
Capitolul II
MATERIAL ȘI METODE
2.1 Descrierea geografică și pedo-climatica a zonei………………………………………..21
2.2 Recoltarea probelor……………………………………………………………………..24
2.3 Parametrii determinați și metodele de analiză………………………………………….26
2.4. Interpretarea statistică a rezultatelor……………………………………………………33
Capitolul III
CONTRIBUȚII PERSONALE LA EVALUAREA UNOR PARAMETRII DE CALITATE AI APELOR NATURALE DE SUPRAFAȚĂ……………………………35
CONCLUZII………………………………………………………………………………64
BIBLIOGRAFIE………………………………………………………………………….66
Introducere
Apa este un patrimoniu natural care trebuie protejat, tratat și apărat ca atare. Conservarea, protecția și îmbunătățirea mediului acvatic, în condițiile utilizării durabile a resurselor de apă, au la bază principiile precauției, prevenirii, evitării daunelor la sursă și "poluatorul plătește". Starea de calitate a resurselor de apă este condiționată, atât de modul de utilizare a acestora ca surse de alimentare cu apă a populației, industriei și altor folosințe, cât și de utilizarea resurselor ca receptori ai apelor uzate evacuate după utilizare. Una din măsurile importante pentru menținerea calității resurselor de apă o reprezintă activitatea de prevenire și combatere a poluărilor accidentale și nu numai.
Simbolistica apei poate fi clasificata in trei trăsături dominante: apa ca sursă de viață și de sănătate; apa ca mijloc fizic de regenerare și, în sfârșit, apa ca agent terapeutic. Pentru faptul că apa esteun mediu lichid ce alunecă, urmand fidel sinuozitățile planetei, fără să adere semnificativ la ele, apa este din acest motiv și un simbol al libertății.In alta ordine de idei, apa este considerată ca fiind un produs fundamental, de neinlocuit, primordial, o autentică materie primă, noțiunea de apă primordială ca și aceea de ocean de origine, fiind cvasiuniversale. Apa este un simbol al energiilor inconștientului, al puterilor informe ale spiritului, al motivațiilor secrete și necunoscute. De aici și această împărțire a apelor, în ape de suprafață, reprezentând conștientul și ape de profunzime, reprezentând inconștientul.
Motivul abordării temei: locuiesc în comună Vulcana Pandele și sunt interesată de calitatea apei din paraul Vulcana și de posibilitățile de remediere a zonei.
Scopul lucrării constă în analizarea și evaluarea unor parametrii de calitate ai paraului Vulcana în raport cu evoluția sezonieră și multianuală.
Obiectivul studiului consta în determinarea unor parametrii de calitate ai paraului Vulcana:
– Parametrii fizici: temperatura și pH;
– Parametrii chimici: oxigen dizolvat, CCO (consum chimic de oxigen), CBO5, dioxidul de carbon liber, agresiv și dioxidul de carbon din bicarbonați.
– Parametrii biologici: microbiota.
CAPITOLUL I
GENERALITATI PRIVIND SITUATIA APELOR DE SUPRAFATA
Apa a modelat pământul și, din anumite puncte de vedere, ea se identifică cu procesele și fenomenele care i-au dat forma și configurația pe care o are. Este bine cunoscut circuitul apei în natură: din precipitațiile atmosferice aceasta ajunge în apele curgătoare, de aici în lacuri, mări, oceane, prin evaporare se ridică în atmosferă, pentru a recădea pe pământ sub formă de precipitații. Acest circuit reprezintă marele și permanentul fluviu al viții pe Pământ. Apa este purtătorul vieții pe pământ, pentru că ea reprezintă unul dintre cei mai perfecți solvenți pe care i-a produs vreodată natura, din moment ce nenumărate substanțe dizolvate în ea își păstrează nealterate proprietățile chimice și biologice. Apa acoperă ceva mai mult de 2/3 din suprafața Terrei, reprezentând în același timp tot aproape 2/3 din conținutul organismului uman. Un adult de 70 kg are, în mod obligatoriu, în structura sa, cel puțin 50 kg de apă, 50% din întregul nostru conținut hidric fiind cantonat în celule, 45% în spațiile intercelulare și numai 5% în sânge.
Apa este elementul esențial pentru suportul vieții pe Terra. Existența ecosistemelor este condiționată de prezența sursei de apa. In cele mai multe cazuri, un teritoriu nedezvoltat economic și nepoluat, este un suport necondiționat de protejare și menținere a florei și faunei și, în consecință, a vieții. Apa este o resursă naturală foarte importantă. O problemă importantă în legătură cu folosirea apelor, o constituie lupta împotriva poluării lor.
Folosirea apei nu trebuie privită doar din punct de vedere cantitativ; ea este legată și de cel calitativ. Nici populația și nici economia nu întrebuințeaza apele de calitate necorespunzătoare. De aceea, o problemă important, pe plan mondial, in ziua de azi, este lupta împotriva poluării apelor.
Poluarea apelor curgătoare, degradeaza canalele, fluviile și râurile pe cursul lor până la revărsarea în mări. Ea poate contamina și suprafețe întinse de apă, cum ar fi iazurile sau lacurile artificiale. Prin poluare, daca se depasesc anumite praguri, apa devine nefolositoare în acest fel, pe Glob se conturează în tot mai multe regiuni o criză a apei. Criza este accentuată de creșterea populației și de faptul că, în multe țări sărace, omul este obligat să consume apă poluată sau infestată.
1.1.Caracteristici hidrografice si biologice
Apele de suprafață cuprind atât apele curgătoare cât și cele stătătoare, acestea fiind răspândite neuniform pe suprafața continentelor. Curentul apei este factorul principal ce constituie deosebiri esențiale atât din punct de vedere hidrologic cât și din punct de vedere biologic între apele curgătoare și cele stătătoare, în cazul unei ape stătătoare apa "sta" și suprafața sa este orizontală iar în cazul unei ape curgătoare apa curge datorită diferenței de nivel dintre izvor și vărsare. O altă deosebire este aceea că apele stătătoare reprezintă medii lentice iar apele curgătoare reprezintă medii lotice, apele curgătoare sunt ecosisteme deschise ce prezintă un permanent schimb de materie și energie cu ecosistemele limitrofe iar apele stătătoare sunt ecosisteme închise în care circuitul aceleiași materii se repetă mereu.
Apele curgătoare sunt ecosisteme acvatice ce prezintă de regulă un caracter permanent ce se deplasează de la izvor spre vărsare printr- o depresiune numită albie, ca urmare a diferenței de altitudine față de nivelul mării. Situarea geografică și regimul de precipitații conferă caracteristici atât hidrografice cât și biologice apelor curgătoare, cum ar fi: debit, adâncime , lățime, transportul de materiale, viteza curentului, etc.
Debitul apelor curgătoare variază în funcție de amplasarea lor geografică, de abundența precipitațiilor dar și de sezon, debitul solid al apelor formând – se în urma antrenării unor cantități însemnate de componente solide cum ar fi particule de argilă, nisip, odată cu masele de apă.
Adâncimea apelor curgătoare variază în funcție de mărimea lor, dacă ne referim la fluvii acestea pot avea zeci de metri, iar dacă ne referim la pârâuri acestea pot avea chiar si câțiva centimetri.
Lățimea apelor curgătoare este dată de debitul apei și variază de la câțiva metri până la câțiva kilometri, curgerea apei are loc de regulă printr – o albie, numită albie minoră, iar datorită precipitațiilor abundente are loc o creștere a apelor acoperindu – se zonă adiacentă, adică albia majoră și astfel apelor curgătoare își modifică lățimea.
Transportul materialelor desprinse de ape din albie sau chiar din maluri diferă atât din punct de vedere calitativ cât și din punct de vedere cantitativ în funcție de debit, de acțiunea de solvire a apei si in funcție de viteza curentului de apă. Apele curgătoare transporta material grosier în zona lor superioară, în cea mijlocie nisip și mal fin în zona inferioară. în drumul lor de la izvor către vărsare, apele erodează albia și malurile și transportă materialul către vărsare avem tendința de a coborî nivelul izvoarelor la nivelul de vărsare al apei respective.
Curentul apei sau viteza de curgere depinde foarte mult de denivelările albiei, de distanța dintre maluri de inclinarea pantei cât și de adâncimea apei, de la izvor către vărsare în lungul unei ape, datorită micșorării pantei și creșterii fenomenelor de frecare, are loc diminuarea vitezei de curgere. Curgerea apei având loc in toată masa ei, dar cu viteză diferită determină apariția a doi biotopi diferiți: biotopul lotic și biotopul lentic. Biotopul lotic reprezintă zona în care viteza apei este mare, organismele planctonice ajung aici în mod accidental, biotopul fiind populat de organisme bentonice bine fixate pe substrat sau de organisme bune înotătoare. Biotopul lentic reprezintă zona în care viteza apei este redusă iar alături de organismele nectonice și bentonice se dezvolta potamoplanctonul, adică planctonul specific apelor curgătoare.
Curentul apei este foarte rapid atunci când viteza apei depășește 100 cm/s, rapid când viteza este între 50 și 100cm/s, moderat atunci când viteza este cuprinsă între 25 și 50cm/s, lent când viteza are valori între 10 și 25 cm/s și foarte lent când viteza este sub 10 cm/s, (după Decamp, 1971). De-a a lungul unei ape curgătoare viteza curentului apei, determină numărul de specii, orientarea, mișcarea și forma organismelor, organismele nectonice din apele curgătoare tind să urce contra curentului compensând puterea de spălare a apei în mișcare. Viteza curentului de apă influențează forma corpului peștilor, viteza de înot a peștilor, forma căsuțelor unor larve de insecte acvatice și materialul din care sunt construite. Odată cu creșterea vitezei apei are loc diminuarea numărului de specii și astfel la izvor numărul de specii este mai mic decât la vărsare.
Temperatura apelor curgătoare crește de la izvor către vărsare dar pot exista între mal și zona centrală a cursului anumite diferențe termice, astfel în funcție de sezon și de lungimea râului pot exista între izvor și vărsare diferențe de temperatură de 10 -15 grade celsius, temperatura apei fiind influențata local de viteza curentului, de adâncime, de expoziția la soare și datorită mișcării continue a apei lipsind stratificația termică.
Transparența apelor curgătoare scade de la izvor spre vărsare și diferă în funcție de cantitatea de precipitații, de zonă geografică, de natura substratului etc. Adâncimea de pătrundere în apă a radiației solare și prin aceasta dezvoltarea fitoplanctonului sunt influențate de gradul de turbiditate a apei dar și vederea organismelor animale și posibilitatea de a se apăra de dușmani poate fi influențată de asemenea de gradul de turbiditate. În zona inferioară a apei curgătoare cu transparenta redusă la numai câțiva centimetri este limitată dezvoltarea planctonului și a vegetației bentonice iar în zona superioară cu transparenta ridicată se instalează o biodermă formată din alge și mușchi.
CONCEPTE ȘI METODE DE ABORDARE A CALITĂȚII APELOR DE SUPRAFAȚĂ
1.2. Stadiul cercetărilor la nivel național privind evaluarea calității apelor de suprafață
Folosirea resurselor de apă pentru intretinerea populației și satisfacerea cerintelor social-economice este direct dependentă de calitatea lor. Condițiile fizico-chimice și geologice stabileste formarea, regimul și starea calitativă a resurselor naturale de apă (Ujvari, 1972).
Apa este un mediu cu o răspândire universală care intretine și condiționează viața
(Gavrilescu, 2006). În natură, apa nu se afla în stare pură ci are numeroase impurități minerale și organice, săruri dizolvate ori în dispersie, substanțe biogene și organisme biologice; prezintă diferite caracteristici organoleptice, fizice, chimice, biologice și bacteriologice.
Cele trei mari categorii de substanțe aflate în apele de suprafață sunt:
mineralele care iau nastere din litosferă, prin procesele naturale de deteriorare a rocilor sau prin activitățile umane;
substanțele organice provenite din resturi ale organismelor vegetale și animale ori din sursele umane de poluare (producția detergenților, a pesticidelor, a medicamentelor și din apele menajere evacuate în receptorii naturali fără a fi epurate);
gaze dizolvate (oxigen, azot, dioxid de carbon și de sulf) care provin în principal din atmosferă, cu care apa este în contact, ori din reacțiile chimice care se realizeaza în apă.
Prin urmare, condițiile fizico-chimice și geologice stabilesc formarea, regimul și starea calitativă și cantitativă a resurselor de apă naturale.
Calitatea apelor de suprafață se definește ca ansamblul convențional de caracteristici fizice, chimice, biologice și bacteriologice, exprimate valoric, care ingaduie încadrarea într-o anumită categorie, ea obtinand astfel însușirea de a folosi unui anumit obiectiv.
Pentru a stabili calitatea apelor de suprafață trebuie respectate următoarele etape:
alegerea indicatorilor de calitate relevanți;
stabilirea unui program strict de monitorizare;
verificarea permanenta a principalelor surse de poluare.
Capacitatea apei de a solvi compușii minerali și organici este foarte importantă pentru evolutia ecosistemelor acvatice. Asadar, în apă exista permanent material anorganic în
stare solvită care este modificat în substanțe organice de către viețuitoarele vegetale microscopice care plutesc în masa apei realizand fitoplancton-ul, prima verigă a lanțului trofic
(Chiriac, 1965).
Cele dintai secțiuni de monitorizare a calității apelor de suprafață exista de la sfârșitul secolului al XIX-lea, începutul secolului XX și au fost întemeiate la Sevastopol (1871-Ucraina), New York (1876-S.U.A.) și Poln (1890-Germania) în scopul examinarii proprietăților chimice ale apei, densitatea planctonului și compoziția faunei acvatice.
Tot în acest timp se creaza o primă impartire generală a apelor de suprafață (Thienemann, Nauman, 1919), se studiază capacitatea de autoepurare a apelor și se definesc grade de poluare în funcție de organismele acvatice (Kolkwitz, 1909).
În țara noastră, primele studii ale vieții acvatice au fost concretizate în lucrarea ”Fauna ihtiologică a României”(1908), emisa de marele cercetător Grigore Antipa iar grijile privind impurificarea apelor de suprafață au fost înregistrate mai târziu, Antonescu C.S, subliniind influența apelor uzate asupra organismelor din râurile receptoare (Gavrilescu, 2006).
Rezultatele analizei peștilor dulcicoli și marini din țara noastră realizata de academicianul Bănărescu P.(1964) sunt utilizate și in ziua de azi prin prisma limitelor de distribuție spațială realizate în funcție de vulnerabilitatea la concentrațiile chimice ale apei și la valoarea parametrilor fizici ai acesteia (temperatura, pH, duritate).
Tipurile de ihtiofaună potențială: zona păstrăvului, zona lipanului, zona scobarului și a cleanului, zona mrenei și zona crapului (Bănărescu, 1964) au dus la definirea la nivel național a tipologiei cursurilor de apă cu obiectivul final de a stabili obiective de calitate pentru apele de suprafață.
Ecosistemele, ca expresie a conexiunilor indestructibile dintre biocenoze și mediul abiotic, infatiseaza sisteme deschise, autoreglabile (Botnariuc, 1981; Cărăușu și Ghenciu, 1978), componența biocenozelor repercutand rezultatul procesului dezvoltarii și al interacțiunilor cu factorii abiotici (Gavrilescu, 2008).
Analiza biologică a ecosistemelor acvatice are un caracter retrospectiv daruind informații pentru o durata mare de timp, datorită faptului că organismele nu au un răspuns imediat la modificarea factorilor de mediu.
Bineînțeles că în cazul unei poluări accidentale, moartea organismelor poate fi inopinanta,dar în urma modificarii treptate a insusirilor fizico-chimice ale apei, se schimba raportul dintre populațiile ce formau biocenozele, ceea ce duce la o înmulțire a celor specifice apelor poluate, alcatuindu-se astfel un nou tip de biocenoză.
Sistemul saprobiilor emis de Kolkwitz și Marsson (1908, 1909), da informații despre gradul de poluare a apelor de suprafață, folosind ca indicatori speciile de plante și animale care populează mediul acela.
În funcție de caracteristicile fizico-chimice și gradul de poluare cu materii organice, acest sistem cuprinde următoarele zone de saprobitate:
Zona oligosaprobă corespunde unor ecosisteme cu ape limpezi în care substanțele organice sunt oxidate iar oxigenul dizolvat se afla în limite de saturație. În aceste zone sunt identificate sute de alge, ca diatomeele: Cyclotella, Pinularia, Synedra, Surirella spiralis, cloroficeele: Ulotrix, Vaucheria debaryana, rodoficeele: Lemania annulata, Batrachospermum vagum. Pot fi identificate numeroase specii de flagelate, ciliate, rotifere, gamaride precum și larve de efemeroptere: Rhithrogena, Ecdyonurus, Oligoneuria, de plecoptere: Perla, Taenyopterix și trichoptere: Setodes, Agapetus, Leptocerus.
Zona mezosaprobă corespunde unor ecosisteme cu ape ce prezinta o impurificare mijlocie si este subdivizată în două subzone: mezosaprobă (caracterizată printr-o apă poluată, în care are loc fenomenul de înflorire algală și zosaprobă în care procesul de autoepurare este inaintat iar cantitatea de oxigen nu scade sub 50 % din saturație. În apele mezosaprobe sunt prezente cianobacterii ca Oscillatoria, Phormidium, diatomeele: Nitzschia, Cyclotella, ciupercile: Leptomitus lacteus, Fusarium aquaeductum și de asemenea nevertebrate ca: hirudineul
(Herpobdella octoculata) și melcul (Sphaerium corneum).
Indicatorii biologici caracteristici apelor mezosaprobe sunt: cianobacteriile Mycrocystis, Oscillatoria nostoc, diatomeele Melosira, Diatoma, Fragilaria, flagelatele Synura uvella, Uroglena volvox, ciliatele Paramecium, Didinium, Vorticella, oligochetele Dentrocellum lacteum, Stylaria lacustris, gasteropodele Ancylus fluviatilis, Pisidium cinereum.
Zona polisaprobă corespunde unor ecosisteme cu ape lipsite parțial sau total de oxigen dizolvat, care au un conținut mare de substanțe organice sub formă de protein care nu sunt descompuse.
Indicatorii biologici caracteristici acestei zone sunt: bacteriile (Beggiatoa alba, Thiothrix nivea, Chromatium okenii, Sphaerotilus natanus), cianobacteriile (Anabaena constricta, Oscillatoria chlorina), ciliatele (Metopus contortus, Caenomorpha medusula, Saprodinium dentatum), viermii tubicifizi (Tubifex tubifex) și chironomidele (Chironomus thumi).
Acest sistem al saprobiilor emis de Kolkwitz și Marsson a suferit numeroase critici și schimbari, însă a fost păstrat criteriul de bază conform căruia aprecierea calității apelor este reprezentată de capacitatea organismelor de a răspunde în mod specific la condițiile de mediu prin toleranța sau intoleranța față de variația acestora (Brezeanu, 2002).
O nouă metodă de evaluare folosind sistemul saprobiilor a fost emis de Sladecek în anul 1963, apele impartindu-se în patru categorii:
ape catarobe (nu au suferit niciun fel de schimbare a calității);
ape limnosaprobe (au suferit o impurificare cu substanțe biodegradabile);
ape eusaprobe (cu un conținut ridicat de substanțe organice fermentescibile);
ape transsaprobe (cu o încărcare în substanțe toxice, radioactive).
Un alt cercetător care a verificat sistemul saprobiilor elaborat de Kolkwitz și Marsson a fost Liebman, care, aducând schimbari listei bioindicatorilor de calitate a pus un accent mai mare asupra microorganismelor-protozoare și a redimensionat zonele de saprobitate fixat inițial realizand patru clase de calitate:
clasa I de calitate caracteristica zonei oligosaprobe (impurificare foarte slabă);
clasa a II-a de calitate corespunzătoare subzonei mezosaprobe (impurificare
potrivită);
clasa a III-a de calitate caracteristica subzonei mezosaprobe (impurificare
puternică);
clasa a IV-a de calitate corespunzătoare zonei polisaprobe (impurificare foarte
puternică);
Cel mai eficace procedeu ce are la bază sistemul saprobiilor a fost emis de Pantle și Buck (1955) și constă în atribuirea unor valori numerice de la 1 la 4 fiecărei zone de saprobitate, astfel: valoarea ”1” este pentru zona oligosaprobă,valoarea ”2” este pentru zona mezosaprobă,valoarea ”3”este pentru zona mezosaprobe și valoarea ”4”este pentru zona polisaprobă.
În România, Marcoci (1966) a stabilit gradul de impurificare a apelor, respectiv starea de calitate, prin reliefarea structurii populațiilor de viermi oligocheți.
Schimbari importante ale ecosistemelor acvatice se datorează atât surselor de impurificare cât și efectuarea unor lucrări hidrotehnice cu scopul punerii în valoare a potențialului hidrotehnic (Motaș, 1930; Mălăcea, 1969; Apostol, 1972; Zamfir și colaboratorii, 1972).
Anghel, V. și Ujvari, I. au încadrat toate cursurile de apă de pe teritoriul României (1957) în tipuri hidrochimice în funcție de compoziția chimică a acestora (dominarea anionilor și gradul de mineralizare), in felul urmator:
ape carbonatate (anionul carbonat CO32- este dominant);
ape sulfatate (anionul sulfat-SO42- este dominant);
ape clorurate (anionul cloruri-Cl- este dominant);
ape cu mineralizare redusă (sub 200 mg/l);
ape cu mineralizare mijlocie (200-500 mg/l);
ape cu mineralizare ridicată (500-1000 mg/l).
În funcție de aceste tipuri a fost stabilită raionarea hidrochimică a râurilor, constatandu-se ca dominant, raionul apelor bicarbonatate care cuprinde 73% din teritoriul României (Ujvari, 1972). Studiile ulterioare au aratat ca 90% din teritoriul României este ocupat de ape bicarbonatate calcice (Gâștescu, 2009).
Condiționate atât de compoziția rocilor și a solurilor bazinelor de recepție cât și de condițiile climatice și activitatea umană, tipurile hidrochimice precizate anterior sunt specifice fiecărei unități de relief. Asadar, în zonele de câmpie dominante sunt apele bicarbonatate, sulfatate, clorurate și cu o mineralizație cuprinsă între 600-1000 mg/l iar în zonele muntoase predomină apele bicarbonatate, co o mineralizație în jur de 100 mg/l.
O altă contribuție importantă în vederea cunoașterii calității apelor de suprafață, a avut-o profesorul Trufaș, (1975, 1977, 1980, 1991), care alături de alți cercetători a emis studii cu
privire la compoziția chimică a apelor de suprafață, metode de clasificare și prioritizare a surselor de impurificare ale acesteia.
Există numeroase tipuri de evaluări ale calității apelor de suprafață, în special în funcție de compoziția chimică, ce impun o anumită sistematizare, însă nu există o clasificare simplă, unanim acceptată.
Chase Palmer (1911) a realizat clasificarea apelor de suprafață din punct de vedere a grupării ionilor (expimați în procent-echivalent) ce se găsesc în apă în 5 clase: clasa I cuprinde apele alcaline; clasa a II-a conține ape neutre, clasa a III-a include apele dure, clasa a IV-a reprezentată de ape sărate și clasa a V-a apele acide (Trufaș, 1975).
O altă clasificare realizată de V.A. Sulin (1948) a condus la 4 tipuri de ape de suprafață în funcție de raporturile între anioni și cationi, și anume: tipul I caracterizat de apele sulfato-sodice, tipul II reprezentat de apele hidrocarbonato-sodice, urmează tipul apelor cloruro-magneziene (III) și cloruro-calcice (tipul IV).
Interpretarea din punct de vedere calitativ a apelor de suprafață realizată numai după prezența anionilor și cationilor nu oferă suficiente indicii cu privire la sărurile existente în apă (Florea, 1961). Pornind de la această ipoteză, Florea, N. clasifică apele de suprafață în trei categorii (ape de tip continental, marin și ape acide), ținând seama de patru criterii: gradul de mineralizare, compoziția anionică, cationică și salinitate.
Ulterior, cercetările au fost extinse asupra ecosistemelor acvatice și malurilor, stabilindu-se legături importante între peisajul înconjurător și ecosistentele acvatice.
Există o varietate de clasificări ale apelor de suprafață care sunt într-o continuă modificare pe măsură ce în urma studiilor realizate, ies la iveală indicatori și criterii noi de delimitare.
În România, resursele de apă nu corespund întotdeauna calitativ și cantitativ din cauza unei proaste gestionări, a poluării și a lipsei unei infrastructuri de epurare (Bucureșteanu , 2008).
1.3. Abordarea româneasca a obiectivelor de referință privind calitatea apelor de suprafață
Principala resursă de apă de suprafață a României este reprezentată de rețeaua densă de râuri interioare ce însumează într-un an hidrologic circa 37 miliarde m3 (Antohi, 2002).
Inițial, în țara noastră, evaluarea calității apei în scopul administrării ei a avut la bază, în principal sau exclusiv, analiza indicatorilor fizico-chimici, metodele de evaluare biologică ajungand în totalitate acceptate în anii ‟70 ai secolului trecut (Balaban, 2008).
Din punct de vedere legislativ, înainte de anul 1990, calitatea apelor de suprafață era impartita în trei categorii, după modul de utilizare, astfel:
categoria I – ape utilizate pentru alimentarea cu apă a populației, în industria alimentară, la irigarea unor legume ce au nevoie de apă de această categorie, la reproducerea și dezvoltarea salmonidelor sau ape care servesc ca locuri de îmbăiere și ștranduri organizate;
categoria a II-a – ape care servesc unor scopuri urbanistice și de agrement, în industrie (alte ramuri decât cea alimentară), la reproducerea și dezvoltarea fondului piscicol natural (ciprinide);
categoria a III-a – ape utilizate în agricultură pentru irigații, ca sursă de alimentare pentru hidrocentrale și termocentrale (apă de răcire).
Pentru fiecare din aceste categorii s-au stabilit o serie de norme pe care apa trebuie să le îndeplinească la locul de utilizare. Bineînțeles că aceste norme sunt cu atât mai pretențioase cu cât categoria de utilizare este mai mică.
Cursurile de apă naturale sau amenajate, lacurile naturale și cele de acumulare au fost evaluate utilizand următoarele grupe de indicatori de calitate:
indicatori fizici;
indicatori chimici;
radioactivitatea;
indicatori microbiologici;
indicatori specifici procesului de eutrofizare.
După cum se observa , predomină indicatorii chimici, singurii parametrii biologici și microbiologici determinați fiind: biomasa fitoplanctonică (în cazul lacurilor) și bacteriile coliforme totale.
De la primul standard de stabilire a categoriilor și condițiilor tehnice de calitate ale apelor de suprafață (STAS 4706-55), normativele naționale de evaluare a calității apei au evoluat, înglobând din ce în ce mai mulți indicatori.
În prezent, în România, apele de suprafață sunt evaluate în conformitate cu prevederile Normativului 161/2006 prin intermediul căruia se realizează clasificarea din punct de vedere ecologic și chimic pentru toate categoriile de ape de suprafață.
Acest Normativ a fost elaborat în baza prevederilor Legii apelor nr. 107/1996 cu modificările și completările ulterioare, ale art. 3 și art. 10 din Hotârârea Guvernului nr. 351/2005 privind aprobarea Programului de eliminare treptată a evacuărilor, emisiilor și pierderilor de substanțe prioritar periculoase.
Starea ecologică pentru cele două categorii de ape de suprafață (râuri și lacuri) se realizează pe baza unor elemente de calitate biologice, microbiologice, fizico-chimice și pe baza unor poluanți specifici.
Starea chimică pentru cele două categorii de ape de suprafață (râuri și lacuri) este evaluată pe baza analizei impactului substanțelor prioritar periculoase (substanțe sintetice și nesintetice) reprezentate de ionii metalelor grele și de micropoluanții organici.
1.4. Evaluarea stării ecologice pentru râuri și lacuri
Protecția apelor de suprafață și a ecosistemelor acvatice au ca obiectiv intretinerea și îmbunătățirea calității și productivității biologice ale acestora, în scopul prevenirii unor efecte negative asupra mediului, sănătății umane și a bunurilor materiale.
Pentru categoria ”râuri” au fost definite 5 clase de calitate (Normativul 161/2006), după cum urmează:
clasa I de calitate, codificată prin culoarea ”albastră”;
clasa a II-a de calitate, codificată prin culoarea ”verde”;
clasa a III-a de calitate, codificată prin culoarea ”galbenă”
clasa a IV-a de calitate, codificată prin culoarea ”portocalie”;
clasa a V-a de calitate, codificată prin culoarea ”roșie”.
Pentru categoria ”lacuri naturale și de acumulare”, clasificarea s-a realizat ținând seama și de gradul de troficitate, rezultând astfel 5 clase de calitate (Normativul 161/2006):
clasa I de calitate (lac ultraoligotrof), codificată prin culoarea ”albastră”;
clasa a II-a de calitate, (lac oligotrof), codificată prin culoarea ”verde”;
clasa a III-a de calitate, (lac mezotrof), codificată prin culoarea ”galbenă”;
clasa a IV-a de calitate, (lac eutrof), codificată prin culoarea ”portocalie”;
clasa a V-a de calitate, (lac hipertrof), codificată prin culoarea ”roșie”.
Obiectivul de calitate ce trebuie atins și păstrat este reprezentat atât pentru râuri cât și pentru lacuri de clasa a II-a de calitate, starea foarte bună fiind atibuită unui fond de referință.
Elementele biologice și bacteriologice folosite în evaluarea stării ecologice a râurilor și lacurilor
Pentru categoria ”râuri”, elementele biologice de calitate analizate sunt reprezentate de plancton, alge bentonice și macrozoobentos in tabelul 1.
Tabel nr.1
Sursa: Normativul 161/2006 privind clasificarea apelor de suprafață
Provenită din cuvântul grecesc ” plankter” (a rătăci), noțiunea de ”plancton” a fost folosită în ecologie pentru prima dată de Hansen (1887) și a fost definită ca totalitatea organismelor microscopice acvatice liber-plutitoare, cu o rezistență scăzută la influența curenților de apă.
Câțiva ani mai târziu (1908), Kolkwitz a definit plancton-ul ca ”ansamblu de organisme vegetale și animale, care în toată perioada ontogenetică sau numai în anumite stadii ale acesteia, se menține în stare de plutire liberă mai mult sau mai puțin pasivă, în masa apei” (Brezeanu, 2002).
În funcție de apartenența la unul din principalele regnuri, plancton-ul se clasifică în: fitoplancton, zooplancton și bacterioplancton.
Bentos-ul este format din grupe de organisme vegetale (fitobentos) sau animale
(macrozoobentos), care trăiesc pe sau în sedimente și care pot fi microscopice sau macroscopice.
Majoritatea prezinta afinitate pentru mediile acvatice bogate în materii organice, speciile de viermi și larve de insecte formând 75% din biomasa bentonică.
Organismele bentonice prezinta două roluri principale în ecosistemele acvatice:
accelerează circulația materiei în apa (sedimentul înmagazinează 70-90% din fosforul organic);
servesc drept hrană pentru multe specii de pești.
La suprafața sedimentului se dezvoltă fitobentos-ul format din alge microscopice, care pe de o parte folosesc substanțele minerale din sediment și le transferă în urmatoarea verigă trofică, iar pe de altă parte îmbogățesc zona în oxigen oferind condiții bune activității bacteriilor nitrificante.
Organismele din macrozoobentos, adică organismele nevertebrate macroscopice din ecosistemul unui râu, mai ales complexul de larve de plecoptere, efemeroptere, trichoptere și diptere reprezintă organisme bioindicatoare ideale.
Nevertebratele favorizează prin activitatea lor schimbul de minerale între sediment și apă, omogenizează sedimentul și consumă o bună parte din materiile sedimentate.
Evaluarea elementelor biologice are loc prin calculul indicelui de saprobitate (I.S.) sau index saprobic prin metoda Pantle-Buck (a), ale cărui valori se încadrează în intervalul 1-4.
I.S. =
unde:
s = valoarea taxonilor bioindicatori;
h = frecvența absolută, respectiv numărul de indivizi aparținând fiecarui taxon din probă.
În funcție de valorile indicelui de saprobitate calculat pentru plancton și bentos au rezultat clasele ecologice de calitate pentru râuri (tabelul 1), starea ecologică stabilindu-se conform celei mai defavorabile situații.
Starea ecologică a lacurilor naturale și antropice a fost stabilită pe baza gradului de eutrofizare, prin analiza următorilor indicatori de calitate: Fosfor total, Azot mineral total, Biomasa fitoplanctonică și Clorfila ”a” . Limitele de încadrare ale acestor indicatori sunt prezentate în tabelul 2.
Tabel nr. 2
Evaluarea elementelor biologice de calitate pentru lacuri
Sursa: Normativul 161/2006 privind clasificarea apelor de suprafața
Procesul de eutrofizare are loc cel mai des în apele stătătoare (lacuri) și reprezintă îmbogățirea apei cu substanțe nutritive (în special compuși ai azotului și fosforului) rezultând o creștere accelerată a algelor și a plantelor acvatice superioare care duce la dezechilibrul organismelor prezente în apă și influenteaza calitatea acesteia.
Dezvoltarea algelor duce la modificarea transparenței apei și la micsorarea concentrației oxigenului dizolvat în apă, fenomene ce duc la dispariția faunei acvatice.
Clorofila ”a” ofera informații asupra biomasei și activității fotosintetice potențiale a algelor fiind un indicator reprezentativ al stării de troficitate.
Eutrofizarea este un proces ce se produce și în mod natural, dar foarte lent, însă sursele atropice de poluare au agrabit acest process ducand spre o degradare a mediului acvatic într-un timp scurt.
Eutrofizarea accelerată a apelor de suprafață a devenit o problemă de mediu încă din anii '60’ și se datorează în principal supraalimentării apelor de suprafață cu nutrienți (azot și fosfor), având ca rezultat dezvoltarea algelor și macrofitelor din ecosistemele acvatice (Varduca, 1996).
Din punct de vedere al gradului de troficitate se disting trei tipuri de lacuri: oligotrof, mezotrof și eutrof (Chiriac, et. al, 1975), însă unii cercetători au introdus trepte suplimentare ale stadiilor trofice. Astfel, Vollenweider, după realizarea mai multor studii asupra lacurilor din Europa, a încadrat stadiul trofic în cinci clase (ultra-oligotrof, oligo-mezotrof, mezo-eutrof, eu-politrof și politrof), după concentrația principalilor nutrienți, situațiile extreme prezentându-se astfel:
lacuri ultra-oligotrofe caracterizate printr -o troficitate foarte slaba, o transparență mare (plancton puțin dezvoltat) și o productivitate biologică scazuta, determinată de lipsa substanțelor nutritive (substanțe organice și compuși minerali ai azotului și fosforului);
lacuri politrofe ce conțin în stare dizolvată o cantitate mare de substanțe nutritive, ceea ce determină o dinamică intensă a biocenozelor acvatice.
Calitatea globală a lacurilor s-a apreciat pe baza ponderii indicatorilor de calitate din cadrul fiecărei grupe, starea de calitate finală stabilindu-se după grupa cea mai defavorabilă.
Elementele microbiologice de calitate reprezentate de indicatorii: Coliformi totali,
Coliformi fecali și Streptococi fecali sunt analizate numai în secțiunile de pe cursurile de apă și lacuri ce sunt utilizate ca surse de apă potabilă pentru alimentarea așezărilor umane. Valorile admise ale acestor indicatori nu trebuie să depășească valoarea zero absolut.
1 .5. Elementele de calitate chimice și fizico-chimice folosite în evaluarea stării ecologice a râurilor și lacurilor
Din punct de vedere chimic există mai multe criterii de grupare a compușilor care definesc condițiile de calitate ale apelor, diferențiate după:
– natura acestora (structura chimică);
– forma sub care se găsesc în mediul acvatic (solubilizat, suspensii, coloizi, absorbiți/adsorbiți în sedimente sau suspensii, bioacumulați de către biocenoze, sub formă liberă sau complexați);
– efectul toxic (indicatori generali/specifici de poluare);
– proprietăți (persistență, toxicitate, bioacumulare, efecte mutagene, teratogene, cancerigene);
– rolul jucat în ecosisteme acvatice (regim de oxigen, salinitate, nutrienți, capacitate de tamponare, metale grele, micropoluanți organici);
Deoarece, în circulația sa naturală, apa intra in contact cu un număr mare de minerale, substanțe organice și gaze, în hidrochimie indicatorii chimici de evaluare a apelor de suprafață se împart în 6 grupe: ionii principali (macrocomponenții), gazele dizolvate, elementele biogene, microelementele, substanțele organice dizolvate și substanțele poluante toxice.
În cadrul primei categorii a fost analizat doar indicatorul ”pH”, factor important pentru ecosistemele acvatice, care este definit prin activitatea (concentrația) ionilor de hidrogen din apă și exprimat matematic prin formula:
pH ;
Luand in calcul valoarea pH-ului, apele se pot clasifica în: ape acide (pH = 0 – 6), ape neutre (pH = 7) și ape bazice (pH = 8 – 14).
În general, apele naturale prezinta o valoare a pH-ului cuprinsă între 6 – 8,5 (Trufaș, 1975), apele bogate în dioxid de carbon (CO2) indica un pH scăzut, iar cele cu un conținut scăzut în CO2 un pH ridicat, concentrația ionilor de hidrogen fiind direct proporțională cu cantitatea de acid carbonic (H2CO3).
Valorile mari ale pH-ului înregistrate în apele de suprafață, s-au dovedit a fi stresante pentru viețuitoarele acvatice (Diudea et. al., 1986), astfel speciile de Daphnia magna și
Gammarus nu se pot reproduce într-un mediu acid (pH 6), iar un mediu bazic (pH>8,5) duce la o scădere a fecundității la o serie de specii de pești.
În vederea cunoașterii Regimului de oxigen al apelor au fost analizate particularitățile spațiale și temporale ale următorilor indicatori de calitate: oxigen dizolvat, consum biochimic de oxigen și consum chimic de oxigen.
Indicator important al calității apelor de suprafață, oxigenul dizolvat reprezintă cantitatea de oxigen dizolvată în apă și depinde de o serie de factori ca: temperatura apei, presiunea atmosferică, adâncimea, turbiditatea apei și cantitatea de materie organică în descompunere (Trufaș, 1980).
Consumul biochimic de oxigen (CBO5) este cantitatea de oxigen consumată de microorganisme în intervalul de timp de cinci zile, la o temperatură de 20oC necesară pentru descompunerea biochimică a substanțelor organice conținute în apă.
Consumul biochimic de oxigen variază direct proporțional cu cantitatea de substanțe organice conținute în apă și este influențat de acțiunea compușilor chimici reducători (Pătroescu, 1980).
Substanțele oxidabile din apă, ori consumul chimic de oxigen (CCO), sunt substanțele, ce se pot oxida atât la rece cât și la cald, sub acțiunea unui oxidant.
Oxidabilitatea reprezintă cantitatea de oxigen echivalentă cu consumul de oxidant. Substanțele organice sunt oxidate la cald, iar cele anorganice la rece. Creșterea cantității de substanțe organice în apă sau apariția lor la un moment dat este sinonimă cu poluarea apei cu germeni patogeni.
Consumul chimic de oxigen prin oxidare cu bicromat de potasiu în mediu acid (CCO-Cr) reflectă în general 60-70% din încărcarea organică totală (inclusiv nebiodegradabilă).
Tabel nr . 3
Evaluarea elementelor fizice de calitate pentru râuri și lacuri
Sursa: Normativul 161/2006 privind clasificarea apelor de suprafața
CAPITOLUL II
MATERIAL ȘI METODE
2.1. Descrierea zonei
Comuna Vulcana – Pandele este situate in partea de NV a judetului Dambovita , localizata de o parte si de alta a raului Ialomita si strabatuta de paraul Vulcana la V. Vecinii comunei sunt:
Vulcana Bai in partea de NV
Branesti in partea de NE
Sotanga in partea de SV
Glodeni in partea de E
Comuna Vulcana Pandele face parte, din punct de vedere fizico-geografic, din districtul culmilor subcarpatice si depresiunilor si apartine regiunii Subcarpatilor de curbura .
Localitatea este inconjurata de dealuri ce au inaltimi diferite , acestea facand trecerea catre Campia Targovistei.
Reteaua hidrografica este formata din raul Ialomita si afluentii sai Vulcana si Sticlarie , nivelul apelor Ialomitei este de cele mai multe ori constant , indicand anumite cresteri si scaderi nu foarte mari , variind de-a lungul anului in jurul valorii de 65 cm.
Valea Vulcanei în cursul superior este in forma de „V” ascuțit, pârâul are o pantă de scurgere proeminenta, iar în cursul mijlociu se mareste si prezinta multe meandre aratand ca un „V” deschis. Pârâul nu prezinta un debit mare, cursul este lent, nu prezinta albie majoră.
Clima este temperat – continentala caracteristica regiunii subcarpatice , prezentand valori medii anuale ale temperatirii de 9.5ºC Primul inghet a avut loc pe data de 20 octombrie ,facandu-se o medie, iar ultimul inghet a fost pe 15 aprilie, durata intervalului fara inghet fiind de 120 de zile. Mediea anuala a precipitatiilor atmosferice este de 650-700 mm, prezentand un maxim de 900 mm in luna iunie.
Flora este de tip eurasiatic , regiune careia ii apartine, aflandu-se in zona euro-siberiana, la interfata periferiei daco-ilirice cu provincial central –europeana est carpatica, in circumscriptia Carpatilor Neridionali Cristalini.In ceea ce priveste vegetatia , zona este incadrata in etajul gorunului reprezentand cea mai mare parte din suprafata impadurita . Varietatea de specii intalnite in aceasta zona: carpenul, pluta, plopul, fagul, paiusul, cucuta de padure etc. In apropierea paraielor se gasesc si zavoaie in care sunt frecvente speciile precum : salcia, aninul, rachita si plopul alb.
In urma cu cativa ani padurile acopereau peste 70% din suprafata zonei insa defrisarile ce au avut loc in ultima perioada au condus la formarea pajistilor si terenurilor de cultura .
Localitatea Vulcana –Pandele fiind inconjurata de dealuri asigura conditii bune de habitat unor specii de animale precum: iepurele, veverita, vulpea, rozatoare mici etc. Speciile de pasari intalnite in padurile de fag sunt mierla si cinteza, iar reptilele sunt reprezentate de guster si de anumite tipuri de serpi.
Solurile predominante acestei zone sunt pseudorendzinele tipice (clasa molisoluri) si cambisolurile. Pseudorendzinele sunt soluri de culoare deschisa, prezinta o fertilitate moderata si sunt utilizate ca teren arabil pentru cultivarea porumbului , ca pasuni si fanete. Cambisolurile sunt formate pe roci sau relief intinerit prin inundatii si sunt folosite pentru cultivarea cartofului dar si in pomicultura si viticulture.
Figura 1. Harta privind asezarea comunei Vulcana Pandele
2. 2 . Planul si zona de recoltare a probelor de apa
S-au luat in calcul doua statii de recoltare pe cursul de apa al paraului Vulcana , una la intrare in comuna Vulcana Pandele si una la iesire din comuna.
In cadrul fiecarei statii s-au stabilit trei puncte de recoltare dupa cum urmeaza:
primul punct spre malul stang al paraului (MS)
al doilea punct in mijlocul paraului (Mijloc)
al treilea punct spre malul dreapt al paraului (MD)
Recoltarea s-a efectuat în anul 2014 în lunile iulie , noiembrie, februarie si aprilie 2015. Materialele in care s-a recoltat apa au fost din plastic cu dop de cauciuc perfect etanșate .
Apa a fost recoltata la inceputul fiecarei luni, între orele 700-900 iar temperaturile au fost masurate la locul de recoltare cu ajutorul unui termometru care apartine laboratorului de biologiea mediului al facultatii .
Figura 1.Zona de recoltare a probelor de apa
Modul de prelevare
Prin fixarea flaconului pe un suport special, care îi conferă greutatea necesară pentru a pătrunde cu ușurință sub nivelul apei; recoltarea se face pe firul apei, unde este cea mai mare adâncime, în amonte de orice influență a vreunui efluent și în aval, unde se realizează amestecul complet al receptorului cu efluentul.
Probele de apa s-au pastrat la temperaturi de 2-5 0C timp de 2-4 ore conform standardelor in vigoare iar transportul s-a efectuat astfel incat sa fie asigurata integritatea lor.
Analizele s-au efectuat în laboratorul de Biologia mediului, determinându-se caracteristicile următorilor parametrii: oxigenul dizolvat, CBO5 CCOMn, formele de dioxid de carbon (echilibrat, liber și agresiv) aciditatea, pH-ul și temperatura apei.
Notarea probelor
Probele au fost trecute astfel: proba I- amonte MS – mal stîng, amonte Mij – mijloc , amonte MD – mal drept și proba II – aval MS – mal stîng, aval Mij – mijloc , aval MD – mal drept . Analizele s-au efectuat în laboratorul de biologia mediului al Facultății de Ingineria Mediului și Știința Alimentelor.
2. 3. Parametrii luati in calcul pentru determinare și metodele de analiză.
Stabilirea temperaturii
Temperatura apei a fost masurata imediat dupa ce aceasta a fost recoltata din parau, cu un termometru specific.
Determinarea pH-ului.
Principiul metodei: Metodele potențiometrice consta in evaluarea diferenței de potențial între doi electrozi imersați în soluția de analizat. În potențiometria directă se măsoară direct potențialul de electrod care apare între un electrod indicator și un electrod de referință.
Instrumentul folosit pentru stabilirea pH-ului poarta denumirea de pH-metrul WTS
Determinarea caracteristicilor oxigenului dizolvat din apa analizata
Principiul metodei: Metoda (Winkler) rezida în prinderea oxigenului dizolvat pe hidroxid manganos, Mn (OH)2, precipitat în prealabil prin reacția dintre MNCl2 sau MnSO4, și ionii -OH- pusi în proba de apă:
2 Mn (OH)2 + ½ O2 + H2O → 2 Mn (OH)3
Proba se agita, astfel încât:
2 Mn (OH)3 + 6 HCl → 2 MnCl3 + 6 H2O
Se pune iodură de potasiu:
2 Mn Cl3+ 2 KI → 2 MnCl2 + 2 KCl + I2
Iodul liber, care a reiesit în urma reacțiilor se titrează cu tiosulfat de Na, în prezența amidonului:
I2 + 2 Na2S2O3 → Na2S4O6 + 2 Na2I
Prin urmare rezulta tetraionatul de sodiu și iodura de sodiu
Calculul rezultatelor:
– 1 ml tiosulfat de sodiu n/100 concorda la 0,2 mg oxigen.
Stiind cantitatea de tiosulfat utilizata putem deduce:
mg O2/l =
unde:
V1 = volumul de tiosulfat de sodiu utilizat la titrare, in ml;
V = volumul probei de apă, in ml;
f = factorul soluției de tiosulfat de sodiu utilizat la titrare;
0,2 = miligrame oxigen care concorda la 1 mililitru de tiosulfat de sodiu consumat la titrare;
1000 = factorul de transformare din mililitri în litri.
Determinarea deficitului de oxigen din apa paraului
Principiul metodei: consta in diferența dintre cantitatea de oxigen în condiții de saturare la temperatura apei de analizat și cantitatea de oxigen găsită în apă.
Calculul rezultatelor:
B = concentrația în oxigen a apei în condiții de saturație după tabelul lui Winckler la temperatura apei de analizat.
Determinarea consumului biochimic de oxigen (CBO5) din apa analizata
Principiul metodei: consta in diferența dintre conținutul în oxigen din proba de apă analizata la 2 ore după recoltare și aceea analizata după 5 zile de la recoltare și incubare în condiții standard (la temperatura de 200C)
Calculul rezultatelor:
CBO5 =( A – B) mg O2/l ori mg CBO5/ l = (A – B)
unde:
A = mg O2/l în recipientul A;
B = mg CO2/l în recipientul B.
Determinarea substanțelor organice (oxidabile) din apa paraului luat in calcul (CCO)
Figura 2. Determinarea substanțelor organice prezente in apa analizata
Principiul metodei: determinarea oxidabilității în prezența permanganatului de potasiu se bazeaza pe oxidarea substanțele organice într-un mediu acid atunci cand conținutul în cloruri este de maximum 300 mg/l și în mediu alcalin atunci cand conținutul în cloruri este mai mare de 300 mg/l.
Calculul rezultatelor:
unde:
V = ml de permanganat de potasiu pusa inițial în probă, 10 ml
V1 = ml de permanganat de potasiu 0,01 N utilizati la titrarea probei;
V2 = ml de acid oxalic introdus în probă pentru decolorare, 10 ml
f = factorul soluției de permanganat de potasiu avand valoarea 1 de obicei;
0,316 = echivalentul în mg KMnO4 a unui ml de soluție de KMnO4 0,01 N;
V3 = ml de apă de analizat luată în calcul .
Aciditatea totală
Principiul metodei: aciditatea totală se măsoară cu ajutorul cantitatii de NaOH 0,1 N care trebuie pentru neutralizarea a 1000cm3 de apă de analizat.
Calculul rezultatelor:
Act = , ( ml NaOH 0,1 N/dm3)
unde:
Vp – ml apă pentru analiză;
V – ml NaOH 0,1N utilizat pentru titrare;
f – factorul de corecție al soluției de NaOH 0,1 N;
1000 – factor de transformare din mililitri în litri.
Figura 3. Determinarea acidității
Determinarea concentrației de dioxid de carbon agresiv prezenta in apa analizata
Principiul metodei: pentru a putea analiza cantitatea de CO2 dizolvat în apă , pornim de la principiul că , CO2 liber (agresiv) modifica carbonul de calciu în bicarbonat. Acesta se titreaza cu HCl în prezență de metilorange ca indicator.
Calculul rezultatelor:
Volumul de HCl 0,1 N utilizat la titrarea CO2 agresiv, este redat de diferenta dintre cele doua titrari.
VHCl = (VHCl 1 – VHCl 2)
La calcul este necesar să se ținem seama că 1 ml soluție de HCl 0,1N concorda la 4,4 mg CO2.
Dacă se titrează 100 ml proba de apă, atunci: mg CO2/l = (VHCl x 4,4 g)
Figura 4. Determinarea dioxidului de carbon agresiv present in apa paraului luat in calcul
Determinarea concentrației de dioxid de carbon echilibrat prezenta in apa paraului Vulcana
Principiul metodei: Pentru a evidenția dioxidul de carbon echilibrat gasit în apă (din acidul carbonic) se utilizeaza la titrare un exces cunoscut dintr-o soluție de NaOH, în prezența fenolftaleinei, până se ajunge la o culoare de roz persistent.
Excesul de NaOH se titrează ulterior, cu HCl până cand soluția se decoloreaza.
Calculul rezultatelor:
mg CO2/l = = 11 (n – n0)
unde:
no= ml soluției de HCL utilizati ;
n = ml NaOH folositi;
1 ml HCl( 0,05 N) = 2,2 mg CO2;
200 = ml apă de analizat;
1000 = factorul de transformare, din mililitri în litri
Figura 5. Determinarea dioxidului de carbon echilibrat present in apa analizata
Determinarea concentrației de dioxid de carbon din bicarbonați (CO2 total) ce se gaseste in apa paraului Vulcana
CO2 total = (CO2 liber + CO2) sub formă de bicarbonați ori carbonați
Principiul metodei: concentratia de CO2 total se determina prin titrare cu HCl, în prezența indicatorului fenolftaleină pentru carbonați (1) și metilorange pentru bicarbonați (2).
(NaHCO3 + HCl )= (NaCl + H2O + CO2)
Calculul rezultatelor:
HCO3- (mg/l) = = 61 x V x f
în care:
V= ml HCl 0,1 N utilizat la titrare;
f = factorul soluției de HCl;
6,1 = cantitatea de CO2 (HCO3-) ce concorda la 1 ml de HCl 0,1 N;
1000 = factorul de transformare din mililitri în litri;
100 = ml d apă pentru analiza
Figura 6. Determinarea dioxidului de carbon din bicarbonați ce se gaseste in apa analizata
2.4.Interpretarea statistică a rezultatelor obținute
Prelucrarea statistică a rezultatelor a fost făcută prin metoda regresiei matematice, care are avantajul că se poate aplica mediei rezultatelor și că poate corela mai mult de doi parametri o dată. Indicele de regresie are inclus în acest caz indicele de regresie al fiecărui parametru introdus în problemă. Acest tip de prelucrare statistică presupune o efectuare riguroasă a determinărilor, cu respectarea unor norme de recoltare identice a probelor din toate punctele de vedere, și o omogenizare corectă a materialului biologic ce urmează a fi prelucrat. Indicele de regresie arată dependența unui parametru de altul, cu atât mai mare cu cât valoarea lui este mai apropiată de 1, și cu atât mai mică cu cât valoarea lui se îndepărtează către 0,1. Dar în nici un caz valoarea acestuia nu poate coborî sub 0,1 și nu poate fi 1. Indicele de regresie indică o măsură statistică a corelației dintre două sau mai multe caracteristici luate în studiu.
Tehnica oferă posibilitatea determinării legăturii dintre două serii de valori a două caracteristici, exprimând legătura printr-o curbă teoretică a corelației; dreapta de regresie, parabola (cubica) de regresie. Nu s-a intenționat determinarea curbelor de regresie ci doar calcularea unui parametru al dreptei de regresie coeficientul de regresie, suficient pentru interpretările care au prezentat interes. Coeficientul de regresie măsoară cât de mare este schimbarea valorilor unei caracteristici (parametru biologic), ca urmare a creșterii unui factor de influență cu o unitate.
Graficele și calculul indicelui de regresie au fost efectuate cu meniul ,,Regression,, din userul Lotus 1-2-3 aflat în Microsoft EXCEL.
.
CAPITOLUL III
CONTRIBUȚII PERSONALE PRIVIND EVALUAREA INDICILOR DE CALITATE AI APELOR NATURALE DE SUPRAFAȚĂ
III.1 Evoluția valorilor pH-ului, temperaturilor și a indicatorilor chimici și biologici studiați
În figura 7. sunt reprezentate valorile pH-ului care variaza in functie de punctul stabilit si de luna, valoarea cea mai mica a pH-ului fiind de 6.90 obtinandu-se in luna februarie in punctul mal drept amonte iar valoarea maxima fiind de 7.95 obtinandu-se in iulie in punctul mal stang aval.
Punctul de recoltare mal stang (MS) amonte prezinta valori mari ale pH-ului in lunile noiembrie si iulie si valori mici in lunile februarie si aprilie .
Valorile pH-ului inregistrate in punctul mijloc amonte difera, in functie de luna; astfel in luna iulie s-a obtinut o valoare maxima de 7.83 , iar luna februarie a indicat o valoare minima de 6.95 .
Valoarea cea mai mica a pH-ului in punctul mal drept (MD) amonte a fost obtinuta in luna februarie si este de 6.90 iar in luna noiembrie s-a obtinut o valoare maxima de 7.90 , lunile iulie si aprilie prezinta valori apropiate ale pH- ului .
Lunile noiembrie , februarie si aprilie prezinta valori ce oscileaza usor, ale pH-ului in punctul de recoltare mal stang aval ,exceptie facand luna iulie care prezinta o valoare maxima de 7.95 .
In punctul de recoltare mijloc aval lunile iulie si aprilie au afisat valori ale pH-ului foarte apropiate acestea fiind de 7.48 respectiv 7.49. Punctul de recoltare mal drept aval este acel punct in care, in lunile iulie ,februarie si aprilie s-au inregistrat cele mai apropiate valori ale pH-ului acestea fiind de 7.49, 7.48, respectiv 7.41 , iar luna noiembrie a indicat o valoare maxima de 7.67.
Figura 7 . Valorile pH-ului paraului Vulcana
Valorile dioxidului de carbon agresiv pentru toate punctele de recoltare sunt reprezentate in figura urmatoare (figura 8). Valoarea minima a parametrului determinat (CO2 agresiv) este de 0.44 mg/l si s-a obtinut in lunile iulie in punctele de recoltare mijloc amonte, mal stang aval ,mijloc aval ; februarie in punctele de recoltare mal stang amonte si mal drept amonte si aprilie in punctele de recoltare mijloc amonte , mal drept amonte si mal drept aval.Valoarea maxima a CO2 agresiv ( 3.96 mg/l ) s-a obtinut in luna noiembrie in punctul mijloc aval.
In punctul de recoltare mal stang amonte cea mai mare valoare a dioxidului de carbon agresiv este de 3.52 mg/l si s-a obtinut in luna noiembrie , iar in lunile iulie si aprilie valoarea dioxidului de carbon agresiv este aceeasi , de 0.88 mg/l.
Lunile iulie si aprilie prezinta aceeasi valoare in punctul mijloc amonte a parametrului (CO2 agresiv), aceasta este de 0.44 mg/l si reprezinta cea mai mica valoare a dioxidului de carbon agresiv , iar in luna noiembrie si februarie se inregistreaza valori diferite ale dioxidului de carbon agresiv . Se remarca in punctul de recoltare mal drept amonte faptuc ca lunile iulie si noiembrie prezinta aceeasi valoare a dioxidului de carbon agresiv aceasta fiind de 1.76 mg/l dar se mai poate observa ca si in lunile februarie si aprilie s-au inregistrat aceeasi valoare a (CO2 agresiv), aceasta fiind de 0.44 mg/l .
Valoarea maxima a dioxidului de carbon agresiv in punctul mal stang aval a fost obtinuta in februarie si este de 1.32 mg/l iar valoarea minima in acest punct este de 0.44 mg/l si s-a inregistrat in luna iulie
In punctul mijloc aval s-a inregistrat valoarea maxima in luna noiembrie si este de (3.96) mg/l iar cea minima( 0.44 mg/l) s-a obtinut in luna iulie .
In cadrul acestui punct de recoltare lunile februarie si aprilie au intrgistrat aceeasi valoare a dioxidului de carbon agresiv , aceasta fiind de 0.88 mg/l .
Lunile iulie si noiembrie prezinta aceeasi valoare a (CO2 agresiv) aceasta fiind de 0.88 mg/l in punctul mal drept aval, iar luna aprilie indica valoarea minima de 0.44 mg/l iar valoarea cea mai mare se inregistreaza in luna februarie si este de 1.32 mg/l.
Figura 8. Continutul in dioxid de carbon agresiv din apele parâului Vulcana
În ceea ce privește CO2 liber se remarca privind figura 9. că maxima s-a obtinut în punctele de recoltare mal stâng amonte , mijloc amonte , mal stang aval, mijloc aval , mal drept aval , in luna aprilie valoarea fiind de 19,80 mg/l, iar valoarea cea mai mica (2.2 mg/l) în luna iulie în punctul mijloc amonte .
Valorile dioxidului de carbon liber in punctul de recoltare mal stang amonte difera de la o luna la alta astfel valoarea inregistrata in luna iulie este de 7.7 mg/l si reprezinta valoarea minima , valoarea obtinuta in luna noiembrie este de 11 mg/l , luna februarie a indicat o valoare de 8.8 mg/l iar in luna aprilie s-a obtinut o valoare maxima de 19.8 mg/l de CO2 liber.
In punctul mijloc amonte maxima a fost obtinuta in luna aprilie si este de 19.8 mg/l , minima (2.2 mg/l) s-a inregistrat in luna iulie iar celelalte luni ,noiembrie si februarie prezinta valori cuprinse in intervalul 7.7 -14.3 mg/l .
Valoarea maxima ( 18.7 mg/l) din punctul mal drept amonte s-a obtinut in luna aprilie, valoarea din luna iulie si noiembrie fiind cea mai mica, aceste luni avand aceeasi valoare de 7.7 mg/l iar in luna februarie valoarea dioxidului de carbon liber este de 16.5 mg/l ,usor apropiata de cea maxima.
In ceea ce priveste punctul de recoltare mal stang aval valorile dioxidului de carbon liber variaza intre o valoare minima de 3.3 mg /l obtinuta in luna iulie si o valoare maxima de 19.8 mg/l intrgistrata in luna aprilie , iar lunile februarie si noiembrie prezinta valori cuprinse in intervalul 9.9 – 15.4 mg/l.
Valorile dioxidului de carbon liber in punctul de recoltare mijloc aval sunt intr-o ordine crescatoare ,pornind cu luna iulie in care valoarea este minima si este de 11 mg/l si sfarsind cu luna aprilie in care valoarea este maxima si este de 19.8 mg/l, lunile noiembrie si februarie inregistrand valori de 12.1 mg/l respectiv 13.2 mg/l
In punctul mal drept aval, lunile de recoltare prezinta valori diferite ale dioxidului de carbon liber , astfel in luna iulie s-a obtinut o valoare de 13.2 mg/l, luna noiembrie indica o valoare de 15.4 mg/l , in luna februarie a rezultat o valoare minima de 8.8 mg/l , in luna aprilie s-a obtinut o valoare maxima de 19.8 mg/l
Figura 9. Concentrațiile dioxidului de carbon liber din apele parâului Vulcana
Continutul in dioxid de carbon din bicarbonați este reprezentat în figura. 10. In luna noiembrie s-au remarcat valorile cele mai mari in toate punctele de recoltare, iar in luna februarie cele mai mici.
In punctul de recoltare mal stang amonte valoarea de 146.4 mg/l a fost cea maxima, iar valoarea de 85.4 mg/l a fost cea minimă în punctul mijloc aval. Pentru lunile iulie și aprilie s-au înregistrat valori apropiate,care nu au avut creșteri sau scăderi importante în ceea ce privește continutul in dioxid de carbon din bicarbonați.
Figura 10. Continutul in dioxid de carbon din bicarbonati din apele parâului Vulcana
În ceea ce privește oxigenul dizolvat (reprezentat în fig.11) s-au remarcat cresteri ale valorilor datorita lunilor in care s-a recoltat. Luna noiembrie indica valori mici care in luna iulie si februarie incep sa creasca iar in luna aprilie sa fie usor mai mici.
Pentru punctele de recoltare mijloc aval si mal stang amonte luna februarie indica o valoare maxima de 14,28 mgO2/l, iar punctul mijloc amonte o valoarea minimă de 5,04 mgO2/l .
Figura 11. Valorile oxigenului dizolvat din apele parâului Vulcana
În figura 12. sunt reprezentate, pentru ecosistemul lentic dar și lotic amonte și aval, concentrații ale CBO5-ului .
Valorile CBO5-ului pentru luna iulie, noiembrie și aprilie au înregistrat valori apropiate ce s-au situat în intervalul 1.02- 3.43 mg/l, însa în luna februarie au fost înregistrate creșteri semnificative ajungând pâna la concentrația de 4.85 mg/l, valoarea cea mai mare obținută în punctele mal stâng amonte si mijloc aval.
Figura 12. Concentrațiile consumului biochimic de oxigen din apele paraului Vulcana
Privind figura următoare (fig.13) putem remarca faptul ca în luna iulie a anului 2015 s-au obtinut valorile cele mai mari pentru substanțele organice .Valoarea maximă (40.76 mg/l ) și minimă (19.90 mg/l ) în punctul mal stâng amonte inregistrandu-se în luna iulie și respectiv în noiembrie .
Valorile mici s-au obținut în luna aprilie 2015 si au fost cuprinse în intervalul 21.48 – 22.75 mg/l.
Figura 13. Valorile substanțelor organice prezinte in apele parâului Vulcana
În ceea ce privește aciditatea apei ( fig. 14.) valorile au diferit usor in functie de luna in care s-a recoltat .Valoarea maxima a fost de 2.9 mg/l inregistrata in luna februarie in punctul mijloc aval iar valoarea minima a fost de 1.4 mg/l inregistrata in luna februarie in punctul mal stang amonte si mal drept aval .
Figura 14. Valorile acidității din apele parâului Vulcana
III.2 Corelațiile dintre formele de dioxid de carbon și diferiti parametrii analizati ai apelor paraului Vulcana
Valorile dioxidului de carbon agresiv în statia de recoltare amonte au variat între 0.44 mg/l și 3.52 mg/l ,valorea cea ridicat s-a obtinut în luna noiembrie iar valori apropiate s-au gasit în luna iulie, februarie și aprilie . Valoarea indicelui de regresie care a fost de 0.433 , a indicat o influență moderata a pH-ul asupra aculumării dioxidului de carbon .
Figura 15. Influența pH-ului asupra CO2 agresiv in statia de recoltare amonte
În ceea ce privește indicele de regresie, acesta a avut valoarea de 0.723 in statia de recoltare aval, demonstrand că pH-ul a avut o influență mare asupra CO2 agresiv.
Intervalul de valori pentru dioxidul de carbon fost cuprins între 0.44 – 3.96 mg/l, valoarea maximă 3.96 mg/l, s-a înregistrat în luna noiembrie , minima de 0.44 s-a inregistrat in lunile iulie si aprilie .
Figura 16 . Influența pH-ului asupra CO2 agresiv în statia de recoltare aval
In figura 17 . observam ca indicele de regresie are o valoare de 0.433 ceea ce arata ca pH-ul a influentat moderat dioxidului de carbon liber in statia de recoltare amonte . Valorile dioxidului de carbon liber variaza intre minimul de 2.2 mg/l inregistrata in luna iulie si maximul de 19.8 mg/l s-a obtinut in aprilie .
Figura 17. Influența pH-ului asupra dioxidului de carbon liber in statia de recoltare amonte
In statia de recoltare aval , valoarea indicelui de regresie de 0.723, ne arata ca pH-ul a influentat semnificativ acumularea dioxidului de carbon liber . Valorile pH-ului sunt mari in luna iulie iar in celelalte luni valorile incep sa scada usor , insa dioxidului de carbon liber prezinta valori scazute in luna iulie iar in celelalte luni valorile cresc usor .
Figura 18. Influența pH-ului asupra dioxidului de carbon liber in statia de recoltare aval
Corelatia dintre pH si CO2 din bicarbonati ne este redata in figura 19.privind aceasta figura putem remarca faptul ca valoarea indicele de regresie este de 0.665 ceea ce inseamna ca pH-ul a influentat moderat CO2 din bicarbonati.
Valoarea maxima a pH –ului este de 7.90 si s-a obtinut in luna noiembrie iar valoarea maxima a dioxidului de carbon din bicarbonati este de 134.2 si a fost obtinuta tot in luna noiembrie . Valorile cele mai scazute ale pH –ului au fost atinse in luna februarie in punctual mijloc amonte 6.95 si in punctual mal drept amonte 6.90 , iar valorile ridicate ale dioxidului de carbon din bicarbonati au fost obtinute tot in luna februarie in punctele mal stang amonte si mijloc amonte 97.6.
Figura 19. Influența pH-ului asupra dioxidului de carbon liber in statia de recoltare amonte
În ceea ce privește indicele de regresie obținut pentru probele recoltate din statia de recoltare aval reprezentate in figura 20. acesta a avut valoarea de 0.731, ceea ce demonstrează că pH-ul a avut o influență mare asupra acumulării dioxidului de carbon din bicarbonati .
Intervalul de valori pentru dioxidul de carbon a fost cuprins între 115 – 147 mg/l, valoarea maximă obtinandu-se în luna noiembrie , 146.4 mg/l, iar valoarea cea mica 85.4 mg/l inregistrandu-se in lunile februarie si aprilie.
Figura 20. Influența pH-ului asupra dioxidului de carbon din bicarbonati in statia de recoltare aval
Valorile CO2 din bicarbonati in statia de recoltare amonte au variat intre 91.5 mg/l inregistrata in lunile noiembrie si aprilie si 134.3mg/l obtinuta in noiembrie si aprilie . Conform indicelui de regresie care este de 0.342 , CO2 din bicarbonati are o influenta slaba asupra dioxidului de carbon liber .
Figura 21 . Influenta dioxidului de carbon din bicarbonati asupra dioxidului de carbon liber in statia de recoltare amonte
In ceea ce priveste indicele de regresie obtinut pentru probele recoltate din statia de recoltare aval , acesta are valoarea de 0.593 mg/l ceea ce demonstreaza ca CO2 din bicarbonati a influentat moderat dioxidul de carbon liber .Valorile dioxidului de carbon din bicarbonati au crescut in lunile iulie si noiembrie , dupa care au inceput sa scada usor in luna februarie si sa creasca iarasi in luna aprilie.
Figura 22. Influenta CO2 din bicarbonati asupra dioxidului de carbon liber in statia de recoltare aval
În figura 23. este reprezentată corelația dintre dioxidul de carbon liber si CO2 din bicarbonati pentru statia de recoltare amonte de unde reiese privind valoarea indicelui de regresie 0.871 ca influența a fost mare asupra dioxidului de carbon , valorile minime inregistrandu-se în luna iulie , iar în fiecare lună de recoltare crescand usor.
Figura 23. Influenta dioxidului de carbon liber asupra dioxidului de carbon din bicarbonati in statia de recoltare amonte
Corelația dintr concentrația CO2 liber și CO2 din bicarbonati pentru statia de recoltare aval este redată în figura 24 și putem remarca faptul că indicele de regresie are o valoare de 0.836 ceea ce inseamna ca dioxidul de carbon liber a influențat destul de mult dioxidului de carbon din bicarbonati .
Figura 24. Influenta dioxidului de carbon liber asupra CO2 din bicarbonati in statia de recoltare aval
În figura următoare (fig.25) se poate observa corelația dioxidului de carbon din bicarbonati cu dioxidul de carbon agresiv pentru statia de recoltare amonte . Valoarea minima a concentratiei a fost de 91.5 mg/l în lunile noiembrie si aprilie in punctele mal stang , respectiv mal drept și valoarea maxima a concentratiei de 134.2 mg/l tot în aceleasi luni dar in punctele de recoltare mijloc respectiv mal stang .
Indicele de regresie are o valoare de 0.340 ceea ce demonstreaza ca dioxidul de carbon din bibicarbonati are o influenta slaba asupra acumularii CO2 agresiv.
Figura 25. Influenta dioxidului de carbon din bicarbonati asupra dioxidului de carbon agresiv in statia de recoltare amonte
În ceea ce privește indicele de regresie obținut, de 0.668 mg/l, pentru probele recoltate din stația aval, demonstrează că CO2 din bicarbonați a influențat moderat CO2 agresiv. Valorile CO2 din bicarbonați au inceput sa creasca în lunile iulie și noiembrie, după care au început să scadă ușor în luna februarie și să crească iarăși în luna aprilie.
Figura 26. Influenta dioxidului de carbon din bicarbonati asupra dioxidului de carbon agresiv in statia de recoltare aval
III.3 Corelațiile dintre consumul biochimic de oxigen și diferiti parametrii analizati ai apelor paraului Vulcana
În cazul concentrației consumului biochimic de oxigen, în raport cu pH-ul pentru statia de recoltare amonte, putem spune privind figura 27, că valorile se apropie una de alta in functie de luna de recoltare, Indicele de regresie are valoarea de 0,665, ceea ce demonstreaza ca pH-ul a influențat moderat consumul biochimic de oxigen.
Figura 27. Influenta pH-ului asupra CBO5-ului in statia de recoltare amonte
Figura 28 . prezinta corelația dintre pH și consumul biochimic de oxigen, in care, valorile maxime sunt înregistrate în luna iulie, pentru pH, iar indicelui de regresie avand valoarea de 0.731 ne indica faptul că pH –ul a influențat semnificativ consumului biochimic de oxigen .
Figura 28. Influenta pH-ului asupra consumului biochimic de oxigen in statia de recoltare aval
Pentru corelarea consumului biochimic de oxigen cu temperatura apei se poate observa din figura 29 că indicele de regresie are o valoare de 0.875 ceea ce înseamnă că temperatura apei are o influența mare asupra consumului biochimic de oxigen în stația de recoltare amonte.
Figura 29. Influenta tempetaturii apei asupra consumului biochimic de oxigen in statia de recoltare amonte
In figura 30. Este reprezentată corelația consumului biochimic de oxigen cu temperatura apei, pentru stația de recoltare aval, de unde reiese o valoare a indicelui de regresie de 0.878, ceea ce ne arată ca temperatura apei a influențat semnificativ CBO5-ul, minimele înregistrandu-se în luna februarie, iar în celelalte luni au inceput sa creasca ușor.
Figura 30. Influenta tempetaturii apei asupra consumului biochimic de oxigen in statia de recoltare aval
In figura 31. este reprezentata corelația dintre O2 și CBO5, unde maximele au fost atinse în luna februarie, atât pentru oxigen dizolvat cât și pentru consumul biochimic de oxigen, iar indicelui de regresie cu valoarea de 0.501, indica faptul că, oxigenul dizolvat a fost influențat moderat de consumul biochimic de oxigen în stația de recoltare amonte.
Figura 31. Influenta consumului biochimic de oxigen asupra O2 in statia de recoltare amonte
Privind corelatia dintre CBO5 si O2, reprezentata in figura 32, pentru stația de recoltare aval , putem remarca faptul ca, indicele de regresie a indicat o valoare destul de mica (0.481), ceea ce inseamna că influența pe care o are consumul biochimic de oxigen asupra oxigenului dizolvat este moderată.
Figura 32. Influenta consumului biochimic de oxigen asupra oxigenului dizolvat in statia de recoltare aval
III.4 Corelațiile dintre substanțele organice și diferiti parametrii analizati ai apelor paraului Vulcana
După cum se observa in figura 33, corelația dintre CCO-Mn și O2, prezinta o valoare a indicele de 0,862, ceea ce demonstreaza că, substanțele organice influenteaza oxigenul dizolvat foarte mult, în stația de recoltare amonte.
Figura 33. Influenta substantelor organice asupra oxigenului dizolvat in statia de recoltare amonte
In cazul substanțelor organice (CCO-Mn), maxima a fost atinsa în luna iulie, iar minima în luna noiembrie.
In lunile aprilie și februarie s-au înregistrat valori apropiate pentru CCO-Mn, acestea situându-se în jurul valori de 30 mg/l, în stația de recoltare aval, aceste observatii reiesind din figura30 .
Indicele de regresie prezintă o valoare de 0.838 ceea ce înseamnă că substanțele organice au influențat semnificativ oxigenul dizolvat în stația de recoltare aval.
Figura 34. Influenta substantelor organice asupra oxigenului dizolvat in statia de recoltare aval
Corelația consumului biochimic de oxigen în raport cu CCO-Mn, pentru stația amonte de recoltare, ne arata privind figura 35, că în prima lună de recoltare, valorile au fost mari, în luna noiembrie au scazut putin, iar în luna febtuarie au crescut din nou. Indicele de regresie de 0.583, arata ca substanțele organice, au influențat moderat consumul biochimic de oxigen.
Figura 35. Influenta substantelor organice asupra oxigenului dizolvat in statia de recoltare amonte
Corelația dintre substanțele organice și consumul biochimic de oxigen este reprezentată în figură 36. și ne prezintă un indice de regresie de 0.843, ceea ce ne arată că substanțele organice au o influență mare asupra consumului biochimic de oxigen în stația de recoltare aval.
Valoarea cea mai ridicată a consumului biochimic de oxigen este de 4.85 mg/l și s-a obținut în luna februarie iar CCO-Mn are o valoare maximă de 40.13 mg/l, înregistrată în luna iulie.
Figura 36. Influenta substantelor organice asupra oxigenului dizolvat in statia de recoltare aval
În figură 37,se observa ca, valoarea maxima a temperaturii apei, s-a înregistrat în luna iulie și este de 19ºC, iar cea mai mică de 3.5ºC, s-a obținut în luna februarie, iar CCO – Mn a înregistrat în luna iulie o valoare maximă de 40.76 mg/l, iar în luna noiembrie o valoare minimă de 19.90 mg/l.
Indicele de regresie rezultat din corelația dintre temperatura apei și CCO –Mn are o valoare de 0.881, ceea ce demonstrează că temperatura apei a avut o influență semnificativă asupra substanțelor organice în stația de recoltare amonte.
Figura 37. Influenta temperaturii apei asupra substantelor organice in statia de recoltare amonte
În stația de recoltare aval, CCO-Mn prezintă valori cuprinse în intervalul 21.40 – 40.20mg/l, iar temperatura apei are o valoare maximă de 21 ºC și o valoare minimă de 4 ºC.Lunile cu temperaturile cele mai ridicate sunt iulie și aprilie iar cele cu temperaturile cele mai scăzute sunt februarie și noiembrie . Indicele de regresie redat în figură 38. are o valoare de 0.885 ceea ce înseamnă că temperatura apei a avut o influență semnificativă asupra substanțelor organice în această stație de recoltare .
Figura 38. Influenta temperaturii apei asupra substantelor organice in statia de recoltare aval
În figură 39, este reprezentată corelația dintre pH și substanțele organice (CCO –Mn) pentru stația de recoltare amonte, din această figură putem observa că pH-ul a influențat moderat substanțele organice conform indicelui de regresie ce are valoarea de 0.433.
Valorile cele mai ridicate ale pH-ului s-au înregistrat în lunile iulie, noiembrie și aprilie iar cele mai scăzute s-au obținut în luna februarie, în cazul substanțelor organice lunile cu valorile cele mai mici au fost noiembrie și aprilie iar lunile cu valorile cele mai mari au fost iulie și februarie.
Figura 39. Influenta pH-ului asupra substantelor organice in statia de recoltare amonte
Indicele de regresie, indica în figură 40, o valoare de 0.731 și reflectă faptul că, pH-ul a influentat semnificativ substanțele organice în stația de recoltare aval.
În lunile iulie și noiembrie s-au obtinut valori ale pH-ului, cuprinse în intervalul 7.40 – 8.00, iar în cazul substanțelor organice, valorile mari s-au obținut în lunile iulie și februarie, fiind cuprinse în intervalul 34.10 – 40.20 mg/l.
Figura 40. Influenta pH-ului asupra substantelor organice in statia de recoltare aval
III 5 Evaluarea calității apelor pârâului Vulcana și încadrarea acestora în clase de calitate
Tabel nr.4
Încadrarea apelor ecosistemului lentic stâng în clase de calitate
Sursa: (Monitorul Oficial al Romaniei .Partea I.Nr.511 bis.113 vi.2006)
În cadrul ecosistemului lentic stâng, oxigenul a avut o minimă de 6.55 mg/l și o maximă de 14.28 mg/l, ceea ce a încadrat apele în clasele de calitate I – III. În cazul cantitatii de substanță organică valorile au fost cuprinse între 19.90 -40.76 mg/l ceea ce au încadrat apele în clasele de calitate I –II.Valorile CBO5- ului sunt apropiate încadrându-se în intervalul 1.41-4.85 mg/l ceea ce a dus la încadrarea apelor în clasele de calitate ÎI –IV.Valorile pH-ului cuprinse între 7.22 -7.95 au fost admisibile conform normelor CMA. Limita maximă admisibilă a acidității totale este de 6.5 mg/l, astfel valorile acidității fiind cuprinse între 1.4 – 2.5 mg/l prezintă o aciditate totală admisibilă.
Tabel nr.5
Încadrarea apelor ecosistemului lentic drept în clase de calitate
Sursa: (Monitorul Oficial al Romaniei .Partea I.Nr.511 bis.113 vi.2006)
In ceea ce privește ecosistemul lentic drept, valoarea cea mai ridicata a oxigenului a fost de 5.54 mg/l, iar valoarea cea mai mare a fost de 13.44 mg/l, aceste două valori au încadrat apa în clasele de calitate I –III. Valoarea maximă a CBO5-ului a fost de 4.05 mg/l, iar valoarea minimă a fost de 1.02 mg/l, datorită acestor valori apa s-a încadrat în clasele de calitate I –II.
Privind cantitatea de substanță organic, aceasta a avut valori cuprinse între 21.80 – 37.60 mg/l, aceste valori au încadrat apa ecosistemului lentic drept, în clasele de calitate III – IV. Valorile pH – ului au fost cuprinse în intervalul 6.90 -7.90, în ecosistemul lentic drept, aceste valori sunt admisibile conform normelor CMA. Valorile acidității totale sunt admisibile, deoarece sunt cuprinse între 1.4 – 2.7 mg/l iar limita este de 6.5 mg/l.
Tabel nr.6
Încadrarea apelor ecosistemului lotic în clase de calitate
Sursa: (Monitorul Oficial al Romaniei .Partea I.Nr.511 bis.113 vi.2006)
Valoarea maximă a oxigenului din cadrul ecosistemului lotic a fost de 14.28 mg/l iar valoarea minimă a fost de 5.04 mg/l, aceste valori au dus la încadrarea apei din ecosistemul lotic în clasele de calitate I – III. Valoarea maximă a CBO5-ului a fost de 4.85 mg/l iar valoarea minimă a fost de 1.02 mg/l, datorită acestor valori apa din ecosistemul lotic s-a încadrat în clasele de calitate I –II. În cazul cantitatii de substanță organic, aceasta a avut valori cuprinse între 21.48 – 39.18 mg/l, aceste valori au încadrat apa ecosistemului lotic între clasele de calitate III – IV. Valorile pH – ului au fost cuprinse în intervalul 6.95 -7.83, în ecosistemul lotic, aceste valori fiind admisibile conform normelor CMA. Valorile acidității totale sunt cuprinse in intervalul 1.8 – 2.9 mg/l, iar limita maximă admisibilă este de 6.5 mg/l, din aceste două afirmații reiese faptul că valorile sunt admisibile.
Concluzii
Valorile oxigenului dizolvat, înregistrate în cele trei ecosisteme (lentic stâng, lentic drept, lotic) au oscilat între o valoare minimă de 5.04 mg/l și o valoare maximă de 14.28 mg/l și au încadrat apa celor trei ecosisteme în clasele de calitate I-III, conform normelor CMA.
În cadrul ecosistemelor: lentic stâng, lentic drept și lotic, s-au obținut valori ale CBO5-ului cuprinse în intervalul 1.02-4.85 mg/l ce au oscilat de la o lună la alta, încadrând apa ecosistemelor conform normelor CMA în clasele de calitate I-II.
În ceea ce privește cantitatea de substanță organică, aceasta a înregistrat valori cuprinse între 21.48 – 39.18 mg/l în ecosistemul lentic drept și în ecosistemul lotic, aceste valori au încadrat apa celor două ecosisteme în clasele de calitate III –IV.
În cazul pH-ului valorile au oscilat în cele trei ecosisteme de la o lună la alta, însă având valorile cuprinse între 6.90 – 7.95 nu a depășit limita maximă admisă de CMA (8.5).
Valorile acidității totale obținute în cele trei ecosisteme fiind cuprinse în intervalul 1.4 -2.9 mg/l ne arată că nu a fost depășită limita maximă admisă de CMA (6.5 mg/l) în nici-un ecosistem din cele trei.
pH-ul a influențat diferit de la o stație de recoltare la alta, conținutul apei în CO2 agresiv, , remarcându-se o influență mare în stația de recoltare aval.
În stația de recoltare aval, pH-ul a influențat semnificativ acumularea dioxidului de carbon liber.
In stația de recoltare aval, s-a remarcat o influență mare a pH-ului, atat asupra dioxidului de carbon liber cat si asupra dioxidului de carbon din bicarbonați
Influenta dioxidului de carbon liber a fost mare asupra dioxidului de carbon din bicarbonați în stația de recoltare amonte.
În ceea ce privește CBO5-ul, influenta data de pH a fost mare în stația de recoltare aval.
În cazul temperaturii apei influență asupra CBO5-ului a fost de la mare către puternică în stația de recoltare aval.
În ceea ce privește CBO5-ul, acesta a influențat oxigenul dizolvat moderat în ambele stații de recoltare.
Influenta substanțelor organice asupra oxigenului dizolvat a fost mare atât în stația de recoltare aval cât și în stația de recoltare amonte.
Valoarea indicelui de regresie indică o influență mare a substanțelor organice asupra CBO5-ului în stația de recoltare aval și o influență moderată în cea amonte.
Temperatura apei a influențat semnificativ cantitatea de substanțe organice, atât în stația de recoltare aval cât și în stația de recoltare amonte.
pH-ul are o influență mare asupra substanțelor organice în stația de recoltare aval.
Privind toate corelațiile dintre parametrii s-a remarcat faptul că influențele cele mai mari au avut loc în stația de recoltare aval.
Bibliografie
Anghel, V., Ujvari, I., (1957), Raionarea durității totale a apelor din râurile de pe teritoriul R.P.R., Revista “Meteorologie și Hidrologie “, numărul 3, București;
Antohi, C-tin, (2002), Monitoringul factorilor de mediu Apa-Aer, Editura Performantica, Iași;
Bănărescu, P., (1964), Fauna Republicii Populare Române, Editura Academiei Republicii Populare Române, București;
Botnariuc, N., (1981), Geologia Câmpiei Dunărene dintre Jiu și Olt, St. Tehn.și ec. Seria J, București;
Bucuresteanu, M., (2008), Bazinul Hidrografic Prut- Diagnosticul stării ecologice a resursei natural de apă, Editura Universitatea Ștefan cel Mare, București;
Chiriac, E., (1965), Ghidul naturalistului în lumea apelor dulci, Editura Științifică
București;
Diudea, M., (1986), Toxicologia acvatică, Editura Dacia, Cluj-Napoca;
Gastescu, P., (2009), Hidrologie continental și Oceanografie, Editura Transversal, Târgoviște;
Mareș, D., Mareș, Ghe., (2000), Monografia comunei Vulcana Băi, Editura Cartimpex, Cluj-Napoca;
Malacea, T., (1969), Biologia apelor impurificate, bazele biologice ale protecției apelor, Editura Academiei R.S.R., București;
Patroescu, C., Ganescu, T., (1980), Analiza apelor, Editura Scrisul Românesc, Craiova;
Pricope, F., (2000), Hidrobiologie, Universitatea Bacău;
Șerban, A., (2010), Calitatea apelor de suprafață în bazinul hidrografic inferior al răului Jiu, Rezumatul tezei de doctorat, Universitatea București;
Ujnari, I., (1972), Geografia Apelor României, Editura Științifică, București;
Varduca, A., (2000). Protecția calității apelor, Editura H.G.A., București;
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Evaluarea Calitatii Apelor Paraului Vulcana In Sectorul Vulcana Pandele din Punctul de Vedere al Parametrilor Naturali (ID: 121089)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.