Analiza Unor Poluanti din Apele de Suprafata

Analiza unor poluanti din apele de suprafata

CUPRINS

Introducere

Capitolul I. Poluarea apei

I.1. Moduri de poluare

I.2. Prevenirea poluărilor

I.3. Măsuri de intervenție în caz de poluări

Capitolul II. Protecția calității apelor împotriva poluărilor

II.1 Evaluarea calității apelor curgătoare

II.2. Norme privind recoltarea probelor din ape curgătoare

II.3. Metode de analiză a unor indicatori de calitate ai apei

II.4. Alarmarea în caz de poluare

II.5. Evaluarea fluxului masic de poluanți tranzitat la nivel de bazin hidrografic

Capitolul III. Monitorizarea poluărilor

III.1. Monitorizarea toxicității efluenților

III.2. Tipuri de teste și variabile urmărite

III.3. Teste de toxicitate la resursele de ape

III.4. Monitorizarea răspunsului ecosistemelor la agenții poluanți

III.5. Caracteristicile ecosistemelor acvatice și circuitul unor poluanți la nivel abiotic

Capitolul IV. Analiza unor poluanți din apele de suprafață

IV.1. Analiza a două ape curgătoare de suprafață din bazinul hidrografic Crișuri

IV.2. Studiul poluării în cele două ape analizate prin urmărirea unor indicatori chimici

Concluzii

Bibliografie

Introducere

Poluarea este definită ca o alterare a caracteristicilor fizice, chimice, biologice sau bacteriologice ale apei produsă ca urmare a unei omisiuni, neglijențe, erori ori calamitate naturală care face improprie folosirea apei. Chiar și în condiții naturale, apa nu poate fi găsită în stare pură, ea conține o cantitate de substanțe chimice dizolvate sau în suspensii. Impuritățile din apă pot fi lichide, solide sau sub formă gazoasă [1]. Atunci când concentrațiile substanțelor chimice prezente în apă depășesc anumite valori se poate vorbi deja de poluare.

Dezvoltarea industriei și a agriculturii au crescut consumurile specifice de apă iar evacuările de ape uzate au dus la poluarea accentuată a cursurilor de apă, astfel încât multe din resursele de foarte bună calitate au devenit improprii pentru nevoile populației, industriei și agriculturii. Gospodărirea rațională a resurselor de apă, cere o abordare integrată care să îmbine problemele sociale și dezvoltarea economică, cu protecția ecosistemelor naturale.

Spre deosebire de activitatea de monitoring, sistemele de avertizare a poluărilor se diferențiază atât în ceea ce privește logistica cât și infra, respectiv suprastructura. Obiectivele, conținutul informațiilor transmise, modul de prelucrare și transfer de date, atât la nivel local cât și regional, sunt diferențiate astfel încât sistemele de monitoring pot să asigure doar o parte din setul necesar de date, urmând ca prin proceduri proprii, sistemele de alarma să răspundă obiectivelor față de care sunt destinate.

Dintre tipurile de poluări, ponderea principală revine poluării cu produse petroliere, care se situează în limitele 40 %-70 %. Alături de produsele petroliere urmează, ca prioritare, pesticidele și îngrășămintele minerale utilizate în agricultură, dar a căror frecvență a descrescut semnificativ după 1989, atât în România cât și în țările cu economia în tranziție. Dintre ariile afectate de poluări, ponderea cea mai mare revine râurilor, în ordine urmând lacurile și apele subterane. Cauzele generatoare de poluări sunt accidentele tehnologice, condițiile hidrologice nefavorabile, manevrările greșite etc.Numărul de poluări este diferențiat, de la țară la țară, fiind corelat atât cu posibilitățile de control preventiv, cât mai ales cu cele de identificare.

În România prevederile legale privind prevenirea poluărilor a resurselor de apă și înlăturarea efectelor acesteia sunt prezentate în mai multe legi, hotărâri ale guvernului, ordine ale miniștrilor și alte documente cu caracter normative. Toate aceste acte normative reflectă modul în care au evoluat exigențele în acest domeniu, evoluția economiei țării, precum și treptele în care s-a elaborat și s-a perfectat sistemul legislativ în noastră.

Comparativ cu legislația Uniunii Europene privind poluările, legislația din România insistă asupra unor aspecte mai importante asupra cărora este necesar să se acționeze în continuare.Prevenirea poluărilor este etapa cea mai importantă în strategia de protecție a mediului în general și a protecției calității apelor în particular. Pe baza calculelor de risc și ținând seama de evenimentele care au avut loc, rezultă că în general pagubele produse de poluări sunt mari, în unele cazuri mult mai mari decât costul măsurilor de prevenire a acestora [2]. Deaceea, prevenirea poluărilor trebuie să fie preocuparea esențială a agenților economici potențiali poluatori, atât la faza de proiectare a activității, cât și la faza de exploatare a acesteia.

CAPITOLUL I

POLUAREA Apei

1.1. Moduri de poluare

Poluarea chimică este responsabilă pentru deteriorarea stării de calitate a apei. Poluantul sau poluanții depind de natura chimică care constituie baza deteriorării, ei trebuie identificați, în scopul acționării asupra nivelului poluantului pentru reducerea impactului, evidențiat de depășirea standardului de calitate. Spre deosebire de activitatea de monitoring, sistemele de avertizare a poluărilor apei se diferențiază atât în ceea ce privește logistica cât și infra, respectiv suprastructura. Obiectivele, conținutul informațiilor transmise, modul de prelucrare și transfer de date, atât la nivel local cât și regional, sunt diferențiate astfel încât sistemele de monitoring pot să asigure doar o parte din setul necesar de date, urmând ca prin proceduri proprii, sistemele de alarmă să răspundă obiectivelor față de care sunt destinate.

Sistemele de alarmare în caz de poluări colectează și operează un număr limitat de informații pe o perioadă de timp redusă. Informațiile sunt furnizate de utilizatorii de apă (industrie, agricultură etc.), companiile de transport și de rețelele de monitoring [2]. Pentru poluările accidentale elementele de bază necesare sunt reprezentate de natura poluantului, proprietățile fizico-chimice și toxice, viteza de propagare a undei de poluare și prognoza magnitudinii de poluare la o distanță și perioadă de timp. Dintre tipurile de poluări, ponderea principală revine poluării cu produse petroliere, care se situează în limitele 40 %-70 %. Alături de produsele petroliere urmează, ca prioritare, pesticidele și îngrășămintele minerale utilizate în agricultură, dar a căror frecvență a descrescut semnificativ după 1989, atât în România cât și în țările cu economia în tranziție. Dintre ariile afectate de poluările accidentale, ponderea cea mai mare revine râurilor (peste 70 %), în ordine urmând lacurile și apele subterane. Cauzele generatoare de poluări accidentale sunt accidentele tehnologice, condițiile hidrologice nefavorabile, manevrările greșite etc. O statistică în bazinul Dunării privind diversele surse de poluări ale apei relevă că alături de evacuările de produse petroliere (40 %), se evidențiază evacuările industriale (16%), evacuările orășenești (4%), spălări/scurgerii de pesticide și îngrășăminte de pe terenurile agricole (7%), alte surse (18%) și aproximativ 15% surse neidentificate [3].

Numărul de poluări ale apei este diferențiat, de la țară la țară, fiind corelat atât cu posibilitățile de control preventiv, cât mai ales cu cele de identificare.

În anul 2003 în România, s-au înregistrat 90 de poluări ale apei la nivelul rețelei hidrografice, cu 14 % mai puține decât în anul 2002, din care 50 au fost cu produse petroliere, 18 cu substanțe organice, 8 cu produse chimice, 5 cu steril de mină și suspensii, 1 cu produși ai azotului și 8 poluări de altă natură.În România prevederile legale privind prevenirea poluării resurselor de apă și înlăturarea efectelor acesteia sunt prezentate în mai multe legi, hotărâri ale guvernului, ordine ale miniștrilor și alte documente cu caracter normative. Toate aceste acte normative reflectă modul în care au evoluat exigențele în acest domeniu, evoluția economiei țării, precum și treptele în care s-a elaborat și s-a perfectat sistemul legislativ în țara noastră [2].

Comparativ cu legislația Uniunii Europene privind poluările apei, legislația din România insistă asupra unor aspecte mai importante asupra cărora este necesar să se acționeze în continuare, ca de exemplu:

accentuarea obligațiilor agenților economici de prevenire a poluărilor accidentale, prevenirea fiind cea mai importantă acțiune în reducerea numărului și gravității acestor evenimente;

creșterea responsabilității factorilor implicați, a agenților economici și a organismelor de control în prevenirea poluărilor apei și în eliminarea efectelor acestor accidente;

întărirea cadrului organizatoric și managerial la nivelul agenților economici în vederea diminuării și înlăturării efectelor poluărilor.

Accidentele de poluare a apelor din ultimii ani, în particular în bazinele hidrografice Someș și Șiret, au arătat că lipsa de răspundere a agentului economic și o conducere managerială deficitară au favorizat accidente de poluare majoră a apelor de suprafață.

O anumită pondere o reprezintă poluările fără identificarea naturii agentului (agenților) poluanți, tendința fiind de scădere a acestei situații în ultima perioadă de timp. De regulă aceste poluări sunt corelate cu evidențierea mortalității piscicole în cursul de apă, procentul depășind în unele țări 45 %. Acest lucru se răsfrânge asupra operativității sistemului de avertizare, necunoscându-se natura poluantului și făcând situația foarte greu de controlat. La toate acestea se mai adaugă de multe ori și faptul, că poluările apei sunt semnalate cu întârziere (2-3 ore sau mai mult) fapt care îngreunează mult identificarea cauzelor și luarea de măsuri operative de protecție a folosințelor de apă din aval.

Prevenirea poluărilor apei este etapa cea mai importantă în strategia de protecție a mediului în general și a protecției calității apelor în particular. Pe baza calculelor de risc și ținând seama de evenimentele care au avut loc, rezultă că în general pagubele produse de poluări accidentale sunt mari, în unele cazuri mult mai mari decât costul măsurilor de prevenire a acestora.

Având în vedere și principiul "poluatorul plătește" rezultă că prevenirea poluărilor apei trebuie să fie preocuparea esențială a agenților economici potențiali poluatori, atât la faza de proiectare a activității, cât și la faza de exploatare a acesteia.

1.2. Prevenirea poluărilor [1].

Capacitatea instituțională de prevenire a poluărilor apei se referă la întreaga structură organizatorică implicată în protecția calității resurselor de apă în special, de la nivelul cel mai înalt, guvernamental, până la agentul economic potențial poluator.

La nivelul agentului economic – potențial poluator. Gestionarea riscurilor și accidentelor începe la faza de proiectare a unei activități și se continuă neîntrerupt în faza de desfășurare a activității, precum și în faza de dezafectare a acelei activități.Gestionarea riscurilor și accidentelor majore la agentul economic potențial poluator implică elaborarea Planului de prevenire și de combatere a poluărilor accidentale în conformitate cu prevederile Ordinului Ministrului nr. 278/1997.De asemenea, în conformitate cu prevederile HG 95/2003, care transpune în legislația românească Directiva 96/82/CE, respectiv Directiva Seveso II, pentru controlul activităților care prezintă pericole de accidente majore în care sunt implicate substanțe periculoase, este necesară intensificarea activității de prevenire a poluărilor accidentale produse de aceste substanțe. În acest sens este necesar să se ia în considerare:

Elaborarea politicii de prevenire a accidentelor majore și asumarea garanției că măsurile și acțiunile prevăzute corespund unui nivel înalt de protecție pentru om și pentru mediu, în particular pentru calitatea apelor de suprafață și din subteran (mijloace, structuri și mijloace de management adecvate): organizare, personal, pregătireui economic – potențial poluator. Gestionarea riscurilor și accidentelor începe la faza de proiectare a unei activități și se continuă neîntrerupt în faza de desfășurare a activității, precum și în faza de dezafectare a acelei activități.Gestionarea riscurilor și accidentelor majore la agentul economic potențial poluator implică elaborarea Planului de prevenire și de combatere a poluărilor accidentale în conformitate cu prevederile Ordinului Ministrului nr. 278/1997.De asemenea, în conformitate cu prevederile HG 95/2003, care transpune în legislația românească Directiva 96/82/CE, respectiv Directiva Seveso II, pentru controlul activităților care prezintă pericole de accidente majore în care sunt implicate substanțe periculoase, este necesară intensificarea activității de prevenire a poluărilor accidentale produse de aceste substanțe. În acest sens este necesar să se ia în considerare:

Elaborarea politicii de prevenire a accidentelor majore și asumarea garanției că măsurile și acțiunile prevăzute corespund unui nivel înalt de protecție pentru om și pentru mediu, în particular pentru calitatea apelor de suprafață și din subteran (mijloace, structuri și mijloace de management adecvate): organizare, personal, pregătirea personalului. Evaluarea pericolelor majore și a probabilității de producere. Controlul operațional. Monitorizare. Audit și reactualizare. Participarea ONG – urilor.

Elaborarea Planului de prevenire și de combatere a poluărilor apei la agentul economic potențial poluator și transmiterea acestuia la autoritatea competentă. Planul se reactualizează periodic sau/și la modificări tehnologice intervenite. În plan se prezintă:

descrierea activității și a instalațiilor;

substanțele, produsele și procesele periculoase;

riscurile poluărilor accidentale și metodele de prevenire în diverse scenarii;

măsurile de intervenție în cazul accidentelor majore.

La nivelul Sistemului de gospodărire a apelor de pe teritoriul căruia se află agentul economic potențial poluator. Pentru limitarea și gestionarea accidentului de poluare a resurselor de apă Sistemul de gospodărire a apelor (SGA) elaborează planuri de prevenire și de combatere a poluărilor apei la nivel județean [3]. Aceste planuri se întocmesc cu asistența tehnică a Direcției Apelor și cuprind în afară de responsabilități:

Lista surselor de poluare potențială majoră.

Proceduri de alertă și alarmare a populației și a agenților economici situați în aval de sursa de poluare, posibil a fi afectați (în funcție de distanța pe care se propagă unda de
poluare).

Coordonarea forțelor de apărare.

Organizarea de colective de intervenții, limitarea și controlul accidentelor, punerea în
aplicare a măsurilor de protecție a omului și a factorilor de mediu;

Organizarea de acțiuni, inclusiv cursuri de pregătire (această acțiune poate fi preluată la nivelul Comisiei județene de combatere a dezastrelor sau la nivelul Direcției Apelor).

Acțiuni de informare a publicului asupra poluărilor resurselor de apă.

Planurile de urgență externe se trimit la Direcția Apelor și la Comitetul de Bazin.

Totodată, aceste planuri cuprind propunerile de măsuri care se transmit la autoritățile competente, măsuri pentru pregătirea personalului, măsuri de intervenție și ajutor pentru alți agenți economici afectați de poluare. Agenții economici potențiali poluatori vor efectua verificări ale eficienței măsurilor prevăzute, simulări etc.

La nivelul Direcției Apelor:

Se elaborează planul de prevenire și de combatere a poluărilor apei la nivelul
bazinului hidrografic administrat.

Se acordă asistența tehnică SGA la elaborarea planurilor.

Se centralizează și se urmărește realizarea acestor planuri.

Se centralizează lista cu potențiali poluatori și se ierarhizează sursele de poluare în
funcție de gradul de risc.

După caz, se asigură comunicarea cu direcția de ape a statului vecin și se întreprind măsuri în colaborare în cazuri de poluări cu efecte transfrontiere.

Se supun planurile de prevenire a poluărilor apei, conform Legii Apelor
spre avizare Comitetului de Bazin.

Se transmit la Administrația Națională "Apele Române" și la Ministerul Mediului și Gospodăririi Apelor toate datele privind poluările accidentale.

La nivelul Comisiei Centrale de pe lângă Ministerul Mediului și Gospodăririi Apelor:

Se îndrumă și se controlează modul în care se desfășoară activitatea de prevenire a poluărilor apei și de înlăturare a efectelor lor.

Se informează operativ asupra unor accidente de poluare majoră de gravitate deosebită și se trimit rapoarte.

Se elaborează rapoarte anuale asupra poluărilor majore ale resurselor de apă. Se fac propuneri de măsuri care necesită mijloace materiale și financiare.

Se aprobă propuneri ale Comisiei Județene și ale Administrației Naționale "Apele Române" privind unele măsuri excepționale ce intră în competența acestuia a fi decise (de exemplu, evacuarea unor debite suplimentare de apă din acumulări pentru diluarea unor poluanți ș.a.).

1.3.Măsuri de intervenție în caz de poluări [12]

Măsurile de intervenție se prevăd atât în planurile proprii agenților economici potențiali poluatori, cât și în planurile de prevenire și de combatere a poluărilor apei, elaborate de Sistemele de Gospodărire a Apelor și ale Direcțiilor Apelor. Măsurile de intervenție sunt de două categorii: în perioada producerii poluării și după trecerea undei poluante.

În perioada producerii poluării:

Intervenții la agentul economic poluator de limitare a efectelor prin măsuri de stocare, neutralizare, întrerupere a procesului tehnologic ș.a., conform planului propriu.

Intervenții pe cursul de apă pe care s-a produs poluarea prin activități de diluare a poluantului (mărimea debitului descărcat din acumulările din amonte), de reținere parțială a poluantului, de exemplu, cu baraje plutitoare, iar în cazul hidrocarburilor cu pompări în bazine special amenajate ș.a.

Avertizarea folosințelor de apă cu prize de apă și a stațiilor de tratare, care trebuie să acționeze foarte rapid în cazul anunțării unor asemenea poluări.

Elaborarea de prognoze pentru estimarea cât mai precisă a timpului de propagare al undei de poluare, precum și valorile concentrațiilor poluantului în secțiunea prizelor de apă, în vederea luării măsurilor adecvate, mergând până la închiderea acestora.

Asigurarea fluxului informațional și de clanșarea "stării de pericol" .

Transmiterea de informații la eșaloanele superioare.

După trecerea undei de poluare:

Curățirea depunerilor de poluant pe maluri și pe patul albiei cursurilor de apă și neutralizarea acestor reziduri sau depunerea lor în bataluri special amenajate.

Dezinfectarea zonei poluate în cazul poluanților periculoși sau toxici.

Stabilirea pagubelor.

Măsuri de prevenire a unor accidente asemănătoare, rezultate din analiza cauzelor care au produs accidentul de poluare majoră.

Se elaborează "fișa de caracterizare a poluării apei ".

Calculul daunelor, a intervențiilor realizate pe parcurs și elaborarea documentelor de plată.

Aceste documente se elaborează de Sistemul de Gospodărire a Apelor și de Direcția Apelor din cadrul Administrației Naționale "Apele Române ".

CAPITOLUL II

PROTECȚIA CALITĂȚII APELOR ÎMPOTRIVA

POLUĂRILOr

2.1. Evaluarea calității apelor curgătoare [4,5]

Evaluarea calității apelor curgătoare de suprafață se realizează în mai multe etape, pe parcursul: constituent de calitate→secțiune de supraveghere→râu→bazin hidrografic→țară, care cuprind:

stabilirea, în cadrul unei secțiuni, a categoriei de calitate pe fiecare parametru măsurat. Această etapă se efectuează în doi timpi:

– estimarea valorii de sinteză, pe baza datelor analitice primare, prin calculul concentrației ponderate cu debitul;

– compararea datelor de sinteză cu valorile limită ale celor trei categori de calitate prevăzute în Ordinul MAPM nr. 1146/2002;

evaluarea calității apei pe secțiune, care constă în considerarea efectului ponderat al tuturor indicatorilor la constituirea ”stării de sănătate” a apei (luând în considerare nivelul de toxicitate al fiecărui parametru);

evaluarea calității apei pe ansamblul râului, care se face prin extrapolarea situațiilor înregistrate în secțiunile de supraveghere, ținând seama de impactul surselor de poluare majore din amonte și se exprimă în lungimi (tronsoane) încadrate în aceeași categorie de calitate;

evaluarea calității apei pe un bazin hidrografic, respectiv la nivel național, se realizează prin cumularea situațiilor rezultate pe râurile componente, respectiv, pe ansamblul bazinelor hidrografice. Această evaluare cuprinde atât o statistică a secțiunilor de supraveghere, cât și lungimi de tronsoane caracteristice (cu aceeași calitate a apei).

Datele de sinteză, rezultate din prelucrarea datelor analitice primare, se utilizează pentru elaborarea unor documente, sub formă de rapoarte și informări asupra stadiului calității apelor. Dar cea mai semnificativă valorificare a activității de cunoaștere a calității apelor constă în elaborarea sintezei anuale, pe bazine hidrografice și la nivel național.

Sinteza anuală a calității apelor (sau Anuarul calității apelor) cuprinde mai multe volume, din care primul, Memoriul tehnic, este cel mai important, cuprinzând, de fapt, sub formă de text, tabele, reprezentări grafice, inclusiv o hartă a calității apei principalelor râuri, elementele care sintetizează stadiul calității pe fiecare subsistem al monitoringului.

Celelalte volume cuprinzând anexe cu date analitice primare și date prelucrate prezentate tabelar și organizate, eventual, pe fiecare subsistem analizat.

2.2. Norme privind recoltarea probelor din ape curgătoare [14]

Prin sistemul de supraveghere a calității apelor curgătoare, se definește o rețea de secțiuni de control, amplasată pe cursurile de apă de suprafață, în zonele cele mai reprezentative pentru aprecierea calității apelor.

Elementul unitate al sistemului este secțiunea de control, care materializează pe cursul de apă amplasamentul punctului (sau punctelor), unde se efectuează recoltarea periodică a probelor de apă.

Pentru monitoringul chimic se disting patru tipuri de probe:

probe instantanee, recoltate manual, la frecvențe de timp prestabilite și momente de prelevare pentru fiecare stație. Aceste probe pot să se refere la ape ca atare, apă filtrată și/sau materii în suspensii;

probe de compoziție medie orară recoltate continuu (automat). Acestea au grad superior de reprezentativitate și servesc în speță detectării poluărilor accidentale și alarmării;

probe compuse din mai multe eșantioane prelevate automat pe perioadă prestabilită de timp (orar, la 8 ore, 24 ore etc). De regulă, acestea se utilizează la monitorizarea calității apei lacurilor, fiind obținute prin intermediul unor prelevatoare submersibile, amplasate la diferite adâncimi;

probe de apă proporționale cu debilul, folosite la controlul calități efluenților sau la stații de flux.

În cazul sedimentelor se disting:

(1) probe de amestec/de regulă a stratului de interfață;

(2) carote de sedimente care pot pune în evidență selectiv, prin dozare cu C14 a poluării asociate sedimentărilor pe diferite perioade de timp.

Probe recoltate corelat cu timpul și debitul. Există două modalități fundamental diferite prin care se poate evidenția variația calității apei unui râu:

descrierea funcție de timp-concentrație pe perioadă de timp cumulată;

descrierea funcție de volum, la care concentrația este corelată cu debitul cumulat.

În situația când debitul este constant ambele funcții sunt identice, în caz contrar fiind diferențiate.

De regulă, se apelează la prima alternativă, care este reprezentativă în situația când se urmărește determinarea încărcării medii. Astfel, debilele de apă mari intervin pe perioade scurte și, de regulă, din motive de siguranță pentru personal, nu se efectuează prelevări. În consecință, funcțiile concentrație/debit sunt reprezentative doar la debite scăzute. O soluție în acest sens o constituie prelevarea automată de eșantioane egale, frecvența de prelevare fiind însă proporțională cu debitul, concentrația medie determinată pe această cale permițând o estimare mai precisă a încărcării medii.

Calculele debitelor masice asociate (încărcările) se pot face utilizând debitul mediu anual (medie aritmetică) sau din însumarea debitelor instantanee din momentul prelevării, înmulțite cu concentrațiile aferente (media debitelor proporționale), ambele alternative având avantaje și limitări proprii.

Din analiza pe o perioadă de doi ani a datelor orare privitoare la materiile în suspensie de la aceeași stație de monitoring, corelate cu debilele orare, a rezultat că estimările săptămânale conduc la regăsirea a numai 38 din debitul masic real, iar cele lunare la numai 25 . În schimb, aplicarea alternativei bazate pe considerarea debitelor proporționale conduc la erori negljabile.

Totodată, experiența a arătat că la debite mari de apă se înregistrează și încărcări superioare, în special de suspensii, metale grele și nutrienți (în speță, forme de azot).

Cu cât componenta aleatorie este mai ridicată, cu atât frecvența de recoltare, respectiv numărul de probe, trebuie să fie mai mari. Acest lucru se poate asigura prin recoltarea periodică într-un punct fix dintr-un ciclu sistematic sau prin proiectarea în așa fel a prelevărilor, încât să se evidențieze efectul mediu al ciclului. Datele instantanee sunt esențiale pentru analizele statistice, permițând:

stabilirea măsurii variabilității necesară calculelor la dimensionarea probelor (deviație standard s, de exemplu):

identificarea componentelor sistematice, lucru care va permite reducerea lui s și îmbunătățirea eficienței programului de prelevări;

evaluarea variabilității aleatoare (distribuție normală, log normală, etc.).

Cele mai multe rețele au la bază prelevări de probe instantanee cu frecvențe cuprinse în intervalul 4-240 ori pe an (exclusiv situații în care stațiile sunt prevăzute cu prelevare automată) O dată determină frecvența de recoltare, se decide durata programului aferent și cum se vor distribui probele pe întreaga perioadă de prelevare.

Multe obiective, în special cele referitoare la evaluarea confirmării cu standarde de calilate, au o durată predeterminată (10-20 zile). În schimb, la altele (evaluare tendințe, flux) de regulă se prevede o perioadă de cel puțin 12 luni.

Alocarea probelor în bază aleatoare sau sistematice (ca timp, volum sau ca o combinație dintre acestea în vederea identificării populației țintă) este dependentă de: (1) obiectivul urmărit și (2) cunoștințele privitoare la variabilitatea sistemului. Principalul avantaj al prelevărilor aleatoare rezidă din gradul de reprezentativitate statistică, mai ales pentru situațiile în care nu se dețin informații legate de variabilitatea sistemului. Cu toate acestea, diferențele de organizare, incertitudinea asigurării reprezentativității față de obiectivele urmărite, conduc la preferarea alternativei de prelevare sistematică, cu condiția ca momentul prelevării să fie relevant. De exemplu:

recoltarea în exclusivitate de probe în fiecare luni la ora 12 nu va permite obținerea de informații asupra variației diurne și săptămânale;

prelevarea la fiecare 8 zile la ora 12 asigură necesitățile de evidențiere a variației lunare, dar nu și a celei zilnice:

în schimb, prelevarea la fiecare 7 zile și 13 ore permite caracterizarea ciclului diurn și săptămânal (date apropiate pe cât posibil de populația țintă).

Campaniile de recoltare a probelor de apă trebuie organizate la intervale de timp egale, iar datele de efectuare a recoltărilor se vor menține constante de la un an la altul, admițându-se abateri de maximum ± 5 zile.

La eșalonarea programului unei campanii de recoltare pe o anumită unitate, alcătuită dintr-un curs de apă principal și afluenții respectivi, se va ține seama de viteza medie probabilă de curgere a apei (sau de timpul de parcurgere), în scopul urmăririi propagării undei de impurificare în lungul sistemului.

Respectarea acestei condiții este îndeplinită acoperitor, dacă recoltările într-o secțiune de monitoring se efectuează mai multe zile la rând și cu frecvențe cât mai mari în cursul unei zile.

În cazul râurilor interioare, apreciind că este necesar și posibil să se facă cel puțin trei recoltări pe secțiune într-o zi de campanie, se preconizează 2 variante de organizare temporală a campaniilor de recoltare a probelor de apă:

din două în două luni, câte 2 zile în secțiune;

în fiecare luna, câte una în fiecare secțiune.

În ambele variante rezultă același număr de probe anual pe secțiune (36). Pentru prima variantă: 6 luni x 2 zile x 3 recoltări = 36 prelevări/secțiune, iar pentru a doua: 12 luni x 1 zi x 3 recoltări = 36 recoltări/secțiune și an.

Pentru cazul secțiunilor cu mai multe puncte de prelevare (profile transversale), la calculul numărului minim de probe anual va trebui să se facă multiplicarea: număr secțiuni x număr puncte de recoltare.

În practică se aplică varianta a doua, având în vedere avantajele care constau în durata mai redusă a unei campanii pe ansamblul unui bazin hidrografic și urmărirea precisă a variațiilor sezoniere – hidrologice și de calitate a apei. Unul din principiile importante, care trebuie considerat la evidențierea evoluției calității în lungul cursului de apă, se referă la urmărirea undei de impurificare.

În cazul râurilor foarte mari, respectiv al fluviilor, organizarea activității de cunoaștere a calității apei, deși înscrisă în contextul general descris mai înainte, prezintă o serie de particularități.

La un astfel de curs de apă, datorită lățimii și adâncimii foarte mari ale curentului, poate rezulta o diferențiere a calității apei în raport cu aceste dimensiuni, care se atenuează cu cât investigația se efectuează într-o zonă cu apă mai bine omogenizată, deci la o depărtare convenabilă de impactul unor sarcini exterioare (afluenți și surse de poluare puternice).

Pe de altă parte, debitele importante creează, în fiecare moment, o masă mare de apă, cu o inerție considerabilă față de desfășurarea proceselor calitative, astfel încât variațiile temporare ale stării apei, în special în intervale scurte, ca de exemplu 24 ore, sunt mai lente și mai puțin semnificative.

Referitor la primul aspect relevat, concluziile unor cercetări arată că secțiunile reprezentative, cu apa bine omogenizată, nu există, de regulă. Diferențieri semnificative ale calității se pot întâlni pe lățime, dar nu și în adâncime.

În fiecare secțiune de control, se vor recolta probe de apă din minimum 3 puncte pe lățime:

– mal stâng, centru și mal drept;

– recoltările de la maluri se vor efectua la circa 10-15 m către firul apei;

– nu se admite amestecul probelor luate pe lățime, care vor fi analizate distinct.

Pentru desfășurarea în bune condiții a campaniilor de recoltare pe un curs de apă de talia unui fluviu, este necesar să se dispună de o ambarcațiune puternică, motorizată, cu amenajare adecvată.

2.3. Metode de analiză a unor indicatori de calitate ai apei [8]

Dintre metodele analitice utilizate frecvent la determinarea unor indicatori de calitate ai apei se amintesc:

cromatografe lichide de înalta presiune;

gaz-cromatografie;

spectrometrie de masă;

spectrometire cu absorbție atomică;

cuptor cu grafit;

plasma cuplată inductiv;

detector cu captură de electroni;

detector cu ionizare în flacără;

detector pentru compuși cu fosfor și azot;

detector flam-fotometru.

La un program la care participa mai multe laboratoare este de dorit a se folosi aceeași procedură (metodă de referință) fiind însă posibil a se apela și la alte metode (metode tentație) cu mențiunea că acestea trebuiesc specificate, inclusiv precizate caracteristicile primare (sensibilitate, selectivitate etc).

Există o serie de standarde internaționale privitoare la condițiile de acreditare a laboratoarelor (EN 45001, ISO/IEC 25, ISO 9000) în care sunt prezentate criteriile privitoare la echipamente, reactivi, personal, condiții de lucru, proceduri de calibrare și testare, materiale de referință, validare date etc.

Sistemul de calitate al datelor analitice, respectiv Asigurarea Calității și Controlul Calității se reflectă în toate etapele unui program de monitoring începând cu recoltarea probelor și terminând cu prelucrarea/diseminarea datelor, respectiv informațiilor.

Controlul calității datelor se referă la:

manipularea datelor;

detectarea datelor intrate incorect;

limite de detecție și valori pierdute.

Manipularea datelor. Prima fază în asigurarea calității datelor colectate o reprezintă asigurarea unui format de stocare potrivit care să permită accesul la detalii relevante privitoare la probe (data și timpul de recoltare, locul etc.) pe această cale făcându-se și o primă analiza a posibilelor erori de intrare.

A doua cerință, alături de formatul de date o constituie notarea tuturor informațiilor privitoare la proba prelevată de la început, ulterior fiind practic imposibil de a adaugă, retrospectiv informații pierdute, element inportant la validarea datelor.

În vederea prevenirii erorilor cauzate de transferul de date de la un utilizator la altul este necesar a se adopta un format universal de transfer (de exemplu ASCII).

Detectarea datelor intrate incorect. Modul cel mai simplu de verificare al datelor de intrare o constituie identificarea valorilor ce nu se înscriu în domeniul anticipat.

Pentru date determinate, valorile care depășesc de trei ori deviația standard față de valoarea medie pot fi considerate drept posibile identificări de probe greșite.

O modalitate similară o constituie înlăturarea valorilor maxime și minime într-o anumită proporție (p ~ 1% de exemplu).

De multe ori datele greșite sunt înregistrate la pornirea sau încheierea unui program de monitoring.

Controlul statistic este cel mai indicat pentru verificarea calității analitice.

Limite de detecție analitică și valori pierdute. De la început trebuie specificată modalitatea de marcare a datelor ce nu se înscriu în limita de detecție (concentrații mai mici) printr-un semn (de exemplu, LoD).

Controlul calității analitice este un termen utilizat pentru a descrie procedurile adoptate în vederea asigurării de măsurători analitice adecvate atingerii scopurilor propuse, fiind principala componentă a sistemului de asigurare a calității.

Următoarele etape secvențiale trebuiesc considerate la analizele de rutină:

adoptarea de standarde de analiză cu performanțe analitice clare pentru determinarea compusului urmărit (erori, domenii de concentrație, detalii procedurale);

estimarea deviației standard totale la nivelul laboratorului pentru componentul urmărit la nivele de concentrații și matricii reprezentative probelor te urmează a fi analizate;

aprecierea regăsirii prin tehnica adaosului cunoscut la probe cu matrice corespunzătoare celei de analizat;

elaborarea unei documentații pentru AQC de rutină (grafice de control) în care să se specifice măsurile de remediere luate;

participarea în paralel la programe externe de intercomparare a datelor cu alte laboratoare.

Controlul calității în interiorul laboratorului se realizează pentru analizele de rutină prin grafice de control, cel puțin o probă de control fiind analizată la fiecare serie nouă de analize.

Probele de control trebuiesc astfel selecționate încât să fie supuse acelorași surse potențiale de erori, la nivele de concentrații apropiate de cele ale probelor de analizat. De regulă circa 5 până la 20 % din numărul de probe analizate reprezintă probe de control.

În situația în care se lucrează la domenii scăzute de concentrație trebuiesc făcute determinări duble ale probelor oarbe pentru fiecare serie nouă de analize, limitele de detecție trebuind a fi estimate la fiecare 11 intevale de serii de măsurători.

Graficele de control trebuiesc revizuite periodic pentru aducerea la zi a limitelor de control.

Programele locale și/sau internaționale de intercalibrare au la bază distribuirea și analizarea de probe sintetice și/sau naturale la care se urmăresc, pentru diferite matrici și poluanți a se determina acuratețea și comparabilitatea rezultatelor analitice. Alături de controlul intem, programele de comparare interlaboratoare asigură o privire de ansamblu asupra măsurilor de îmbunătățire necesar a fi luate la nivelul unei rețele de monitoring prevăzută cu mai multe laboratoare de analiză.

2.4. Alarmarea în caz de poluare

Sistemul de control al alarmărilor în caz de poluări se desfășoară în două faze:

prelevări zilnice de probe. Determinările se referă la o serie de indicatori chimici și biologici, iar în cazul când se detectează o depășire a unor limite se trece la faza a doua;

prelevări continue (automate) și analize speciale cu tehnici proprii scopurilor de alarmare.

Sistemele de monitoring pot fi de tip chimic și/sau biologic (teste pe pești, alge, bacterii).

Spre deosebire de activitatea de monitoring, sistemele de avertizare a poluărilor accidentale se diferențiază atât în ceea ce privește logistica cât și infrastructura, respectiv suprastructura. Obiectivele, conținutul informațiilor transmise, modul de prelucrare și transfer de date, atât la nivel local cât și regional, sunt diferențiate astfel încât sistemele de monitoring pot să asigure doar o parte din setul necesar de date, urmând ca prin proceduri proprii, sistemele de alarmare, să răspundă obiectivelor față de care ele sunt destinate.

La nivelul Ministerului Mediului și Gospodăririi Apelor funcționează Sistemul de Alarmare în Caz de Poluări Accidentale (SAPA -ROM), cu subsistemul Centrul Internațional pentru Alarmare (PIAC) pentru cazurile de poluări accidentale majore transfrontiere.

Obiectivul principal al Sistemului de alarmare în caz de poluare accidentală este asigurarea funcționării sistemului informațional și al transmiterii datelor necesare pentru avertizarea populației prin factorii de răspundere, atât în caz de poluare a apelor pe cursurile interioare, cât și în caz de poluări accidentale majore cu efect transfrontier, conform regulamentelor cu statele vecine.

Obiective cu caracter global ale sistemului de alarmare. Sistemul de Avertizare în caz de Accidente și Stare de Urgență în bazinul Dunării (AEWS), are în vedere următoarele scopuri pentru bazinul hidrografic al Dunării:

comunicarea informațiilor privind schimbările bruște în caracteristicile apei, cum ar fi de exemplu cele cauzate de poluări accidentale sau de modificări neprognozabile în nivelul apei (nu se includ inundațiile);

asigurarea unui sistem operativ de avertizare, transnațional și național, cuprinzând atât cursul major al Dunării cât și afluenții.

Principalele obiective ale sistemului transnațional (regional) sunt următoarele:

Comunicarea promptă de informații asupra stărilor de urgență ce au loc pe râuri și afluenți din bazinul hidrografic al Dunării.

Recepționarea, procesarea și transmiterea promptă de informații asupra poluării bruște cauzate de substanțele periculoase evacuate accidental în ape de suprafață și care pot cauza un impact transfrontieră.

În situația poluărilor accidentale, sistemul trebuie să aibă capacitatea de alertare a serviciilor responsabile în vederea:

definirii pericolului;

stabilirii cauzelor;

determinării factorilor răspunzători;

stabilirii măsurilor de prevenire și construcții cu rol de apărare și pregătire pentru intervenții;

realizării unor acțiuni operative de urmărire a undei poluante;

limitarea răspândirii, colectarea, neutralizarea și distrugerea poluantului;

luării unor măsuri pentru restabilirea situației normale și refacerea echilibrului ecologic;

înlăturarea pagubelor;

prevenirea altor consecințe.

Când intervin accidente minore care pot provoca riscuri asupra publicului, sistemul trebuie să aibă capacitatea de comunicare corespunzătoare a informațiilor necesare.

Obiective cu caracter local. Obiectivele cu caracter local ale Sistemul de Alarmare în Caz de Poluări Accidentale (SAPA – ROM) se referă la instituționalizarea unui cadru de prevenire a poluărilor accidentale de proveniență locală și a pagubelor cauzate folosințelor de apă precum și la pregătirea unor măsuri operative de intervenție în caz de poluări accidentale, pentru localizarea și limitarea ariei de răspândire a efectelor prin:

mijloace de intervenție in situ (la surse-cauză);

mijloace și măsuri la nivelul folosințelor de apă pentru prevenirea/diminuarea pagubelor;

asigurarea cu mijloace de intervenție la sistemele hidrotehnice pentru reținerea, respectiv diluarea poluanților;

asigurarea unui sistem operativ de avertizare în timp util a autorităților și organismelor responsabile de protecția folosințelor aflate în aval asupra cauzelor generatoare a poluării accidentale, indiferent de natura și proveniența acesteia și de prognoză a deplasării undei de poluare.

Structura sistemului de alarmare. La nivelul bazinului hidrografic al Dunării, AEWS este format din subsisteme similare organizate la nivelul țărilor riverane. Fiecare din acestea sunt prevăzute cu un Centru Principal Internațional de Alarmare (PIAC) care intră în structura rețelei transnaționale de informare în caz de poluări sau situații de urgență. Structura sistemului de alarmare este de tip piramidal cu trei nivele:

de bază, cuprinzând Sisteme de Gospodărire a Apelor;

intermediare, respectiv Direcțiile de Apă ale Administrației Naționale "Apele Române";

nivelul superior, format din A.N. "Apele Române" și Ministerul Mediului și Gospodăririi Apelor care asigură și rolul de Centru Internațional de Alarmare în caz de Poluări Accidentale -CIPA-ROM (PIAC).

Rețeaua de culegere-transmitere date este tot de tip piramidal, la nivelul fiecărei țări riverane cuprinzând mai multe nivele: local, districtual și regional. Circulația de informații se face în general după sistemul ierarhic, cu următoarele mențiuni:

ordinele, respectiv deciziile, se primesc de la nivelul superior spre cel inferior, pe fiecare subnivel. Excepție o constituie situația în care un nivel inferior dintr-o țară a luat legătura directă cu nivelul similar (sau apropiat) din din aval în caz de urgență. În această situație legăturile informare-ordine se fac direct între nivelul superior și cel inferior;

PIAC-urile asigură, de regulă, legătura transnațională;

este permisă (prevăzută) pentru operativitate și legătura directă la nivele inferioare (locale) în caz de urgență. Această facilitate de fapt cuprinde și actualele situații de înțelegeri bilaterale locale între țările învecinate pentru acționare-comunicare în caz de poluări accidentale.

Principala funcțiune a PIAC o reprezintă recepționarea și transmiterea promptă de mesaje relevante în caz de poluări accidentale a apelor de suprafață în cadrul bazinului hidrografic Dunăre, fapt ce implică un regim de dispecerat (24 din 24 ore funcționare). Comunicările se concentrează în principal pe colectarea de date suficiente asupra tipului și conținutului în poluanți și de transmitere a informațiilor, respectiv de alarmare la nivel național și internațional, autorități regionale și alte organisme.

Cea de-a doua funcțiune a PIAC o constituie aprecierea impactului posibil al poluării raportate, asupra sănătății umane și/sau mediului, în plus este necesară o expertiză specifică pentru avizarea măsurilor ce trebuie luate. O dată cunoscut tipul, concentrația și încărcarea de substanțe poluante trebuie apreciate efectele posibile legate de utilizarea apei pentru diferite folosințe (apă potabilă, irigații ș.a.).

O dată ce impactul poluării este bine cunoscut, cea de-a treia funcțiune o reprezintă nominalizarea instituției care trebuie să fie informată sau alertată și ce acțiuni sunt necesar a fi luate. La nivelul PIAC trebuie să se confirme dacă poluarea raportată are un impact transfrontier și în consecință dacă alarmarea internațională este necesară. La nivel național trebuie să se decidă unde va fi inițiat planul de alarmă.

Un sistem de alarmare poate funcționa efectiv numai dacă cele trei funcțiuni se execută într-un mod integrat.

Sistemul de achiziție a datelor, în structura actuală este bazat pe facilitățile laboratoarelor teritoriale (nivelul de bază), iar în cazuri deosebite pe facilitățile altor laboratoare – ICIM și/sau alte unități specializate în această direcție.

În ceea ce privește sistemul de comunicații pe plan orizontal și vertical, funcție de nivelele structurale, acesta este format din: telefon (radio-telefon) la nivelul de bază; telefon, fax, telex la nivelul intermediar și telefon, fax, telex, poștă electronică la nivelul superior. La baza de date, la nivelul fiecărei unități locale există fișierele cu surse potențial poluatoare (tipuri de poluanți) și folosințele de apă ce pot fi afectate în caz de accident.

Optimizarea sistemelor de alarmare impune, cu toate limitările ce decurg din costurile ridicate, prevederea de stații automate de avertizare în caz de poluări accidentale, într-o structură de tip modular extensibilă în timp, dar cu posibilitatea analizării și validării datelor primare transmise de acestea.

O etapă importantă o reprezintă asigurarea unor mecanisme de conștientizare a comunității, aceasta având la bază dreptul populației, respectiv necesitatea de a fi informat pentru a acționa în deplină cunoștință de cauză în situațiile specifice unui accident industrial. Baza și conținutul informațional sunt asigurate de către autoritățile competente, iar distribuirea lor, inclusiv a măsurilor ce se impun în caz de urgență sunt făcute cunoscute de către autoritățile locale.

2.5. Evaluarea fluxului masic de poluanți tranzitat la nivel de bazin hidrografic [10]

Caracterizarea evoluției debitelor masice asociate unui poluant constituie un obiectiv important al activității de monitoring. Bilanțurile de flux masic de poluanți tranzitat este relevant atât la nivel local (național), cât și regional (transnațional) pentru fundamentarea tehnico-științifică a planurilor de gospodărire a apelor.

În prezent nu există pe plan mondial o metodologie unitară în acest sens, ținându-se cont, în principal, de următoarele:

– marea majoritate a stațiilor de monitoring, respectiv rețelele aferente, au fost proiectate, în principal, pentru controlul poluării și, în mai mică măsură, pentru evaluarea fluxului de poluanți:

– frecvențele de recoltare, perioadele de timp reprezentative determinării debitelor masice asociate sunt diferite de cele specifice monitoringului bazat pe măsurători de concentrație;

– ciclurile hidrologice nu corespund anului calendaristic;

– dacă nivelele, respectiv concentrațiile se pot măsura în baza unor metode standardizate, nu același lucru se poate face în cazul debitelor masice asociate, acestea trebuind calculate;

– concentrația unui poluant este repartizată atât la nivelul fazei apoase, cât și al materiilor în suspensie, puține fiind substanțele chimice ce se regăsesc numai sub formă dizolvată, acest lucru complicând și mai mult evaluarea debitelor masice asociate.

Considerații generale. Încărcarea într-o substanță specifică, transportată de un râu, este definită prin produsul dintre debitul apei și concentrația acesteia. La cele mai multe studii, sunt relevante nu numai valorile momentane, ci și cele pe o durată mai mare de timp (anual sau multianual), lucru ce corespunde combinării și integrării debitului (Q) și al concentrației (C) înregistrate pe perioada de timp avută în vedere:

(2.1)

De cele mai multe ori, determinările de debite sunt mult mai frecvente decât măsurătorile de concentrație, astfel încât pentru calculul încărcării (L) se apelează la relația:

(2.2)

unde: ci reprezintă concentrația indicatorului urmărit;

ti – ti+1 – perioada de timp considerată;

n – numărul de măsurători chimice.

Modificările în calitatea apei pot fi accidentale, ciclice sau cu o anumită tendință, caracteristicile de schimbare putând diferi la nivel de indicatori, pentru aceeași secțiune.

Uzual, modificările accidentale au o distribuție normală sau lognormală, diferențele dintre estimări și valorile reale putând fi calculate prin metode statistice, ele fiind cu atât mai mici cu cât numărul de probe este mai mare.

Când apar variații ciclice sau cu caracter permanent, concentrațiile medii (în cazul unui număr dat de probe) pot fi estimate cu o acuratețe mai mare prin prelevări regulate, organizate astfel încât durata dintre două recoltări succesive să fie suficient de scurtă pentru a înregistra modificările respective. Este foarte important ca frecvența de prelevare să nu se suprapună peste ciclul de modificări considerat, acestea putând fi (la râuri): zilnic, săptămânal sau anual, de regulă apelându-se la aceleași intervale de timp, repetate pe toată durata perioadei de monitorizare.

Pentru situații de excepție, inundații, înfloriri etc., frecvența de recoltare trebuie mărită. Distribuția încărcării anuale totale de materii în suspensie este determinată, în principal, de procesele de spălare/antrenare, care rezultă în fluxuri cu caracter periodic, ea putând fi neînregistrată dacă recoltările se efectuează la intervale egale de timp, respectiv conducând la subestimări ale încărcării anuale.

Relația generală de dependență a concentrației de debitul apei este de forma:

C = A+B∙Q + D/Q, (2.3)

unde A reprezintă valoarea corespunzătoare fondului natural;

B – creșterea concentrației ca efect al proceselor de spălare-antrenare;

D – efectul diluției.

Forma funcției de corelație c= f (Q) și panta acesteia este determinată de magnitudinea și semnul lui A, B și D.

Localizarea prelevării, secțiunea transversală și punctul în secțiunea considerată, trebuie să îndeplinească criteriul de omogenitate al apei (pe verticala, axa de curgere și între maluri), viteza de curgere a apei și caracteristicile patului râului afectând distanța pentru un amestec omogen.

Această distanță se poate determina din relația:

(2.4)

unde l este lungimea (m) pentru atingerea condițiilor de amestec:

b – lărgimea medie (m) a secțiunii;

c – coeficientul Chezy (15 < c < 50);

g – accelerația gravitațională m/s2 :

d – adâncimea medie (m) a secțiunii.

Dacă se urmărește realizarea unei probe medii din mai multe eșantioane recoltate de la diferite adâncimi, acestea trebuie amestecate într-o proporție egală cu cea a vitezelor de deplasare a apei (cu cât viteza este mai mare, cu atât cantitatea de material transportat într-o secțiune transversală fiind mai ridicată). De asemenea, dacă concentrația medie se calculează din concentrațiile individuale, cele din urmă trebuie ponderate cu vitezele apei. Aceasta corespunde faptului că în calculul fluxului, erorile aleatorii de măsură a vitezei apei intervin de două ori.

Majoritatea micropoluanților de natură organică și anorganică sunt transportați prin suspensiile solide din apă, deplasarea și distribuția materialului precipitat sau adsorbit fiind determinate, în principal, de condițiile hidrodinamice. Particulele decantate la un moment dat pot fi reantrenate din sedimente în condiții de ape mari, poluanții reținuți la suprafața acestora putând fi remobilizați prin procese fizico-chimicc sau biologice. Din această cauză examinarea micropoluanților nu poate fi separată de analiza materiilor în suspensie și a sedimentelor. Pentru sisteme multifazale (apă-suspensii) apar o serie de dificultăți din punct de vedere al monitoringului, generate în principal de faptul că:

distribuția în apă a suspensiilor nu este omogenă;

suspensiile sunt compuse din fracțiuni și matrici (Fe, Al, Zn etc.) diferite;

chemosorbția unor poluanți pe suspensii este dependentă atât de dimensiunea, cât și de materialul de bază al acestora.

De menționat că diferențele, la nivelul aceleași secțiuni transversale la doi ani consecutivi (fluviul Dunărea, de exemplu) în concentrația de suspensii se situează în intervalul a cel puțin un ordin de magnitudine.

Cu toate că de multe ori analizele fizico-chimice se efectuează pe probe de apă omogenizate și respectiv pe filtrat, rezultatele cele mai bune sunt obținute atunci când acestea se fac și la materiile în suspensie. Dintre alternativele decantare, filtrare și centrifugare, ultima este cea mai indicată ca operativitate și posibilitate de colectare a unei cantități optime de suspensie necesară măsurătorilor analitice specifice.

♦ Metode de determinare a debitului. Cele mai folosite metode au la bază curba de corelație dintre debit și nivel, curbe care sunt refăcute periodic, ca rezultat al modificărilor pe care le comportă în timp albiile râurilor, din punct de vedere al condițiilor hidrologice. Măsurătorile de nivel (automate sau manuale) se efectuează de mai multe ori pe zi în baza cărora se calculează debitele maxime zilnice. Măsurătorile pot fi de regulă 2-3/zi, dar pot depăși 12 valori, funcție de frecvențele de variație specifice fiecărei secțiuni.

În ceea ce privește viteza apei, acestea se măsoară periodic, la aceeași secțiune pe verticală și profile, pentru o perioadă de timp de cel puțin 60 secunde la fiecare punct.

În prezent, există și aparatură capabilă a măsura simultan nivelul și vitezele curenților de apă, cu înregistrarea și transmiterea automată a datelor.

♦ Elemente privind acuratețea determinărilor de debit. Determinarea debitului tranzitat are la bază aproximarea produsului dintre suprafața secțiunii transversale, la o secțiune de monitoring cu viteza curentului de apă, la un anumit moment de timp și un coeficient dependent de modificarea geometriei secțiunii din aval față de cea din amonte.

Debitul de apa într-o secțiune poate fi considerat ca o însumare a subdebitelor aferente fiecărui segment, pe un tronson de apă, valorile aferente adâncimii și vitezei apei fiind esențiale pentru calculul debitului tranzitat.

De regulă, viteza apei se măsoară în mai multe puncte pe verticală, la fiecare segment de tronson, acuratețea determinărilor depinzând de instrumentația folosită și pulsația de debite turbulente pe parcursul înregistrărilor.

Magnitudinea incertitudinii la determinările de debit poate fi exemplificată astfel:

la 15 verticale și cinci puncte pe verticală, cu o viteză a curentului apei de 1 m/s. incertitudinea la determinarea debitului poate fi de cel puțin 6,3 – 6,5%. Funcție de timpul afectat măsurătorilor de viteză a curentului de apă incertitudinea ajunge la 9,3 – 9,5% pentru 10 verticale. La 20 de verticale cu cinci puncte pe verticală și o viteză a apei de peste 1 m/s, incertitudinea poate fi de 5,3 – 5,5%, iar la 30 de verticale de 3,4-3,6%.

numărul de verticale adoptat la măsurătorile de viteză a apei în secțiunea transversală este determinat pentru acuratețea determinărilor de debit.

pentru curba de corelație debit/nivel de apă, deviația standard se situează în domeniul 3 – 10%, cu următoarele mențiuni:

– diferențele dintre debitele instantanee zilnice și valoarea medie zilnică pot depăși 10%, funcție de regimul hidrologic în amonte de secțiunea considerată;

– diferențele uzuale dintre debitele zilnice instantanee și cele medii zilnice sunt cuprinse în intervalul () 2 – 7%.

Fluxul anual de poluanți tranzitați într-o anumită secțiune este dependent de variația concentrației (C) și a debitului de apă:

flux (încărcare) anuală= (2.5)

Pentru frecvențe de prelevare uzuale (12 – 24/an), încărcările anuale se calculează astfel:

a) se calculează concentrațiile medii lunare și debitele aferente zilelor de prelevare pentru fiecare lună:

(2.6)

b) se calculează încărcările lunare, folosindu-se debitele medii lunare conform formulei:

încărcarea lunară [tone] =Cn(mg/l)∙Qn(m3/s)∙zile (n)∙0,0864

media produselor Cn∙Qn din lunile cu zile de prelevare poate fi utilizata la lunile fără valori măsurate. Dacă debitul este disponibil numai la zilele de prelevare, Qn va fi calculat din aceste valori.

c) se calculează încărcarea anuală din suma celor lunare:

încărcarea anuală [tone] = încârcare lunară [tone].

În toate considerentele menționate anterior au fost incluse în calcul în special situațiile uzuale, la care corelațiile dintre concentrații și debite urmează o funcție bine definită. Pentru ape mari, (la precipitații abundente), ponderea surselor difuze, în special din punct de vedere al azotului și fosforului, poate depăși 50%, ca rezultat direct al antrenării de pe sol. Același lucru este valabil pentru suspensii și poluanții asociați acestora.

♦ Elemente specifice nutrienților. Spre deosebire de alți indicatori, la nutrienți intervin o serie de elemente specifice, cauzate în principal de:

ponderea poluării difuze, care poate depăși 50% la ape mari, când prin precipitații sunt antrenate de la suprafața solului săruri pe baza de azot și fosfor;

procesele de asimilare a azotului și fosforului (în speță, la lacuri prin fotosinteză);

procesele de denitrificare:

procesele de precipitare a ortofosfaților, la pH alcalin.

O ecuație aproximativă care descrie aceste elemente este dală de relația:

(2.7)

Ci – concentrația în cursul de apă major (N, P);

C0 – concentrația de fond;

Cin – concentrația de intrare pe tronsonul analizat;

Cp – concentrația datorată unei evacuări punctiforme în zona tronsonului;

α – coeficientul de creștere datorat contribuției difuze Cdif ,

β – coeficientul de diminuare a concentrației, ca rezultat al asimilării elementului (N, P) în mediul acvatic sau precipitării acestuia (PO).

De exemplu, la nivelul unui fluviu cum este Dunărea, concentrația Ci, se calculează din ecuația:

(2.8)

unde:

QD – debitul Dunării;

Ce – concentrația dintr-un eflent evacuat în Dunăre;

Qe – debitul efluentului;

Ca – concentrația indicatorului urmărit într-un afluent ce se varsă în Dunăre pe tronsonul studiat;

Qa – debitul afluentului;

α – coeficientul de creștere a concentrației indicatorului, ca rezultat al poluării difuze;

β – coeficientul de descreștere (diluție, asimilare, precipitare etc).

Întrucât:

<<QD

(2.9-2.11)

Deoarece:

<<QD

iar: Qa<0,1∙QD

(2.12)

În consecință, corelația dintre Ci, și Qi este determinată în principal de factorul (α-β)∙QD. Dacă α>β , Ci va crește cu debitul (cazul azotului), în timp ce dacă α<β , Ci va descrește cu debilul (situația fosforului).

În acest sens se disting următoarele tipuri de funcții:

Ci=f(Qi) , Li=Ci∙Qi= f(Qi), Ci=f(Li). (2.13-2.15)

Capitolul IiI

monitorizarea poluărilor

3.1. Monitorizarea toxicității efluenților

Principalele proprietăți urmărite la monitorizarea biologică a efluenților se referă la:

a) caracteristici de periculozitate:

toxicitate acută (de exemplu, mortalități de pești), posibil să apară în imediata vecinătate a descărcării;

toxicitate cronică, care reflectă extinderea efectelor ecologice subletale posibile la o porțiune largă a cursului receptor;

genotoxicitate, efecte mutagenice/cancerigene pentru biocenoze și specia umană:

bioacumulare și biomagnitudine, corelate cu efectele de risc pe termen lung și toxicitate la nivel de circulație a hranei.

b) aspecte de modificare:

persistența toxicității, respectiv durata de expunere și aria afectată a cursului receptor;

biodisponibilitatea, corelată cu toxicitatea și dependența de procesele de transport;

reactivitate și toxicitate combinată (pozitivă sau negativă);

diluție efluent/emisar.

Obiective. Pentru monitorizarea toxicității efluenților se disting cinci obiective principale:

Testarea, respectiv evalurea progreselor oferite de tehnologiile adaptate pentru reducerea poluării chimice;

Evaluarea încadrării în condițiile de evacuare (standarde, autorizații de descărcare), din punct de vedere al criteriilor toxicologice:

Prevenirea, respectiv reducerea efectelor adverse asupra cursului receptor;

Alarmarea în caz de poluări accidentale:

5.Anticiparea efectelor la cursul receptor.

Primele trei obiective sunt strâns legate de funcțiunea de control al biomonitoringului, obiectivul 4 se corelează cu cea de alarmare a poluării accidentale, în timp ce ultimul obiectiv se corelează cu funcțiunea de predicție.

Referitor la tipurile de probe testate, alături de regulile prezentate la monitoringul chimic, mai sunt considerate următoarele elemente specifice biomonitoringului:

organismele test pot fi expuse în flux continuu la efluent, într-o diluție fixată care să simuleze condițiile existente în aval de descărcare, soluția servind pentru scopuri de alarmare;

– analizele pe probe instantanee (teste de laborator de tip static sau dinamic) care pot conferi informații privind toxicitatea medie a efluenților;

– testele pe probe compuse (în timp sau proporționale cu debitul) pentru evaluarea toxicității cronice.

3.2.Tipuri de teste și variabile urmărite [10]

Se disting patru tipuri de teste, diferențiate din punct de vedere al condițiilor de lucru:

– teste statice de laborator, cu probe recoltate din efluent și diluate, la care organismele expuse pe toată durata experimentelor conferă informați privitoare la toxicitatea acută aferentă unor componenți chimici conservativi;

– teste intermitente de laborator, la care mediul de testare este reînnoit la intervale de timp egale, pe această cale eliminându-se perturbațiile cauzate de absorbția unor poluanți pe pereții vaselor de testare, volatilizarea degradarea acestora, asimilarea de către organismele testate (scăderea concentrației) descreșterea concentrației de oxigen ș.a.;

– teste în flux continuu de probă de apă diluată la o proporție dorită, care au alături de avantajele precizate la punctul b) și cel al simulării condițiilor din cursul receptor, apa diluată fiind prelevată dintr-o secțiune amonte de descărcare efluent;

– teste pe teren în apa din efluent, dar diluată conform procedurii redate la punctul III).

La adoptarea schemei de prelevări și a tipului de testare trebuie considerate o serie de incertitudini, în ceea ce privește aprecierea riscului de afectare a ecosistemelor proprii cursului de apă receptor, în aval de evacuarea efluentului:

variabilitatea în compoziție și debitul efluentului;

variabilitatea în compoziție și debitul emisarului;

incertitudini legate de circulație și transformările posibile ale poluanților în efluent (degradare, evaporare) și evaluarea (extrapolarea) efectelor de expunere cronică sau a sensibilității speciilor locale.

3.3. Teste de toxicitate la resursele de ape

Spre deosebire de efluenți, la apele de suprafață condițiile de biomonitoring sunt diferențiate cel puțin din punct de vedere al concentrației de poluanți (net scăzute), tipului acestora (o gamă mult mai largă) și efectului pe care îl au asupra ecosistemelor acvatice.

Obiective. Efectuate atât pentru ape, cât și pentru sedimente, testele biologice la resursele de apa au ca obiectiv principal confirmarea existenței unor condiții toxice, respectiv identificarea unor componenți, alții decât cei decelați la efluenți (surse difuze de poluare). De asemenea, prin aceste teste se pot evalua efectele combinate ale evaluărilor multiple, cele de aditivitate, antagonism sau sinergism. Biomonitoringul la acest nivel îndeplinește funcțiunea de semnalizare în controlul poluării.La selecționarea stațiilor de monitoring trebuie considerate următoarele elemente specifice:

subiecții trebuie testați pe ape prelevate în amonte și aval de descărcarea efluenților;

de regulă, se iau în considerare situațiile la care diluția este maximă.

Tipuri de teste. În general, se disting următoarele tipuri de teste, utilizate frecvent la resursele de ape:

teste in siiu pentru care criteriile urmărite se referă la mortalitate, creștere, reproducere, în paralel urmărindu-se și determinanții chimici de bază (O2, pH, t°C, turbiditate etc);

teste de laborator. Pentru caracterizarea toxicității subcronice, alimentarea cu probe de ape fiind în flux intermitent;

teste de laborator pe probe de ape de suprafață concentrate.

3.4. Monitorizarea răspunsului ecosistemelor la agenții poluanți [1]

Comunitățile biologice acționează ca monitoare continue ale calității apei, integrând efectele amestecului de poluanți. Cu toate acestea, cauzele generatoare de toxicitate nu se pot determina decât dacă se efectuează, în paralel, următoarele tipuri de măsurători la apă:

caracteristici fizice: adâncime, compoziție substrat, debit, turbiditate, temperatură etc.

caracteristici chimice: concentrația de nutrienți, săruri, oxigen dizolvat, pH, substanțe organice degradabile etc,

caracteristici biologice: inventare asupra incidentelor biochimice și deviațiilor morfologice, ecoepidemiologice, inventarul structurii biologice (liste de specii) și evaluări ale funcțiunilor biologice.

Starea fizico-chimică a apei reflectă condiția de habitat pentru comunitățile biologice care poate fi afectată direct sau indirect de către poluanții chimici.

Obiective. Monitorizarea răspunsului ecosistemelor la agenții poluanți are ca obiective evidențierea in situ a integrității ecologice.

Tipuri de monitoring. În acest sens se disting: monitoringul aspectelor structurale ale ecosistemelor și monitoringul aspectelor funcționale la ecosisteme.

Stuctura biologică constituie un răspuns integrat al ecosistemului față de calitatea mediului, fiind exprimată prin:

abundența și distribuția de specii;

stuctura comunității (compoziție specii);

stuctura trofică.

Aspectele funcționale ale ecosistemelor se referă la circuitul mineral și de energie, procesele cele mai importante cuantificabile fiind:

productivitate primară;

respirație;

producție/respirație;

nitrificare;

degradare.

3.5.Caracteristicile ecosistemelor acvatice și circuitul unor poluanți la nivel abiotic [9]

Este important de subliniat că diferiți poluanți se distribuie diferențiat între compartimentele biotice și abiotice sau între fazele solide și cea lichidă la nivel abiotic.

Funcție de abundența în diferite matrici, prelevarea probelor trebuie să fie orientată spre acele matrici la care nivelele în concentrațiile de poluanți se anticipează a fi semnificative. În cazul compușilor toxici biorezistenți, a celor persistenți care, de regulă, se bioacumulează, sedimentele sunt considerate drept compartimentul cel mai important de retenție.În același timp, este importantă starea fizică și structura chimică a poluantului, care conduce direct sau indirect la afectarea ecosistemului considerat prin:

a) poluare primară datorată emisiilor punctiforme sau difuze, compușii respectivi putând fi:

degradați în produși finali nepericuloși ( H2O, CO2):

transformați în compuși rezistenți;

persistenți în timpul proceselor fizico-chimice și biologice la nivel de ecosistem acvatic;

b) poluare secundară provenită din compușii de conversie sau metaboliți ai poluanților primari. Poluanții secundari:

pot fi ușor solubili în apă;

pot fi mai toxici decât produșii din care provin;

pot avea cel puțin temporal o rezistență la degradări ulterioare;

pot afecta circuitul altor poluanți.

c) poluare terțiară datorată poluanților primari și secundari care se acumulează în ecosisteme împreună cu componenți naturali reținuți în sedimente și deveniți biodisponibili.O bună parte dintre poluanții toxici de exemplu micropoluanții organici hidrofobi și metalele grele, sunt imobilizați de materiile în suspensie și trecuți în sedimente.Ca rezultat al reacțiilor chimice și biochimice etc., poluanții pot fi remobilizați din sedimente, conducând la efecte negative asupra ecosistemelor acvatice și folosințelor de apă.Prelevările de probe din mediul acvatic trebuie să includă următoarele matrici:

• FAZA DE APĂ

mediul abiotic: substanțe dizolvate și suspensii;

mediul biotic: bacterii, fito și zooplancton, pești.

• FAZA DE SEDIMENTE

– mediul abiotic: – distribuția de fracțiuni granulometrice;

– analiza fracțiunilor la care se apreciază poluarea asociată.

– mediul biotic: macrozoobentos, scoici.

Suspensiile se disting de formele dizolvate prin filtrare, utilizând o membrană cu pori de 0,45 m care lasă să treacă coloizii. Uzual, datorită dependenței ratei de sedimentare de dimensiunea particulelor, suspensiile nu au, de regulă, particule mai mari de 200 m, dar includ particule de argilă nesedimentabile.Există o înțelegere internațională pentru analizarea fracțiunilor de sedimente cu dimensiuni mai mici de 63 m la monitorizarea poluării asociate acestora. Datorită prezenței fracțiunii argiloase, la materiile în suspensie pot apare concentrații mai mari de poluanți decât la sedimente.

CAPITOLUL IV

ANALIZA UNOR POLUANȚI DIN APELE DE SUPRAFAȚĂ

4.1. Analiza a două ape curgătoare de suprafață din bazinul hidrografic Crișuri [8]

Indicatorii monitorizați sunt cei cuprinși în tabelul 4.1. și 4.2. Metodele de prelevare, frecvența de prelevare și analiză, respectă cerințele NTPA 014/2002, care reglementează metodele de măsurare a parametrilor prevăzuți în Anexa 1b) din NTPA 013/2002 modificată cu HG 567/2006.

Funcție de tipul stației de tratare existentă, conform NTPA 013, apele utilizate pentru potabilizare trebuie să se încadreze în categoria A1, pentru o tratare fizică simplă și dezinfecție, în categoria A2, pentru o tratare fizică, chimică și dezinfecție iar în categoria A3, pentru o tratare fizică, chimică avansată, preclorare și dezinfecție.

Întrucât D.A. Crișuri nu dispune de laborator pentru analize microbiologice, acestea se realizează la laboratorul Direcției de Sănătate Publică Bihor, contra cost. Din buletinele de analize transmise de DSP, se constată depășiri ale indicatorilor coliformi totali, coliformi fecali și streptococi fecali în apele analizate. Din compararea valorilor fizico-chimice înregistrate în campanii, cu valorile obligatorii din HG 567/2006, la parametrii determinați de laboratorul D.A Crișuri, se constată că, în general, aceste valori se încadrează în valorile obligatorii.

Limita de cuantificare (LOQ) a metodei de determinare aplicată de Laboratorul DA Crișuri la determinarea fenolilor este de 16.0 µg/l. La înregistrarea rezultatelor de analiză care s-au situat sub LOQ, s-a luat în considerare jumătate din această valoarea. La compararea valorilor înregistrate cu limitele Anexei 1b) din NTPA 013/2002 modificată cu HG 567/2006, se constată depășiri ale indicatorilor fizico-chimici privind potabilizarea. Se consideră că nu sunt relevante aceste valori determinate pentru fenoli și nu se pot lua în considerare pentru a fi comparate cu limita din HG 567/2006.

Valorile înregistrate la analiza fizico-chimică a apei din Valea Gepiș și Valea Dobricionești sunt cuprinse în tabelele 4.1 – 4.2.

Tabelul 4.1. Indicatori fizico-chimici ai apei din Valea Dobricionești.

Tabelul 4.2. Indicatori fizico-chimici ai apei din Valea Gepiș

4.2. Studiul poluării în cele două ape analizate prin urmărirea unor indicatori chimici [21]

Parametrii ce vor fi urmăriți sunt:

– metalele grele (Cu, Pb, Zn, Ni, Cr etc);

– substanțele prevăzute pe listele negre (As, Cd, Hg ș.a.), AOX și toxicitatea față de pești și alte substanțe.

– nutrienții (K, N, P);

– substanțele consumatoare de oxigen (CCO-CBO5 );

4.2.1. Indicatori chimici monitorizați în apa din Valea Dobricionești, în 2013

Pentru apa din din Valea Dobricionești, în 2013 s-au urmărit următorii indicatori chimici pentru a analiza poluarea chimică în această apă. În figura 4.1. se prezintă concentrația ionului de Cu în (µg/l) din apă la date diferite de prelevare, constatîndu-se o încărcare a apei cu ioni de Cu la data de 15 aprilie 2013.

Figura 4.1. Concentrația ionului de Cu în (µg/l)

în apa din Valea Dobricionești, în 2013.

Figura 4.2. Concentrația ionului de As în (µg/l)

în apa din Valea Dobricionești, în 2013.

Din figura 4.2. se observă că pentru concentrația ionului de As din apă, se înregistrează cea mai mare valoare tot la data de 15 aprilie 2013.

Figura 4.3. Concentrația ionului de Cd în (µg/l)

în apa din Valea Dobricionești, în 2013.

Concentrația ionului de Cd, prezentată în figura. 4.3., are cea mai mare valoare la data de 16 martie 2013.Valorile maxime ale concentrațiilor ionilor substanțelelor periculoase determinate în apa din Valea Dobricionești, în 2013 se situază sub limita unei poluări chimice.

Figura 4.4. Variația concentrației de oxigen dizolvat în funcție de

temperatura apei, în flux rapid – în apa din Valea Dobricionești, în 2013.

Pentru oxigenul dizolvat, îregistrat în flux rapid, în, în apa din Valea Dobricionești, în 2013 se constată următoarea evoluție:

– valori cuprinse între 13,7 – 12,0 mg/l în lunile ianuarie și februarie, temperatura apei având valori de 1 -10 oC;

– din luna martie și până în a doua decadă a lunii iunie se înregistrează scăderea concentrației de oxigen dizolvat de la valori de 12,7 mg/l până la valori de 6,9 mg/l, corespunzător se înregistrează creșterea temperaturii apei de la 0 C până la temperaturi de 29C;

– in lunile iulie – august se înregistrează o concentrație a oxigenului dizolvat intre valorile 7,4 – 8,3 mg/l, temperatura apei fiind de 21- 25 C.

– începând cu luna septembrie se înregistrează creșterea concentrației de oxigen dizolvat la valori cuprinse între 8,4 – 10,6 mg/l, iar temperatura scade de la 26 oC la 19C.

– în cursul lunilor octombrie, noiembrie și decembrie se înregistrează o ușoară creștere a concentrației de oxigen dizolvat atingand valoarea de 13,2 mg/l, temperatura apei coborand pana la 4C.În concluzie, în cursul anului 2013, indicatorul oxigen dizolvat se încadrează în limita de calitate admisă.

Oxigenul este un gaz solubil și se află dizolvat în apă sub formă de molecule O2, prezența oxigenului în apă condiționând existența marii majorități a organismelor acvatice. Toate apele care se află în contact cu aerul atmosferic conțin oxigen dizolvat în timp ce apele subterane conțin foarte puțin oxigen. Solubilitatea oxigenului în apă depinde de presiunea atmosferică, temperatura aerului, temperatura și salinitatea apei.

Conținutul în oxigen al apei râurilor este rezultatul următoarelor acțiuni antagoniste:

– reabsorbția oxigenului din atmosferă la suprafața apei prin difuzie lentă sau prin contact energic, interfața apă-aer prezintând o importanță deosebită în acest sens. Acest transfer este serios perturbat de prezența poluanților cum ar fi detergenții și hidrocarburile;

– fotosinteza, care poate asigura o importantă realimentare cu oxigen a apei, ajungându-se la valori care pot depăși saturația;

– consumul biochimic de oxigen pentru biodegradarea materiilor organice poluante.

Din această clasă de indicatori fac parte oxigenul dizolvat (OD), consumul chimic de oxigen (CCO), consumul biochimic de oxigen (CBO) și carbonul organic total (COT).

Oxigenul dizolvat (OD) Cel mai important parametru de calitate al apei din râuri și lacuri este conținutul de oxigen dizolvat, deoarece oxigenul are o importanță vitală pentru ecosistemele acvatice. Astfel, conținutul de oxigen din apele naturale trebuie să fie de cel puțin 2 mg/l, în timp ce în lacuri, în special în cele în care funcționează crescătorii de pește, conținutul de oxigen dizolvat trebuie să fie de 8 – 15 mg/l.

Consumul chimic de oxigen (CCO). Deoarece CBO5 necesită un timp de cinci zile pentru determinare, pentru a depăși acest neajuns se utilizează metode de oxidare chimică diferențiate după natura oxidantului și a modului de reacție. Se cunosc două tipuri de indicatori:

– CCOMn care reprezintă consumul chimic de oxigen prin oxidare cu KMnO4 în mediu de H2SO4. Acest indicator se corelează cel mai bine cu CBO5, cu observația că sunt oxidate în plus și cca 30-35% din substanțele organice nebiodegradabile.

– CCOCr care reprezintă consumul chimic de oxigen prin oxidare cu K2Cr2O7 în mediu acid. Acest indicator determină în general 60-70% din substanțele organice, inclusiv cele nebiodegradabile.

Prin aceste metode, prezentate anterior nu se pot determina substanțele organice volatile.

Carbonul organic total (COT) reprezintă cantitatea de carbon legat în materii organice și corespunde cantității de dioxid de carbon obținut prin oxidarea totala a acestei materii organice. Se utilizează pentru determinarea unor compuși organici aromatici, a căror randament de oxidare nu depășește 60% cu metodele prezentate anterior. Pentru determinarea acestora se utilizează oxidarea catalitică la temperaturi ridicate (800-11000C).

4.2.2. Indicatori chimici monitorizați în apa din Valea Gepiș, în 2013

Indicatorii urmăriți în apa din Valea Gepiș, au fost: concentrația ionului de zinc și substanțele organice exprimate prin CBO5, ce vor fi prezentați în figurile următoare.

Figura 4.5. Consumul biochimic de oxigen în (mg/l), în 2013.

Valorile pentru indicatorul substanțe consumatoare de oxigen (CBO5) se încadrează in majoritatea dăților de prelevare în limitele admise de Ord.161/2006 pentru categoria I- a de calitate (5 mg/l) fiind cuprinse între 1,0 – 3,5 mg/l.

Încarcările de poluanți, exprimate prin substanțele consumatoare de oxigen (CCO și CBO5) și nutrienți nu sunt incluse inițial pe lista poluanților prioritari. Consumul biochimic de oxigen (CBO) reprezintă cantitatea de oxigen, în mg/l, necesară pentru oxidarea substanțelor organice din ape, cu ajutorul bacteriilor. Mineralizarea biologică a substanțelor organice este un proces complex, care în apele bogate în oxigen se produce în două trepte. În prima treaptă se oxidează în special carbonul din substratul organic (faza de carbon ), iar în a doua fază se oxidează azotul (faza de nitrificare). Din determinările de laborator s-a tras concluzia că este suficient să se determine consumul de oxigen după cinci zile de incubare a probelor (CBO5).

Figura 4.5. Concentrația ionului de Zn în (µg/l)

în apa din Valea Gepiș, în 2013.

Valorile determinate pentru indicatorul zinc sunt cuprinse între 0,005- 0,010 mg/l, constatându-se încadrarea în limitele admise de Ordonanța 161/2006.

În urma studiului poluării în apele analizate, prin monitorizarea unor indicatori chimici în cursul anului 2013, s-a constatat că pentru toți indicatori chimici urmăriți nu există depășiri ale valorilor în comparație cu limitele admise de Ordonanța 161/2006, privind poluarea.

CONCUZII

Procesul de monitoring și evaluare a apei privind poluarea trebuie în principal văzut ca o înlănțuire de activități, care pornesc cu definirea necesității de informații și se finalizează cu utilizarea produsului obținut.

Prin poluant se întelege ,”orice substanță, preparat sub forma solidă, lichidă, gazoasă sau sub formă de vapori ori de energie, radiație electromagnetică, ionizantă, termică, fonică sau vibrații care, introdusă în mediu, modifică echilibrul constituenților acestuia și al organismelor vii și aduce daune bunurilor materiale”, iar poluarea reprezintă introducerea directă sau indirectă a unui poluant care poate aduce prejudicii sănătății umane și calității mediului, dauna bunurilor materiale ori cauza deteriorare sau o împiedicare a utilizării mediului în scop recreativ sau în alte scopuri legitime.

Nu trebuie să înțelegem că numai omul determină degradarea propriul mediu de viață, ci acest lucru este realizat de orice ființă vie care produce deșeuri, care la rândul lor, neeliminate din mediul de viață dereglează acel mediu.

Poluarea este o problemă a fiecărei țări, dar, în același timp, este și o problemă internațională datorită consecințelor social-economice pe care le poate produce (poluare transfrontieră).

Starea chimică pe cele două cursuri de apă, în privința poluării s-a apreciat după valorile concentrațiilor următorilor indicatori: cupru, arsen, cadmiu, zinc, cât și după variația concentrației de oxigen dizolvat și a consumului biochimic de oxigen în apa studiată.

Conform Ordinului 161/2006, starea chimică a apelor analizate poate primi calificativul “corespunzător”. Acest calificativ se obține comparând valorile indicatorilor chimici din aceste ape cu limitele din Ordinul 161/2006 pentru substanțele prioritare/ prioritar periculoase.

Modificările în calitatea apei pot fi accidentale, ciclice sau cu o anumită tendință, caracteristicile de schimbare putând diferi la nivel de indicatori, pentru aceeași secțiune.

Monitorizarea continuă a apelor este recomandată pentru alarmarea în timp util în situații de poluări accidentale, variabilele urmărite fiind, de regulă, CCO, COT, produse petroliere, suspensii, metale grele, micropoluanți organici și debitul de apă evacuat.

BIBLIOGRAFIE

[1]. Rojanschi, V., Bran, F., Diaconu, Gh. (1997). Protecția și ingineria mediului. Ed. Economică București.

[2].Rosu, L., Maftei, C. (2006). Legislatia mediului, vol.I, II, Editura MATRIX ROM, Bucuresti.

[3].*** NTPA 001/2005 – Normativ privind limitele de încărcare cu poluanți a aplelor uzate industriale și orășenești la evacuarea în receptorii naturali.

[4].*** Legea 458/2002 si Legea 311/2004 privind calitatea apei potabile.

[5].*** HG 930/2005- Norme speciale privind caracterul și mărimea zonelor de protecție sanitară.

[6].***Ord.1146/2002-Categorii de calitate ale cursurilor de apă.

[7].*** Legea apelor 107/1996 completată și modificată cu Legea 310/2004 și Legea 112/2006

[8].Liteanu,C.(1964).Chimie analitică cantitativă-volumetria,Ed.Did.șiPed. București, București.

[9]. Pârvu, C. (2001). Ecologie generală, Ed. Tehnică București, București.

[10]. Popa, R. (1998). Modelarea calității apei din râuri. Ed. H.G.A., București.

[11]. Diaconu, S.(1999). Cursuri de apă. Amenajare. Impact. Reabilitare. Editura H.G.A. București.

[12]. Robescu, D.ș.a. (2000). Tehnologii, instalații și echipamente pentru epurarea apei. Ed.Teh. Buc., București.

[13].*** Legea nr.265/2006 privind protectia mediului.

[14].*** NTPA 013/2005- Norme de calitate pe care trebuie să le îndeplinească apele de suprafață utilizate pentru potabilizare.

[15].*** NTPA 011/2005- Norme tehnice privind colectarea, epurarea și evacuarea apelor uzate orășenești în mediul acvatic.

[16]. Dobre, A. (2004), Environmmental Engineering elements. S.C. ISPE S.A. București.

[17]. Trofin, P.(1983). Alimentări cu apă. EDP, Bucuresti.

[18]. Crețu, Gh. (2000). Ecohidrologie, Editura UP Timișoara, Timișoara.

[19]. Giurconiu, M., Mirel, I. (2002). Construcții și instalații hidroedilitare, Editura De Vest, Timișoara.

[20]. Neamțu, T. (1996). Ecologie, eroziune și agrotehnică antierozională, Editura Ceres, București.

[21]. Vișan, S. ș.a.( 2000), Mediul înconjurător. Poluare și protecție. Edit. Economică București.

BIBLIOGRAFIE

[1]. Rojanschi, V., Bran, F., Diaconu, Gh. (1997). Protecția și ingineria mediului. Ed. Economică București.

[2].Rosu, L., Maftei, C. (2006). Legislatia mediului, vol.I, II, Editura MATRIX ROM, Bucuresti.

[3].*** NTPA 001/2005 – Normativ privind limitele de încărcare cu poluanți a aplelor uzate industriale și orășenești la evacuarea în receptorii naturali.

[4].*** Legea 458/2002 si Legea 311/2004 privind calitatea apei potabile.

[5].*** HG 930/2005- Norme speciale privind caracterul și mărimea zonelor de protecție sanitară.

[6].***Ord.1146/2002-Categorii de calitate ale cursurilor de apă.

[7].*** Legea apelor 107/1996 completată și modificată cu Legea 310/2004 și Legea 112/2006

[8].Liteanu,C.(1964).Chimie analitică cantitativă-volumetria,Ed.Did.șiPed. București, București.

[9]. Pârvu, C. (2001). Ecologie generală, Ed. Tehnică București, București.

[10]. Popa, R. (1998). Modelarea calității apei din râuri. Ed. H.G.A., București.

[11]. Diaconu, S.(1999). Cursuri de apă. Amenajare. Impact. Reabilitare. Editura H.G.A. București.

[12]. Robescu, D.ș.a. (2000). Tehnologii, instalații și echipamente pentru epurarea apei. Ed.Teh. Buc., București.

[13].*** Legea nr.265/2006 privind protectia mediului.

[14].*** NTPA 013/2005- Norme de calitate pe care trebuie să le îndeplinească apele de suprafață utilizate pentru potabilizare.

[15].*** NTPA 011/2005- Norme tehnice privind colectarea, epurarea și evacuarea apelor uzate orășenești în mediul acvatic.

[16]. Dobre, A. (2004), Environmmental Engineering elements. S.C. ISPE S.A. București.

[17]. Trofin, P.(1983). Alimentări cu apă. EDP, Bucuresti.

[18]. Crețu, Gh. (2000). Ecohidrologie, Editura UP Timișoara, Timișoara.

[19]. Giurconiu, M., Mirel, I. (2002). Construcții și instalații hidroedilitare, Editura De Vest, Timișoara.

[20]. Neamțu, T. (1996). Ecologie, eroziune și agrotehnică antierozională, Editura Ceres, București.

[21]. Vișan, S. ș.a.( 2000), Mediul înconjurător. Poluare și protecție. Edit. Economică București.